Кембрийский период

Часть геологической истории Земли
Кембрийский период сокр. Кембрий
538,8—485,4 млн лет назад ← Ке О С Д Ка Пе Т Ю М Па Н
Карта континентов в середине кембрия (510 млн лет назад)
Определение
Верхняя граница 485,4 ± 1,9 млн лет назад (2000) Определяется первым появлением Iapetognathus fluctivagus Нижняя граница 538,8 ± 0,2 млн лет назад (1992) Определяется появлением ихнофоссилии Treptichnus pedum
Геохронологические данные
Эон	Фанерозой
Эра	Палеозой
Длительность	53 млн лет
Климат
Уровень кислорода	21 %
Уровень CO2	7—9 %
Средняя температура	25 °C
Эдиакарий Ордовик

система	отдел	ярус	Ниж. граница, млн лет
Ордовик	Нижний	Тремадокский	485,4±1,9
Кембрий	Фуронгский	Ярус 10	~489,5
		Цзяншаньский	~494
		Паибский	~497
	Мяолинский	Гужангский	~500,5
		Друмский	~504,5
		Вулиунский	~509
	Отдел 2	Ярус 4	~514
		Ярус 3	~521
	Терренувский	Ярус 2	~529
		Фортунский	538,8±0,2
Эдиакарий			больше
Деление и золотые гвозди в соответствии с IUGS по состоянию на сентябрь 2023 года

Ке́мбри́йский пери́од (ке́мбрий) — геологический период, с которого начались палеозойская эра и весь фанерозойский эон. Начался 538,8 ± 0,2 млн лет назад, закончился 485,4 ± 1,9 млн лет назад. Продолжался, таким образом, примерно 53 млн лет. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется кембри́йской систе́мой.

Кембрийская система впервые выделена в 1835 году английским исследователем А. Седжвиком и получила название от римского наименования Уэльса — лат. Cambria. Он выделил 3 отдела кембрия. Международная комиссия по стратиграфии с 2008 года разделяет кембрий на 4 отдела.

В кембрии происходят кардинальные изменения в биосфере: если до этого почти вся жизнь была простой и одноклеточной (кроме хуайнаньской и эдиакарской биот, последняя существовала прямо перед кембрийской), то уже в начале периода происходит резкое увеличение числа сложных многоклеточных организмов, у многих из которых имеется либо экзо-, либо эндоскелет. Это событие носит название «кембрийский взрыв». В результате «взрыва» появляются многие современные типы организмов, такие как хордовые, членистоногие, моллюски и многие другие. Несмотря на расцвет жизни в океанах, суша всё ещё была сплошной пустыней. Существуют доказательства, что некоторые моллюски и членистоногие могли выходить в то время на сушу и питаться там различными микроорганизмами, но полностью наземными они не были. Что касается континентов, то основным материком была Гондвана, находившаяся почти полностью в южном полушарии.

Подразделение кембрийской системы

Согласно Международной стратиграфической шкале кембрийская система подразделяется на 4 отдела: терренувский (538,8±0,2 — около 521 млн лет назад), 2-й отдел (около 521 — около 509 млн лет назад), мяолинский (около 509 — около 497 млн лет назад) и фуронгский (около 497—485,4±1,9 млн лет назад).

Кембрийский период в ОСШ (Россия) Деление по состоянию на март 2024 года
система	отдел	ярус / век	Ниж. граница, млн лет
Ордовик	Нижний	Тремадокский	485,4±1,9
Кембрий	Верхний	Батырбайский	?
		Аксайский	?
		Сакский	~497
	Средний	Аюсокканский	500
		Майский	~504,5
		Амгинский	509
	Нижний	Тойонский	?
		Ботомский	?
		Атдабанский	?
		Томмотский	535±1
Венд	Верхний		больше

Ранее кембрийская система подразделялась на нижний, средний и верхний отделы с ярусами на основе региональных шкал. Такое подразделение с сохранением региональной номенклатуры продолжает использоваться в Общей стратиграфической шкале России.

В российской стратиграфической шкале кембрийской системы также выделяются 4 надъяруса: алданский (томмотский и атдабанский ярусы), ленский (ботомский и тойонский ярусы), якутский (амгинский и майский ярусы) и кыршабактинский (аюсокканский, сакский, аксайский и батырбайский ярусы).

