دوران نخستزیست (پروتروزوئیک)
1- کلیات
آنته کامبرین (1) یا پره کامبرین (2) به مجموعه تشکیلاتی گفته میشود که قبل از کامبرین تحتانی (اولین دورهی دوران اول) به وجود آمده و بر خلاف آن فاقد سنگواره مشخص میباشد.حد تحتانی آنتهکامبرین قابل تشخیص نیست و حتی ممکن است با نخستین طبقاتی که از آغاز تشکیل پوسته جامد زمین به وجود آمده است اشتباه شود. حد فوقانی آن را مطابق تعریف حد تحتانی دورهی کامبرین میدانند.
دوران آنته کامبرین را با توجه به وضع دیرینهشناسی آن سابقاً دوران بدون سنگواره (آزوئیک) (3) مینامیدند. اما پس از آن که در مدتی کوتاه سنگوارههای بسیار زیادی در تشکیلات متعلق به ابتدای دوران اول پیدا کردند دوران ما قبل این دوران را دوران ناشناخته (آگنوستوزوئیک) (4) نامگذاری کردند امروزه با توجه به آثار اولیهای از موجودات که در تشکیلات متعلق به این دوران شناسائی گردید آن را دوران نخستزیست (پروتروزوئیک ) (5) مینامند.
2- مسئله حیات در آنته کابرین
یکی موجوداتی که از سال 1886-1958 جزو قدیمیترین موجودات منظور شده است اولنلوس (6) (از تریلوبیتها) نام دارد که به ابتدای دورهی کامبرین نسبت داده میشود مطالعاتی که بین سالهای 1878 و 1930 بر روی زمینهای آنتهکامبرین در امریکای شمالی انجام گرفته است این فکر را به وجود آوردهاند که موجودات نسبتاً تکامل یافته نظیر کرمهای حلقوی، خارپوستان، سرپایان و بندپائیان در این دوران ظاهر شدهاند.در سال 1993 در کنگرهای که توسط زمینشناسان در واشنگتن تشکیل کلیهی مدارک جمعآوری شده مورد رسیدگی قرار گرفت و در نتیجهی آن معلوم گردید:
- بعضی از اشکال ظاهراً سنگواره (مثلاً ائوزون - کانادانس) (7) از بازیهای سادهی طبیعت میباشند.
- بعضی از سنگوارههای حقیقی که به دوران آنتهکامبرین نسبت داده میشدند به لایههای کامبرین مجاور این دوران تعلق دارند.
- بعضی از سنگوارهها که واقعاً متلق به آنتهکامبرین میباشند در حقیقت از لایههای نزدیک به دورهی کامبرین به دست آمدهاند.
به این ترتیب معلوم گردید که در لیست مفصلی که در سال 1930 از موجودات متعلق به دوران آنتهکامبرین تهیه گردیده بود تقریباً چیزی باقی نمانده است که معرف این دوران باشد.
اما ناامیدی دیرینهشناسان از دوران آنتهکامبرین دیری نپایید و مطالعات ژئوشیمیائی نشان دادند که کونکرسیون (8) آهکی - لایههای ذغالدار - کانیهای آهندار و سایر رخسارههای رسوبی در نتیجه فعالیت موجودات زنده در دوران آنته کامبرین به وجود آمدهاند.
مدیسون (9) در سال 1958 در داخل سنگهای آتشزنه سیاه رنگ کیواتین (10) از ایالت مینسونا که متعلق به دو میلیارد و ششصد میلیون سال تا دو میلیارد و هشتصد میلیون سال قبل بوده است موجودات تک سلولی فراوانی پیدا کرد. این سنگ جزو گدازههای بازالتی حاصل از آتشفشانهای زیردریایی که در اطراف شریبر (11) واقع در منطقهی انتاریو تشکیل و بیش از هر میکرو اورگانیسم دیگر (پروتوزوئرها و جلبکها) محتوی یک جلبک قرمز شبیه به کریپتونمیال (12) میباشد. بین ریسههای این جلبک سه باکتری، دو جلبک آبی، دو جلبک سبز و همچنین پروتوزوئرهای اولیهای دیده شده است که میتوان آنها را با گونههای امروزی زیر نزدیک کرد.
