Докембрий - Википедия - Precambrian

Докембрийский
~4600 – 541.0 ± 1.0 Ма
Хронология
-4500 —
-4000 —
-3500 —
-3000 —
-2500 —
-2000 —
-1500 —
-1000 —
-500 —
0 —
Предлагаемые подразделенияВидеть Предлагаемый график докембрия
Этимология
Синоним (ы)Криптозойский
Информация об использовании
Небесное телоземной шар
Региональное использованиеГлобальный (ICS )
Используемая шкала времениШкала времени ICS
Определение
Хронологическая единицаСуперон
Стратиграфическая единицаSupereonthem
Формальность промежутка времениНеофициальный
Определение нижней границыФормирование земной шар
Нижняя граница ГССПНет данных
ГССП ратифицированНет данных
Определение верхней границыВнешний вид Ихнофоссил Treptichnus pedum
Верхняя граница ГССПРаздел Fortune Head, Ньюфаундленд, Канада
47 ° 04′34 ″ с.ш. 55 ° 49′52 ″ з.д. / 47.0762 ° с.ш.55.8310 ° з.д. / 47.0762; -55.8310
ГССП ратифицирован1992

В Докембрийский (или же Докембрийский, иногда сокращенно , или же Криптозойский) является самой ранней частью История Земли, установлен перед текущим Фанерозой Eon. Докембрий назван так потому, что он предшествовал Кембрийский, первый период фанерозойского эона, названного в честь Камбрия, латинизированное имя для Уэльс, где впервые были изучены породы этого возраста. Докембрий составляет 88% геологического времени Земли.

Докембрий (выделен красным на графике временной шкалы) является неформальной единицей геологического времени,[1] подразделяется на три эоны (Hadean, Архейский, Протерозойский ) из геологическая шкала времени. Он начинается с образования Земли около 4,6 миллиарда лет назад (Ga ) до начала кембрийского периода, около 541 миллиона лет назад (Ма ), когда существа с твердым панцирем впервые появились в изобилии.

Обзор

О докембрии известно сравнительно немного, несмотря на то, что он составляет примерно семь восьмых от История Земли, а то, что известно, в основном было открыто с 1960-х годов. Летопись окаменелостей докембрия беднее, чем у последующих Фанерозой и окаменелости из докембрия (например, строматолиты ) имеют ограниченный биостратиграфический использовать.[2] Это связано с тем, что многие докембрийские породы сильно пострадали. превращенный, скрывая их происхождение, в то время как другие были уничтожены эрозией или остаются глубоко погребенными под фанерозойскими слоями.[2][3][4]

Считается, что Земля объединилась из материала на орбите вокруг Солнца примерно 4543 млн лет назад, и, возможно, был поражен очень большим (Марс -размер) планетезимальный вскоре после того, как он сформировался, отщепление материала, который сформировал Луна (видеть Гипотеза гигантского удара ). Стабильная кора, по-видимому, существовала к 4433 млн лет назад, поскольку циркон кристаллы из Западная Австралия Был датированный 4,404 ± 8 млн лет.[5][6]

Термин «Докембрий» используется геологи и палеонтологи для общих обсуждений, не требующих более конкретного имени eon. Однако как Геологическая служба США[7] и Международная комиссия по стратиграфии рассматривать термин как неформальный.[8] Поскольку промежуток времени, относящийся к докембрию, состоит из трех эонов ( Hadean, то Архейский, а Протерозойский ), иногда его называют суперон,[9][10] но это также неофициальный термин, не определенный ICS в ее хроностратиграфическом справочнике.[11]

Эозойский (из эо- «Самый ранний») был синонимом докембрийский,[12][13] или более конкретно Архейский.[14]

Формы жизни

Позиции суши в конце докембрия

Конкретная дата возникновения жизни не установлена. Углерод найден в скалах возрастом 3,8 миллиарда лет (архейский эон) с островов к западу Гренландия может иметь органическое происхождение. Хорошо сохранившиеся микроскопические окаменелости бактерии возрастом более 3,46 миллиарда лет были обнаружены в Западная Австралия.[15] Вероятные окаменелости на 100 миллионов лет старше были найдены в том же районе. Однако есть свидетельства того, что жизнь могла возникнуть более 4,280 миллиарда лет назад.[16][17][18][19] Существует довольно прочная информация о бактериальной жизни на протяжении всего остального (протерозойского эона) докембрия.

