پرکامبرین

رخنمونهای سنگ‌های پرکامبرین در قاره‌ها، نادر و کمیاب است. علت کمیابی این سنگ‌ها پوشیده شدن آن‌ها توسط لایه‌های جوانتر می‌باشد. در چنین مناطقی بیرون زدگی این زمین‌ها در هستهٔ کوه‌های به شدت فرسایش یافته و قعر دره‌های عمیق قابل مشاهده است. در واقع این سنگ‌ها در مناطق وسیعی که به آن سپر می‌گویند گسترش یافته‌اند. سپرها از نظر زمین‌شناسی پیچیده و درهم می‌باشند و عمدتاً از سنگ‌های دگرگونی و تغییر شکل یافته‌ای تشکیل شده‌اند. نیمرخ آن‌ها تحدب ملایمی داشته و در مقطع شبیه به سپر جنگجویان می‌باشد. پرکامبرین ناشناخته‌ترین گستره از تاریخ زمین است، در نتیجه تقسیم‌بندی آن به واحدهای زمانی متعدد مشکل می‌باشد.

پرکامبرین شامل رخدادهای پراکنده‌ای می‌باشد، که این رخدادها به دلیل گذشت زمان دارای جزئیات و آثار کمی می‌باشند. دلیلی که بر این حقیقت وجود دارد، این است که سپرها و دیگر بیرون زدگی‌های پرکامبرین از سنگ‌های دگرگون شده و پیچیده‌ای تشکیل شده‌است که در بسیاری موارد توسط توده‌های بزرگ آذرین قطع شده‌اند. برخی از این سنگ‌ها چندین بار چین خورده، گسل یافته و بارها مورد نفوذ توده‌های آذرین قرار گرفته و دگرگون شده‌اند. عامل دیگری که مطالعهٔ تاریخ پرکامبرین را پیچیده می‌سازد، کمبود فسیلها و سنگوارهها می‌باشد. شواهد سنگواره‌ای و فسیلی فراوانی تا قبل از دوران پالئوزوئیک در تاریخچه زمین‌شناسی ثبت نشده‌است. در زمان پرکامبرین حیات وجود داشته‌است، اما اشکال حیاتی، ساده و از نظر بدنی نرم و قابل انعطاف بوده‌اند. به همین دلیل تاریخچهٔ فسیلی پرکامبرین ناقص می‌باشد و تاریخچهٔ کاملی ندارد.

سنگواره‌ها و فسیل‌های پرکامبرین چندان شناخته شده نبوده و فراوان نمی‌باشند؛ ولی گاهی فسیل‌هایی با سن پرکامبرین یافت می‌شود. احتمالاً عادی‌ترین سنگواره‌های پرکامبرین، ستون‌ها یا برجستگی‌های کاملاً لایه لایه از جنس کربنات کلسیم می‌باشد. این ساختمان‌ها که استروماتولیت نام دارد، بقایای موجودات حقیقی نبوده، بلکه مواردی هستند که توسط جلبک‌ها رسوب کرده‌اند. اگرچه استروماتولیت‌ها غالباً ساختمان‌های نسبتاً بزرگی دارند، ولی اکثر سنگواره‌های دیگر پرکامبرین در حد میکروسکوپی و کوچک هستند. در آفریقای جنوبی سنگ‌های پرکامبرین قدیمی، با سن بیش از ۳٫۱ میلیارد سال، پیدا شده‌است که شامل باکتری‌ها و جلبک‌های سبز - آبی هستند. محتوای فسیلی پرکامبرین به دلیل اینکه موجودات این دوران دارای بدنی نرم و قابل انعطاف بودند، بسیار کم و محدود می‌باشد.

به عقیدهٔ بعضی از زمین شناسان در پرکامبرین یک خشکی واحد به نام پانگه‌آ وجود داشته‌است. گاهی این خشکی تقسیم شده و تشکیل دو خشکی گندوانا و لوراسیا را داده‌است. بین این دو خشکی را اقیانوس واحدی اشغال کرده بود. زمین‌های این دوره به دو شکل دیده می‌شوند. • سپرها یا زمین‌های ثابت: سپرها زمین‌هایی هستند که تا کنون کمتر توسط رسوبات پوشیده شده و کمتر تحت عمل فرسایش و چین خوردگی قرار گرفته‌اند. مهم‌ترین سپرهای دنیا عبارتند از سپر آفریقا، سپر برزیل، آمریکای جنوبی، سپرهند، ایتالیا، کانادا، چین و سیبری. • فلات قاره‌ها: این زمین‌ها در قسمت‌های چین خورده یا دره‌های مرتفع قرار گرفته‌اند. این زمین‌ها در اغلب زمان‌های زمین‌شناسی در زیر دریاها قرار داشته و توسط رسوبات پوشیده شده و تحت عمل چین خوردگی نیز قرار گرفته‌اند.

