Daha çox

2.7: Prekambriyen Eon - Geoscience


Geoloji tarix və bioloji təkamül

Bu fəslin sonrakı bölmələri, ən qədim hadisələrdən və fosil qeydlərindəki həyat formalarının görünməsindən başlayaraq bu günümüzə aparan dünya tarixi ilə əlaqəli əsas geoloji hadisələrin, bioloji təkamülün və seçilmiş mühüm konsepsiyaların nəzərdən keçirilməsidir.

Precambrian Eon

Prekambrian Yerin Günəş Sistemində meydana gəldiyi dövr (Hadean Zamanında təxminən 4,56 milyard il əvvəl) ilə başlanğıc arasındakı geoloji müddətin ümumi adıdır. Panerozoyik Eon (təxminən 540 milyon il əvvəl). Yer üzündəki ən qədim qayalar Prekambrian dövrüdür. Prekambriyen üç Eona bölünür:
Hadean Eon (təxminən 4 milyard il əvvəl)
Archean Eon (təxminən 4.0 və 2.5 milyard il əvvəl)
Proterozoyik Eon (təxminən 2,5 milyard ilə 540 milyon il əvvəl).

Prekambriyen bütün erkən Yer tarixini əhatə edir və o dövrdən qalma qayalıqları sübut edir həyatın mikrob səviyyəsində təkamülü. Biologiyada, hüceyrə nəzəriyyəsi bildirir ki, a hüceyrə canlı maddənin əsas struktur və funksional vahididir və an orqanizm xüsusiyyətləri hüceyrələrinin xüsusiyyətlərinin cəminə sahib olan muxtar hüceyrələrdən ibarət çoxhüceyrəli bir cisim. Çoxhüceyrəli orqanizmlər (heyvanlar və bitkilər) fosil qeydlərində Prekambriyen (Son Proterozoy) dövrünə qədər görünmür.

The Panerozoyik Eon təxminən 540 milyon il əvvəl Proterozoy Eonunun bitməsindən sonra başlamış və çoxhüceyrəli orqanizmlərin fosil qalıqlarının fosil qeydlərində çox aşağıda görünməyə başladığı dövrdə (aşağıda bəhs olunur) dəyişikliklərə işarə etmişdir.

Geoloji vaxtBioloji Təkamülün Əsas məqamları
Şəkil 2.15.
Mövcud düşüncə budur ki, Ay kiçik planet ölçüsündə bir cismin toqquşması nəticəsində yaranan dağıntılardan əmələ gəlir ata-baba Yer (və ya Proto Earth) Günəş Sisteminin tarixinin əvvəllərində təxminən 4,5 milyard il əvvəl.

PRECAMBRMənAN

Təxminən 4,56 milyard il əvvəlGünəş sistemi dumanı içərisində Yer və Ayın meydana gəlməsi (şəkil 2.15). (Bu, Fəsil 1-də ətraflı şəkildə müzakirə olunur).
Təxminən 4 milyard il əvvəlDünyanın ilk hüceyrə əsaslı həyatına dair dəlillər (prokaryotlar).
Təxminən 3 milyard il əvvəlDəlil fotosintez və ilk ökaryotik hüceyrələr oksigen əsaslı tənəffüs.
Təxminən 3,0 - 1,8 milyard il əvvəlDünya miqyasında çökmə zolaqlı dəmir birləşmələr zəngin yer atmosferinin tədricən çevrilməsinin təməli karbon dioksid (CO2) üçün oksigen (O2) (aşağıda müzakirə olunur). Bu dönüşüm təxminən bir milyard il çəkdi. Atmosferdə kifayət qədər sərbəst oksigen olduqdan sonra bu, an inkişafına imkan verdi ozon qatı dünyanı ölümcül günəşdən qorumaq ultrabənövşəyi radiasiya (UV). UV bir çox üzvi üzvi birləşməni məhv edir. Bir ozon təbəqəsi olmasa, sıx günəş şüaları UV, yəqin ki, dayaz okean sularında həyatı öldürəcəkdi.
Təxminən 1,8 milyard il əvvəlCinsi çoxalma tam qurulmuşdur ökaryotlar. Cinsi çoxalma növlərdəki mutasiya nisbətini artıraraq artmağa səbəb olur biomüxtəliflik.
Təxminən 1 milyard il əvvəlƏn erkən dəlillər çoxhüceyrəli orqanizmlər (metazoanlar). Erkən çoxhüceyrəli orqanizm çox idi ibtidai lakin coğrafi zamanla çox sürətlə şaxələndirildi.
P
H
A
N
E
R
O
Z
O
Mən
C

E
O
N


⬇︎
Kembri dövrü
Təxminən 540 milyon il əvvəl başlayır
Başlanğıcı Kembri dövrü başladı a növlərin radiasiyası fosil qeydlərində qorunur. Bu, qisməndir, çünki bir çox orqanizm ilk inkişafa başladı sərt skelet materialı müdafiə və funksional bədən planlarının bir hissəsi kimi. Kambriyen çöküntülərində qorunan növlərin müxtəlifliyi qismən ona görədir ki, yumşaq bədənli orqanizmlər prekambriyen yaşı çöküntülərində qorunub saxlanılmamışdır.

Kembri dövründə qlobal fiziki mühitdə əhəmiyyətli dəyişikliklər baş verdi. Ozon qatının əmələ gəlməsi qonaqpərvər yaşayış yerləri və orqanizmlərin qitələrə böyük bir transqressiyanı izləyən dayaz, isti dəniz mühitlərindən yuxarıya doğru irəliləmələri üçün yeni bir yer yaratdı. Orqanizmlər nəhayət onlardan istifadə etməyə imkan verərək bu yeni mühitə uyğunlaşa bildilər kalsit (CaCO3) üçün sərt bədən hissələri var (qabıqlar və ekzoskeletlər). Orqanizmlər əhəngli bədən hissələri Kambriyen və daha kiçik çökmə süxurlarda seçici və ya tercihen qorunub saxlanılmışdır. Əhəngli bədən hissələrinin seçici şəkildə qorunması, bu səbəblə günümüzdə fosil olaraq qorunub saxlanılan həyat formalarına dair dəlillərin tapılmasını asanlaşdırmışdır. Çöküntülər orqanizmlərin skelet qalıqlarından ibarətdir (CaCO ilə zəngin qabıqları və ekzoskeletləri ilə)3) adlanır əhəngbəzən olduqca fosil qaya çevrilir, əhəng daşı.