Сложные многоклеточные организмы могли появиться уже 2100 млн лет назад.[20] Однако интерпретация древних окаменелостей проблематична, и «... некоторые определения многоклеточности охватывают все, от простых бактериальных колоний до барсуков».[21] Другие возможные ранние сложные многоклеточные организмы включают возможную красную водоросль 2450 млн лет с Кольского полуострова,[22] 1650 млн лет углеродистых биосигнатур в северном Китае,[23] 1600 млн лет назад Рафатазмия,[24] и возможное 1047 млн ​​лет Bangiomorpha красная водоросль из канадской Арктики.[25] Самые ранние окаменелости, широко известные как сложные многоклеточные организмы, датируются эдиакарским периодом.[26][27] Очень разнообразная коллекция мягкотелых форм встречается в разных местах по всему миру и датируется 635–542 годами. Они называются Эдиакарская или вендская биота. Существа с твердым панцирем появились ближе к концу этого периода времени, положив начало фанерозойскому эону. К середине следующего кембрийского периода очень разнообразная фауна регистрируется в Burgess Shale, включая некоторые, которые могут представлять стволовые группы современных таксонов. Увеличение разнообразия форм жизни в раннем кембрии называют периодом Кембрийский взрыв жизни.[28][29]

В то время как земля, кажется, была лишена растений и животных, цианобактерии и другие микробы сформировали прокариотические маты, покрывающие земные территории.[30]

Следы животного с придатками, похожими на ноги, были найдены в грязи 551 миллион лет назад.[31][32]

Планетарная среда и кислородная катастрофа

Доказательства деталей движения плит и другие тектонический активность в докембрии сохранилась плохо. Принято считать, что небольшие протоконтиненты существовали до 4280 млн лет назад, и что большая часть суши Земли собрана в единый суперконтинент около 1130 млн лет. Суперконтинент, известный как Родиния, распался около 750 млн лет назад. Номер ледниковые периоды были идентифицированы еще в Гуронский эпоха, примерно 2400–2100 млн лет. Одним из наиболее изученных является Стурто-варяжский оледенение, около 850–635 млн лет назад, которое, возможно, привело к ледниковым условиям вплоть до экватора, что привело к "Снежок Земля ".

В атмосфера ранней Земли изучены недостаточно. Большинство геологов полагают, что он состоит в основном из азота, диоксида углерода и других относительно инертных газов, и в нем отсутствуют свободные кислород. Однако есть свидетельства того, что богатая кислородом атмосфера существовала с раннего архея.[33]

В настоящее время все еще считается, что молекулярный кислород не составляла значительную часть атмосферы Земли до фотосинтетический формы жизни эволюционировали и начали производить его в больших количествах в качестве побочного продукта своего метаболизма. Этот радикальный переход от химически инертной атмосферы к окислительной вызвал экологический кризис, который иногда называют экологическим кризисом. кислородная катастрофа. Сначала кислород быстро соединялся бы с другими элементами земной коры, в первую очередь с железом, удаляя его из атмосферы. После того, как запас окисляемых поверхностей закончился, кислород начал бы накапливаться в атмосфере, и возникла бы современная атмосфера с высоким содержанием кислорода. Доказательством этого являются более старые породы, содержащие массивные полосчатые железные образования которые были заложены в виде оксидов железа.

Подразделения

Появилась терминология, охватывающая первые годы существования Земли, а именно: радиометрическое датирование позволяет назначать абсолютные даты определенным образованиям и объектам.[34] Докембрий делится на три эона: Hadean (4600–4000 млн лет назад), Архейский (4000-2500 млн лет) и Протерозойский (2500-541 млн лет). Видеть Расписание докембрия.