تعیین سن سنگ‌های پرکامبرین بر اساس روش‌های رادیومتریک صورت گرفته‌است. به‌طور کلی سنگ‌های مربوط به این دوره به دو دسته تقسیم می‌شوند. • سنگ‌هایی با درجهٔ دگرگونی بالا یا گرانولیت: این سنگ‌ها قدیمی‌ترین سنگ‌های شناخته شده می‌باشند. • سنگ‌های آذرین و رسوبی تخریبی اغلب دگرگون شده: این سنگ‌ها جوانتر از سنگ‌های قبلی بوده و بر روی آن‌ها قرار می‌گیرند. این سنگ‌ها به علت داشتن کلریت سبز رنگ بوده و به مجموعهٔ سنگ‌های سبز رنگ مشهور هستند.

به علت کمبود اطلاعات فسیلی از پرکامبرین نمی‌توان به خوبی در مورد آب و هوای این دوره اظهار نظر کرد. شواهد آب و هوایی اندک موجود در پرکامبرین بسیار متناقض می‌باشد. چون از یک طرف فراوانی کربنات‌ها از قبیل دولومیت و ساختمان جلبکی احتمالاً معرف آب و هوای گرم می‌باشد و از طرف دیگر وجود تیلیت‌ها در روی اکثر سپرها حاکی از یک زمان یخبندان عمومی می‌باشد. به‌طور کلی از روی تمامی شواهد موجود می‌توان نتیجه گرفت که پرکامبرین دارای آب و هوای گرم و مرطوب با اتمسفر غنی از بخار آب بوده‌است. به‌طوری که بخارات آب در ارتفاعات، باعث تشکیل و گسترش یخچال‌ها شده‌اند. رسوبات ماسه سنگی و شیل‌هایی که از این زمان باقی‌مانده‌اند، نشان‌دهندهٔ وجود عوامل فرسایشی است که بر سطح زمین حکمفرما بوده‌است.

به‌طور کلی پوستهٔ زمین در پرکامبرین طی سه مرحله یا فاز انجام گرفته‌است که عبارتند از:

مرحله پرموبیل (Permobile phase) (آرکئن) در این مرحله که حدود ۳٫۴ میلیارد سال پیش به پایان می‌رسد، پوستهٔ زمین مشابه قشر کرهٔ ماه از گابرو غنی بوده و اولین اقیانوس‌ها در آن‌ها تشکیل گردیده‌است. ضمناً در این مرحله درجه حرارت پایین آمده و کمتر از ۳۷۴ درجه سانتیگراد گردیده‌است. سپس به‌طور ناگهانی فرسایش، رسوبگذاری، فرونشینی و دگرگونی ایجاد شده و در نهایت سنگ‌های گرانیتی تشکیل شده‌است. در این مرحله با اینکه پوسته مقاوم تر گردیده ولی هنوز نمی‌توانسته وزن تشکیلات رسوبی ضخیم‌تر از ۷ کیلومتر را تحمل نماید.

مرحله گذار پیشین‌زیستی زیرین در پروتروزوئیک زیرین، پوستهٔ گرانیتی برای اولین بار به صفحه‌ها و پلیت‌های باثبات و کمربندهای پرتحرک تقسیم می‌شود. پلیت‌های با ثبات از رسوبات اولیه پوشیده شده‌است. کمربندهای پرتحرک متعددی نیز به وسعت صدها کیلومتر گسترده شده‌اند. از لابلای شکستگی‌ها و خرد شدگی‌های کمربندها، مواد نفوذی باریک خارج شده و در سطح زمین گسترده شده‌است. در واقع در این مرحله پلیت‌ها و کمربندها مجموعاً سطح زمین را پوشانده بوده و حاشیه این پلیت‌ها و کمربندها صخره‌های زیرآبی و شکاف‌های زیر دریایی را ایجاد نموده‌است.

مرحله زمین‌ساختی (پیشین‌زیستی بالایی) در این فاز دو قارهٔ آفریقا و قارهٔ آمریکای جنوبی تشکیل شده و طبق مطالعات مغناطیس دیرینه، این دو قاره تا کرتاسه یکی بوده‌اند. در این زمان دریاهای کم عمق و کنار خشکی (Epicontinental) گسترش یافته و محیطی مطلوب برای رشد و توسعه استرماتولیتها ایجاد گردیده‌است.