Qlobal miqyasda həyatın erkən sübutu

Bantlı dəmir birləşmələr (BIF) təqribən 3,0 - 1,8 milyard il əvvəl əmələ gələn dəmirlə zəngin mineralların (əsasən hematit) və silisium ilə zəngin təbəqələrin (chert və ya kvars) alternativ yataqlarından ibarət olan çökmə mineral yataqlarıdır (şəkil 2.16). Nəzəriyyə BIF-lərin əlaqəli olduğunu göstərir sərbəst oksigenin tutulması tərəfindən fotosentetik proseslər tərəfindən buraxılmışdır qədim okean suyunda həll olmuş dəmir. Qədim okeanlar zənginləşdirildi CO2 (atmosfer kimi). Dəmir asanlıqla həll olur CO2- zəngin su - bunu göstərmək asan bir sınaqdır: bir şüşə soda üzərinə tökün və dəmir dırnaq və bir neçə gün ərzində tamamilə həll olacaq! Erkən okeanlar dəmirlə zəngin olmalıdır (bənzər duz bu gündür)! Qədim dəniz suyunda həll olunan sərbəst dəmirlərin hamısı istehlak edildikdən sonra oksigen atmosferdə tədricən yığıla bilər. Atmosferdə kifayət qədər oksigen sərbəst olduqdan sonra ozon təbəqəsi əmələ gələ bilər.

Prekambriyen dövrünə aid BIF yataqları dünyanın bir çox yerində qorunur, yüzlərlə min fut qalınlığında kütləvi və geniş yayılmış yataqlar şəklində meydana gəlir. Bu gün gördüyümüz BIF-lər, ehtimal ki, daha böyük və daha geniş yataqların qalıqlarıdır. Prekambriyen dövründə BIF yataqları, ehtimal ki, qədim qlobal okean hövzələrinin böyük hissələrini əhatə edirdi. Bu gün BIF'lər var dünyanın dəmir filizinin əsas mənbəyi və bütün əsas kontinental qalxan bölgələrində qorunub saxlanılmışdır.


Şəkil 2.16. Prekambriyen nümunəsi zolaqlı dəmir əmələ gəlməsi (BIF) Fremont County, Wyoming.

Təkamüldə Hüceyrə Nəzəriyyəsi

Hüceyrə nəzəriyyəsi bilinən bütün canlıların bir və ya bir neçəsindən ibarət olduğunu diktə edir hüceyrələr (bütün canlılardakı təməl quruluş və işləyən canlı vahid. Bütün canlı hüceyrələr əvvəldən mövcud olan hüceyrələrdən hüceyrə bölünməsini əhatə edən proseslərlə meydana gəlir.

Hüceyrələr iki əsas sinfə bölünür: prokaryotik hüceyrələr və ökaryotik hüceyrələr.

Prokaryotik hüceyrələrə (bakteriya və əlaqəli orqanizmlər) daxildir. Prokaryotlar çatışmır nüvə (və ya nüvə paketi) və ümumiyyətlə daha kiçik, struktur cəhətdən daha sadə və daha az genom (genetik material) ökaryotik hüceyrələr (Şəkil 2.17).

Şəkil 2.17. Hüceyrə quruluşları ProkaryotlarÖkaryotlar

Ökaryotik hüceyrələr ehtiva edir sitoplazmik orqanoidlər və ya a sitoskeletehtiva edir nüvə genetik materialın sitoplazmadan ayrıldığı. Ökaryotlar göbələkləri, bitkiləri, heyvanları və bəzi birhüceyrəli orqanizmləri əhatə edir. Ökaryotik hüceyrələr qadirdir cinsi çoxalma (Şəkil 2.17).

Ən qədim prokaryot fosillərinin təxminən 3,5 milyard yaşı var.
Məlum olan ən qədim ökaryot fosillərinin təxminən 1,5 milyard yaşı var.

Eyni əsas molekulyar proseslər həm prokaryotların, həm də ökaryotların həyatında iştirak edir günümüzdəki bütün hüceyrələr vahid bir əcdadın nəslindəndir.

Endosimbioz
təklif edən bir nəzəriyyədir orqanoidlər ökaryotik hüceyrələrdə inkişaf etdi və bir hüceyrə növü başqa bir hüceyrə tipinə daxil olduqda meydana gəldi a simbiotik münasibət hər ikisinin xeyrinə (məsələn xloroplastlar bitkilərdə və mitoxondriya heyvanlarda).

Viruslar var cansız genetik özünü təkrarlamağa qadir olan hüceyrələr kimi təsnif edilməyən və nə birhüceyrəli, nə də çoxhüceyrəli orqanizmlər olmayan üzvi quruluşlar; viruslarda metabolik sistem yoxdur və çoxalmaq üçün yoluxduqları ev sahibi hüceyrələrdən asılıdır. Viruslar, günümüzdə növlərin təkamülünə təsir etdikləri kimi təkamül dövründə hüceyrə səviyyəsində təkamülü təsir etmişlər.

