Vkontakte
Pinterest




Az Archean (vagy őskorszak) az eon körülbelül 1,4 milliárd éves geológiai időintervallum, kezdve a földkéreg kialakulásával és a legrégebbi földi sziklákkal 3960-3800 millió évvel ezelőtt (mya), és egészen a határig 2500 mya-ig, a proterozoikus eonnal kezdve. Az archean-proterozoic határ időrendben van meghatározva, ellentétben a sok más geológiai idõszakot elválasztó határokkal, amelyeket a geológiai nyilvántartás észrevehetõ változásai alapján határoznak meg.

Az Archean eon négy alrészből áll, amelyeket korszaknak neveznek. A legkorábbitól a legújabbig: Eoarchean, Paleoarchean, Mesoarchean és Neoarchean. Magát az archeai eont a még hosszabb prekambriai szuper-eon egyik részének tekintik, amely körülbelül négy milliárd éves földtörténetet foglal magában, még mielőtt bőséges makroszkopikus kemény héjú fosszilis tünetek jelentkeztek, mintegy 542 mya, és általában megoszlik, a legkorábbi és a legfrissebbekig, a Hadean, Archean és Proterozoic eonokig.

Az élet eredete az archeai eonra vezethető vissza, a prokarióták (nem nukleáris egysejtű szervezetek) kövületei 3500 mya-ból ismertek. Az Archean eon idején a prokarióták a Föld felszínének nagy részén elterjedtek, gyakran olyan szőnyegekben, amelyek számtalan együttműködő baktériumot tartalmaznak, megkülönböztetve az egyes biokémiák típusát. Az Archean eon idején néhány prokarióta kifejlesztette a fotoszintézis megvalósításához szükséges molekuláris szerkezeteket, amelyek lehetővé tették számukra, hogy kezdetben napfényt használják a hidrogénnek a légkörből történő elfogására, majd később a légköri szén-dioxidból a szén elfogására és az oxigén felszabadítására, ezáltal elősegítve egy olyan környezet, amely támogathatja az eukarióta sejteket és a többsejtű életformákat. Arra gondolunk, hogy az eukarióták először 2700 mya körül jelentkezhetnek, az Archean eon vége közelében (Mayr 2001). Mayr az eukarióták eredetét az "élet legfontosabb és drámaibb eseményének" tartja az élet történetében.

Archean eon (3900-2500 millió évvel ezelőtt) EoarcheanPaleoarcheanMesoarcheanNeoarchean

Az Archean korábban a Archaeozoic (vagy Archeozoic).

Archean Earth

A legrégebbi sziklaalakzatok, amelyek a föld felszínén vannak kitéve, archeai vagy kissé régebbi. Az archeai sziklák Grönlandról, a kanadai pajzsból, Nyugat-Ausztráliából és Dél-Afrikából ismertek. Noha az első földrészek ezen a korban alakultak ki, az e korban a kőzet a világ jelenlegi krónjainak csupán hét százalékát teszi ki (a kontinentális kéreg régi és stabil része, amely túlélte a kontinensek és a szuperkontinensek összeolvadását és feloszlását). A bizonyítékok arra utalnak, hogy a jelenlegi kontinentális kéregnek mindössze öt-40% -a képződött az Archean-kor alatt (Stanley 1999), még akkor is, ha lehetővé teszik a korábbi formációk erózióját és megsemmisítését.

A szabad atmoszféra hiányzott a Föld légköréből az archeai eonok nagy részén keresztül, de a légköri szabad oxigén az eon vége közelében nőtt, egybeesik az eukarióták növekedésével és ösztönzi őket (Mayr 2001).

Úgy tűnik, hogy a Föld felszíni hőmérséklete már a bolygó kialakulásától számított 500 millió éven belül megközelítette a modern szintet, amint az az üledékes kőzetek jelenlétéből kitűnik bizonyos erősen deformált korai archeai gneissek között. A csillagászok úgy vélik, hogy a nap körülbelül egyharmadával tompította a napot, ami valószínűleg hozzájárult a globális hőmérséklet alacsonyabb szintjéhez, mint az egyébként várható volt. Ezenkívül a nap által szolgáltatott kevesebb energiát ellensúlyozhatta a légköri üvegházhatású gázok nagyobb mennyisége, mint később a Föld története során.

