Proterozoikum - Proterozoic

Proterozoikum
2500 - 541,0 ± 1,0 ma
Život v moři Ediacaran.jpg
Umělecké zobrazení života na dně oceánu, jak se mohlo objevit v pozdním proterozoiku.
Chronologie
Etymologie
Formalita jména Formální
Informace o použití
Nebeské tělo Země
Regionální využití Globální ( ICS )
Použité časové měřítko Časové měřítko ICS
Definice
Chronologická jednotka Eon
Stratigrafická jednotka Eonothem
Formalita časového rozpětí Formální
Definice dolní hranice Definováno chronometricky
Dolní hranice GSSP N/A
GSSP ratifikován N/A
Definice horní hranice Vzhled Ichnofossil Treptichnus pedum
Horní hranice GSSP Sekce Fortune Head , Newfoundland , Kanada 47,0762 ° severní šířky 55,8310 ° W
47 ° 04'34 "N 55 ° 49'52" W /  / 47,0762; -55,8310
GSSP ratifikován 1992

Proterozoikum ( / ˌ p r t ər ə z ɪ k , p r ɒ t -, - ər -, - t r ə -, - t r - / ) je geologický EON překlenující časový interval od Před 2500 až 541 miliony let. Je to nejnovější část prekambrianského „supereonu“. Je to také nejdelší eon geologického časového měřítka Země a je rozdělen na tři geologické éry (od nejstarších po nejmladší): paleoproterozoikum , mezoproterozoikum a neoproterozoikum .  

Proterozoikum pokrývá čas od výskytu kyslíku v zemské atmosféře až těsně před šířením složitého života (jako jsou trilobiti nebo korály ) na Zemi. Název Proterozoic kombinuje dvě formy nakonec řeckého původu: protero - což znamená „bývalý, dřívější“ a -zoický , „života“.

Dobře identifikovanými událostmi tohoto eonu byl přechod do okysličené atmosféry během paleoproterozoika ; několik zalednění , která vytvořila předpokládanou Sněhovou kouli během kryogenínského období v pozdní neoproterozoické éře; a období Ediacaranu (635 až 541 Ma), které je charakterizováno vývojem hojných mnohobuněčných organismů s měkkým tělem a poskytuje nám první zjevný fosilní důkaz života na Zemi.

Proterozoický rekord

Geologický záznam proterozoického eonu je úplnější než předchozí archeanský eon. Na rozdíl od hlubinných ložisek Archeanu, proterozoikum představuje mnoho vrstev, které byly položeny v rozsáhlých mělkých epicontinentálních mořích ; navíc mnohé z těchto hornin jsou méně metamorfované než archejské a mnohé jsou nezměněny. Studie těchto hornin ukázaly, že eon pokračoval v masivní kontinentální narůstání, která začala pozdě v Archean Eon. Proterozoický eon také představoval první definitivní superkontinentní cykly a zcela moderní horskou stavební činnost ( orogeneze ).

Existují důkazy, že k prvním známým zaledněním došlo v prvohorách. První začala krátce po začátku proterozoického Eon, a důkazy o nejméně čtyř během Neoproterozoic éry na konci proterozoika Eon, případně vrcholí s předpokládaným Snowball Zemi z Sturtian a Marinoan zalednění.

Akumulace kyslíku

Jednou z nejdůležitějších událostí proterozoika bylo nahromadění kyslíku v zemské atmosféře. Ačkoli se věří, že kyslík byl uvolňován fotosyntézou již v Archean Eon, nemohl se do značné míry vybudovat, dokud nebyly vyčerpány minerální jímky neoxidované síry a železa . Ještě zhruba před 2,3 miliardami let byl kyslík pravděpodobně jen 1% až 2% jeho současné úrovně. Na železné formace páskovaný , které poskytují většinu světové železné rudy , jsou jedním znakem této minerální umyvadlo procesu. Jejich hromadění ustalo před 1,9 miliardami let poté, co bylo všechno oxidováno železo v oceánech.

Červená lůžka , která jsou obarvena hematitem , naznačují nárůst atmosférického kyslíku před 2 miliardami let. Takové masivní útvary oxidu železa se ve starších horninách nenacházejí. Nahromadění kyslíku bylo pravděpodobně způsobeno dvěma faktory: vyčerpáním chemických jímačů a nárůstem ukládání uhlíku , který izoloval organické sloučeniny, které by jinak byly oxidovány atmosférou.