A stromatolit əhəng ifraz edən təbəqələrdən qurulmuş əhəngli çöküntü təpəsidir siyanobakteriyalar (mavi-yaşıl bakteriya, yosun və s daha ibtidai ökaryotik həyat formaları) çöküntü saxlayan, qatlar yığımı yaradan (şəkil 2.18). Stromatolitlər prekambriyen qayalarında rast gəlinir və bəzilərini təmsil edir ən erkən bilinən fosillər. Stromatolitlər bütün geoloji dövrlərdən məlumdur və bu gün də mövcuddur; Avstraliyanın Shark Körfəzi kimi yerlərdə qədim həyat formalarına bənzər müstəsna nümunələr bu gün də formalaşmaqdadır (şəkil 2.19).

Keçən prekambriyen dövründəki həyat (gec Proterozoyik Eon)

Fosil qeydlərində ilk cinsi çoxalmaya dair dəlillər ortaya çıxır 1,2 milyard il əvvəl. Daxil olmaqla bir çox ökaryotik orqanizm protista (həm birhüceyrəli, həm də müstəmləkə forması), göbələklər və çoxhüceyrəli orqanizmlər (bitkilər və heyvanlar daxil olmaqla) cinsi olaraq çoxalırlar.

Metazoanlar toxumalara və orqanlara ayrılan hüceyrələri olan və ümumiyyətlə həzm boşluğuna və sinir sisteminə sahib olan çoxhüceyrəli heyvanlardır. Metazoanlar Yer üzündə meydana çıxdı Gec Prekambrian vaxt (gec Proterozoyik Eon) böyüməsi ilə bənzərsiz toxuma və ya xüsusi məqsədlər üçün istifadə olunan orqanlara ayrılan hüceyrələrdən ibarətdir, belə bir hərəkət, qidalanma, çoxalma, tənəffüs, toxuma məna ətraf mühit və s.

Gec Prekambriyen həyat formaları kəşf edilmişdir, lakin bu dövrə aid fosillər az hiss olunur və sərt hissələr (skelet, diş və s.) İçermədiyi üçün zəif qorunur. Təəssürat çöküntülərin üstünlük təşkil edir qalıqları izləmək (yollar, cığırlar, istirahət və qidalanma izləri) və nadir bədən təəssüratları tapılmışdır.

Adlı qədim fosil orqanizmlərinin bir qrupu Ediakaran faunası çox hüceyrəli heyvanların bilinən ən erkən dövrlərindən biri fosil qeydləridir. İlk dəfə kəşf olunduqları Cənubi Avstraliyanın Ediacaran Təpələri üçün adlandırıldı. Ediacaran faunasının izləri dünya miqyasında təxminən 635 ilə 541 milyon il arasında olan çökmə süxurlarda aşkar edilmişdir (çox gec Prekambriyen yaşı) və əksər oturaq həyat formaları olan frond və boru şəklində, yumşaq bədənli orqanizmlərdən ibarətdir (oturaq dəniz dibinə yapışdırılmış məna). Bu dövrdəki fosillərin çoxu bəzilərinin oxşar xüsusiyyətlərini bölüşür ailələr və ya siniflər bu gün də yer üzündə olan orqanizmlərin (bölünmüş qurdlar, meduza, akkordlar və digər onurğasızlar daxil olmaqla).


Cild 3

Humberto L.S. Reis, Evelyn A.M. Sanchez, Geologiya Ensiklopediyasında (İkinci nəşr), 2021

Tərif və xronostratiqrafik vaxt qrafiki

Prekambrian, elmi ədəbiyyatda, coloji zaman miqyasının böyük bir hissəsini təsvir etmək üçün geniş yayılmış, c-dən geniş istifadə olunan qeyri-rəsmi bir termindir. 4,560 ilə 541 milyon il əvvəl. Planet Earth'ün mənşəyini və sistematik biostratiqrafik korrelyasiya üçün uyğun fosillərin meydana gəlməsini işarələyən sərhədlərlə bu aralıq Yerin mövcudluğunun demək olar ki, 88% -nə uyğundur. Mənşəyini müəyyənləşdirmək çətin olsa da, Prekambriya termini qeyri-rəsmi olaraq XIX əsrin ortalarından, İngilis geoloqu Adam Sedgwick tərəfindən 1835-ci ildə Kembri dövrünün qurulmasından dərhal sonra tətbiq olunur. Protozoy, Azoyik və Kriptozoy kimi terminlər ( yunan ζωή, həyat mənasını verir) ədəbiyyatda Prekambriyanın sinonimi kimi də tapılmışdır. Bununla birlikdə, əksəriyyəti, heyvanların yaşadığına dair dəlillərə sahib olmayan və ya fosillərin varlığının “sirrli” olduğu qədim bir qaya qeydlərini təsvir etmək üçün təyin olunduğundan, prekambriyen paleontologiyanın keçən əsrdə artan irəliləmələri bu terminləri əsassız və ya köhnəltmişdir. Daha az yayılmış olsa da, Pre-Panerozoyik termini bəzi elmi dərsliklərdə və məqalələrdə Prekambriyana bərabər bir şəkildə tapıla bilər.

Beynəlxalq Stratiqrafiya Komissiyasının bir nəşri olan Beynəlxalq Kronostratiqrafiya Qrafikində, son onilliklər ərzində Prekambriyana müxtəlif yollarla toxunulmuşdur. Xronostratiqrafik cədvəl, dünya miqyasında qeydə alınan mühüm geoloji hadisələri və prosesləri işarələyən rəsmi fasilələrə bölməklə, Yer sisteminin təkamülü anlayışını sintez etmək və inkişaf etdirmək, eyni zamanda beynəlxalq elmi və qeyri-elmi ünsiyyət üçün ortaq bir dil yaratmaq məqsədi daşıyır. Alt hissələrinin əksəriyyəti, geoloji qaya rekordu, Qlobal Sərhəd Stratotip Bölməsi və Nöqtələri (GSSPs) daxilində müəyyən edilmiş qlobal istinad nöqtələrinə əsasən müəyyən edilir (Lucas, 2020). Bu nöqtələr, Panerozoyik eon boyunca müxtəlif səviyyələrdə uğurla qurulsa da, Prekambriyen qaya rekordlarında tanınması hələ də çətin məsələdir. Əsas məhdudiyyətlər, digərləri ilə yanaşı, qaya vahidlərinin və paleontoloji qeydlərinin nisbətən zəif və dağınıq qorunub saxlanmasının, uzun və polisiklik əmələ gəldikdən sonra geoloji tarixinin və Prekambriya vahidlərinin əksəriyyətində indeks qalıqlarının olmamasının nəticəsidir. Bu səbəblərdən son onilliklər ərzində bu zaman aralığında dünya miqyasında fərqli meyarlara və ziddiyyətli geoloji qeydlərə əsaslanan çoxsaylı təsnifat sxemləri təklif edilmişdir.

