Proterozoiskā eona ģeohronoloģija

Proterozoiskais Eons, jaunākais no diviem Precambrian laika sadalījumiem, vecākais ir Archean Eon. Proterozoiskais eons pagarinājās no 2,5 miljardiem līdz 541 miljonam gadu atpakaļ un bieži tiek sadalīts paleoproterozoiskajā (pirms 2,5 miljardiem līdz 1,6 miljardiem gadu), mezoproterozoiskajā (pirms 1,6 miljardiem līdz 1 miljards gadu) un neoproterozoiskajā (no 1 miljarda līdz 541 miljonā gadu). gadiem) eras. Proterozoic ieži ir identificēti visos kontinentos un bieži ir nozīmīgi metālu rūdu avoti, jo īpaši dzelzs, zelta, vara, urāna un niķeļa. Proterozoika laikā atmosfēra un okeāni ievērojami mainījās. Proterozoiskajos iežos ir daudz noteiktu primitīvas dzīvības formu pēdas - baktēriju un zili zaļo aļģu, kā arī pirmo skābekļa atkarīgo dzīvnieku, Ediacara faunas, fosilās atliekas.

Prekambrija: Proterozoisko iežu veidi

Nav skaidrs, kas notika ģeoloģiski laikā, kad notika Arhejas un Proterozoikas robeža pirms 2,5 miljardiem gadu. Liekas, ka tas bija periods

Skābeklis ir fotosintēzes blakusprodukts. Proterozoikā bioloģiskās aktivitātes rezultātā atmosfērā brīvā skābekļa daudzums ievērojami palielinājās. Vissvarīgākais pārmaiņu periods notika starp 2,3 miljardiem un 1,8 miljardiem gadu atpakaļ, kad atmosfērā sāka uzkrāties brīvais skābeklis. Skābekļa līmeņi šajā laikā svārstījās, sakrītot ar dzelzs savienojumu veidošanās maksimālo nogulsnēšanas periodu, kas visā pasaulē no atmosfēras izņēma skābekļa pārpalikumu. Melnais dzelzs (Fe ²⁺) okeānos apvienojumā ar atmosfēras skābekli un pēc oksidēšanas līdz Fe ₂ O ₃ izdalījās kā minerālu hematīts okeāna dibenā. Turpinot bioloģisko aktivitāti, ļāva paaugstināties skābekļa koncentrācija atmosfērā.

Ar laiku, kad eikarioti izveidojās vidē, atmosfēras skābekļa spiediens bija pieaudzis no zemām vērtībām līdz aptuveni 10 procentiem no pašreizējā atmosfēras līmeņa (PAL). Megaskopiskie eikarioti pirmo reizi parādījās apmēram pirms 2,3 miljardiem gadu un plaši izplatījās apmēram pirms 1,8 miljardiem gadu. Eikarioti izmantoja elpošanas un oksidatīvā metabolisma veidus; viņiem bija centrālais kodols, kas varēja sadalīties atsevišķās dzimuma šūnās, un tāpēc pirmo reizi jauktu un mainīgu ģenētisko kodu varēja nodot jaunākajām paaudzēm.

Agrīnie organismi uz Zemes visvieglāk uzplauka kontinentālo pierobežu seklā ūdenī. Šāda stabila kontinentālā šelfa vide, kas Arhejā bija reti sastopama, attīstījās pirms 2,5 miljardiem gadu, veicinot fotosintētisko organismu augšanu un tādējādi skābekļa ražošanu. Pierādījumi par strauju skābekļa satura palielināšanos ietver pirmo parādīšanos sarkano smilšakmeņu kontinentālajās malās. To krāsu izraisa kvarca graudu pārklājums ar hematītu. Citus pierādījumus sniedz ar hematītiem bagātu fosilo augsnes slāņu rašanās pirms aptuveni 2,5 miljardiem gadu. Šo gultu veidošanās notiek ar dramatisku skābekļa spiediena paaugstināšanos līdz 0,1 atmosfērai (100 milibāriem) starp 2,2 miljardiem un 2,0 miljardiem gadu atpakaļ.

Pirms 600 miljoniem līdz 543 miljoniem gadu bija parādījusies daudzšūnu Ediakaras fauna; šie bija pirmie metazoāni (dzīvnieki, kas sastāv no vairāk nekā viena veida šūnām), kuriem augšanai bija nepieciešams skābeklis. Mīksto augumu Ediakaras fauna bija organismu priekšteči ar skeletiem, kuru izskats iezīmēja proterozoiskā perioda beigas un Phanerozoic Eon sākumu.