  • Протерозойский: этот эон относится к времени от нижнего Кембрийский граница 541 млн лет назад через 2500 млн лет назад. Первоначально он использовался как синоним «Докембрия» и, следовательно, включал все, что было до границы с кембрием. Протерозойский эон делится на три эпохи: Неопротерозойский, Мезопротерозойский и Палеопротерозой.
  • Архейский Эон: 2500-4000 млн лет.
  • Hadean Эон: 4000–4600 млн лет. Первоначально этот термин предназначался для обозначения времени до того, как были отложены сохранившиеся породы, хотя некоторые циркон кристаллы примерно 4400 млн лет назад демонстрируют существование коры в Хадейском эоне. Другие записи хадейского времени происходят из Луна и метеориты.[35][36]

Было предложено разделить докембрий на эоны и эпохи, которые отражают этапы планетарной эволюции, а не нынешнюю схему, основанную на численных возрастах. Такая система могла бы опираться на события в стратиграфической записи и быть разграничена GSSP. Докембрий можно разделить на пять «естественных» эонов, которые можно охарактеризовать следующим образом:[37]

  1. Аккреция и дифференциация: период формирования планет до гигантское столкновение с формированием Луны.
  2. Хадей: преобладают сильные бомбардировки с высоты примерно 4,51 млрд лет (возможно, включая Прохладная ранняя земля период) до конца Поздняя тяжелая бомбардировка период.
  3. Архей: период, определяемый первыми образованиями земной коры ( Зеленокаменный пояс Исуа ) до осаждения полосчатые железные образования из-за увеличения содержания кислорода в атмосфере.
  4. Переход: период непрерывного образования железных полос до первой континентальной красные кровати.
  5. Протерозой: период современного тектоника плит до первого животные.

Докембрийские суперконтиненты

Движение Земли тарелки вызвала формирование и распад континентов с течением времени, включая случайное формирование суперконтинент содержащий большую часть или всю сушу. Самый ранний известный суперконтинент был Ваальбара. Он образовался из протоконтинентов и был суперконтинентом 3,636 миллиарда лет назад. Ваальбара распалась c. 2,845–2,803 Ga назад. Суперконтинент Kenorland был сформирован c. 2,72 Ga назад, а затем сломался где-то после 2.45–2.1 Ga на протоконтинент кратоны называется Лаурентия, Балтика, Кратон Йилгарн и Калахари. Суперконтинент Колумбия, или Нуна, образовалась 2,1–1,8 миллиарда лет назад и распалась примерно 1,3–1,2 миллиарда лет назад.[38][39] Суперконтинент Родиния считается, что он образовался около 1300–900 млн лет назад, олицетворял большинство или все континенты Земли и распался на восемь континентов около 750–600 миллионов лет назад.[40]

Смотрите также

  • Фанерозой - Четвертый и текущий эоны геологической шкалы времени
    • Палеозой - Первая эра фанерозоя 541-252 миллиона лет назад
    • Мезозойский - Вторая эра фанерозойского эона: ~ 252–66 миллионов лет назад.
    • Кайнозойский - Третья эра фанерозоя 66 миллионов лет назад по настоящее время

