Эта статья требует внимания геолога . Апрель 2018 г. ) ( |
Архейский | |
---|---|
4000 - 2500 млн лет | |
Впечатление художника от архейского пейзажа. | |
Хронология | |
-4500 - - -4000 - - -3500 - - -3000 - - -2500 - - -2000 - - -1500 - - -1000 - - -500 - - 0 - | |
Этимология | |
Формальность имени | Формальный |
Альтернативное написание (а) | Архейский, архейский |
Синоним (ы) | Эозойский Дж. В. Доусон , 1865 г. |
Информация об использовании | |
Небесное тело | земной шар |
Региональное использование | Глобальный ( ICS ) |
Используемая шкала времени | Шкала времени ICS |
Определение | |
Хронологическая единица | Eon |
Стратиграфическая единица | Eonothem |
Формальность промежутка времени | Формальный |
Определение нижней границы | Определено хронометрически |
Нижняя граница ГССП | Нет данных |
ГССП ратифицирован | Нет данных |
Определение верхней границы | Определено хронометрически |
Верхняя граница ГССП | Нет данных |
ГССП ратифицирован | Нет данных |
Архей Eon ( / ɑːr к ˙I ə п / ар- KEE -ən , также пишется архей или АРХЕЙСКАЯ ) является одним из четырех геологических эр в земной истории, происходящие 3875 до 2750 млн лет назад (4 до 2,5 ГЬЯ ). Во время архея земная кора достаточно остыла, чтобы позволить образование континентов и зарождение жизни на Земле .
Этимология и изменения в классификации [ править ]
Слово «архей» происходит от древнегреческого слова Αρχή ( Архе ), что означает «начало, происхождение». [1] Впервые оно было использовано в 1872 году, когда оно означало «самого раннего геологического возраста». [a] До того, как был признан Хадейский эон , архей охватил раннюю историю Земли с момента ее образования около 4540 миллионов лет назад ( Майя ) до 2500 миллионов лет назад . [ необходима цитата ]
Вместо того, чтобы основываться на стратиграфии , начало и конец архейского эона определяются хронометрически . Нижняя граница эона или начальная точка 4 Гя (4 миллиарда лет назад ) официально признана Международной комиссией по стратиграфии . [3]
Геология [ править ]
Когда начался архей, тепловой поток Земли был почти в три раза выше, чем сегодня, и все еще был вдвое выше нынешнего уровня при переходе от архея к протерозою (2500 млн лет назад). Дополнительное тепло было результатом смеси остаточного тепла от планетарной аккреции , образования металлического ядра и распада радиоактивных элементов.
Хотя известно, что некоторые минеральные зерна относятся к хадейскому , самые старые горные образования, обнаженные на поверхности Земли, относятся к архейским. Архейские породы встречаются в Гренландии , Сибири , Канадском щите , Монтане и Вайоминге (обнаженные части кратона Вайоминга ), Балтийском щите , массиве Родопы , Шотландии , Индии , Бразилии , западной Австралии и южной Африке . [ необходима цитата ] ГранитныйВ кристаллических остатках сохранившейся архейской коры преобладают породы. Примеры включают большие листы расплава и объемные плутонические массы гранита , диорита , слоистых интрузий , анортозитов и монцонитов, известных как санукитоиды . Архейские породы часто представляют собой сильно метаморфизованные глубоководные отложения, такие как граувакки , аргиллиты , вулканические отложения и полосчатые железные образования . Вулканическая активность была значительно выше, чем сегодня, с многочисленными извержениями лавы, в том числе необычных типов, таких как коматиит . [4] Карбонатгорные породы встречаются редко, что указывает на то, что океаны были более кислыми из-за растворенного углекислого газа, чем во время протерозоя. [5] Зеленокаменные пояса представляют собой типичные архейские образования, состоящие из чередующихся единиц метаморфизованных основных магматических и осадочных пород, включая архейские кислые вулканические породы . Метаморфизованные магматические породы произошли от вулканических островных дуг , в то время как метаморфизованные отложения представляют собой глубоководные отложения, вымытые из соседних островных дуг и отложившиеся в преддуговом бассейне. Зеленокаменные пояса, являясь обоими типами метаморфизованных пород, представляют собой швы между протоконтинентами. [6] ( стр. 302–303))
