Эволюция живых существ может быть понята только в контексте геологического времени.
В неоархее бактериальная жизнь продолжает господствовать в древних земных океанах. Наиболее известные местонахождения следов жизни — это формация Джирина, окрестности огромного стратовулкана Бэк Ривер в Канаде, формация Чешир, субгруппа Шмидтсдриф и другие.
2,70 млрд. лет. [Ascot Vale, Mount Hampdon area, Bulawayan Supergroup, Harare Province, Zimbabwe]
Аскот Вэйл, область Маунт Хэмпдон, супергруппа Булавайо, провинция Хараре, Зимбабве.
![]() |
![]() |
Спутниковая карта расположения фермы Аскот Вэйл | Окрестности Аскот Вэйл |
Ферма Аскот Вэйл расположена недалеко от столицы Зимбабве Хараре. При разработке руды найдены столбчатые строматолиты.
2,70 млрд. лет. [Kwekwe (Que Que) area (Kwekwe-Gweru Greenstone Belt), Bulawayan Supergroup, Zimbabwe]
Область Квекве (зеленокаменный пояс Квекве-Гверу), супергруппа Булавайо, Зимбабве.
![]() |
![]() |
Расположение области Квекве | Общий вид местности Квекве |
Область Квекве представляет собой сильно деформированный ультрамафический комплекс. Найдены слоеобразные строматолиты.
2,69–2,630 млрд. лет. [Jeerinah Formation, Fortescue Group (Hamersley Group), Mount Bruce Supergroup, Australia]
Формация Джирина, группа Фортескью, (группа Хамерсли), супергруппа Маунт Брюс, Западная Австралия.
![]() |
![]() |
Холмы (RSH) образовались в формации Jeerinah на северной оконечности синклинали Hardey. Выступающие эродированные гребни, расположенные поперек изображения - это выходы свиты Namuldi, низшей свиты формации Marra Mamba | Южная оконечность синклинали Hardey. Холмы (RSH) принадлежат формации Jeerinah. MM - железистая формация Marra Mamba. Река Hardey протекает слева направо. Округлые холмы на заднем плане (BF) принадлежат формации Bunjinah |
![]() |
![]() |
Алевролит (JS) и алевролитовый кремнистый сланец (JSC) и основание железной формации Marra Mamba (M). JIL - импактный слой формации Jeerinah | Образец строматолита из формации Джирина |
Формация Джирина, самая верхняя в группе Фортескью, несогласно залегает над формацией Маддина. Обломочные осадки, субаэриальные и мелководные морские базальты, вулканообломочные породы, сланцы, черные сланцы и базальтовые коматиитовые интрузии. Имеются и глубоководные отложения. Сланцы содержат значительное количество органического углерода. Формация Джирина также несет следы метеоритного импакта.
![]() |
![]() |
![]() |
Полоса аутигенного пирита (белый) содержащая обильные сферы и круглые контуры асфальтита | Микрофотография органической материи в сланцах формации Jeerinah (A, E, F) и Gorge Creek Group (B–D) | Микрофотографии слоев со сферулами в формации Джирина. Сферулы имеют размеры 1-5 мм и повышенную концентрацию иридия, свидетельствующую о импактном происхождении сферул |
Молекулярные ископаемые. В богатых органикой сланцах формации Джирина (местности Ripon Hills и свита Roy Hill Shale) найдены молекулы (гопаны и стераны), которые продуцируются цианобактериями при фотосинтезе, различные стероиды, в том числе холестан, свойственный эукариотам, полициклические ароматические углеводороды. Соотношение изотопов углерода также говорит о биогенном происхождении углерода (среднее значение –37‰). Мелкозернистые микроскопические кристаллы пирита, найденные в строматолитах, были образованы сульфатредуцирующими бактериями. Это говорит о том, что океаны Хамерсли содержали значительное количество растворенного сульфата, а не сероводорода. Вероятно присутствие различных типов микроорганизмов, включая метаногенов и метанотрофов, сульфатредуцирующих бактерий. Следы гидротермальных источников отсутствуют.
Биомаркеры формации Джирина интерпретируются как остатки планктонных цианобактерий и эукариотных водорослей, обитавших в фотической зоне на расстоянии 50 км от современной береговой линии и которые были осаждены в океане на глубинах более 400 м, а не в так называемых «кислородных оазисах» на берегах океана. Возможно, что уровень кислорода в атмосфере 2,7 млрд. лет назад уже достигал 0,01 атм.
