Начало кембрийского периода отмечено «колебаниями» ряда геохимических записей, включая изотопные исследования стронция, серы и углерода. Хотя эти аномалии трудно интерпретировать, был выдвинут ряд возможностей. Они, вероятно, представляют изменения в глобальном масштабе и, как таковые, могут помочь ограничить возможные причины кембрийского взрыва .
Химическая сигнатура может быть связана с распадом континентов, концом « глобального оледенения » или катастрофическим падением продуктивности, вызванным массовым вымиранием незадолго до начала кембрия.
Изотопы [ править ]
Изотопы - это разные формы элементов; у них разное количество нейтронов в ядре, что означает, что они имеют очень похожие химические свойства, но разную массу. Разница в весе означает , что некоторые изотопы дискриминируют в химических процессах - например, растения легче включать более легкие 12 C , чем тяжелый 13 С . Другие изотопы образуются только в результате радиоактивного распада других элементов, таких как 87 Sr, дочерний изотоп 87 Rb . Rb и, следовательно, 87 Sr распространены в коре, поэтому содержание 87 Sr в пробе осадка (по сравнению с 86Sr) связано с количеством отложений, которые образовались в коре, а не в океанах.
Отношения трех основных изотопов , 87 Sr / 86 Sr, 34 S / 32 S и 13 C / 12 C, претерпевают резкие колебания в начале кембрия. [1]
Изотопы углерода [ править ]
Углерод имеет 2 стабильных изотопа : углерод-12 ( 12 C) и углерод-13 ( 13 C). Отношение между ними обозначается δ 13 C, и представляет собой ряд факторов.
Поскольку органическое вещество предпочтительно поглощает более легкие 12 ° C, увеличение производительности увеличивает δ 13 ° C.остальной части системы, и наоборот. Некоторые резервуары углерода очень легкие изотопно: например, биогенный метан, образующийся при бактериальном разложении, имеет δ 13 C−60 ‰ - огромная, когда 1 ‰ - это большое колебание! Таким образом, закачка углерода из одного из этих резервуаров может объяснить раннее кембрийское падение δ 13 C..
Причины, которые часто предполагают для изменения отношения 13 C к 12 C в горных породах, включают: [2]
- Массовое исчезновение . Химия в значительной степени определяется электромагнитными силами, и более легкие изотопы, такие как 12 C, реагируют на них быстрее, чем более тяжелые, такие как 13 C. Таким образом, живые организмы обычно содержат непропорционально большое количество 12 C. Массовое вымирание увеличит количество 12 C можно включать в горные породы и, следовательно, снизить соотношение с 13 C до 12 C.
- Метана «отрыжка» . В вечной мерзлоте и на континентальных шельфах метан, производимый бактериями, попадает в «клетки» из молекул воды, образуя смесь, называемую клатратом . Этот метан очень богат температурой 12 ° C, потому что он был произведен организмами. Клатраты могут внезапно диссоциировать (распадаться) при повышении температуры или падении давления на них. Такая диссоциация высвобождает богатый 12 C метан и, таким образом, снижает соотношение 13 C к 12 C, поскольку этот углерод постепенно включается в горные породы ( метан в атмосфере распадается на углекислый газ.и вода; углекислый газ реагирует с минералами с образованием карбонатных пород ).
Изотопы стронция [ править ]
Пожалуйста, создайте этот раздел
Изотопы серы [ править ]
Пожалуйста, создайте этот раздел
Другие химические колебания [ править ]
Пожалуйста, создайте этот раздел
Ссылки [ править ]
- ^ Magaritz, M .; Holser, WT; Киршвинк, JL (1986). «Изотопные явления углерода на границе докембрия и кембрия на Сибирской платформе». Природа . 320 (6059): 258–259. Bibcode : 1986Natur.320..258M . DOI : 10.1038 / 320258a0 .
- Дополнительная документация по этим вариантам доступна по следующим URL-адресам: [1] Архивировано 23 июня 2012 г. на Wayback Machine [2] [3] [4] Архивировано 28 июля 2012 г. на Wayback Machine [5] Архивировано 2016 г. 03-04 в Wayback Machine [6] (Все перечислено на этой странице результатов Scholar
- Перейти ↑ Marshall, CR (2006). «Объяснение кембрийского« взрыва »животных». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 34 : 355–384. Bibcode : 2006AREPS..34..355M . DOI : 10.1146 / annurev.earth.33.031504.103001 .