Континенты Земли начали формироваться в архее, хотя детали их формирования все еще обсуждаются из-за отсутствия обширных геологических свидетельств. Одна из гипотез состоит в том, что горные породы, которые сейчас находятся в Индии, Западной Австралии и на юге Африки, сформировали континент под названием Ур 3100 млн лет назад. [7] Другая противоречивая гипотеза состоит в том, что породы из западной Австралии и южной Африки были собраны на континенте под названием Ваалбара еще 3600 млн лет назад. [8] Хотя первые континенты сформировались в течение этого эона, горные породы этого возраста составляют только 7% кратонов современного мира.; даже с учетом эрозии и разрушения прошлых образований, данные свидетельствуют о том, что только 5–40% современной площади континентов сформировались во время архея. [6] ( стр. 301–302 )
К концу архея около 2500 млн лет назад (2,5 млрд лет назад) тектоническая активность плит могла быть подобна активности современной Земли. Есть хорошо сохранившиеся осадочные бассейны и свидетельства вулканических дуг , внутриконтинентальных разломов , столкновений континентов и континентов и широко распространенных орогенных событий, охватывающих весь земной шар, что предполагает сборку и разрушение одного или, возможно, нескольких суперконтинентов . Свидетельства из полосчатых железных образований , кремнистых пластов, химических отложений и подушечных базальтов показывают, что жидкая вода была преобладающей и глубокие океанические бассейны уже существовали.
Окружающая среда [ править ]
Считается, что в атмосфере архея почти не хватало свободного кислорода . Астрономы считают, что Солнце имело около 70–75 процентов нынешней светимости, однако температуры на Земле, похоже, были близки к современным уровням после всего лишь 500 млн лет образования Земли ( парадокс слабого молодого Солнца ). О наличии жидкой воды свидетельствуют некоторые сильно деформированные гнейсы, образованные метаморфизмом осадочных протолитов . Умеренные температуры могут отражать присутствие большего количества парниковых газов, чем позже в истории Земли . [9] [10] Или альбедо Земли.в то время могло быть меньше из-за меньшей площади суши и облачности. [11]
Ранняя жизнь [ править ]
В процессах , которые привели к возникновению жизни на Земле , не полностью, но есть существенные доказательства того, что жизнь появилась либо вблизи конца катархой Eon или в начале архея Eon.
Ранние свидетельства для жизни на Земле являются графит из биогенного происхождения обнаружено в 3,7 млрд однолетних метаосадочных пород , обнаруженных в Западной Гренландии . [12]
Самые ранние идентифицируемые окаменелости состоят из строматолитов , которые представляют собой микробные маты, образованные на мелководье цианобактериями . Самые ранние строматолиты встречаются в 3,48 млрд годовалого песчаника , обнаруженного в Западной Австралии . [13] [14] Строматолиты встречаются повсюду в архее [15] и становятся обычным явлением в конце архея. [6] ( p307 ) Цианобактерии сыграли важную роль в создании свободного кислорода в атмосфере. [16]
Еще одно свидетельство ранней жизни обнаружено у барита возрастом 3,47 миллиарда лет в группе Варравуна в Западной Австралии. Этот минерал показывает фракционирование серы до 21,1% [17], что свидетельствует о том, что сульфатредуцирующие бактерии усваивают серу-32 легче, чем серу-34. [18]
Свидетельства жизни в позднем гаде более противоречивы. В 2015 году биогенный углерод был обнаружен в цирконах, возраст которых составляет 4,1 миллиарда лет назад, но это свидетельство является предварительным и требует подтверждения. [19] [20]
Земля была очень враждебна к жизни до 4,2–4,3 млрд лет назад, и можно сделать вывод, что до архейского эона жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, столкнулась с проблемами окружающей среды. Хотя жизнь могла возникнуть до архея, условия, необходимые для поддержания жизни, не могли возникнуть до архейского Эона. [21]
Жизнь в архее была ограничена простыми одноклеточными организмами (без ядер), называемыми прокариотами . Помимо домена Bacteria , были идентифицированы также микрофоссилии домена Archaea . Нет никаких известных окаменелостей эукариот, относящихся к раннему архею, хотя они, возможно, эволюционировали во время архея, не оставив никаких следов . [6] ( pp306,323 ) Окаменелые стераны , свидетельствующие об эукариотах, были зарегистрированы в архейских слоях, но, как было показано, произошли от загрязнения более молодыми органическими веществами. [22] Никаких окаменелостей не было обнаружено для ультрамикроскопических внутриклеточныхрепликаторы, такие как вирусы .