اگلنا (13) اویکوموناس، (14) آنسیروموناس، (15) آمفیموناس (16) از تاژکداران و اسفاراستروم (17) از هلیوزوئرها. (18)
این مطالعات نشان دادند که حتی در این دوره نیز عالم جانوری از عالم گیاهی کاملاً جدا بوده است.
بررسی کانیهای آهن حاصل از معادن بزرگ دنیا که در رودزیا مینسوتا، لاپونی، سوئد، منچوری و برزیل وجود دارند و بین یک تا سه میلیارد سال قبل تشکیل شدهاند مدلل میسازد که این سنگها محتوی ترکیبات آلی بودهاند و این ترکیبات را میتوان به وسیلهی کروماتوگرافی در مقدار بسیار کمی از آن مشاهده کرد.
در سنگ آردوآز تومسون (19) حاصل از معدن مینسوتا که تقریباً یک میلیارد و نیم سال قبل تشکیل شده است ترکیبات قیری (هیدروکربورها و اسیدهای هومیک) تشخیص داده شدهاند. بالا بودن نسبت کربن در این ترکیبات (این نسبت برابر با چهار است) و وجود گلوسیدها (15 درصد) در آنها این فکر را ایجاد میکند که ترکیبات مذکور از دینوفلاژلهها (20) به وجود آمدهاند (این تاژکداران فاقد سلولز میباشند).
در تشکیلات روو (21) متعلق به یک میلیارد سال قبل نیز قیر، آسفالت و قطران دیده شده است. نسبت کربن به ازت در این قیر برابر با 3/3 و این نسبت محیطی را نشان میدهد که در آن موجودات زنده غنی از پروتئین بودهاند. کمی دورتر از این نقطه در جنوب آنتاریو روی ساحل شمالی دریاچهی سوپریور نزدیک به شرایبر تشکیلات آهندار گانفلینت (22) وجود دارد که کمی قدیمیتر از تشکیلات روو بوده و محتوی سیلکس میباشد. در این سنگ سنگوارههای جلبک آبی با رشتههای کوتاهی که در یک توده ژلاتینی احاطه شدهاند و همچنین میسلیوم و هاگهای قارچهای سیفومیست که از نظر سازمان سلولی بدویترین کفکها محسوب میشوند دیده شدهاند.
مطالعهی شیستهای سیاهرنگ میشیگام (23) (در هورونین میانی میشیگان) تشکیلات موریسون کریک (24) وجود مواد زیر را در داخل آن معرفی مینماید که احتمالاً از جلبکهای آبی مخصوص از نوع نوستک (25) به وجود آمدهاند:
- تودههای کوچکی از ذغال آنتراسیتی که به صورت قطعات میلهای شکل کوتاه در آمدهاند.
- اجسام بیضوی شکلی به طول یک سانتیمتر که از فشردهشدن مواد ذغالی به وجود آمدهاند
- ترکیبات آلی محتوی ترکیبات رنگی.
- در کانادا میتوان آهک آتیکوکانیا (26) را که متعلق به یک میلیارد و یک صد میلیون سال قبل است ذکر کرد که شکل آن استوانهای - مخروطی بوده است از یک حفره مرکزی و یک اسکلت شعاعی تشکیل شده است. این ساختمان بیشباهت به یک اسفنح سیلیسی نیست ولی به طور مطمئن نمیتوان آن را در گروه شناخته شدهای از موجودات دستهبندی کرد. در کالری (27) نزدیک دریاچه انگا (28) منطقهای است که انژین (29) نامیده میشود. سن آن بین یک میلیارد و یک صد میلیون سال و هشتصد میلیون سال قبل بوده و محتوی یک لایهی آهکی است که در آن سنگوارهای که تا حدودی به پولیپها (30) شباهت دارد دیده میشود.
از بین سایر موجودات عدهای که در قسمت فوقانی آنتهکامبرین دیده شدهاند عبارتند از آغازیان پلاژیک گروه تاژکداران (کریزومونادینها، (31) آرکئوموناداسهها (32) و هیستریکوسفرها (33) که در برتانی (34) پیدا شدهاند. در نرماندی میکروفسیلهایی در حدود 10 میکرون با اسکلت سیلیسی به نام کایوکسیده (35) دیدهاند که بیشباهت به بعضی از اشکال هاگ قارچها نیستند.