2,668–2,660 млрд. лет. [Black Flag Group, Kanowna area, Kalgoorlie, Eight Mile Dam, Eastern Goldfields, Yilgarn Craton, Australia]
Группа Блэк Флэг, область Кановна, Калгурли, Истерн Голдфилдс, кратон Илгарн, Австралия.
![]() |
![]() |
Конические строматолиты и микрофоссилия из группы Блэк Флэг | Дацитовая порода из группы Блэк Флэг |
В нижней части группы Блэк Флэг — дациты и андезиты, в верхней — кислые вулканокластические (перемежаются с горизонтами алевролита, аргиллита и песчаника) и осадочные породы, отлагавшиеся на подводных участках. Значительные залежи золота. Конические строматолиты.
2,650–2,620 млрд. лет. [Back River Volcanic Complex, Yellowknife Supergroup, Northwest Territories, Canada]
Вулканический комплекс Бэк Ривер, супергруппа Йеллоунайф, Северные территории, Канада.
![]() |
![]() |
Выход пород разрушенного вулканического комплекса Бэк Ривер
![]() |
![]() |
Схема эрозии и выноса обломков разрушаемого конуса вулкана
![]() |
![]() |
Оолиты с восточной стороны вулканического комплекса. Back River | Округлые формы строматолитов. Видно два образования, соединенные боковыми сторонами |
Большой древний стратовулкан Бэк Ривер. Отложения имеют частично наземный, частично подводный характер, в зависимости от того, куда извергались лавы вулкана. Карбонатные отложения имеются исключительно на морской стороне. Строматолиты встречаются в небольших, богатых карбонатами интервалах, на краях лавовых полей и в турбидитных осадочных породах. Строматолиты здесь редки и хотя они встречаются в одном стратиграфическом уровне, они вероятно никогда не образовывали большой непрерывный комплекс. Большинство находок представляет собой изолированные бактериальные сообщества, которые развивались в областях гидротермальных источников и фумарол. Рост строматолитов стимулировался теплыми морскими водами и вулканическими выделениями, которые обеспечивали обильные питательные вещества для локальных бактериальных строений. Строматолиты, сохранившиеся в карбонатах по мелководным краям вулканических отложений, свидетельствуют о той жизни, которая процветала здесь во время последних стадий активности архейского стратовулкана Бэк Ривер.
![]() |
![]() |
Поперечное сечение псевдокупола. Вулкан Back River | Окремненные пластинки строматолита толщиной 1-3 мм, выступающие над рельефом грубозернистого доломита |
![]() |
![]() |
Псевдоколончатый строматолит в карбонатном горизонте породы. Бэк Ривер | Волнообразные белые слои - мелкозернистый пепел; зона, содержащая обильные отверстия (нерегулярные белые области); грубый пепел |
![]() |
![]() |
Детали микроструктуры, которая составляет малые строматолитовые холмики. Пластинки - почти полностью из доломита | Пузырьки, интерпретируемые как газовые полости, в бактериальных пластинах |
![]() |
![]() |
![]() |
Полированный образец, показывающий слоистый строматолит, выросший на поверхности шлакового блока лавы с включениями грубозернистого кальцита | Соединенные краями куполообразные строматолиты. Бэк Ривер |
Супергруппа Yellowknife содержит почти все виды строматолитов/бактериальных матов, за исключением конических. Строматолиты могут быть в виде гроздей слипшихся округлых форм диаметром 15–25 см, включая концентрические пластинки толщиной 1–3 мм. Несмотря на выпуклую форму, они не могут рассматриваться как куполообразные строматолиты из-за своего строения. Псевдостолбчатые особенности этих слоеобразных бактериальных матов резко проявляются в основании юнита, затем их объем увеличивается кверху и постепенно сходит на нет к вершине.
В другом местоположении строматолиты формируют плотно упакованные низкорельефные яйцевидные или удлиненные купола. Слоеобразные строматолиты образовывают большой комплекс толщиной 2 м и длиной 200 м. Их волнистые пластины толщиной 2–3 мм образовывают маленькие, соединенные боками полусферы, высотой 0,5–2 см и менее 2 см в поперечнике. Другие, тонкослойные строматолиты образуют удлиненные, низкорельефные, около 60 см длиной и 5–10 см высотой слегка выпуклые холмики. Поскольку все карбонаты подверглись рекристаллизации, остатков микроокаменелостей не было найдено. Так обстоит дело с большинством архейских находок строматолитов.