Ископаемые микробы из земных микробных матов показывают, что жизнь уже зародилась на суше 3,22 миллиарда лет назад. [23]
См. Также [ править ]
- Абиогенез - естественный процесс возникновения жизни из неживой материи.
- Космический Календарь
- Самые ранние известные формы жизни - предполагаемые окаменелые микроорганизмы, обнаруженные возле гидротермальных источников.
- Шкала геологического времени - система, которая связывает геологические пласты со временем.
- История Земли - Развитие планеты Земля от ее образования до наших дней.
- Докембрий - самая ранняя часть истории Земли: 4600–541 миллион лет назад.
- Хронология естественной истории
- Архейские кислые вулканические породы - кислые вулканические породы, образовавшиеся в архейском эоне.
Сноски [ править ]
- ↑ Название архей придумал американский геолог Джеймс Дуайт Дана (1813–1895). [2] Докембрийский эон считался безжизненным (азойским); однако, поскольку окаменелости были обнаружены в отложениях, которые были сочтены принадлежащими азойской эпохе, «... я предлагаю использовать для азойской эпохи и ее пород общий термин Archæn (или Arche'an) от греческого άρχαιος , относящиеся к началу ". [2] ( стр. 253 )
Ссылки [ править ]
- ^ Харпер, Дуглас. «Архейский» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ а б Дана JD (1872). «Геология Зеленой горы. О кварците» . Американский журнал науки и искусства . 3-я серия. 3 (16): 250–257.
- ^ "Международная хроностратиграфическая карта v.2013 / 01" (PDF) . Международная комиссия по стратиграфии . Январь 2013 . Проверено 6 апреля 2013 года .
- Перейти ↑ Dostal J (2008). "Ассоциации магматических пород 10. Коматииты" . Геонауки Канады . 35 (1).
- ^ Купер JD, Миллер RH, Паттерсон J (1986). Путешествие во времени: принципы исторической геологии . Колумбус: Издательство Merrill Publishing Company. п. 180 . ISBN 978-0675201407.
- ^ a b c d Стэнли, Стивен М. (1999). История системы Земля . Нью-Йорк: WH Freeman and Company. ISBN 978-0716728825.
- ^ Rogers JJ (1996). «История континентов за последние три миллиарда лет». Журнал геологии . 104 (1): 91–107. Bibcode : 1996JG .... 104 ... 91R . DOI : 10.1086 / 629803 . JSTOR 30068065 . S2CID 128776432 .
- Перейти ↑ Cheney ES (1996). «Последовательная стратиграфия и тектоническое значение плит трансваальской последовательности на юге Африки и ее эквивалента в Западной Австралии». Докембрийские исследования . 79 (1–2): 3–24. Bibcode : 1996PreR ... 79 .... 3C . DOI : 10.1016 / 0301-9268 (95) 00085-2 .
- ^ Уокер, Джеймс CG (июнь 1985). «Углекислый газ на ранней земле» (PDF) . Истоки жизни и эволюция биосферы . 16 (2): 117–127. Bibcode : 1985OrLi ... 16..117W . DOI : 10.1007 / BF01809466 . ЛВП : 2027,42 / 43349 . PMID 11542014 . S2CID 206804461 . Проверено 30 января 2010 года .
- ↑ Павлов А.А., Кастинг Дж. Ф., Браун Л. Л., Гнев К. А., Фридман Р. (май 2000 г.). «Тепличное потепление за счет CH 4 в атмосфере ранней Земли» . Журнал геофизических исследований . 105 (E5): 11981–11990. Bibcode : 2000JGR ... 10511981P . DOI : 10.1029 / 1999JE001134 . PMID 11543544 .
- ↑ Rosing MT, Bird DK, Sleep NH, Bjerrum CJ (апрель 2010 г.). «Никакого климатического парадокса под слабым ранним солнцем». Природа . 464 (7289): 744–747. Bibcode : 2010Natur.464..744R . DOI : 10,1038 / природа08955 . PMID 20360739 . S2CID 205220182 .