در این شکل قطب جنوب (به استثناء گراهام) بدون مشخص نمودن ساختمان به صورت سپر و فلات قاره نشان داده شده است (از اوبوآن).
وجود رادیولرها در تشکیلات متعلق به دوران آنتهکامبرین در جنوب استرالیا نشان داده شده است و همچنین ممکن است که اسفنجها نیز در قسمت فوقانی این دوران ظاهر شده باشند. وجود اجسامی که به اسپیکولهای این دسته از جانوران شباهت دارد این مسأله را تأئید مینماید. در هر حال با اطمینان میتوان گفت که از حدود دو میلیارد و نیم سال پیش حیات وجود داشته و این مسأله با بررسی استروماتولیتهای رودزیا به روش پتاسیم 40 به آرگون 40 تأیید شده است (استروماتولیتها در اثر رسوبگذاری آهک بر روی جلبکهای سبز آبی، (سیانوفیسهها) به وجود آمدهاند.
3- جغرافیای دیرینهی آنتهکامبرین
امروزه زمینهای دوران آنته کامبرین یا به صورت رخنمون یا به صورت لایههایی که در زیر طبقات رسوبی متعلق به دورانهای اول و دوم و سوم قرار گرفتهاند دیده میشوند. در حالت اول زمینها را سپر (36) و در حالت دوم فلات قاره (37) مینامند. سپرها و فلات قارهها پایهی ساختمانی قارههای امروزی را تشکیل میدهند که در روی آن تشکیلات کوهزایی کالدونین هرسینین و آلپن (اولی و دومی مربوط به دوران اول، سومی مربوط به دوران دوم و دوره سوم و چهارم) قرار گرفته است.سپرها و فلات قارههای آنتهکامبرین را میتوان به دو مجموعهی زیر تقسیم نمود (شکل 1):
1- مجموعهی شمالی که قسمتهای اصلی آن عبارتند از: سپر کانادا و فلات قارهی آمریکا، سپر گروئنلند و سپر هبرید در شمال اسکاتلند، سپر بالتیک و فلات قارهی روسیه که به یکدیگر متصلاند و فلات قارهی سیبری که سپر آنابار (38) و سپر آلدان (39) نیز جزئی از آن است. سپر کولیما، (40) فلات قارهی مغولستان، فلات قارهی چین و غیره.
2- مجموعهی جنوبی که قسمتهای اصلی آن شامل: سپر برزیل و سپر پاتاگونی در آمریکای جنوبی، سپر آفریقا، عربستان و سپر ماداگاسگار، سپر هند، سپر استرالیا و فلات قارههای پراکنده آنتهکامبرین در جنوب شرق آسیا.
این دو مجموعه در طول دورانهای اول و دوم و سوم نیز به وسیلهی یک کمربند کوهزایی وسیع که امروزه به طور عرضی قرار گرفتهاند از یکدیگر جدا میمانند در حالی که بعضی از قطعات تشکیل دهندهی آنها به وسیلهی کمربندهای کوهزایی دیگر احاطه میگردند (کمربند کوهزایی حاشیه اقیانوس کبیری).
در حد بین سپر و فلات قاره خطی به نام خط گلینت (41) وجود دارد که به صورت ناهمواریهایی به نام کواستا (42) مشخص میشود. این ناهمواری که به دوران اول تعلق دارد بر روی تشکیلات آنتهکامبرین قرار گرفته است. بنابراین در یک طرف خط گلینت منحصراً تشکیلات آنتهکامبرین (سپرهای آنتهکامبرین) و در طرف دیگر فلات قارهها که از زمینهای دوران آنته کامبرین و سایر دورانها تشکیل شده است قرار دارد.
در پایان دوران آنتهکامبرین سپرها چهار مجموعه را به وجود میآوردند که در طول دورانهای اول و دوم و سوم بر حسب مورد به یکدیگر متصل یا از یکدیگر جدا باقی ماندهاند این مجموعه عبارتند از:
- مجموعهی کانادا و گروئنلند که لرانیسا (43) نامیده میشود.
- مجموعهی بالتیک و روسیه که فنوسارماسیا (44) به آن اطلاق میگردد.
- مجموعهی چین و سیبری که از دورهی پرموکربونیفر به نام آنگارا شناخته میشود.
