หลัก วิทยาศาสตร์

ธรณีธรณีศาสตร์ Proterozoic Eon

ธรณีธรณีศาสตร์ Proterozoic Eon
ธรณีธรณีศาสตร์ Proterozoic Eon
Anonim

Proterozoic Eonน้องของสองฝ่ายในยุค Precambrian และผู้มีอายุมากขึ้นเป็น Archean Eon Proterozoic Eon ขยายจาก 2.5 พันล้านเป็น 541 ล้านปีก่อนและมักถูกแบ่งออกเป็น Paleoproterozoic (2.5 พันล้านถึง 1.6 พันล้านปีก่อน) Mesoproterozoic (1.6 พันล้านถึง 1 พันล้านปีก่อน) และ Neoproterozoic (1 พันล้านถึง 541 ล้าน) หลายปีก่อน) มีการระบุหิน Proterozoic ในทุกทวีปและมักจะเป็นแหล่งสำคัญของแร่โลหะโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กทองคำทองแดงยูเรเนียมและนิกเกิล ระหว่าง Proterozoic บรรยากาศและมหาสมุทรเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญ หิน Proterozoic มีร่องรอยชัดเจนของสิ่งมีชีวิตดั้งเดิม - ซากฟอสซิลของแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินเช่นเดียวกับสัตว์ที่ขึ้นกับออกซิเจนคนแรกคือ Ediacara fauna

Precambrian: ประเภทหิน Proterozoic

สิ่งที่เกิดขึ้นทางธรณีวิทยาในช่วงเวลาของเขต Archean-Proterozoic 2.5 พันล้านปีก่อนนั้นไม่แน่นอน ดูเหมือนว่าจะเป็นช่วงเวลา

ออกซิเจนเป็นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง ออกซิเจนฟรีในบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากกิจกรรมทางชีวภาพในช่วง Proterozoic ช่วงเวลาสำคัญที่สุดของการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นระหว่าง 2.3 พันล้านถึง 1.8 พันล้านปีก่อนเมื่อออกซิเจนฟรีเริ่มสะสมในชั้นบรรยากาศ ระดับออกซิเจนมีความผันผวนในช่วงเวลานี้ซึ่งสอดคล้องกับระยะเวลาการสะสมสูงสุดของการก่อตัวของแถบเหล็กซึ่งทำหน้าที่กำจัดออกซิเจนส่วนเกินออกจากชั้นบรรยากาศทั่วโลก เหล็กเฟอร์รัส (Fe 2+) ในมหาสมุทรรวมกับออกซิเจนในบรรยากาศและหลังจากออกซิไดซ์ไปที่ Fe 2 O 3จะตกตะกอนเป็นแร่ออกไซด์บนพื้นมหาสมุทร กิจกรรมทางชีวภาพต่อเนื่องทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้น

เมื่อเวลายูคาริโอตเริ่มก่อตัวขึ้นในสิ่งแวดล้อมความดันออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้นจากค่าต่ำเป็นประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของระดับบรรยากาศปัจจุบัน (PAL) ยูคาริโอตขนาดใหญ่ปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อประมาณ 2.3 พันล้านปีก่อนและแพร่หลายขึ้นประมาณ 1.8 พันล้านปีก่อน ยูคาริโอตใช้รูปแบบของการหายใจและเมตาบอลิซึม พวกเขามีนิวเคลียสส่วนกลางที่สามารถแบ่งออกเป็นเซลล์เพศที่แยกจากกันและเป็นครั้งแรกที่รหัสพันธุกรรมผสมและตัวแปรสามารถส่งผ่านไปยังรุ่นน้อง