- ^ Ohtomo Y, Какэгава Т, Ишид А, Нагас Т, Росинг МТ (8 декабря 2013 г. ). «Доказательства биогенного графита в метаосадочных породах Исуа раннего архея». Природа Геонауки . 7 (1): 25–28. Bibcode : 2014NatGe ... 7 ... 25оС . DOI : 10.1038 / ngeo2025 .
- ^ Borenstein, Сет (13 ноября 2013). «Самое древнее найденное ископаемое: познакомьтесь со своей мамой-микробом» . AP News . Проверено 15 ноября 2013 года .
- ^ Ноффк N, Christian D, Wacey D, Хейзена RM (декабрь 2013). «Осадочные структуры, вызванные микробами, фиксирующие древнюю экосистему формации Дрессер возрастом около 3,48 миллиарда лет, Пилбара, Западная Австралия» . Астробиология . 13 (12): 1103–1124. Bibcode : 2013AsBio..13.1103N . DOI : 10.1089 / ast.2013.1030 . PMC 3870916 . PMID 24205812 .
- ^ Гарвуд, Russell J. (2012). «Образцы в палеонтологии: первые 3 миллиарда лет эволюции» . Палеонтология в Интернете . 2 (11): 1–14 . Проверено 25 июня 2015 года .
- ^ «Ранняя жизнь: кислород попадает в атмосферу» . BBC . Проверено 20 сентября 2012 года .
- ↑ Shen Y, Buick R, Canfield DE (март 2001 г.). «Изотопные доказательства уменьшения содержания сульфата микробов в раннюю архейскую эру». Природа . 410 (6824): 77–81. Bibcode : 2001Natur.410 ... 77s . DOI : 10.1038 / 35065071 . PMID 11242044 . S2CID 25375808 .
- Перейти ↑ Seal RR (2006). «Изотопная геохимия серы сульфидных минералов» . Обзоры по минералогии и геохимии . 61 (1): 633–677. Bibcode : 2006RvMG ... 61..633S . DOI : 10.2138 / rmg.2006.61.12 .
- ^ Borenstein S (19 октября 2015). «Намеки на жизнь на том, что считалось пустынной на ранней Земле» . Волнуйтесь . Йонкерс, штат Нью-Йорк: Интерактивная сеть Mindspark . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 20 октября 2015 года .
- ^ Bell EA, Boehnke P, Харрисон Т.М., Мао WL (ноябрь 2015). «Потенциально биогенный углерод, сохранившийся в цирконе возрастом 4,1 миллиарда лет» . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Early, опубликовано в Интернете перед печатью). 112 (47): 14518–14521. Bibcode : 2015PNAS..11214518B . DOI : 10.1073 / pnas.1517557112 . PMC 4664351 . PMID 26483481 .
- ^ Nisbet, Юэн (1980). «Строматолиты архея и поиски древнейшей жизни». Природа . 284 (5755): 395–396. Bibcode : 1980Natur.284..395N . DOI : 10.1038 / 284395a0 . S2CID 4262249 .
- ^ French KL, Hallmann C, Hope JM, Schoon PL, Zumberge JA, Hoshino Y, Peters CA, George SC, Love GD, Brocks JJ, Buick R, Summons RE (май 2015). «Переоценка углеводородных биомаркеров в архейских породах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (19): 5915–5920. Bibcode : 2015PNAS..112.5915F . DOI : 10.1073 / pnas.1419563112 . PMC 4434754 . PMID 25918387 .
- ↑ Ву, Маркус (30 июля 2018 г.). «Старейшее свидетельство существования жизни на суше, обнаруженное в Южной Африке» . livescience.com .
Внешние ссылки [ править ]
Викискладе есть медиафайлы по теме: Архейский |
Wikisource имеет текст 1911 Британской энциклопедии статью архейской системы . |
- «Архей» . База данных GeoWhen. stratigraphy.org . Архивировано из оригинального 22 августа 2010 года . Проверено 17 сентября 2010 года .
- "Когда началась тектоника плит?" . utdallas.edu . Техасский университет - Даллас.
- «Архей (шкала хроностратиграфии)» . ghkclass.com .