مجموعهی سپرهای نیمکرهی جنوبی (سپرهای برزیل - پاتاگونی - افریقا - عربستان - هند - استرالیا که نیگریسیا (45) نام دارد و بعدها خشکی بزرگ گندوانا را به وجود میآورد (این کلمه از دورهی پرموکربونیفر به بعد استعمال میشود).
در پایان دورهی کوهزائی کالدونین که متعلق به نیمه اول دوران اول (پالئوزوئیک تحتانی) میباشد خشکی لرانسیا و فنوسارماسیا به یکدیگر متصل شده و خشکی اطلس شمالی را به وجود میآورد: این خشکی با خشکی آنگارا در پایان دورهی کوهزائی هرسی نین که به نیمه دوم دوران اول تعلق دارد متصل میشود و مجموعهی شمالی را ایجاد میکند سرانجام در پایان دورهی هرسینین احتمالاً مجموعههای شمالی و جنوبی (نیگریسیا) نیز به یکدیگر میپیوندند و مجموعه واحد پانگهآ را به وجود میآورند (شکل 2).
مجموعه قارهها در این دوره خشکی واحد پانگهآ را به وجود میآورند که بعداً در نتیجهی تحولاتی در طول دوران دوم و دوره سوم تقسیم میشوند.
(C) - مناطق اصلی حوضههای ذغال سنگی دورهی کربونیفر.
(G)- مناطق اصلی یخچالی دورهی کربونیفر.
*******توضیح تصویر تا اینجا است
از دورهی پرمین به بعد خشکی اخیر مجدداً با تشکیل دریای مزوژهآلپن به دو قطعهی شمالی و جنوبی تقسیم میشود که پس از آن (در طول دوران دوم) هر یک به قطعات کوچکتری تقسیم میشود و قارههای امروزی را به وجود میآورد.
تشکیلات آنتهکامبرین در نقاطی خارج از سپرها و فلات قارههای سابقالذکر نیز شناخته شدهاند. این تشکیلات به صورت هستههایی در داخل رشته کوههای جدیدتر کالدونین - هرسی نین و آلپن دیده میشوند.
نمونههایی از این هستهها در کشور فرانسه وجود دارند که جزو سپرها و فلات قارههای دوران آنتهکامبرین محسوب میشوند.
4- تقسیمات دوران آنتهکامبرین
وجود مشکلات فراوان در تشخیص آثار دیرینهشناسی و جنبشهای کوهزایی دوران آنتهکامبرین سبب شده است که نتوانیم حدود دورههای تشکیل دهندهی این دوران بزرگ زمینشناسی را به طور نسبتاً دقیقی شناسایی نماییم. راههایی که برای تعیین تقسیمات دوران آنتهکامبرین میتوان از آن استفاده نمود عبارتند از:- تشخیص مراحل دگرگونی شدن مواد (47) با توجه به این که نکته که هر دورهی کوهزایی میتواند با یک مرحلهی دگرگونی مشخص شود.
- تشخیص مراحل خارایی شدن (48) با فرض بر این که هر دورهی کوهزایی با یک مرحله از خارائی شدن همراه باشد.
بر ا ساس اطلاعات موجود آنتهکامبرین را به سه دورهی بزرگ آرکئن (49) و آلگونکین (50) و انفرا کامبرین (51) تقسیم میکنیم (جدول 1).
دورهی آرکئن که قدیمیترین و طولانیترین دورههای عمر زمین محسوب میشود از 4600 میلیون سال قبل (ابتدای تشکیل پوستهی جامد زمین) تا 2500 میلیون سال قبل دوام داشته است و عموماً با سنگهای دگرگونی نظیر شیست، میکا شیست و گنیس مشخص میشود. دورهی آلگونکین که اغلب به طور دگرشیب بر روی آرکئن قرار گرفته است (شکل 20) اکثراً از سنگهای غیر دگرگونی به ویژه ماسه سنگ، آهک، کنگلومرا، و همچنین سنگهای دگرگونی نظیر فیلاد و کوارتزیت تشکیل شده است.