สิ่งมีชีวิตยุคแรกบนโลกเจริญรุ่งเรืองได้ง่ายที่สุดในน้ำตื้นจากขอบทวีป สภาพแวดล้อมของไหล่ทวีปที่มีเสถียรภาพซึ่งหาได้ยากใน Archean พัฒนาขึ้นหลังจาก 2.5 พันล้านปีที่ผ่านมาซึ่งเอื้อต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงและการผลิตออกซิเจน หลักฐานการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของปริมาณออกซิเจนรวมถึงการปรากฏตัวครั้งแรกบนขอบทวีปของหินทรายสีแดง สีของพวกมันเกิดจากการเคลือบของเม็ดควอทซ์กับออกไซด์ หลักฐานอื่น ๆ เกิดจากการพบซากดึกดำบรรพ์ที่อุดมด้วยแร่ออกไซด์ซึ่งมีอยู่ประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อน การก่อตัวของเตียงเหล่านี้สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นอย่างมากของความดันออกซิเจนเป็น 0.1 บรรยากาศ (100 มิลลิบาร์) ระหว่าง 2.2 พันล้านถึง 2.0 พันล้านปีก่อน

ประมาณ 600 ล้านถึง 543 ล้านปีก่อนสัตว์หลายตัวของ Ediacara ปรากฏอยู่ นี่เป็น metazoans แรก (สัตว์ที่ประกอบด้วยเซลล์มากกว่าหนึ่งประเภท) ที่ต้องการออกซิเจนเพื่อการเจริญเติบโต สัตว์ที่อ่อนนุ่ม Ediacara เป็นบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตที่มีโครงกระดูกลักษณะที่ปรากฏเป็นจุดสิ้นสุดของ Proterozoic และจุดเริ่มต้นของ Phanerozoic Eon

ประวัติความเป็นมาของ Proterozoic Eon นั้นถูกครอบงำโดยการก่อตัวและการล่มสลายของทวีป ตามเวลาของเขต Archean-Proterozoic เกี่ยวกับ 2.5 พันล้านปีก่อน cratons ขนาดเล็กจำนวนมาก (ส่วนภายในที่มั่นคงของทวีป) ครอบงำโดยส่วนโค้งเกาะรวมตัวกันเป็นผืนดินขนาดใหญ่หรือ supercontinent การพังทลายของดินแดนนี้ถูกบ่งชี้โดยการบุกรุกของฝูงชนข้ามทวีปจำนวนมากของ dolerite (หินอัคนีชนิดละเอียด) ในช่วง 2.4 พันล้านถึง 2.2 พันล้านปีก่อน เขื่อนเหล่านี้เป็นผลมาจากการปะทะของขนนกปกคลุมบนฐานของเปลือกโลก นี่คือสาเหตุพื้นฐานของการล่มสลายของมหาทวีปเริ่มต้น ในช่วงระหว่าง 2.1 พันล้านถึง 1.8 พันล้านปีก่อนเศษชิ้นส่วนเหล่านี้รวมตัวกันอีกครั้งโดยการชนกันของเปลือกโลกกลายเป็นทวีปใหม่ที่เรียกว่าโคลัมเบีย กระบวนการแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลกที่ทันสมัยมีการใช้งานอย่างน้อย 2.1 พันล้านถึง 2.0 พันล้านปีก่อนดังที่แสดงโดย ophiolites ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีที่สุดในโลกสองชิ้น (ชิ้นส่วนของเปลือกโลกมหาสมุทร) ตั้งอยู่ใน Purtuniq complex ใน Labrador และ Jourma ฟินแลนด์. การกระจายตัวของโคลัมเบียก่อให้เกิดทวีปเล็ก ๆ หลายแห่งซึ่งในที่สุดก็รวมตัวกันเป็นมหาทวีปอื่น ๆ หรือกลุ่มของทวีปขนาดใหญ่หลายชิ้นที่อยู่ใกล้กันโดยประมาณ 1.0 พันล้านปีก่อน ชุมนุมนี้เรียกว่า Rodinia