2,650 млрд. лет. [Snofield Lake, Yellowknife Supergroup, Slave Province, Canada]
Озеро Снофилд, супергруппа Йеллоунайф, Невольничья провинция (кратон), Канада.
Строматолиты из озера Снофилд
Озеро Снофилд расположено в северной части Невольничьей структурной провинции. Супракрустальные породы здесь отличаются от большинства архейских зеленокаменных поясов тем, что содержат значительное количество (до 80%) осадочных пород. Имеются гидротермальные источники.
Строматолиты разнообразного строения встречаются в граувакке (темно-сером песчанике) и ассоциируются с черными алевролитами. Наиболее обычной формой являются плоские слоистые формы, несколько волнистые или рифленые, содержащие локальные выпуклости не более 1 см. Остатков водорослевых волокон или клеток не обнаружено. Хорошо сохранившиеся строматолиты известны только из одного местонахождения, однако найдены более деформированные и матаморфизированные карбонатные юниты в той же стратиграфической позиции, очевидно представляющие сходные окружающие условия в провинции. Это предполагает, что строматолиты были более обильны, чем это сейчас обнаружено.
2,650 млрд. лет. [Cheshire Formation, Ngesi Group, Bulawayan Supergroup, Belingwe, Zimbabwe]
Формация Чешир, группа Нгеси, супергруппа Булавайо, зеленокаменный пояс Белингве, Зимбабве.
![]() |
![]() |
Свидетельства жизни из формации Чешир, Mberengwa. 2,65 млрд. лет назад | Строматолиты формации Чешир |
![]() |
![]() |
Строматолитовый известняк (главным образом бактериальные пластины). Главное обнажение строматолитовых пород | Полусферические строматолиты в слоистой фации |
![]() |
![]() |
![]() |
Куполообразный биостром бактериального баундстоуна. В нижней части слоя хорошо просматривается строматолитовая структура | Слегка волнистый зернистый известняк со строматолитовыми участками резко перекрывающий пластинчатый слой бактериального баундстоуна (структуры отмечены с помощью маркера) | Бактериальный баундстоун наверху куполообразного биострома |
Чешир — верхняя формация группы Нгеси. Относительно низкая степень метаморфизма (температура достигала не более 200°C) и хорошо сохранившаяся последовательность осадочных отложений, без вулканических пород. Мелководные карбонаты, перекрытые глубоководными конгломератами. Выход известковых пород со строматолитами демонстрирует циклическое строение, что возможно отражает колебания уровня моря в мелководной лагуне (глубины 5–50 м). Строматолиты различного строения (колончатые, куполообразные, слоеобразные, неветвящиеся колончатые и другие), фотосинтезирующие бактериальные маты располагались в приливной зоне и несколько ниже ее. Значение легких изотопов углерода –37‰, что свидетельствует о большом разнообразии бактериальной активности и присутствии фотосинтеза, метаногенных и метанотрофных организмов.
![]() |
![]() |
![]() |
b - Полусферические и выпуклые строматолиты; c - пальцеобразные строматолиты перекрытые конусами выноса осадков | Псевдостолбчатые слои, формирующие узловые и выпуклые строматолитовые формы |
![]() |
![]() |
![]() |
Строматолитовый известняк, карбонатная свита формации Чешир | Слоистые, как капуста узловатые строматолиты в плоском или волнообразном известняке вверху резко перекрываются сланцем | Массивный бактериальный баундстоун (карбонат из остатков живых организмов) |
Кислородные фотосинтезирующие бактерии и сульфатредуценты действовали в бактериальных матах на мелководных рифах в подприливных и приливных условиях. Организмы ниже уровня волн были главным образом бескислородными фотосинтезаторами и сульфатредуцентами. Метанотрофы и сульфидоокислители существовали в кислородных условиях и без присутствия кислорода, метаногены располагались еще ниже.
2,642–2,557 млрд. лет. [Schmidtsdrif Subgroup, Ghaap Group, Transvaal Supergroup, Northern Cape province, South Africa]
Субгруппа Шмидтсдриф, группа Гаап, супергруппа Трансвааль, Северная Капская провинция, Южная Африка.
