Нижний и средний рифей. Восстановление единства Пангеи (1,7—1,0 млрд лет)

В среднем рифее завершается рифтогенез, и возрождается суперконтинент Пангея. Поступление воды из мантии начинает превышать ее расход на серпентинизацию мантийных оливинов и возобновляется увеличение Мирового океана, которое продолжается в настоящее время. По мере затухания вулканизма снижается расход кислорода на окисление газов и горных пород. Его концентрация в атмосфере постепенно достигает точки Пастера (около 1.2 млрд лет тому назад). Возникают условия для аэробных форм жизни. Существование окислительной обстановки подтверждают первые сульфатные осадки – гипсы CaSO₄·2H₂O и ангидриты CaSO₄ в породах возрастом около 1 млрд лет (рис. 20). Происходящее при окислении серы уменьшение изотопного отношения S³²/S³⁴ (в метеоритах – 22.22, в сульфатах современной морской воды – 21.76) впервые обнаруживается в среднем протерозое.

Таким образом, в раннем протерозое активизация рифтогенеза приводит к глубоким преобразованиям. Накапливается кислород и азот в атмосфере. Повышение кислотности способствует вымыванию карбонатов из горных пород, и воды Мирового океана начинают приобретать хлоридно-карбонатно-сульфатный состав. В биосфере создаются благоприятные условия для аэробной жизни. Этот этап в геохимическом развитии и эволюции осадочной оболочки представляет транзитную стадию перехода от восстановительной атмосферы к окислительной.

Поздний протерозой. Раскол суперматерика Пангея (1,00 – 0,57 млрд лет)

Вновь активизируется рифтогенез. На севере образуются Северо-Американская, Восточно-Европейская и Сибирская платформы. В южном полушарии остается одна суперплатформа Гондвана. Между платформами развиваются подвижные пояса – Атлантический, Средиземноморский, Палеоазиатский, Тихоокеанский. Таким образом, завершается формирование древних платформ, океанов и складчатых областей. Образуются горные породы, по химическому составу близкие к гранитам.

В биосфере продолжается накопление свободного кислорода, которое отмечается по ряду признаков. Прежде всего, усиливается роль Сорг в формировании пород. Следовательно, возрастает количество кислорода, поступившего в атмосферу при фотосинтезе. Это подтверждают так же рост отношений масс сульфатной серы к пиритной, окисного железа к закисному и увеличение доли доломитов в осадочных породах.

Воды океанической гидросферы приобретают хлоридно–карбонатно–сульфатный состав. В осадкообразовании возрастает значение химических и биологических процессов. Заметно снижается участие эффузивно–туфогенных пород и увеличивается органогенных. Этот этап развития осадочной оболочки и биосферы можно назвать завершающей стадией перехода атмосферы от восстановительной к азотно-кислородной.

К концу протерозоя завершается окисление двухвалентной гидроокиси железа, поступавшей из рифтовых зон, и кислород начинает быстрее накапливаться. Таким образом, геохимическая эволюция атмосферы и гидросферы, которая произошла в протерозое, подготовила условия для современного этапа развития – фанерозоя [23].