Archean - Archean

Archeański
4000 – 2500 Ma
Archean.png
Artystyczna wizja archaicznego krajobrazu.
Chronologia
Etymologia
Formalność imienia i nazwiska Formalny
Alternatywna pisownia Archaean, archean
Synonim(y) Eozoiczny
JW Dawson , 1865
Informacje o użytkowaniu
Ciało niebieskie Ziemia
Zastosowanie regionalne Globalny ( ICS )
Użyte skale czasu Skala czasu ICS
Definicja
Jednostka chronologiczna Wieczność
Jednostka stratygraficzna Eonothem
Formalność przedziału czasowego Formalny
Definicja dolnej granicy Zdefiniowane chronometrycznie
Dolna granica GSSP Nie dotyczy
GSSP ratyfikowany Nie dotyczy
Definicja górnej granicy Zdefiniowane chronometrycznie
Górna granica GSSP Nie dotyczy
GSSP ratyfikowany Nie dotyczy

Archaiku Eon ( / ɑːr k í ə n / ar- Kee -ən , pisane również Archaean lub Archæan ) jest drugim z czterech geologicznych eony w historii Ziemi , reprezentujący czas od 4000 do 2500 milionów lat temu . W tym czasie skorupa ziemska ochłodziła się wystarczająco, by uformowały się kontynenty i rozpoczęło się najwcześniejsze znane życie . Życie na Archainie było proste, reprezentowane głównie przez płytkie maty mikrobiologiczne zwane stromatolitami , aw atmosferze brakowało wolnego tlenu. Archean poprzedzał Hadean Eon, a następnie proterozoik .

Etymologia i zmiany w klasyfikacji

Słowo Archean pochodzi od greckiego słowa arkhē ( αρχή ), które oznacza „początek, pochodzenie”. Po raz pierwszy został użyty w 1872 roku, kiedy oznaczał „najwcześniejszy wiek geologiczny”. Zanim rozpoznano Hadean Eon, Archean obejmował wczesną historię Ziemi od jej powstania około 4,540 mln lat temu do 2500 mln lat temu.

Zamiast opierać się na stratygrafii , początek i koniec archaicznego eonu są określone chronometrycznie . Dolna granica eonu, czyli punkt początkowy sprzed 4 miliardów lat, została oficjalnie uznana przez Międzynarodową Komisję Stratygraficzną .

Geologia

Ewolucja przepływu ciepła radiogenicznego na Ziemi w czasie

Na początku archaiku przepływ ciepła przez Ziemię był prawie trzy razy większy niż obecnie, a na przejściu od archaiku do proterozoiku był jeszcze dwukrotnie wyższy od obecnego poziomu (2500  mln lat temu ). Dodatkowe ciepło było wynikiem połączenia ciepła resztkowego z akrecji planetarnej , formowania się jądra metalicznego i rozpadu pierwiastków radioaktywnych .

Chociaż wiadomo, że kilka ziaren mineralnych to hadejskie, najstarsze formacje skalne odsłonięte na powierzchni Ziemi to archejskie. Skały archaiczne znajdują się w Grenlandii , Syberii , Tarczy Kanadyjskiej , Montanie i Wyoming (odsłonięte części Kratonu Wyoming ), Tarczy Bałtyckiej , Masywie Rodopów , Szkocji , Indiach , Brazylii , zachodniej Australii i południowej Afryce . Skały granitowe dominują w krystalicznych pozostałościach ocalałej skorupy archaiku. Przykłady obejmują wielkie arkusze wytopu i duże masy plutoniczne granitu , diorytu , warstwowe intruzje , anortozyty i monzonity znane jako sanukitoidy . Skały archaiczne są często silnie zmetamorfizowanymi osadami głębokowodnymi, takimi jak szarości , mułowce , osady wulkaniczne i formacje pasmowe . Aktywność wulkaniczna była znacznie wyższa niż obecnie, z licznymi erupcjami lawy, w tym nietypowymi typami, takimi jak komatiite . Skały węglanowe są rzadkie, co wskazuje, że oceany były bardziej kwaśne z powodu rozpuszczonego dwutlenku węgla niż w proterozoiku. Pasy zielonego kamienia są typowymi formacjami archaiku, składającymi się z naprzemiennych jednostek przeobrażonych maficznych skał magmowych i osadowych, w tym archaicznych felsic wulkanicznych . Zmetamorfizowane skały magmowe zostały wyprowadzone z łuków wysp wulkanicznych , natomiast przeobrażone osady reprezentują osady głębinowe, które uległy erozji z sąsiednich łuków wysp i osiadły w basenie przedarniowym . Pasy Greenstone, będące obydwoma rodzajami przeobrażonych skał, reprezentują szwy między protokontynentami.

Kontynenty ziemskie zaczęły formować się w archainie, chociaż szczegóły ich powstawania wciąż są przedmiotem dyskusji z powodu braku rozległych dowodów geologicznych. Jedna z hipotez głosi, że skały, które obecnie znajdują się w Indiach, zachodniej Australii i południowej Afryce, utworzyły kontynent zwany Ur z 3100 mln lat temu. Inną sprzeczną hipotezą jest to, że skały z zachodniej Australii i południowej Afryki zostały zgromadzone na kontynencie zwanym Vaalbara już 3600 milionów lat temu. Chociaż podczas tego eonu powstały pierwsze kontynenty, skały tego wieku stanowią zaledwie 7% kratonów obecnego świata ; nawet uwzględniając erozję i niszczenie dawnych formacji, dowody sugerują, że tylko 5-40% obecnego obszaru kontynentów uformowało się w okresie archaiku.