Prekambriyanı xronostratiqrafik zaman cədvəlində bölmək üçün istifadə ediləcək uyğun meyarlara dair davamlı və aktiv mübahisələrdən asılı olmayaraq, geosellər və əlaqəli mövzulardakı son irəliləyişlər onu hərtərəfli xronometrik fasilələrə görə bölmək üçün ilk cəhdlərə imkan verdi. Bu fasilələr hal-hazırda eon (eotemlər), eralar (eratemlər) və dövrlər (sistemlər) səviyyələrində təşkil olunur ki, bunlar əsasən özbaşına təyin olunmuş yaşlarla məhdudlaşır (yəni Qlobal Standart Stratiqrafik Çağlar, GSSA). Hələ də müvafiq inkişaflara ehtiyac duyulsa da, hazırki Kembriya təsnifatı aşağıdakıları nəzərdən keçirir: (i) Yer sistemini ilkin təkamül mərhələlərindən bəri təsir edən əsas tektonik, çökmə və magmatik dövrlər və (ii) qlobal əhəmiyyətli gec Neoproterozoik paleoklimatik və paleobioloji hadisələr. Şəkil 1, Hadean (təqribən 4.560-4.000 Ma) və rəsmi Archean (4.000-2.500 Ma) və Proterozoyik (2.500-541 Ma) eonları əhatə edən və eyni zamanda daha aşağı olanları əhatə edən prekambriya üçün qurulmuş zaman aralıklarını özündə əks etdirir. dərəcə bölgüləri. Müxtəlif dillərə tərcüməni asanlaşdırmaq üçün mövcud nomenklatura əsasən klassik yunan dilindən götürülmüşdür. Beynəlxalq Xronostratiqrafik Zaman Çizelgesinin yenilənmiş versiyası hazırda 18 fərqli dildə mövcuddur.

Şəkil 1. Qlobal Standart Stratiqrafik Çağlar (GSSA) ilə ayrılmış və təsdiqlənmiş yeganə Qlobal Sərhəd Stratotip Bölməsi və Nöqtəsi (GSSP) ilə ayrılan Prekambriya eonlarını, dövrlərini və sistemlərini göstərən Yer kürəsinin xronostratiqrafik vaxt miqyası. Məlum olan ən qədim geoloji qeydlərdən bəziləri Günəş Sistemi perspektivində təqdim olunan və Ay və Marsın geoloji zaman miqyası ilə müqayisə edilən zaman miqyasında da göstərilir. Günəş dumanı təsviri, NASA & # x27s Jet Propulsion Laboratoriyası tərəfindən OTS-44 qəhvəyi cırtdanın ətrafında qeydə alınan qeyri-adi protoplanetary disk təsvir etmək üçün hazırlanan sənət əsərlərindən ilham almışdır. Dünya (“Mavi mərmər”), Ay və Mars (“Qırmızı Planet”) şəkilləri MODIS / Terra, Lunar Reconnaissance Orbiter kosmik gəmisi və Viking orbiter (kompozisiya) tərəfindən çəkilib və www.science.nasa saytında mövcuddur. gov. Ay: Barboni və digərlərinə görə formalaşmanın minimum yaşı. (2017) və Stöffler and Ryder (2001) və Ding and Xu (2019) əsasında qurulmuş xronostratiqrafik vaxt cədvəli. Mars: Carr and Head (2010) və iqlim dövrlərinə (Phyl, Phyllosian THEI, Theiikian və Siderikian) əsaslanan xronostratiqrafik zaman çizelgesi, Bibring və b. (2006). Qısaltmalar: Sd, Siderian Rhy, Rhyacian Ors, Orosirian Sth, Statherian Clym, Calymmian Ec, Ectasian Stn, Stenian Cry, Cryogenian E, Ediacaran N, Nectarian EI, Early Imbrian P.D., Today.

Əvvəlki bir çox tədqiqatçıların bitkin işlərindən sonra, Beynəlxalq Stratiqrafiya Komissiyasının Prekambriyana rəhbərlik edən üzvləri, Beynəlxalq Xronostratiqrafik Qrafikin mövcud sxemini təkmilləşdirmək üçün müvafiq meyarlar və yeni GSSP-lərin müəyyənləşdirilməsi imkanları barədə müzakirələri davam etdirdilər. Xüsusilə Arxey və erkən Proterozoy üçün bu zaman intervalı. Bütün Prekambriyen ərzində qurulmuş yeganə GSSP, Kriyojen və Ediakaran dövrləri arasındakı sərhədi müəyyənləşdirir və Cənubi Avstraliyanın Flinders Ranges-da yerləşir (şəkil 1).


Arxey qayaları

Arxeya süxurları Prekambriya süxurlarının ən qədimini təşkil edir və iki vahidə bölünür terranlar (söz terran yaşlarına və metamorfik tarixlərinə görə müəyyən bir qayanın sahəsini göstərir). Minnesota ştatındakı bütün Arxey qayaları Kanada Qalxanının Üstün əyalətinin bir hissəsidir. Üstün əyalət, az-çox şərq-qərb, oxşar geoloji tarixə və yaşa bənzər qayaların qayış kəmərləri olan alt bölgələrə bölünür. Minnesota şəhərindən cənubdan şimala qədər olan alt bölgələrə Minnesota Çayı Vadisi, Wawa, Quetico və Wabigoon daxildir.