Рекомендации

  1. ^ Gradstein, F.M .; Ogg, J.G .; Schmitz, M.D .; Огг, Г.М., ред. (2012). Геологическая шкала времени 2012. 1. Эльзевир. п. 301. ISBN  978-0-44-459390-0.
  2. ^ а б Монро, Джеймс С .; Викандер, Рид (1997). Изменяющаяся Земля: изучение геологии и эволюции (2-е изд.). Бельмонт: Издательская компания Wadsworth. п. 492. ISBN  9781285981383.
  3. ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси: Дж. Вили. С. 230–233. ISBN  978-0470387740. Изложено в Гор, Памела Дж. В. (25 октября 2005 г.). «Самая ранняя Земля: 2100000000 лет архейского эона».
  4. ^ Дэвис, К. (1964). «Докембрийская эра». Чтения по географии Мичигана. Университет штата Мичиган.
  5. ^ «Цирконы навсегда». Кафедра геонаук. 2005. Получено 28 апреля 2007.
  6. ^ Кавози, Аарон Дж .; Вэлли, Джон В .; Уайльд, Саймон А. (2007). «Глава 2.5. Самая старая земная минеральная летопись: обзор детритовых цирконов от 4400 до 4000 млн лет назад в Джек-Хиллз, Западная Австралия». Развитие докембрийской геологии. 15: 91–111. Дои:10.1016 / S0166-2635 (07) 15025-8. ISBN  9780444528100.
  7. ^ Комитет геологической службы США по геологическим названиям (2010 г.), «Подразделения геологического времени - основные хроностратиграфические и геохронологические единицы», Информационный бюллетень Геологической службы США за 2010–3059 гг., Геологическая служба США, п. 2, получено 20 июн 2018
  8. ^ Фань, Цзюньсюань; Хоу, Сюйдун (февраль 2017 г.). "Диаграмма". Международная комиссия по стратиграфии. Международная хроностратиграфическая карта. Получено 10 мая 2018.
  9. ^ Сентер, Фил (1 апреля 2013 г.). «Возраст Земли и ее значение для биологии». Американский учитель биологии. 75 (4): 251–256. Дои:10.1525 / abt.2013.75.4.5. S2CID  85652369.
  10. ^ Камп, Ульрих (6 марта 2017 г.). «Оледенения». Международная энциклопедия географии: люди, земля, окружающая среда и технологии: 1–8. Дои:10.1002 / 9781118786352.wbieg0612. ISBN  9780470659632.
  11. ^ «Стратиграфический справочник». Международная комиссия по стратиграфии. Таблица 3. Получено 9 декабря 2020.CS1 maint: location (связь)
  12. ^ Хичкок, К. Х. (1874). Геология Нью-Гэмпшира. п. 511. Название Эозойский кажется, было предложено доктором J.W. Доусон из Монреаля в 1865 году. В то время он не полностью определил пределы его применения; но, по-видимому, геологи в целом понимали, что он охватывает все малоизвестные ископаемые породы старше кембрия.
  13. ^ Бюллетень. 767. Типография правительства США. 1925. с. 3. [1888] Сэр Дж. У. Доусон предпочитает термин «эозойский» [архейский] и хотел бы, чтобы он включал все докембрийские слои.
  14. ^ Салоп, Л.Дж. (2012). Геологическая эволюция Земли в докембрии. Springer. п. 9. ISBN  978-3-642-68684-9. возможность разделения докембрийской истории на два эона: эозойский, охватывающий только архейскую эру, и протозойский, охватывающий все оставшиеся докембрийские эры.
  15. ^ Брун, Ив; Шимкетс, Лоуренс Дж. (Январь 2000 г.). Прокариотическое развитие. АСМ Пресс. п. 114. ISBN  978-1-55581-158-7.
  16. ^ Додд, Мэтью С .; Папино, Доминик; Гренн, Тор; слабина, Джон Ф .; Риттнер, Мартин; Пирайно, Франко; О'Нил, Джонатан; Литтл, Криспин Т.С. (2 марта 2017 г.). «Доказательства ранней жизни в осадках старейших гидротермальных источников Земли». Природа. 543 (7643): 60–64. Bibcode:2017Натура.543 ... 60Д. Дои:10.1038 / природа21377. PMID  28252057.
  17. ^ Циммер, Карл (1 марта 2017 г.). «Ученые говорят, что окаменелости канадских бактерий могут быть самыми древними на Земле». Нью-Йорк Таймс. Получено 2 марта 2017.
