Ik wil alles weten

Precambrium

Pin
Send
Share
Send


De Precambrium (of Pre-Cambrium) is een interval van geologische tijd van ongeveer 4 miljard jaar, beginnend met de vorming van de aarde ongeveer 4500 miljoen jaar geleden (mya) en gaat door tot het abrupte verschijnen in het fossielenbestand ongeveer 542 mya van overvloedige macroscopische dieren met harde schaal. Die gebeurtenis markeert het begin van de Cambrische periode.

Tijdens de enorme diepten van de Precambriaanse tijd stolde de nieuw gevormde planeet, werd afgekoeld, gedifferentieerd in vaste, vloeibare en gasvormige delen en werd de plek voor de oorsprong van microscopische levensvormen die zich uitbreidden en belangrijke deelnemers werden die de planeet vorm gaven. Vooral fotosynthetische bacteriën lieten zoveel zuurstof vrij dat het ervoor zorgde dat de zware hoeveelheid opgelost ijzer uit het water neersloeg als ijzeroxiden (die tegenwoordig de rijke aderen van ijzererts vormen). Terwijl de bacteriën zuurstof bleven produceren terwijl het ijzergehalte in het water daalde, verzamelde de zuurstof zich in de atmosfeer, waardoor het niveau werd bereikt dat nodig was om de vormen van meercellig leven te ondersteunen die zich in het water ontwikkelden - op basis van een eerdere ontwikkeling van niet- cellen met kern (prokaryoten) tot cellen met kern (eukaryoten).

De Precambrian is verdeeld, van vroegste tot meest recente, in de Hadean, Archaean (of Archean) en Proterozoïsche aionen. Sommige wetenschappers herkennen slechts twee onderverdelingen, de Archaïsche en de Proterozoïsche aionen, beginnend met het Precambrium vanaf de vorming van de aardkorst en de oudste aardrotsen 3800-4000 mya. In rotsformaties daterend uit de Archeïsche aion, verschijnt het eerste fossiele bewijs van prokaryotische cellen rond 3500 mya en het eerste fossiele bewijs van eukaryotische cellen verschijnt rond 2700 mya. Rode algen, het eerste bekende meercellige organisme verschijnt rond 1200 mya en de vroegst bekende complexe meercellige organismen verschijnen in de Ediacaran-periode, beginnend met ten minste 570 mya.

De Cambrische periode die onmiddellijk volgt, is de leeftijd waarop een snelle expansie van dierlijke phyla in het fossielenbestand verschijnt, een gebeurtenis die de Cambrische explosie.

Geologische tijd (ca. 4500 miljoen jaar geleden - heden) HadeanArcheanProterozoicPhanerozoicPrecambrian (ca. 4500 - 542 miljoen jaar geleden)

Overzicht

Er is opmerkelijk weinig bekend over de Precambrian, ondanks het feit dat het ongeveer zeven-achtste deel van de geschiedenis van de aarde uitmaakt. Wat weinig bekend is, is grotendeels ontdekt in de afgelopen vier of vijf decennia. Het Precambrium-fossielenbestand is slecht en welke fossielen aanwezig zijn (zoals die van stromatolieten - gevormd door microbiële biofilms waarvan het kalkhoudende slijm vermengd met sedimentaire korrels verhardt en zich na verloop van tijd ophoopt in lagen die een soort knobbel vormen) zijn van beperkt nut voor biostratigrafisch werk (Monroe en Wicander 1997). Veel Precambriaanse rotsen zijn zwaar gemetamorfoseerd, waardoor hun oorsprong wordt verdoezeld, terwijl andere ofwel door erosie zijn vernietigd, ofwel diep begraven liggen onder Phanerozoïsche lagen (Monroe en Wicander 1997, Gore 2006).

Er wordt gedacht dat de aarde zelf samenvloeide uit materiaal in een baan rond de zon ongeveer 4500 mya en mogelijk kort na de vorming door een Mars-vormige planetesimaal is getroffen, materiaal afsplitsen dat samenkwam om de maan te vormen. Een stabiele korst was blijkbaar op zijn plaats door 4400 mya, aangezien zirkoonkristallen uit West-Australië gedateerd zijn op 4404 mya.

De term "Precambrium" is enigszins gedateerd, maar wordt nog steeds veel gebruikt door geologen en paleontologen. Het werd kort ook het Cryptozoic EON. Het lijkt waarschijnlijk dat "Precambrian" uiteindelijk zal worden vervangen door de voorkeurstermen Proterozoic, Archaïsche, en Hadean, en een verouderde termijn worden.

Het leven voor het Cambrium

Het is niet bekend wanneer het leven is ontstaan, maar koolstof in rotsen daterend op 3800 mya van eilanden voor de kust van West-Groenland kan van organische oorsprong zijn. In West-Australië zijn goed bewaarde bacteriën ouder dan 3460 miljoen jaar gevonden. Waarschijnlijk zijn fossielen die 100 miljoen jaar ouder zijn in hetzelfde gebied gevonden. Over de rest van het Precambrium is een redelijk solide verslag van het bacteriële leven.