Yaşca Paleoarxiyadan Neoarkeyaya qədər olan (Arx. 1 və 2) Arxey qayalarının ən qədim qrupu, Minnesota Çayı Vadisi alt quruluşundadır. Bu qayalar, New Ulm və Ortonville arasındakı Minnesota çayının vadisində aşkar edilmişdir və oxşar qayalar, daha gənc qayalar və buzlaq çöküntülərinin altındakı əyalətin cənub-qərb hissəsindədir. Onların əksəriyyəti müxtəlif növ qneyslərdir ("gözəl" deyilir), qaba dənəli, zolaqlı və ya zolaqlı qayalar ailəsidir (şəkil 3). Bu gneyslər bir çox magmatik müdaxilə hadisəsinə məruz qalmış və yer qabığının təftiş kimi dərinliyində sıxılmış və deformasiyaya uğramış və bu gün gördüyümüz zolaqlı görünüşü meydana gətirmişlər. Gneissin ən qədim komponentləri yaşları 3500-3100 Ma arasındadır, lakin daha sonra, deformasiya və metamorfizmin dayandırılmasından sonra, təxminən 2600 Ma ətrafında, gnays metamorflanmamış bir neçə böyük qranit cisimləri tərəfindən müdaxilə edildi. Bu gec qranitlər Müqəddəs Ürəyin cənubundakı Fort Ridgely yaxınlığında və digər yerlər arasında Ortonville yaxınlığında görülə bilər. Minnesota Çayı Vadisi alt bölgəsini təşkil edən bu qitə parçasındakı gneysik qayalar, Minnesota'nın şimalındakı Arxey vulkanik qayalarından təxminən 900 milyon il daha yaşlıdır.

Jason Woodhead / CC BY'nin (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) fotoşəkili.

Daha kiçik Arxey qayaları (adlanır Neoarxiya) əsasən Mesabi Dəmir silsiləsinin şimalında Minnesota ştatında meydana gəlir və Voyageurs Milli Parkında, Sərhəd Suları Kano Bölgəsi Çölünün qərb hissəsində və Meşə Gölü ilə Ely arasındakı başqa yerlərdə səpələnmiş ərazilərdə görülə bilər. Bu qrupa Wawa qranit-yaşıl daş subprovince, Quetico subprovince (metamorf edilmiş çökmə süxurlar və bunlardan qaynaqlanan gnayslar) və Wabigoon qranit-yaşıl daş terranı daxildir (şəkil 4). Wawa və Wabigoon subprovinces, əvvəlcə deformasiyaya uğramış və qranit qayalarla daxil olan vulkanik zəncirlərin hissələri idi. Quetico subprovince, ehtimal ki, bu vulkanik yaylarda və ya onların arasında böyük bir çöküntü hövzəsi idi. Greenstone (tünd yaşılımtıl-boz, incə dənəli, zəif metamorf edilmiş bazalt Şəkil 5), metadasit (boz-ağ, incə dənəli, metamorf edilmiş vulkanik qaya) və graywacke (vulkanikdən aşınmış qum və palçıqdan ibarət təbəqəli boz qaya Archean vulkanik adalarının yuxarı hissələrində əsas materiallar idi. Bu vulkanik zəncirlər toqquşarkən əridilmiş vəziyyətdən dərinlikdə kristallaşan, lakin zamanla dərin eroziya nəticəsində səthdə aşkarlanan çox miqdarda qranit və əlaqəli iri dənəli qayalar içəri girdi. Qranitlər yaşıl daş zolaqları bir-birinə qaynayıb Arxeya qitəsini meydana gətirdi. Neoarxiya süxurlarına ümumilikdə yaşıl daş-qranit terran deyilir. Ely yaşıl daş Neoarxiya qayasının tanınmış bir nümunəsidir.

James St. John / CC BY'nin (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) fotoşəkili.

Gneiss terranının qayaları tikinti daşı kimi istifadə etmək üçün Minnesota çayı vadisində daş götürülür və başqa yollarla yanaşı yol tikintisi və dəmir yolu balastı üçün də əzilir. Yaşıl daş-qranit terranın süxurları da daş üçün işlənmişdir və qızıl, mis, sink, qurğuşun və dəmir daxil olmaqla müxtəlif metallarda geniş tədqiq edilmişdir, lakin hazırda bağlanmış dəmir mədənləri xaricində mədən dəyərində yataqlar tapılmamışdır. Ely və Soudan yaxınlığında. Soudan mədəni Vermilion Gölü-Soudan Yeraltı Mina Dövlət Parkında kütləvi turlar üçün açıqdır.


2.7: Prekambriyen Eon - Geoscience

Pasifik Şimal-Qərb Geologiyasının 10-cu həftəsinə xoş gəlmisiniz. Bu həftə Pasifik Şimal-Qərbinin geoloji tarixi boyunca geriyə səyahət etməyi bitirdik. Bu həftəki mühazirənin mövzusu, Pasifik Şimal-Qərbinin Paleozoyik, Proterozoyik və Arxeya geoloji tarixidir. Vaşinqton əyalətinin üçdə ikisi və Oregon bölgəsinin əksəriyyəti o dövrlərdə mövcud olmamışdı, ancaq sonradan yığılmış terranların hissələri halına gələn bir neçə uzaq parça. İstisnalardan biri, Pasifik Şimal-qərb tarixinin bəzi əvvəlki mərhələlərindəki qayaların tapıldığı Spokane, Newport və Colville ətrafında Vaşinqtonun şimal-şərqidir.