*** جدول 1- تقسیمات اصلی پره کامبرین و رابطهی آن با دوران اول (از اوبو آن)
بر روی رسوبات آلگونکین رسوبات انفراکامبرین قرار دارد که خود شامل دو دورهی انفراکامبرین کوتاه مدت و ائوکامبرین (52) است دورهی اخیر که در 570 میلیون سال قبل به پایان میرسد گاهی جزو دوران اول نیز قرار داده میشود در این صورت دوران اول زمینشناسی را دوران اول بلند مدت مینامند در غیر این صورت دوران آنتهکامبرین یا پره کامبرین دوران بلند مدت خواهد بود.
مطالعهی دوران آنتهکامبرین در بعضی از نقاط کرهی زمین نظیر آمریکای شمالی و مخصوصاً در اطراف سپر کانادا که به فلات قارهی آمریکا منتهی میشود با دقت زیاد مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعهی مقطع درهی بزرگ کلرادو که از مشهورترین مقاطع زمینشناسی دنیاست (شکل 3) وضع طبقات مختلف متعلق به دورهی آنتهکامبرین را نسبت به یکدیگر و نسبت به تشکیلات متعلق به دوران اول زمینشناسی به خوبی نشان میدهد.
در این دره در قسمت تحتانی رسوبات دوران اول ماسه سنگهای تاپیت (53) دیده میشوند که به طور پیشرونده و دگر شیب بر روی رسوبات زیرین قرار گرفتهاند و محتوی اولنلوس میباشند که ابتدای دورهی کامبرین را معرفی مینماید. در زیر این لایه به ترتیب از بالا به پایین تهنشینهای زیر دیده میشوند:
رسوبات الگونکین: این رسوبات دگرگونی حاصل نکردهاند و از کنگلومرا - ماسه سنگ- کوارتزیت و شیست تشکیل شدهاند رنگ آنها قرمز و در قسمت تحتانی آنها لایهای از دولریت وجود دارد.
- رسوبات آرکئن: این رسوبات دگرگونی هستند و در لا به لای آنها گرانیت دیده میشود. بین رسوبات دگرگونی دوران اول و دوران آنتهکامبرین دگر شیبی آسنتیک (54) یا هورونین و بین آرکئن و آلگونکین دگرشیبی اپارکئن (55) وجود دارد.
- بررسی تنگههای بزرگ دیگر در غرب کلرادو نتایج حاصل از بررسی درهی اخیر را تکمیل میکند.
در این نقاط مشاهده میگردد که در روی دگرشیبی آسنتیک یک رسوب دریایی به ضخامت 3000 متر با رخسارههای متنوع وجود دارد این رسوبات دورهی انفراکامبرین را معرفی میکنند و قسمت فوقانی آنها، هم سطح با ماسه سنگهای تاپیت در درهی کلرادو میباشد (شکل 4).
بر اساس این نتایج میتوان گفت که دوران آنتهکامبرین به ترتیب شامل دورههای آرکئن، الگونکین و انفراکامبرین است و دورهی اخیر یک گودال دریایی را در حاشیه سپر کانادا معرفی مینماید.
مطالعهی مقاطع زمینشناسی در نقاط دیگر آمریکا تقسیمبندی اخیر را تأیید و مخصوصاً همراه با نتایجی که از تعیین سن مطلق طبقات به دست میآیند نکات زیر را روشن میکند (جدول 2).
جدول 2- هم ارزی بین ته نشستهای دوران آنتهکامبرین در سه نقطه از امریکای شمالی (از اویوآن)
کامبرین 100 میلیون سال قبل از میلاد انفراکامبرین |
سپر کانادا در منطقه کبک |
سپر کانادا در منطقه دریاچههای بزرگ |
درهی بزرگ کلرادو |
پروتروزوئیک
|
|
کیوتاو
-کوهزایی پنوکئن آنی میکی |
انفراکامبرین دره غربی
|
- رسوبات آلگونکین که رسوبات پروتروزوئیک نیز نامیده میشوند، در ایالت کبک از سپر کانادا معرف سه دورهی زیر هستند: هودسونین، (59) السونین (60) - گرین ویلین. (61)
هر یک از این دورهها به یک دورهی کوهزایی ختم میشوند که با دگرگونی و خارائی شدن همراه میباشد. در منطقهی دریاچههای بزرگ رسوبات هودسونین به نام رسوبات آنی میکی (62) مشهور هستند در زیر این رسوبات کنگلومرای کبالت (یخچالی ؟) و در داخل آن ژیتهای آهن وجود دارند همین رسوبات هودسونین با رسوبات دورهی آلگونکین در کلرادو مطابقت مینمایند.