  18. ^ Гош, Паллаб (1 марта 2017 г.). "Самые ранние свидетельства существования жизни на Земле" найдены'". Новости BBC. Получено 2 марта 2017.
  19. ^ Данэм, Уилл (1 марта 2017 г.). «Канадские окаменелости, похожие на бактерии, называют древнейшими свидетельствами жизни». Рейтер. Получено 1 марта 2017.
  20. ^ Албани, Абдерразак Эль; Бенгтсон, Стефан; Кэнфилд, Дональд Э .; Беккер, Андрей; Маккиарелли, Роберто; Мазурье, Арно; Hammarlund, Emma U .; Бульве, Филипп; Дюпюи, Жан-Жак; Фонтейн, Клод; Fürsich, Franz T .; Готье-Лафай, Франсуа; Жанвье, Филипп; Хаво, Эммануэль; Осса, Франц Осса; Пирсон-Викманн, Анн-Катрин; Рибульо, Армель; Сардини, Поль; Вачард, Даниэль; Уайтхаус, Мартин; Менье, Ален (июль 2010 г.). «Крупные колониальные организмы с координированным ростом в насыщенной кислородом среде 2,1 млрд лет назад». Природа. 466 (7302): 100–104. Bibcode:2010Натура.466..100А. Дои:10.1038 / природа09166. PMID  20596019. S2CID  4331375.
  21. ^ Донохью, Филип С. Дж .; Антклифф, Джонатан Б. (июль 2010 г.). «Истоки многоклеточности». Природа. 466 (7302): 41–42. Дои:10.1038 / 466041a. PMID  20596008. S2CID  4396466.
  22. ^ Розанов, А.Ю .; Астафьева М.М. (1 марта 2013 г.). «Уникальная находка самых ранних многоклеточных водорослей в нижнем протерозое (2,45 млрд лет) Кольского полуострова». Доклады биологических наук. 449 (1): 96–98. Дои:10.1134 / S0012496613020051. PMID  23652437. S2CID  15774804.
  23. ^ Цюй, Юангао; Чжу, Шиксин; Уайтхаус, Мартин; Энгдаль, Андерс; Маклафлин, Никола (1 января 2018 г.). «Углеродистые биосигнатуры самых ранних предполагаемых макроскопических многоклеточных эукариот из формации Туаньшаньцзы 1630 года, север Китая». Докембрийские исследования. 304: 99–109. Дои:10.1016 / j.precamres.2017.11.004.
  24. ^ Бенгтсон, Стефан; Салльштедт, Тереза; Беливанова, Венета; Уайтхаус, Мартин (14 марта 2017 г.). «Трехмерное сохранение клеточных и субклеточных структур предполагает, что красные водоросли группы кроны возрастом 1,6 миллиарда лет». PLOS Биология. 15 (3): e2000735. Дои:10.1371 / journal.pbio.2000735. ЧВК  5349422. PMID  28291791.
  25. ^ Гибсон, Тимоти М; Ши, Патрик М; Камминг, Вивьен М; Фишер, Вудворд З; Крокфорд, Питер В; Ходжскисс, Малкольм С.В.; Вёрндле, Сара; Кризер, Роберт А; Rainbird, Роберт H; Скульски, Томас М; Халверсон, Гален П. (2017). «Точный возраст Bangiomorpha pubescens указывает на происхождение эукариотического фотосинтеза» (PDF). Геология. 46 (2): 135–138. Дои:10.1130 / G39829.1.
  26. ^ Лафламм, М. (9 сентября 2014 г.). «Моделирование морфологического разнообразия древнейших крупных многоклеточных организмов». Труды Национальной академии наук. 111 (36): 12962–12963. Bibcode:2014ПНАС..11112962Л. Дои:10.1073 / pnas.1412523111. ЧВК  4246935. PMID  25114212.
  27. ^ Колесников, Антон В .; Рогов Владимир И .; Быкова Наталья В .; Данелиан, Таниэль; Клаузен, Себастьян; Маслов, Андрей В .; Гражданкин, Дмитрий В. (октябрь 2018 г.). «Самый старый скелетный макроскопический организм Palaeopascichnus linearis». Докембрийские исследования. 316: 24–37. Bibcode:2018PreR..316 ... 24K. Дои:10.1016 / j.precamres.2018.07.017.
  28. ^ Федонкин М.А.; Гелинг, Джеймс Дж .; Грей, Кэтлин; Нарбонн, Гай М .; Викерс-Рич, Патрисия (2007). Восстание животных: эволюция и разнообразие царства животных. JHU Press. п. 326. Дои:10.1086/598305. ISBN  9780801886799.
  29. ^ Докинз, Ричард; Вонг, Ян (2005). Сказка предков: паломничество к заре эволюции. Houghton Mifflin Harcourt. стр.673. ISBN  9780618619160.
  30. ^ Селден, Пол А. (2005). «Террестриализация (докембрий – девон)» (PDF). Энциклопедия наук о жизни. John Wiley & Sons, Ltd. Дои:10.1038 / npg.els.0004145. ISBN  978-0470016176.