Arxey eonunda Şimali Amerikanın kontinental zirzəmisinin çox hissəsi meydana gəldi. Proterozoy erası dövründə geniş, dayaz bir duzlu su hövzəsi o dövrün mühitlərini qeydə alan çöküntülər toplayaraq Pasifik Şimal-Qərbinin böyük hissəsini əhatə edirdi. Proterozoy eonunun sonlarında, Pasifikin Şimal-qərb bölgəsindəki kontinental qabığın bir hissəsi, yeni bir kontinental kənar meydana gətirən böyük bir yarılma hadisəsi ilə parçalandı. Paleozoyik dövründə dayaz dənizlər dəfələrlə bu qitə sərhədini əhatə edir və dəniz çöküntülərinin geniş yayılmış yataqlarını əmələ gətirirdi.

Pasifik Şimal-qərbinin Paleozoik Geologiyası

Paleozoyik dövrü 541 milyon il əvvəl Kembri dövrü ilə başlamışdır. Qaya Dağı və Hövzə və Range bölgələri boyunca və şimal-şərq Vaşinqton əyalətində Kembri dövrü böyük Kembri qanunsuzluğu ilə seçilir. Okean tədricən yüksəldi və qitənin kənarındakı ovalıqları əhatə etdi, quru ərazinin böyük hissəsi dənizin altına düşənə qədər yavaş-yavaş içəri və uzaqlaşdı. Dəniz kənara çıxdıqda, çimərlik boyunca və sahilə yaxın yerlərdə qum qatları qoydu. Okean daha da dərinləşdikcə dənizə boşalan çaylardan palçıq təbəqələri sahildən uzaqlaşdıqca daha sakit sularda toplandı. Dəniz daha da dərinləşdikcə və sahil içəri uzağa doğru irəlilədikdə, heç bir palçıq və ya qum yığılmadığı sahildən çox kənarda səssiz sularda əhəngdaşı yataqları əmələ gəldi.

Okeanın quru üzərindəki belə bir transqressiyasının nəticəsi, əhəngdaşı əmələ gətirməsi ilə örtülmüş bir şist əmələ gəlməsi ilə örtülmüş bir qumlu daş əmələ gəlməsindən ibarət fərqli bir stratiqrafik ardıcıllıqdır. Bu, həddən artıq bir ardıcıllıqla bilinir. Kembri transqressiv ardıcıllığı Meksikadan Kanadaya və Hövzə və Range əyalətlərində Kanadaya təsadüf edir.

Vaşinqtonun şimal-şərqində, Kambriyen Addy Kuvarsiti (yüngül metamorf edilmiş qumdaşı) üstü Kambriyen Metalin Əhəng Daşı olan Maitlen Filiti (aşağı dərəcəli metamorf olunmuş şist) örtür. Kembri süxurlarının bu ardıcıllığı Kembri transqressiyası ilə uyğundur. Kembri transqressiv ardıcıllığının əsasında uyğunsuzluq durur. Uyğunsuzluğun altında dənizlə örtülmüş və Kembrian çöküntü qatının altına basdırılmış daha yaşlı, aşınmış, Prekambriya mənzərəsi var.

Dünyada Kembri dövrü, fosil qeydlərində heyvanların ilk geniş yayılması ilə seçilir. Kembri heyvanlarının hamısı dənizdə yaşayan növlər, o cümlədən qaranquşlar, ilbizlər, xərçənglər və dəniz ulduzlarının erkən qohumları da daxil idi. British Columbia'nın cənub-şərqində, Burgess Shale, okean dibinin qitənin kənarından daha dərin suya meyl etdiyi yerlərdə meydana gələn çöküntülərdən meydana gəldi. Burgess Shale, Kembri canlılarının müxtəlif növlərinin olduqca yaxşı qorunmuş fosillərini ehtiva edir. Onların bir çoxu okeanın dibində yaşayan və ya okean dibinin yaxınlığında üzən böcək bacaklıları, böcəklərin, xərçənglərin və hörümçəklərin qohumları idi.

Qədim dənizlərin palçıqlı diblərində yaşayan tanınmış bir artropod növü başı dəbilqə bənzər gözlü başı, çox cüt oynaqlanmış ayaqları olan qarın və küt quyruq seqmenti olan trilobitdir. Trilobitlər ilk dəfə Kembriyada meydana gəlmiş və Paleozoyik dövrdə mövcud olmuşdur. Perm dövründə nəsli kəsildi. Vaşinqtonun şimal-şərqində, qitənin kənarındakı çöküntülərdən əmələ gələn çökmə süxurlarda bir neçə trilobit fosili tapıldı. Trilobit fosilləri Rocky Mountain bölgəsindəki Kambriyen və Ordovician şistlərində yaygındır. Trilobitlərə, Pasifik Şimal-Qərbinin bəzi toplanmış terranlarında da rast gəlinir və bunların çoxu, eyni zamanda Şimali Amerikadan olanlarla eyni dövrlərdə olan trilobit tiplərinə uyğun gəlmir. Bu, terranların ekzotik mənşəyi ilə uyğundur.

Transqressiya, dənizin daha sığlaşdığı və dəniz kənarının qitənin içərisindən geri çəkildiyi regresiya ilə davam edə bilər. Bir reqressiya zamanı əhəngdaşı yataqları palçıqla, daha sonra qumla örtülür və aşağıdan yuxarıya doğru əhəng daşı-şist-qumdaşı bir regressiv ardıcıllıq yaradır. Bununla birlikdə, reqressiv ardıcıllıqlar transqressiv ardıcıllıqlar qədər çox qorunmur. Reqressiya baş verdikdən sonra quru dəniz səviyyəsindən yuxarıdır və ehtimal ki, eroziyaya məruz qalacaqdır. Eroziya yuxarı çökmə qatları çıxarmağa və birbaşa reqressiya sübutlarını silməyə meyllidir.