Для подразделений верхнего кембрия в Северной Америке разработано иное ярусное деление, здесь выделяют 3 яруса:

• дресбахский ярус
• франконский ярус
• тремиаелейский ярус

География и климат

В начале кембрийского периода произошёл распад суперконтинента, существовавшего в конце неопротерозоя. На юге возник континент Гондвана, который сформировали Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская и Антарктическая платформы. К северу от Гондваны располагались континенты Лаврентия (преимущественно на основе Северо-Американской платформы), Балтика (Восточно-Европейская платформа) и Сибирь (Сибирская платформа). Между Гондваной и северными континентами находился океанический бассейн, а окружал все континентальные блоки, по-видимому, океан Палеопасифик. В океане находились также несколько микроконтинентов — Центральноказахстанский, Тувино-Монгольский, Баргузино-Витимский, Центральномонгольский, — на окраинах которых формировались островные вулканические дуги.

В раннем кембрии на большей части северных континентов были часты океанские трансгрессии, в ходе которых значительные площади покрывались мелководными, богатыми фауной тёплыми морями (так, температура воды в морях Сибири в это время предположительно не опускалась ниже 25 °C). Гондвана на протяжении кембрия, за исключением северных и восточных окраин, испытывала поднятие.

Во второй половине периода в результате столкновения островных дуг с континентами и микроконтинентами началась салаирская стадия каледонского тектогенеза. Этот процесс породил складчато-надвигово-покровные горные системы в районе Урало-Охотского, Тасманского и Трансантарктического подвижных поясов. С середины кембрия площадь внутренних морей на Сибирской и Восточно-Европейской платформах постепенно уменьшалась. К концу периода горообразовательные процессы привели к тому, что рельеф континентов стал более контрастным, сформировались предгорные и межгорные прогибы, заполнявшиеся молассой, произошла активизация вулканической деятельности.

Климат на Земле на протяжении кембрийского периода отличался как от современного, так и, в особенности, от предшествовавшей ему неопротерозойской эпохи. Если в настоящее время среднегодичная планетарная температура составляет около 14 °C, а в неопротерозое она была ещё ниже — около 12 °C, то на протяжении кембрия она составляла 22 °C. Более высокой средняя планетарная температура была только на протяжении короткого времени ближе к концу пермского периода. Высоким температурам, вероятно, способствовало отсутствие на географических полюсах суши или внутренних морей, что препятствовало появлению полярных ледяных шапок значительных размеров. По-видимому, в поясе между 30-м градусом северной и южной широты в этот период держался субтропический климат, а на широтах тропика Рака и тропика Козерога располагались обширные полупустыни.

Органический мир кембрийского периода

Основная статья: Кембрийский взрыв

Трилобит Asaphiscus wheeleri из среднекембрийских отложений штата Юта (США)

Кембрий — время возникновения и расцвета трилобитов. Это древняя группа членистоногих животных, ближе всего стоящих к ракообразным. Все известные представители класса трилобитов были морскими животными.

В начале этого периода возникли организмы, обладавшие минеральными скелетами. В палеонтологической летописи появились все обладающие скелетами типы животных, известные в настоящее время, за исключением мшанок. Долгое время «взрывное» появление жизни в кембрийском периоде ставило в тупик учёных. Относительно недавно была открыта так называемая эдиакарская фауна, а также менее известные хайнаньская фауна и фауна Доушаньто, относящиеся к эдиакарскому периоду позднего протерозоя — более древние, но не имевшие никаких скелетных образований и долгое время остававшиеся скрытыми от палеонтологов. Стало ясно, что многоклеточная жизнь возникла не в кембрии, а существенно раньше, а в кембрии организмы «научились» строить минеральные скелеты, которые имеют гораздо больше шансов сохраниться в толщах пород, чем мягкие тела животных.

Опабиния (Opabinia)

В основном кембрийская биота обитала в морских бассейнах. Существовало много трилобитов, гастропод, брахиопод. Одновременно существовали и животные, которых трудно отнести к какой-либо известной группе. Вообще, даже виды, принадлежащие к известным типам, на современные совершенно не похожи. Рифостроящими организмами были археоциаты, существовавшие только в кембрии, и водоросли, выделяющие известь. Судя по всему, в кембрии появились первые почвенные беспозвоночные — черви и многоножки. Также в этот период появились коралловые полипы, головоногие моллюски, членистоногие и хордовые.

Из верхнекембрийских отложений возрастом около 500 миллионов лет известны древнейшие представители клады Xenocarida, которая считается сестринской группой шестиногих (Hexapoda).