Met uitzondering van enkele betwiste rapporten van veel oudere vormen uit Texas en India, lijken de eerste complexe meercellige levensvormen ongeveer 600 mya te zijn verschenen. Een vrij diverse verzameling zachte vormen is bekend van verschillende locaties wereldwijd tussen 600 mya en 542 mya (het begin van het Cambrium). Deze worden aangeduid als Ediacaran of Vendian biota. Tegen het einde van die periode verschenen er harde wezens.

Een zeer diverse verzameling vormen verscheen rond 544 mya, beginnend in de late Precambrian met een slecht begrepen "kleine shelly fauna" en eindigend in de zeer vroege Cambrian met een zeer diverse, en vrij moderne "Burgess leisteenfauna", waaruit blijkt dat snelle straling van vormen genaamd de Cambrische explosie van het leven. Mayr (2001) concludeert dat de ogenschijnlijke explosie van nieuwe phyla in het vroege Cambrium mogelijk te wijten was aan de skeletonisatie van een verscheidenheid aan zachte organismen die al in het Precambrium bestonden.

Planetaire omgeving en de zuurstofcatastrofe

Een voorgestelde reconstructie van het supercontinent Rodinia 750 miljoen jaar geleden, met 1,1 miljard jaar oude orogene riemen gemarkeerd. Geologisch bewijs suggereert dat Rodinia ongeveer 1000 mya vormde tijdens het Mesoproterozoïsche tijdperk en uit elkaar brak tijdens het Neoproterozoïsche tijdperk ongeveer 600 mya.

Continentale landmassa's die uitsteken boven het oppervlak van de wateren die de aarde bedekken, zijn gedurende de eeuwen van de geologische tijd verschillende keren geassembleerd, uit elkaar gehaald en opnieuw geassembleerd, maar details van plaatbewegingen in het Precambrium zijn alleen gevaarlijk bekend. Algemeen wordt aangenomen dat de meeste landmassa's rond 1000 mya zijn verzameld in een enkel supercontinent, Rodinia, en vervolgens ongeveer 600 mya hebben afgebroken. Een aantal ijstijden zijn geïdentificeerd die teruggaan tot het Huroniaanse tijdperk, ongeveer 2200 mya. De best bestudeerde van de oudste ijstijden is de Sturtiaans-Varangiaanse ijstijd, ongeveer 600 mya, die mogelijk ijscondities helemaal naar de evenaar heeft gebracht, resulterend in een 'Sneeuwbal Aarde'.

De atmosfeer van de vroege aarde is slecht bekend, maar er wordt gedacht dat deze hoog was in het verminderen van gassen, die zeer weinig vrije zuurstof bevatte. De jonge planeet had waarschijnlijk een roodachtige tint en men dacht dat zijn zeeën olijfgroen waren. Veel materialen met onoplosbare oxiden lijken honderden miljoenen jaren na de vorming van de aarde in de oceanen aanwezig te zijn geweest.

Toen bacteriën de biochemische machine ontwikkelden voor het uitvoeren van fotosynthese, begonnen ze zuurstof in grote hoeveelheden te produceren, wat een ecologische crisis veroorzaakte die soms de zuurstofcatastrofe wordt genoemd. In een vroege fase van de productie van grote hoeveelheden zuurstof werd de zuurstof snel vastgezet in chemische reacties, voornamelijk met ijzer, totdat de toevoer van oxideerbare oppervlakken op was. Daarna ontwikkelde de moderne zuurstofrijke atmosfeer. Oudere rotsen bevatten massieve bandvormige ijzerformaties die blijkbaar werden vastgelegd als ijzer en zuurstof eerst gecombineerd.

Onderverdelingen van het Precambrium

Diverse terminologieën en kaders voor het karakteriseren van de vroege jaren van het bestaan ​​van de aarde zijn ontwikkeld in de afgelopen eeuw. Met verbeteringen in en meer gebruik van radiometrische dateringsmethoden, wijzen wetenschappers echter plausibele echte datums toe aan specifieke formaties en functies, en het veld wordt steeds meer gevestigd.