  31. ^ Ученые обнаружили «самые старые следы на Земле» на юге Китая, возраст которых составляет 550 миллионов лет. Независимый
  32. ^ Чен, Чжэ; Чен, Сян; Чжоу, Чуаньминь; Юань, Сюньлай; Сяо, Шухай (июнь 2018 г.). «Позднеэдиакарские следы, созданные двустворчатыми животными с парными придатками». Достижения науки. 4 (6): eaao6691. Bibcode:2018SciA .... 4.6691C. Дои:10.1126 / sciadv.aao6691. ЧВК  5990303. PMID  29881773.
  33. ^ Клемми, Гарри; Бэдхэм, Ник (1982). «Кислород в докембрийской атмосфере». Геология. 10 (3): 141–146. Bibcode:1982Гео .... 10..141C. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1982) 10 <141: OITPAA> 2.0.CO; 2.
  34. ^ Геологическое общество Америки «Шкала геологического времени GSA 2009».
  35. ^ Харрисон, Т. Марк (27 апреля 2009 г.). "Хадейская кора: данные по цирконам> 4 млрд лет". Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 37 (1): 479–505. Bibcode:2009AREPS..37..479H. Дои:10.1146 / annurev.earth.031208.100151.
  36. ^ Абрамов, Олег; Кринг, Дэвид А .; Мойзсис, Стивен Дж. (Октябрь 2013 г.). «Воздействие окружающей среды Хадейской Земли». Геохимия. 73 (3): 227–248. Bibcode:2013ЧЭГ ... 73..227А. Дои:10.1016 / j.chemer.2013.08.004.
  37. ^ Бликер, В. (2004) [2004]. «К« естественной »шкале времени докембрия». У Феликса М. Градштейна; Джеймс Г. Огг; Алан Г. Смит (ред.). Шкала геологического времени 2004. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-78673-7. также доступно на Stratigraphy.org: Докембрийская подкомиссия
  38. ^ Чжао, Гочунь; Кавуд, Питер А .; Уайльд, Саймон А .; Солнце, М. (2002). «Обзор глобальных орогенов 2,1–1,8 млрд лет: последствия для суперконтинента до Родинии». Обзоры наук о Земле. 59 (1): 125–162. Bibcode:2002ESRv ... 59..125Z. Дои:10.1016 / S0012-8252 (02) 00073-9.
  39. ^ Чжао, Гочунь; Вс, М .; Уайльд, Саймон А .; Ли, С.З. (2004). «Палео-мезопротерозойский суперконтинент: сборка, рост и распад». Обзоры наук о Земле (Представлена ​​рукопись). 67 (1): 91–123. Bibcode:2004ESRv ... 67 ... 91Z. Дои:10.1016 / j.earscirev.2004.02.003.
  40. ^ Ли, З. X .; Богданова, С. В .; Коллинз, А. С .; Дэвидсон, А .; De Waele, B .; Эрнст, Р. Э .; Fitzsimons, I.C.W .; Бля, Р. А .; Гладкочуб, Д. П .; Jacobs, J .; Karlstrom, K. E .; Lul, S .; Натапов, Л. М .; Pease, V .; Писаревский, С. А .; Thrane, K .; Верниковский, В. (2008). «История сборки, конфигурации и распада Родинии: синтез» (PDF). Докембрийские исследования. 160 (1–2): 179–210. Bibcode:2008Пред..160..179л. Дои:10.1016 / j.precamres.2007.04.021. Получено 6 февраля 2016.

дальнейшее чтение

  • Долина, Джон В., Уильям Х. Пек, Элизабет М. Кинг (1999) Цирконы навсегда, Обнажение за 1999 год, Университет Висконсин-Мэдисон. Wgeology.wisc.eduОбломочные цирконы свидетельствуют о существовании континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад Доступ 10 января 2006 г.
  • Wilde, S.A .; Valley, J. W .; Peck, W. H .; Грэм, К. М. (2001). «Доказательства существования континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад по обломочным цирконам». Природа. 409 (6817): 175–178. Bibcode:2001 Натур 409..175 Вт. Дои:10.1038/35051550. PMID  11196637. S2CID  4319774.
  • Wyche, S .; Nelson, D. R .; Риганти, А. (2004). «Обломочные цирконы 4350–3130 млн лет в Гранитно-Гринстоуном террейне Южного Креста, Западная Австралия: значение для ранней эволюции кратона Йилгарн». Австралийский журнал наук о Земле. 51 (1): 31–45. Bibcode:2004AuJES..51 ... 31 Вт. Дои:10.1046 / j.1400-0952.2003.01042.x.

внешняя ссылка