Rodinia ถูกบุกรุกโดยคูดินทุรกันดารมากมายหลังจาก 1.0 พันล้านปีก่อน เขื่อนเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดการกระจายตัวของ supercontinent และเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของมหาสมุทร Iapetus เมื่อประมาณ 600 ล้านปีก่อน สิ่งบ่งชี้อื่น ๆ ของกิจกรรมขนนกและการกระจัดกระจายของทวีปคือกองหินบะซอลต์และ rifts ข้ามทวีปขนาดใหญ่ ตัวอย่างสำคัญคือ Keweenawan Rift อายุ 1.1 พันล้านปีในอเมริกาเหนือที่ยื่นออกมาจากมิชิแกนผ่าน Lake Superior ถึง Kansas รอยแยกนี้ซึ่งยาว 2,000 กิโลเมตร (ประมาณ 1,200 ไมล์) และกว้าง 160 กม. (100 ไมล์) มีกองหินบะซอลต์ลาวาสหนา 25 กม. (ประมาณ 16 ไมล์)

เข็มขัดภูเขาจำนวนมากเกิดขึ้นระหว่าง Proterozoic โดยเฉพาะในช่วงระหว่าง 2.1 ถึง 1.8 พันล้าน 1.3 และ 1.0 พันล้านและ 800 และ 500 ล้านปีก่อนเกี่ยวข้องกับการล่มสลายของทวีปใหญ่และการแตกหักของชิ้นส่วน มีการสร้างแอ่งมหาสมุทรใหม่โดยแยกออกจากกันของทวีปและต่อมาถูกทำลายในเขตเหลื่อมคล้ายกับที่อยู่ภายใต้ญี่ปุ่นในปัจจุบัน การปิดตัวของมหาสมุทรเหล่านี้ทำให้เกิดการชนกันของทวีปซึ่งก่อให้เกิดแถบภูเขาขนาดใหญ่เช่นแถบร็นวิลในแถบอเมริกาเหนือตะวันออก เข็มขัดนี้ซึ่งมีอายุ 1.3 ถึง 1.0 พันล้านปีและยาว 4,000 กิโลเมตร (ประมาณ 2,500 ไมล์) มีความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับต้นกำเนิดของเทือกเขาหิมาลัยที่ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาเมื่อเร็ว ๆ นี้ สายพานภูเขา Proterozoic ที่สำคัญอื่น ๆ ที่สร้างขึ้นโดยการชนกันของทวีป ได้แก่ Wopmay Orogen ในแคนาดาตะวันตกเฉียงเหนือ (2.1 พันล้านปี) Trans-Hudson ในแคนาดา (1.8 พันล้านปี), Svecofennian ในฟินแลนด์ (1.9 ถึง 1.8 พันล้านปี), Ketilidian orogen (1.8 พันล้านปี) ในแถบกรีนแลนด์ตะวันตกเฉียงใต้และแถบ Braziliano, Namibian และ Mozambique ซึ่งมีอายุประมาณ 900 ถึง 500 ล้านปี ในทางตรงกันข้ามเข็มขัดภูเขาเช่น Birimian อายุ 2.1 พันล้านปีในแอฟริกาตะวันตกและสายคาดเข็มขัดอาหรับ - นูเบียอายุ 1 พันล้านปีถึง 500 ล้านปีที่พัฒนาโดยการเพิ่มวัสดุใหม่ ส่วนใหญ่มาจากเสื้อคลุมของโลก ดังนั้นพวกเขาจึงรวมเกาะอาร์คจำนวนมากที่คล้ายกับที่พบในญี่ปุ่นในปัจจุบันเช่นเดียวกับลำดับโอฮิโอไลต์จำนวนมาก

แอ่ง Phanerozoic หลายแห่งมีตะกอนหนาและส่วนหนึ่งอยู่บนยอดของ Proterozoic Mountain ซึ่งบดบังความสัมพันธ์ทางธรณีวิทยาพื้นฐาน เข็มขัดภูเขา Phanerozoic บางชนิดเช่นเทือกเขาหิมาลัยมีก้อนหิน Proterozoic ขนาดหลายสิบกิโลเมตรในขนาดที่ถูกทำใหม่อย่างหนักโดยกิจกรรมเปลือกโลกในภายหลัง