Néhányan úgy vélik, hogy a Föld hőáramlása az archeai eon kezdetén csaknem háromszor magasabb volt, mint ma, és a proterozoikum eon elejére a jelenlegi szint kétszeresére esett vissza. A jelenleginél nagyobb hőáram részben a korábbi bolygó akkumulációjából származó megmaradó hőből, részben a vasmag képződéséből származó hőből, és valószínűleg nagyobb részben a rövid életű radionuklidokból, például a urán-235.

A legtöbb meglévő archeai kőzet metamorf vagy magmás típusú. A vulkáni aktivitás lényegesen nagyobb, mint a mai napon, számos forró ponttal, szakadék-völgyekkel és szokatlan lávakitörésekkel, például magas olvadáspontú komatiit-kitörésekkel. A kiterjedt vulkánkitörések mellett az Archean Föld föld alatti régiói szintén rendkívül aktívak voltak, a magma áramlásával zavaró idegi kőzeteket termelve, amelyek az Archean kéreg kristályos krónikus maradványaiban uralkodnak, és amelyek ma is fennmaradnak. Miután a magmák behatoltak a gazdag kőzetbe, megszilárdultak, mielőtt kitörhettek volna a Föld felszínén, ehelyett nagy olvadéklemezeket és terjedelmes kőmasszákat képezve, amelyek a leggyakoribb elemek, a szilícium és az oxigén különféle kombinációit tartalmazták, valamint más olyan elemeket, mint az alumínium, nátrium, kalcium és kálium. Az archeai zavaró kőzetekbe beletartozik a gránit, a diorit, az ultramafic és a mafic rétegű behatolások (magas olvadáspont és közepes olvadáspont), anorthosites és sanukitoids néven ismert monzonitok. A későbbi proterozoikus kőzetekkel ellentétben az archeai kőzetek gyakran erősen metamorfizálódtak a mélytengeri üledékekben, például szürkék, iszapkövek, vulkáni üledékek és sávos vasképződmények.

A greenstone-övek tipikus archeai formációk, amelyek váltakozva váltakoznak a magas és alacsony fokú metamorf kőzetekre. A kiváló minőségű kőzeteket vulkanikus sziget-ívekből származtatta, míg az alacsony minőségű metamorf kőzeteket a szomszédos szigeti ívekből kicsavart mélytengeri üledékek képviselik és az alskád-medencébe rakják. Röviden: a greenstone övek a varratos protokontinenseket képviselik (Stanley 1999).

Az Archaean végére, 2500–2600 mya, a tányér tektonikus aktivitás hasonló lehet a modern földéhez, mivel vannak jól megmaradt üledékes medencék és vulkáni ívek, kontinentális szakadások, kontinens-kontinens ütközések és széles körben elterjedt földgömbök - egy vagy talán több szuperkontinensen összegyűjtését és megsemmisítését sugalló orogenikus események (hegyi épületek) feltérképezése.

A korai Archean Föld eltérő tektonikus stílusú lehet. Egyes tudósok úgy vélik, hogy mivel a föld melegebb volt, a lemez tektonikus aktivitása erősebb, mint manapság, ami a kéreg anyagának újrahasznosítása sokkal nagyobb mértékű. Lehetséges, hogy ez megakadályozta a krónizációt és a kontinens képződését, amíg a köpeny lehűlt és a konvekció lelassult. Mások azt állítják, hogy a szubkontinentális litoszférikus köpeny túl lendületes a szubdukcióhoz, és hogy az archeai kőzetek hiánya a következő tektonikus események által okozott erózió függvénye. A modern geostudományos kutatás aktív területe annak kérdése, hogy létezett-e a plakt-tektonikus aktivitás az archeánban (Stanley 1999).