  • Proterozoic. In modern gebruik is de Proterozoïsche eon meestal de periode die zich uitstrekt van het begin van de vroegste Cambrische grens tot 2500 mya. De vroegste Cambrische grens is op verschillende tijdstippen door verschillende auteurs geplaatst, maar die grens is nu vastgesteld op 542 mya. Zoals oorspronkelijk gebruikt, was de term Proterozoïc een synoniem voor Precambrium en omvatte daarom alles voorafgaand aan de grens van het Cambrium.
    • Neoproterozoic. Het Neoproterozoïsche tijdperk wordt beschouwd als de vroegste onderverdeling van het Proterozoïcum, dat zich uitstrekt van de vroegste Cambrische grens tot 900 mya, hoewel modern gebruik de neiging heeft om een ​​korter interval van 542-600 mya te vertegenwoordigen. Het Neoproterozoïcum komt overeen met "Precambrium Z" -rotsen van oudere Noord-Amerikaanse geologie.
      • Ediacaran (onderdeel van het Neoproterozoïsche tijdperk van de Proterozoïsche eon). In maart 2004 definieerde de International Union of Geological Sciences de term Ediacaran-periode officieel als beginnend op het tijdstip van de afzetting van een bepaalde stratigrafische grens, ongeveer 620 mya en eindigend bij het begin van het Cambrium, 542 mya. In de Ediacaran-periode verscheen de Ediacaran-fauna. De Ediacaran-periode is langer dan de tijdsperiode sinds de verdwijning van de dinosauriërs ongeveer 65 mya; de Ediacaran is een tijdsperiode voldoende voor significante verandering en ontwikkeling van diverse lichaamstypes zoals te zien in de Cambrische explosie.
      • Cryogenium. Dit is een voorgestelde onderverdeling van het Neoproterozoïcum.
      • Tonian. De Tonian is een andere voorgestelde onderverdeling van het Neoproterozoïcum.
    • Mesoproterozoïsche. Het Mesoproterozoïsche tijdperk is de middelste divisie van de Proterozoic eon, en strekt zich uit van ongeveer 900 mya tot 1600 mya. Deze tijdsperiode komt overeen met "Precambrium Y" -rotsen van oudere Noord-Amerikaanse geologie.
    • Paleoproterozoïsche. Het Paleoproterozic-tijdperk is de oudste onderverdeling van de Proterozoic eon, die zich ruwweg uitstrekt van 1600-2500 mya. Het komt overeen met "Precambrian X" -rotsen van oudere Noord-Amerikaanse geologie.
  • Archaïsche. De Archaen eon strekt zich ongeveer uit van 2500-3800 mya.
  • Hadean. De Hadean-eon is de verdeling die overeenkomt met de tijd vóór 3800 mya. Deze term was oorspronkelijk bedoeld om de tijd te dekken voordat bewaarde rotsen werden afgezet, hoewel een paar rotsbedden iets eerder lijken te zijn dan 3800 mya. Sommige zirkoonkristallen uit ongeveer 4400 mya demonstreren het bestaan ​​van korst in de Hadean-eeuw. Andere records uit de Hadean-tijd komen van de maan en meteorieten.

Er is voorgesteld dat het Precambrium zou worden verdeeld in aionen en tijdperken die stadia van planetaire evolutie weergeven, in plaats van het huidige schema op basis van numerieke leeftijden. Een dergelijk systeem zou kunnen vertrouwen op gebeurtenissen in het stratigrafische record en kunnen worden afgebakend door Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSP's) (internationaal overeengekomen stratigrafische secties, die dienen als de referentiesectie voor een bepaalde grens op de geologische tijdschaal). De Precambrian kan worden onderverdeeld in vijf "natuurlijke" eonen, die als volgt worden gekenmerkt (Bleeker 2004):

  1. Aanwas en differentiatie: een periode van planetaire vorming tot de gigantische maanvormende impactgebeurtenis.
  2. Hadean: De late zware bombardementsperiode.
  3. Archean: een periode gedefinieerd door de eerste korstformaties (de Isua greenstone belt) tot de afzetting van bandvormige ijzerformaties vanwege het toenemende zuurstofgehalte in de lucht.
  4. Overgang: een periode van voortdurende ijzeren bandvorming tot de eerste continentale rode bedden.
  5. Proterozoïcum: een periode van moderne plaattektoniek tot de eerste dieren.

Referenties

  • Bleeker, W. 2004. Op weg naar een "natuurlijke" Precambriaanse tijdschaal. In F. M. Gradstein, J. G. Ogg en A. G. Smith (red.). Een geologische tijdschaal 2004. Cambridge University Press. ISBN 0-521-78673-8.
  • Gore, P. J. W. 1999. The Precambrian. Ontvangen op 6 december 2006.
  • Mayr, E. 2001. Wat evolutie is. New York: Basic Books. ISBN 0465044263.
  • Monroe, J. en R. Wicander. 1997. De veranderende aarde, 2e editie. Belmont: Wadsworth Publishing Company.
  • Wilde S. A., J. W. Valley, W. H. Peck en C. M. Graham. 2001. Bewijs van detritale zirkonen voor het bestaan ​​van continentale korst en oceanen op de aarde 4,4 Gyr geleden. Natuur 409: 175-178.
  • Wyche, S., D. R. Nelson en A. Riganti. 2004. 4350-3130 Ma detrital zircons in de Southern Cross Granite-Greenstone Terrane, West-Australië: implicaties voor de vroege evolutie van de Yilgarn Craton. Australian Journal of Earth Sciences 51 (1): 31. Ontvangen op 10 januari 2006.
  • Valley, J. W., W. H. Peck en E. M. King. 1999. Zirkonen zijn voor altijd. Universiteit van Wisconsin-Madison Geology Alumni Nieuwsbrief. Ontvangen op 10 januari 2006.

Pin
Send
Share
Send