Pod koniec Archaanu, około 2500 milionów lat temu, aktywność tektoniczna płyt mogła być podobna do aktywności współczesnej Ziemi. Są dobrze zachowane basenów sedymentacyjnych oraz dowody wulkanicznych łuków , intracontinental wyrw , kolizji kontynent-kontynent i rozpowszechnionych Globu obejmujące górotwórczych wydarzeń sugerujące zespół i zniszczenie jednego i być może kilku Superkontynent . Dowody z pasmowych formacji żelaza, pokładów czarterowych , osadów chemicznych i bazaltów poduszkowych pokazują, że dominowała woda w stanie ciekłym, a głębokie baseny oceaniczne już istniały.

W 2021 r. Simone Marchi ogłosił dowody na znacznie cięższe uderzenia asteroid między 3500 a 2500 milionów lat temu, porównując model rozproszenia uderzenia z danymi dotyczącymi starożytnych warstw sferul: „Prawdopodobnie byliśmy uderzani przez uderzenie wielkości Chicxulub średnio co 15 milionów lat… Odkryliśmy, że poziom tlenu uległby drastycznym wahaniom w okresie intensywnych uderzeń”.

Środowisko

Uważa się, że w archaicznej atmosferze prawie brakowało wolnego tlenu . Astronomowie sądzą, że Słońce miało około 70-75% obecnej jasności, jednak temperatury na Ziemi wydają się być bliskie współczesnego poziomu zaledwie 500 milionów lat po uformowaniu się Ziemi ( słaby paradoks młodego Słońca ). O obecności wody w stanie ciekłym świadczą pewne silnie zdeformowane gnejsy powstałe w wyniku metamorfizmu protolitów osadowych . Umiarkowane temperatury mogą odzwierciedlać obecność większej ilości gazów cieplarnianych niż później w historii Ziemi. Alternatywnie, albedo Ziemi mogło być w tym czasie niższe z powodu mniejszej powierzchni lądu i zachmurzenia.

Wczesne życie

Procesy, które dały początek życiu na Ziemi, nie są w pełni zrozumiałe, ale istnieją istotne dowody na to, że życie powstało albo pod koniec eonu hadejskiego, albo na początku eonu archajskiego.

Najwcześniejsze dowody życia na Ziemi jest grafit z biogennych pochodzenia znaleźć w 3700000000-letnich zmetamorfizowanych skałach odkryto w zachodniej Grenlandii .

Najwcześniejsze możliwe do zidentyfikowania skamieniałości składają się ze stromatolitów , które są matami mikrobiologicznymi utworzonymi w płytkiej wodzie przez cyjanobakterie . Najwcześniejsze stromatolity znajdują się w liczącym 3,48 miliarda lat piaskowcu odkrytym w Australii Zachodniej . Stromatolity występują w całym Archeanie i stają się powszechne w późnym Archeanie. Cyjanobakterie odegrały kluczową rolę w tworzeniu wolnego tlenu w atmosferze.

Dalsze dowody na wczesnym etapie życia znajduje się w 3470000000-letniego baryt w Grupie Warrawoona Australii Zachodniej. Minerał ten wykazuje frakcjonowanie siarki aż 21,1%, co świadczy o bakteriach redukujących siarczany, które metabolizują siarkę-32 łatwiej niż siarkę-34.

Dowody życia w późnym hadeiku są bardziej kontrowersyjne. W 2015 r. węgiel biogenny wykryto w cyrkonach datowanych na 4,1 miliarda lat temu, ale te dowody są wstępne i wymagają walidacji.

Ziemia była bardzo wrogo nastawiona do życia przed 4,2–4,3 Ga, a wniosek jest taki, że przed archaicznym eonem życie, jakie znamy, byłoby zagrożone przez te warunki środowiskowe. Chociaż życie mogło powstać przed Archajczykami, warunki niezbędne do podtrzymywania życia nie mogły zaistnieć przed Archaeńskim eonem.

Życie w Archeanie ograniczało się do prostych organizmów jednokomórkowych (brak jąder), zwanych prokariotami . Oprócz domeny Bakterie zidentyfikowano również mikroskamieniałości domeny Archaea . Nie są znane żadne skamieniałości eukariotyczne z najwcześniejszego archaiku, chociaż mogły one ewoluować w archaiku, nie pozostawiając żadnego. Skamieniałe sterany , wskazujące na eukarionty, zostały zgłoszone z warstw archaiku, ale wykazano, że pochodzą z zanieczyszczenia młodszą materią organiczną. Nie znaleziono dowodów kopalnych na ultramikroskopowe replikatory wewnątrzkomórkowe, takie jak wirusy .

Skamieniałe drobnoustroje z lądowych mat mikrobiologicznych pokazują, że życie powstało już na lądzie 3,22 miliarda lat temu.

Zobacz też

Przypisy

Bibliografia

Zewnętrzne linki