- رسوبات آرکئن در منطقه دریاچههای بزرگ از سپر کانادا معرف دو دورهی زیر هستند: تیمیس کامینگ (63) و کیواتین (64). بین این دو دوره یک دورهی کوهزایی آلگومین (65) و در زیر آن دو یک دورهی کوهزایی ساگاناژین (66) قرار دارد.
- این تقسیمبندی همانطور که اشاره گردید با استفاده از روشهای تعیین سن مطلق طبقات انجام گرفته است و به همین علت از نظر موقعیت حقیقی هر یک از طبقات متعلق به دوران آنتهکامبرین و همچنین وجود هم ارزی بین این طبقات در نقاط مختلف تردیدی وجود دارد.
5- آب و هوای دوران آنتهکامبرین
دگرگونی شدن سنگهای تشکیل دهنده دوران پرکامبرین و نبودن اطلاعات کافی راجع به مغناطیس زمین در این دوران و همچنین کمیابی سنگوارههای مشخص باعث میشود که نتوانیم آب و هوای این دوران را به طور کاملاً دقیق مشخص نماییم. معذالک با تحقیقاتی که تاکنون به عمل آمده عقیده بر این است که آب و هوا در دوران آنتهکامبرین به تناوب دارای فصول گرم (تشکیلات قرمز رنگ) و سرد (تشکیلات یخچالی) بوده است. وجود سنگهای مخطط یخچالی ائوکامبرین و پراکندگی آنها تا حدی این مسأله را روشن مینماید (شکل 5و 6).1- پراکندگی قطعی. 2- نقاطی که ممکن است کمی قدیمیتر از ائوکامبرین باشند. 3- پراکندگی مورد تردید.
6- گسترش آنتهکامبرین در ایران
تهنشینهای آنتهکامبرین در ایران نیز دیده شدهاند سنگهای دگرگونی مختلفی که در شمال شرقی بندرعباس مورد مطالعه قرار گرفتهاند به دورهی آرکئن نسبت داده میشوند. در بین راه ایرانشهر به چاهبهار نیز تهنشینهایی شناخته شدهاند که به آنتهکامبرین تعلق دارند. ماسهسنگ میکادار و شیست کرمان و دولومیت کوههای سلطانیه، شیستهای دگرگونی شده گرگان و همچنین شیستهای کهر و دولومیت سلطانیه در درهی چالوس نیز به این دوران تعلق دارند.پینوشتها:
1. Antécambrien.
2. précambrien.
3. Azoique.
4. Agnostozoique.
5. Proterozoique.
6. Olénellus.
7. Eozoon Canadens.
8. Concerétion.
9. Madison.
10. Keewatin.
11. Schreiber.
12. Cryptonémiales.
13. Euglena.
14. Oikomonas.
15. Ancyromonas.
16. Amphimonas.
17. Sphaerastrum.
18. Heliozoaire.
19. Thomson.
20. Dinoflagellés.
21. Rove.
22. Gunfilnt.
23. Michigamme.
24. Morisson creek.
25. Nostoc.
26. Atikokania.
27. Calérie.
28. Onéga.
29. Onégien.
30. Polipier.
31. Chrysomonadiens.
32. Archéomonadacées.
33. Hystrichosphaeridés.
34. Bretagne.
35. Cayeuxidés.
36. Boucliers or Schild.
37. Plates Formes.
38. Anabar.
39. Aldan.
40. Kolima.
41. Glint.
42. Cuesta.
43. Laurentia.
44. Fenno- Sarmantia.
45. Nigritia.
46. Wegener.
47. Métamorphisme.
48. Granitisation.
49. Archéen.
50. Algonkien.
51. lnfracambrien.
52. Eocambrien.
53. Tapeats.
54. Assyntique.
55. Eparchéenne.
56. Montana.
57. Belt.
58. Kewenaw.
59. Hudsonien.
60. Elsonien.
61. Green villien.
62. Animikie.
63. Temiskaming.
64. Keewatin.
65. Algomienne.
66. Saganagienne.
منبعمقاله: ابراهیمزاده، خدیجه، (1388)، جغرافیای دیرینه، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، چاپ پنجم.