Kembri dövründə aşan okean, qitənin böyük bir hissəsində Ordovik dövründə qaldı, dərinliyini tədricən yüksəltdi və ya endirdi və qurunun müxtəlif hissələrini əhatə etdi. Silur dövründə dəniz geri çəkildi və Rocky Mountain bölgəsində Silur zamanından az çöküntülər qorunub saxlanıldı. Orta Devon dövründə başqa bir qanun pozuntusu meydana gəldi və Qaya Dağı və Hövzə və Range bölgələrinin böyük bir hissəsində Devon yaşındakı dəniz çöküntüləri meydana gəldi.

Devon dövrünün sonuna qədər, indi Şimali Amerikanın qərbi olan yerlər yüz milyonlarla ildir passiv bir kontinental sərhəddi, yavaş-yavaş dayaz dənizlərin altında çökmə qatlar toplayırdı, çöküntülərin quruda çökdüyü və ya ərazinin aşındığı arada regressiv fasilələrlə. Sonra, son Devonian dövründə, Nevada, şərq Aydaho və Montananın cənub-qərb hissələrini özündə birləşdirən bir kəmər geniş ölçüdə itələmə, yüksəlmə və eroziyaya məruz qaldı. Ərazidə bir vulkanik qövs olsaydı, dənizdə yaxşı qalırdı və qitədə vulkanik qayalar və aşınmış-vulkan çöküntüləri qoymurdu.

Bu, Pensilvaniya dövrünə qədər davam edən Antler orogeniyası idi. Antler orogeniyası zamanı, göründüyü kimi, tektonik lövhə yaxınlaşma və dayaz kontinental şelfin kənarındakı dərin okeandan qitəyə yığılmış süxurlar. Antler orogeniyasının itmə zonası indiki qərb Nevada, Kaliforniya, Oregon'un cənub-qərbində və ehtimal ki, Washingtonun şimal-şərqində və British Columbia'nın cənub-şərqindədir. Buynuz orogeniyası Paleozoy erasının sonundan xeyli əvvəl başa çatmış və buynuz dağları, sonrakı Mezozoy erasının sonlarına qədər böyük ölçüdə aşınmışdı. Antler orogeniyası, geniş yayılmış bükülmə və itələmə kəmərləri və qaya kənarlarının ən azı bir az kənarından çoxalması ilə Mesozoyik dövründə Pasifik Şimal-qərbində daha da geniş miqyasda inkişaf edəcək orogeniyaların istiləşməsinə bənzəyirdi. və indiyə qədər Kaynozoyik dövrü davam etdirin.

Missisipiya dövründə dənizin başqa bir pozuntusu, Qayalı Dağı və Hövzə və Range bölgələrinin əksəriyyəti boyunca qalın bir əhəngdaşı ardıcıllığının çökməsinə səbəb oldu. Idaho, Montana və Wyomingdə bu Mississippi əhəngdaşlarına Madison Group deyilir. Madison kireçtaşı o qədər qalındır və Rocky Mountain əyalətlərinin quraq və yarı quraq iqlimlərində eroziyaya o qədər davamlıdır ki, görkəmli təpələrin və silsilələrin bir çoxu Madison kireçtaşından ibarətdir. Madison qrupunda bir çox fosil, isti və dayaz dənizlərdə çiçəklənən heyvanların və resif inşaatçılarının qabıqları və skeletləri meydana gəlir.

Paleozoyik dövrünün əksər hissəsində, indi ABŞ-ın qərbi olan ərazi ekvatoru əhatə edirdi. Paleozoy erasının sonlarında, Pensilvaniya və Perm dövründə, superqitab Panqeya yığılmışdı. Bu fasilədə, Qayalı Dağı və Hövzə və Range bölgələrinin çox hissəsi quru ərazi idi, Missisipiya dövrünün sonunda dəniz geri çəkildi. Bu bölgələrdəki Pensilvaniya və Permiya formasiyalarının bir qismi torpaqlardan və çaylardan və okean körfəzlərindən gələn palçıq daşlarıdır, bəziləri isə çöllərdə yürüş edən külək əsən qum təpələrindən əmələ gələn qum daşlarıdır.

Perm dövrünün sonlarında dəniz Idaho və bitişik Rocky Mountain əyalətlərinin bəzi hissələrini aşaraq dərinləşdi və dərin, durğun okean suyunun qapalı hövzəsini təşkil etdi. Bu hövzədə fosforla zəngin qatlarla yanaşı üzvi zibillərlə zəngin palçıq qatları çökmüşdür. Bu, Idaho, Montana'nın cənub-qərbində və Wyomingin qərbində Permian Fosforiya Formasiyasındadır. Fosforiya Formasiyası dəniz çökmə süxurlarının iqtisadi mənbə ola biləcəyinə bir nümunədir. Üzvi baxımdan zəngin şist neft mənbəyi olmuşdur və fosfor gübrələr, yuyucu maddələr və fosfor tələb edən digər məhsullar istehsalında istifadə üçün minalanmışdır.

Nəhayət, təqribən 252 milyon il əvvəl Perm dövrünün sonunda Paleozoyik dövrü sona çatdı. Pangea, güclü küləklərin boğduğu böyük dərəcədə quru bir qitə idi. O dövrün okeanından qalan çöküntülərdə və Panqeyada çökmüş çöküntülərdə, Perm dövrünün sonu fosil qeydlərində ən böyük kütləvi məhv olma ilə qeyd olunur, əksər Perm fosil növlərinin qaya içində görünməsi dayandırılır qatlar. Bu, Mezozoy dövründə dinozavrların yüksəlməsi üçün quruya gedən yolu təmizlədi.

Sakit Okeanın Proterozoyik Geologiyası

Paleozoyik erasından əvvəl bütün dünya tarixinə qeyri-rəsmi olaraq Prekambriyen adı verilir. Prekambriyanın ən son hissəsi olan Proterozoyik eon dövründə Kəmər Superqrupunun çöküntüləri daxili Pasifik Şimal-qərbindəki Arxey zirzəmisinin üstünə çökmüşdü.