Az archeánban későn nem voltak nagy kontinensek; úgy vélik, hogy a kicsi "protokontinensek" voltak a normák, melyeket a magas geológiai aktivitás miatt megakadályozták a nagyobb egységekké történő összevonódást. Ezek a protokontinensek valószínűleg hotspotokon, nem pedig szubdukciós zónákon alakultak ki, különféle forrásokból: a mafic kőzetek megkülönböztetése közbenső és felsikus kőzetek előállítása céljából, a mafic magma több felszikus kő megolvasztására és a közbenső kő granitizálására kényszerítve, a mafic kőzet részleges olvadására és a felsikus üledékes kőzetek átalakulása. Az ilyen kontinentális töredékeket nem őrizték meg, ha nem voltak elég lendületek vagy szerencsések ahhoz, hogy elkerüljék az energiás szubdukciós zónákat (Stanley 1999).

A 3800 mya-nál nagyobb korai archeai kőzetek általános hiányának másik magyarázata a korai Naprendszerben jelen lévő extrasoláris törmelék mennyisége. Még a bolygóképződés után is jelentős mennyiségű nagy aszteroida és meteorit létezett, és bombázták a korai Földet, mintegy 3800 mya-ig. A késői nehéz bombázásnak nevezett különösen nagy méretű ütközők akadálya megakadályozhatta a nagy kéregdarabok kialakulását a korai protokontinensek összetörésével.

Archean élet

Az élet nyilvánvalóan az archean idején született, a 3500 mya-ból ismert prokariót-kövületek (Mayr, 2001). Ezeket a legkorábbi kövületeket cianobaktériumoknak tekintik. A cianobaktérium szőnyegek (stromatolitok) kövületei megtalálhatók az egész archeánban, amelyek különösen későn válnak az eonba, míg néhány valószínű baktériumkövület ismert a chert ágyakból (Stanley, 1999). A baktériumok (eubacteria néven ismert) mellett az Archaea extremofil domén mikrofosszilis részeit is azonosították. (Egyesek, például a Cavalier-Smith, 1998, az Archaea-t a baktériumdomén felosztásának, nem pedig külön doménnek tekintik.)

Mayr megjegyzi, hogy a cianobaktériumok az archean eonjától napjainkig nem változtak nagyban, a prokarióták korai fosszilis fajainak körülbelül egyharmada "morfológiailag nem különböztethető meg a még élő fajoktól".

Az archean ideje alatt az élet csak az egyszerű nem-magú egysejtű organizmusokra (prokariótákra) korlátozódhatott; nincsenek ismert eukarióta kövületek. Az eukarióták azonban valószínűleg az Archean idején származtak, és egyszerűen nem hagytak fosszilekat (Stanley, 1999). Mayr megjegyzi, hogy a lipideket, az eukarióta anyagcserének melléktermékeit 2700 mya sziklákban találták, amelyek az archeánig vezettek. Lehetséges azonban, hogy ezek a molekulák a közelmúltbeli rétegektől ezekre a régebbi rétegekre perkolálódnak, bár a legtöbb geológus tagadja ezt a lehetőséget (Mayr 2001).

Még nincs fosszilis bizonyíték az ultramikroszkópos intracelluláris organizmusokról, például az Archean eon vírusairól.

Archean határok

Az Archean eon és a Proterozoic eon felső vagy későbbi határát nagyjából abban az időpontban kell beállítani, amikor az oxigén felhalmozódni kezdett a légkörben, míg a fotoszintézises baktériumok által termelt oxigén nagy része még mindig reagált feloldott vasal, és vasoxidokat képez az aljára. A határvonalat nem az egyes geológiai rétegekhez igazítják, hanem a kőzetrétegekben a rétegek kronometrikus meghatározása határozza meg.

Noha az archeai eon alsó határát a Földkéreg kialakulása határozza meg, és a legrégebbi Földsziklák 3960-3800 millió évvel ezelőtt (mya) voltak, ezt a határt a Stratigráfia Nemzetközi Bizottsága hivatalosan nem ismerte el.

Irodalom

  • Cavalier-Smith, T. „A felülvizsgált Hat Királyság életrendszere”. Biol. Fordulat. 73 (1998): 203-266.
  • Mayr, E. Mi az evolúció? New York: Alapvető könyvek. 2001. ISBN 0465044263.
  • Stanley, S. M. Földrendszer története. New York: W.H. Freeman és a társaság. 1999. ISBN 0716728826.

Nézd meg a videót: Episode 1 - Archean Earth (Február 2020).

Vkontakte
Pinterest