![]() |
![]() |
![]() |
Стратиграфия субгруппы Шмидтсдриф | Кварциты формации Шмидтсдриф. На заднем плане видны отложения группы Chuniespoort |
![]() |
![]() |
![]() |
Столбчатые строматолиты с толстым покрытием волокнистых псевдоморфов арагонита | Нерегулярный куполообразный строматолит | Участок слоистого строматолита |
Topinamboura insulata. a - искаженный столбик; b - выпуклые столбики с небольшими шишками на поверхности.
Выпуклые редко расположенные столбики с небольшими, похожими на бородавки выступами и несколько расходящимися ветвями, с дочерними столбиками, отходящими сбоку под различными углами. Краевая поверхность очень гладкая с хорошо определенной стенкой. микроструктура показывает захваченные частицы без определенных границ слоев. Диаметр столбиков 2-10 см
Субгруппа Шмидтсдриф представляет собой самый нижний юнит группы Гаап и супергруппы Трансвааль. Ее эквивалентом является группа Buffalo Springs. Включает формации Vryburg (наносные речные и краевые морские отложения), Boomplaas (платформенные карбонаты с оолитовыми, купольными и столбчатыми строматолитовыми структурами), Lokamona (сидериты, алевролиты и отложения строматолитовых рифов). Выше расположена субгруппа Campbellrand. Эта мелководная строматолитовая карбонатная платформа, отложенная в юго-западной части бассейна кратона Каапвааль, демонстрирует строматолитовые карбонаты, кварцевые обломочные отложения и небольшие потоки лавы. Столбчатые строматолиты в мелководной приливной зоне, бактериальные маты ниже приливной зоны, в более глубоких водах.
![]() |
![]() |
![]() |
Radiatina isotropa. Разветвленные столбики, растущие прямо на Pilbaria-подобных колонках (P), образуя центральную часть биогермов. Образовывают биостромы высотой до 80 см. Очень тесно расположенные столбики с соединяющимися пластинами, подобными радиально расположенным лопастям. Пластинки почти плоские с асимметричной ухабистой выпуклой зоной |
![]() |
![]() |
Katernia africana. a - столбчатая форма с немного другой формой у основы (b) и у вершины (t). b - столбчатые и псевдостолбчатые промежуточные с Radiatina формы. Обильно ветвящиеся столбики со многими соединяющимися слоями и неровными боковыми поверхностями, в куполообразных биогермах |
![]() |
![]() |
Katernia perlina. Столбики имеют ветви, напоминающие жемчужные нити. Слегка спиралевидные, вертикальные столбики, диаметром меньше одного сантиметра и полукруглым или слегка лепесткообразным горизонтальным сечением. Промежуток между столбцами достигает десяти сантиметров, но каждая небольшая прямая и неразветвленная часть никогда не превышает 1,5-2 см в высоту. Справа - Katernia perlina с другим типом ветвления |
![]() |
![]() |
Piibaria boetsapia. Полуцилиндрические длинные, прямые, параллельные, очень гладкие столбики с маленькими вытянутыми нишами с выступами. Диаметр 10-12 см. Co - сращение ветвей | Плоские пластинки перекрывают ветвящиеся столбики Pilbaria, заполняя неровности поверхности, затем проходит к чередованию крошечных столбиков Katernia perlina и плоских пластинок |
Субгруппа Шмидтсдриф содержит столбчатые строматолиты из горизонтов толщиной в несколько метров, а также изолированные биогермы диаметром до 1 м. Хорошая последовательность столбчатых строматолитов просматривается вдоль реки Boetsap. Отдельные строматолиты, обычно диаметром 1–20 см демонстрируют разнообразие типов ветвления и стенных структур. Многие из столбчатых строматолитов в местности Boetsap классифицируются как принадлежащие группам Topinamboura, Radiatina, Katernia, Pilbaria, Tibia и Sapinia. В основании разреза Boetsap также присутствуют нерегулярные куполообразные строматолиты дециметровых размеров.