Характерные обитатели кембрийских морей

• 
  Разнообразие динокарид.
  Сверху: аномалокарис, опабиния;
  Снизу: Pambdelurion, Kerygmachela.
• 
  Пикайя (Pikaia gracilens)
• 
  Галлюцигении (Hallucigenia)
• 
  Виваксия (Wiwaxia)
• 
  Размеры некоторых представителей фауны сланцев Бёрджес

Геология

Комплекс горных пород, характеризующих кембрийскую систему, выделен на примере пород Уэльса А. Седжвиком в 1835 году. В спор между Седжвиком и ещё одним геологом Родериком Мэрчисоном, впервые описавшим в это же время силурийскую систему, частично пересекавшуюся с оригинальным описанием кембрийской, оказалось вовлечено большинство ведущих геологов Великобритании, и в итоге временные рамки обоих периодов были уточнены к 1879 году с введением промежуточной ордовикской системы. Седжвик выделил в геологии кембрийской системы три отдела. Дальнейшая ревизия его выводов (Ч. Уолкотт, Ч. Лапуорт) легла в основу градации отделов кембрия, принятой 4-м Международным геологическим конгрессом в 1888 году.

В процессе морских трансгрессий на территории северных континентов кембрия формировались толщи осадочных пород. В эпиконтинентальных морях континента Сибирь в основном накапливались карбонатные породы. На юго-западе Сибири в начале периода сформировался солеродный бассейн, с юга ограниченный горами байкальской складчатости, а с севера отделяемый от моря полосой биогермов. В морях континента Балтика формировались глинистые и песчано-глинистые отложения. В морях на западе Лаврентии накапливались карбонатные осадки, а на востоке континента — терригенные.

Известны несколько областей кембрийских вулканических пород в Южном полушарии. В начале периода наиболее активной была вулканическая деятельность на территории современной Австралии. Её север и центральную часть характеризуют трапповые базальты, сформировавшиеся в это время. На северо-востоке Австралии, в Новой Зеландии и ряде районов Антарктиды (север Земли Виктории, горы Элсуэрт и Пенсакола) вулканические периоды раннего и среднего кембрия связаны с деятельностью вулканической островной дуги и представлены базальтами и мафическими интрузиями. В северном полушарии вулканические породы, датируемые ранним и средним кембрием, находятся в южной Сибири и западной Монголии (Алтайские и Саянские горы), на востоке Казахстана и северо-западе Китая (Тянь-Шань) и на северо-востоке Китая. В Северной Америке вулканическая деятельность первой половины кембрия представлена гранитными интрузиями и базальтовыми и риолитовыми экструзиями на территории Оклахомы. К нижнему кембрию относятся цирконы из слоя вулканического пепла в Нью-Брансуике (Канада) и вулканические туфы в Марокко и юго-западном Китае, датируемые 521 млн лет назад — границей между томмотским (дотрилобитовым) и атдабанским ярусами.

Тёплый климат кембрия обусловил отсутствие датируемых этим периодом валунных суглинков, формирующихся как ледниковые отложения. Эти породы наличествуют как в более ранних слоях осадков, так и в более поздних, формировавшихся в ордовикский период, когда континент Гондвана начал дрейф в сторону Южного полюса. Песчаники, содержащие зёрна кварца с царапинами из-за перекатывания ветром, вентифакты (отполированные ветром валуны) и эвапориты, представляют собой наследие кембрийских пустынь и полупустынь тропической зоны.

См. также

• Фауна сланцев Бёрджес
• Кембрийский взрыв

Литература

• Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. — М.: Просвещение, 1981.
• Короновский Н. В., Хаин В. Е., Ясаманов Н. А. Историческая геология : Учебник. — М.: Академия, 2006.
• Ушаков С. А., Ясаманов Н. А. Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984.
• Ясаманов Н. А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
• Ясаманов Н. А. Популярная палеогеография. — М.: Мысль, 1985.
• Кембрий // Казахстан. Национальная энциклопедия (рус.). — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. III. — ISBN 9965-9746-4-0. (CC BY-SA 3.0)

Ссылки

• Кембрийский период
• Кембрийская система  (неопр.). Институт Карпинского. Архивировано 18 октября 2021 года.
• Кембрийский период  (неопр.). Институт Карпинского. Архивировано 17 марта 2024 года.
• В Британской Колумбии учёные нашли останки неизвестного науке хищника

←	Д о к е м б р и й	Палеозой (541,0—251,9 млн лет назад)						М е з о з о й	→
		Кембрий (541,0—485,4)	Ордовик (485,4—443,8)	Силур (443,8—419,2)	Девон (419,2—358,9)	Карбон (358,9—298,9)	Пермь (298,9—251,9)		→