Proterozoiskā eona vēsturē dominē superkontinentu veidošanās un sadalīšana. Līdz Arhejas un Proterozoja robežai pirms aptuveni 2,5 miljardiem gadu daudzi mazi kratoni (stabilas kontinentu iekšējās daļas), kuros dominēja salu loka, bija saplūduši vienā lielā zemes masīvā jeb superkontinentā. Šīs zemes masas sadalīšanos norāda uz bagātīgo transkontinentālo dolerīta (smalkgraudainu savvaļas iežu veida) grāvju iebrukumu laikposmā no 2,4 miljardiem līdz 2,2 miljardiem gadu. Šie grāvji radās, pateicoties mantijas plūmju uzspiešanai uz kontinentālās garozas pamatnes. Tas bija pamata cēlonis sākotnējā superkontinenta sabrukumam. Laika posmā no 2,1 miljardiem līdz 1,8 miljardiem gadu atpakaļ šie fragmenti atkal saduras ar tektoniku jaunajā superkontinentā ar nosaukumu Kolumbija. Mūsdienu platetektoniskie procesi darbojās vismaz pirms 2,1 miljarda līdz 2,0 miljardiem gadu, par to liecina divi no vecākajiem labi saglabātajiem opiolītiem (okeāna garozas fragmenti), kas atrodas Purtuniq kompleksā Labradorā un Jourma kompleksā Somija. Kolumbijas sadrumstalotība radīja daudzus mazākus kontinentus, kas pirms aptuveni 1,0 miljardiem gadu bija izveidojušies citā superkontinentā vai vairāku lielu kontinentālu gabalu grupā tuvu viens otram. Šo montāžu sauc par Rodinia.

Rodiniju iebruka daudzi bazalta grāvji pirms 1,0 miljardiem gadu. Šie aizsprosti veicināja superkontinenta sadrumstalotību un bija saistīti ar Iapetus okeāna veidošanos apmēram pirms 600 miljoniem gadu. Citas norādes par plūmju aktivitāti un kontinentālo sabrukumu ir milzīgas bazālo kaudzi un transkontinentālās plaisas. Galvenais piemērs ir 1,1 miljardu gadu vecais Keweenawan Rift Ziemeļamerikā, kas stiepjas no Mičiganas caur Superior ezeru līdz Kansas. Šajā 2000 km (apmēram 1200 jūdzes) garā un 160 km (100 jūdzes) platumā esošajā plaisā ir 25 km (apmēram 16 jūdzes) bieza bazaltisko lavu kaudze.

Daudzas kalnu jostas, kas izveidojās proterozoikas laikā, jo īpaši laika posmā starp 2,1 un 1,8 miljardiem, 1,3 un 1,0 miljardiem, kā arī pirms 800 un 500 miljoniem gadu, bija saistītas ar superkontinentu sabrukšanu un sekojošo to fragmentu sadursmi. Jauni okeāna baseini tika izveidoti, atdalot kontinentus, un pēc tam tika iznīcināti subdukcijas zonās, kas ir līdzīgas tām, kuras atrodas mūsdienu Japānā. Šo okeānu slēgšana ļāva sadurties kontinentālajiem blokiem, izraisot galvenās kalnu jostas, piemēram, Grenvilas jostu Ziemeļamerikas austrumos. Šī josta, kas ir no 1,3 līdz 1,0 miljardiem gadu veca un 4000 km (apmēram 2500 jūdzes) gara, pēc izcelsmes bija ļoti līdzīga Himalaju kalniem, kas izveidojās nesenā ģeoloģiskā laikā. Starp citām galvenajām proterozoisko kalnu jostām, ko rada kontinentālās sadursmes, ir Wopmay Orogen Kanādas ziemeļrietumos (2,1 miljards gadu vecs), Trans-Hudson Kanādā (1,8 miljardi gadu vecs), Svecofennianian Somijā (1,9 līdz 1,8 miljardi gadu vecs), Ketilidian orogen (1,8 miljardi gadu vecs) Grenlandes dienvidrietumos un Braziliano, Namībijas un Mozambikas jostas, kas visas ir aptuveni 900 līdz 500 miljoni gadu vecas. Turpretī kalnu jostas, piemēram, 2,1 miljardu gadu vecais Birimians Rietumāfrikā un 1 miljardu gadu līdz 500 miljonus gadu vecās arābu un nūbiešu vairoga jostas, kas izstrādātas, pievienojot jaunu materiālu lielā mērā iegūta no Zemes mantijas. Tādējādi tajos ietilpst daudzas salu loka, kas līdzīgas mūsdienu Japānā sastopamajām, kā arī daudzas opiolītu sekvences.

Daudzos Phanerozoic baseinos ir biezi nogulumu kaudzes, un tie daļēji atrodas pilnībā uz Proterozoic kalnu jostu virsas, aizklājot pamatā esošās ģeoloģiskās attiecības. Dažas phanerozoic kalnu jostas, piemēram, Himalaji, satur daudzu desmitu kilometru lielus Proterozoic iežu blokus, kas ir stipri pārveidoti vēlākas tektoniskās aktivitātes dēļ.