![]() |
![]() |
![]() |
Tibia cristata. Tibia cristata (tc) у основания и Tibia plumata (tp) вверху. Крошечные, отдельные, прямые столбики, ветвление, от параллельного до немного расходящегося. Микроструктура состоит из микритовых матовых поверхностей, очень регулярно противопоставленных, в центре столбиков присутствует маленькая (менее 1 мм) подобная наросту выпуклость |
![]() |
![]() |
![]() |
Sapinia fucoides. Маленькие регулярные столбики диаметром 0,5-2,5 см с очень частым ветвлением всегда под тем же самым углом и мелкими выпуклосями на поверхности |
![]() |
![]() |
![]() |
Pilbaria inzertiaformis. Прямые, полуцилиндрические столбики диаметром 2-10 см. Частота разветвления переменчивая. Столбики демонстрируют периодическое расширение и сужение. h - сердцевидная полость |
Крупные удлиненные строматолитовые холмы — мелководные, расположенные ниже приливно-отливной зоны вытянутые строматолиты имеют в ширину от 2 до 10 м и длину 5–45 м. Рельеф достигает 3—200 см. Холмы содержат небольшие столбчатые строматолиты, их пластины гладкие или с остроконечными выступами. Столбчатые строматолиты в пределах удлиненных строматолитов имеют 1–5 см в диаметре и выпуклые или прямоугольные пластинки с разнообразными ветвящимися структурами. Некоторые из них классифицированы как принадлежащие к группам Radiatina и Katernia.
2,637–2,555 млрд. лет. [Monteville Formation, Campbellrand Subgroup, Ghaap Group, Transvaal Supergroup, South Africa]
Формация Монтевиль, супергруппа Трансвааль, Южная Африка.
![]() |
![]() |
Гигантские удлиненные строматолитовые биогермы формации Монтевиль | Морщинистая поверхность гигантского удлиненного строматолитового биогерма |
![]() |
![]() |
![]() |
Одиночный крупный колончатый строматолит с гладкими выпуклыми слоями | Сферулы, образовавшиеся в результате импакта, найденные возле фермы Монтевиль |
Самая нижняя формация субгруппы Кэмпбеллранд в Западном Бассейне Грикваленд. Доломиты, сланцы и карбонатные пески отлагались вблизи основания штормовых волн. В Монтевиле найдены крупные биогермы, содержащие тромболитовые и строматолитовые образования. Они включают слоистые плоские, купольные и нерегулярно слоистые биогенные структуры, которые содержат тонкие волокна, говорящие об их бактериальном происхождении. Эти биогермы заметно отличаются от большинства строматолитовых структур в субгруппе Кэмпбеллранд и больше похожи на кембрийские бактериальные биогермы из Ledger Formation.
2,557 млрд. лет. [Reivilo Formation (Lower Nauga), Campbellrand Subgroup, Ghaap Group, Transvaal Supergroup, South Africa]
Формация Реивило (Нижняя Науга), субгруппа Кэмпбеллранд, группа Гаап, супергруппа Трансвааль, Южная Африка.
![]() |
![]() |
Общий вид формации Реивило | Обнаженный слой древних строматолитов возле Boetsap, Северная Капская провинция |
![]() |
![]() |
Огромные удлиненные строматолиты в деревушке Boetsap |
![]() |
![]() |
![]() |
Строматолиты возле Boetsap | Серия строматолитовых горизонтов, каждый из которых начинается с плоского слоя, над которым размещаются тесно упакованные, ветвящиеся колончатые строматолиты |
Расположена согласно над формацией Монтевиль. Карбонатная платформа, сформировавшаяся на ранней континентальной коре. Присутствуют гидротермальные источники. Мелководная последовательность пород, формировавшихся в приливно-отливной зоне и ниже ее, содержит разнообразные типы строматолитов.
![]() |
![]() |
Стобчатый строматолит. Доломит имеет коричневую окраску | Столбчатый строматолит. На изношенных поверхностях виден коричневый доломит |
![]() |
![]() |
![]() |
Выветренная поверхность строматолитовых доломитов | Образцы небольших доломитовых строматолитов из Реивило |
В основании формации Реивило находятся гигантские купольные и столбчатые строматолиты, образовавшиеся на мелководье ниже приливной зоны. На такой же глубине формировались удлиненные строматолиты шириной 1–10 м и длиной несколько десятков метров, содержащие тонкие слои, столбчатые строматолиты сантиметрового размера. Глубже образовывались обильные дырчатые микробиалиты. Хрупкое строение строматолитовых колонн предполагает тихие воды, не нарушаемые прибоем и штормами. Встречаются также озерные строматолиты.
Делящиеся клетки и волокна бактериальных матов в строматолитах. Сложное поведение, взаимодействие с окружающей средой. Формация Реивило имеет следы крупного метеоритного импакта возрастом 2,56 млрд. лет назад.