Subdukční procesy

Proterozoický eon byl velmi tektonicky aktivní období v historii Země. Pozdní archeanský eon až raný proterozoický eon odpovídá období rostoucí recyklace kůry, což naznačuje subdukci . Důkazy pro tuto zvýšenou aktivitu subdukce pocházejí z množství starých žul ​​pocházejících většinou po 2,6 Ga. Výskyt eklogitu (typ metamorfované horniny vytvořené vysokým tlakem,> 1 GPa) je vysvětlen pomocí modelu, který zahrnuje subdukci. Nedostatek eklogitů, které se datují do Archean Eon, naznačuje, že podmínky v té době nepřály vzniku metamorfózy vysokého stupně, a proto nedosahovaly stejných úrovní subdukce, jaké se vyskytovaly v proterozoickém eonu. V důsledku přetavení čedičové oceánské kůry v důsledku subdukce se jádra prvních kontinentů dostatečně rozrostla, aby odolala procesům recyklace kůry.

Dlouhodobá tektonická stabilita těchto cratonů je důvodem, proč nacházíme kontinentální kůru ve věku až několika miliard let. Věří se, že 43% moderní kontinentální kůry bylo vytvořeno v prvohorách, 39% v archeanu a pouze 18% ve fanerozoiku . Studie Condie (2000) a Rino et al. (2004) naznačují, že produkce kůry probíhala epizodicky. Izotopickým výpočtem stáří proterozoických granitoidů bylo zjištěno, že došlo k několika epizodám rychlého nárůstu produkce kontinentální kůry. Důvod těchto pulzů není znám, ale zdálo se, že po každém období jejich velikost klesala.

Tektonická historie (superkontinentů)

Důkazy o kolizi a loupeži mezi kontinenty vyvolávají otázku, jaké přesně byly pohyby archeanských cratonů skládajících proterozoické kontinenty. Paleomagnetické a geochronologické datovací mechanismy umožnily rozluštění tektoniky prekambrického supereonu. Je známo, že tektonické procesy proterozoického eonu se velmi podobají důkazům tektonické aktivity, jako jsou orogenní pásy nebo ophiolitové komplexy, které dnes vidíme. Většina geologů tedy dospěla k závěru, že Země byla v té době aktivní. Je také všeobecně přijímáno, že během prekambricka Země prošla několika superkontinentálními cykly rozpadu a obnovy ( Wilsonův cyklus ).

V pozdním proterozoiku (nejnovější) byla dominantní superkontinent Rodinia (~ 1000–750 Ma). Skládal se ze série kontinentů připojených k centrálnímu cratonu, který tvoří jádro severoamerického kontinentu zvané Laurentia . Příkladem orogeneze (procesy budování hor) spojené s výstavbou Rodinie je orogeneze Grenville ležící ve východní Severní Americe. Rodinia vznikla po rozpadu superkontinentu Columbia a před shromážděním superkontinentu Gondwana (~ 500 Ma). Definující orogenní událostí spojenou s vytvořením Gondwany byla srážka Afriky, Jižní Ameriky, Antarktidy a Austrálie tvořící panafrickou orogenii .

Kolumbie byla dominantní v rané polovině prvohor a do té doby se o kontinentálních soustavách moc neví. Existuje několik věrohodných modelů, které vysvětlují tektoniku rané Země před vznikem Kolumbie, ale současná nejpravděpodobnější hypotéza je, že před Kolumbií bylo po Zemi roztroušeno jen několik nezávislých cratonů (ne nutně superkontinent, jako např. Rodinia nebo Columbia).

Život

Kaňon řeky Zebra, východní Namibie

První pokročilý jednobuněčný, eukaryotický a mnohobuněčný život, uchovaný jako františkánská biota , se zhruba shoduje se začátkem akumulace volného kyslíku. To může být způsobeno nárůstem oxidovaných dusičnanů, které eukaryoty používají, na rozdíl od sinic . Během proterozoika se také vyvinuly první symbiotické vztahy mezi mitochondriemi (nacházejí se téměř ve všech eukaryotech) a chloroplasty (nacházejí se pouze v rostlinách a pouze u některých protistů ) a jejich hostiteli.

Rozkvět eukaryot, jako jsou akritarchové , nevylučoval expanzi sinic; ve skutečnosti stromatolity dosáhly největšího množství a rozmanitosti v prvohorách, vrcholily zhruba před 1200 miliony let.

Nejstarší zkameněliny s rysy typickými pro houby pocházejí z paleoproterozoické éry, asi před 2 400 miliony let; tyto mnohobuněčné bentické organismy měly vláknité struktury schopné anastomózy .

Klasicky byla hranice mezi proterozoikem a fanerozoikem stanovena na základně kambrijského období, kdy se objevily první zkameněliny zvířat, včetně trilobitů a archeocyathidů , a také zvířecí kaveasphaery . Ve druhé polovině 20. století byla v proterozoických horninách nalezena řada fosilních forem, ale horní hranice proterozoika zůstala fixována na úpatí kambriu, které je v současnosti umístěno na 541 Ma.

Viz také

Reference

externí odkazy