Kanadada Purcell Supergroup olaraq bilinən Kəmər Süd Qrupu, Pasifik Şimal-Qərbindəki Proterozoy qayalarının ən fərqli qrupudur. & quotKəmər & quot; şimali Rocky Mountain bölgəsindən Spokane, Colville və Newport yaxınlığındakı Vaşinqton əyalətinə qədər uzanır. Kəmər Superqrupu əhəng daşları, qum daşları, siltstones və şistlər daxil olmaqla çökmə qaya formasiyalarının qatlı bir ardıcıllığıdır. Kəmərin təbəqələri, ardıcıllığın bir hissəsi olan lav axınlarının və təbəqələri kəsən bəndlərin yaşlarına əsasən 1,5 ilə 1,4 milyard il arasında yaş ölçmüşdür. Bunlar Proterozoyun orta çağlarıdır. Kəmər Superqrupunun süxurlarının əksəriyyəti metamorf edilmişdir. However, in most of the Belt the metamorphism is at such a low grade that the rocks still appear to be sedimentary and are usually referred to as sedimentary.

Near the Belt Supergroup is a highly metamorphosed formation of rock called the Pritchard Formation, which is thought to be metamorphosed Belt rocks.

The rocks of the Belt Supergroup preserve many detailed sedimentary structures, including mud cracks and salt crystal impressions that indicate the sediments were in shallow water that occasionally dried up. Among the other sedimentary structures in the Belt are cross-beds and ripples, which indicate that water was flowing and in some cases reveal which direction it was flowing. Glacier National Park in northern Montana consists largely of Belt Supergroup rocks with countless examples of these and other sedimentary structures.

Some formations in the Belt Supergroup contain stromatolites, which are layered fossil structures created by mats of primitive algae. As observed in modern stromatolites, the algae that create stromatolites are one-celled organisms that grow in mats on the bottom of shallow bodies of salty water. This type of algae is called cyanobacteria and apparently existed during the Proterozoic eon, as indicated by the stromatolites. There are no other signs of life in the Belt sedimentary layers, no shell or skeleton or leaf fossils, no fossil tracks, and no fossil burrows. Animals that could leave fossils of shells or skeletons did not occur until later, near the end of the Proterozoic eon, and fossils of recognizable animals such as mollusks or arthropods did not become common around the world until the Cambrian period.

Within the Belt Supergroup are several igneous sills, intrusions that squeezed between the sedimentary layers. Because the sills are largely parallel to the sediment layers, from a distance they may be mistaken for sedimentary strata. Close inspection shows that the layers are igneous rocks that, when they intruded as molten magma, contact metamorphosed (baked) the sedimentary rock immediately above and below the sill. The sills in some places cut across the sedimentary layers, showing where the magma moved through cracks and formed dikes.

In Granite Park in Glacier National Park, there are rocks produced by mafic lava that flowed out onto the surface of the earth, on top of limestone deposits, into shallow water. This formed pillow lava, which is overlain by more sedimentary formations of the Belt Supergroup.

The ages of the dikes, sill, lava flows, and tuff layers in the Belt Supergroup range from 1.6 billion to 750 million years ago, all Proterozoic in age. However, many of these ages are from altered rocks and are probably far from accurate, and the younger ages may be from intrusions much younger than the sedimentary formations. The latest age measurements, using the best methods in the most carefully chosen volcanic rocks interbedded with the Belt Supergroup sedimentary layers, range from 1.40 and 1.47 billion years ago. The locations of these volcanic layers does not encompass the entire thickness of the Belt Supergroup, but the dated rocks span over half of the Belt pile, which suggests that many kilometers (and thus many miles) of Belt sediments accumulated in less than 100 million years, all of this occurring well over a billion years ago.

Approximately 800 million years ago the continent rifted apart. A large part of the Belt Supergroup drifted away with the missing part of the continent. A variety of geologic evidence points to the late Proterozoic rifting event. Geologic structures of that age map out as a jagged system of normal faults and grabens - rift valleys--intersecting at 120 degree angles, which is characteristic of a rifted continental margin. Layers of volcanic rock from that time along the continental margin are the types of basalt associated with the beginning of ocean-floor spreading. To the east, the Belt Supergroup tapers to thin beds that overlap older rock formations. To the west, the Belt Supergroup is abruptly truncated along faults that cut through Belt beds thousands of feet thick., Flow features in the sediments show they were derived from erosion of elevated land that was located even farther the west. This makes it clear that a large portion of the Belt Supergroup is missing.

Following the late Proterozoic rifting event, the land to the west of the Belt Supergroup, including the missing piece of the Belt Supergroup itself, was removed from North America as new oceanic crust formed between the rifted continental masses. Some of the missing the Belt Supergroup crust may now be part of Siberia in Russia, where rocks with ages and sedimentary structures similar to the Belt Supergroup occur. Once the ocean basin opened up, what was left behind in the Pacific Northwest was a passive continental margin with no plate boundary activity to interfere with gradual accumulation of sediment in broad basins and occasional erosion of elevated areas. The region continued to be a passive continental margin for hundreds of millions of years.

The Windermere Supergroup, of late Proterozoic age, lies unconformably on top of the Belt Supergroup. The Windermere Supergroup is a mixed bag of volcanic and sedimentary formations. The volcanic rocks provide evidence of continental rifting and the opening of a new ocean basin along the edge of the continent. One of the sedimentary strata is a lithified layer of what appears to be glacial till. This is consistent with more definitive evidence from other continents of a global ice age, with continental-scale glaciers, late in the Proterozoic eon.

Archean Geology of the Pacific Northwest

The Archean eon is the earliest stage of earth history from which rocks still exist. The oldest rocks on earth are gneisses in eastern Canada that go back to 3.9 - 4.0 billion years ago, according to the radiometric ages of the minerals in the rocks. Other evidence narrows the age of the earth down to somewhere in the range 4.5to 4.6 billion years ago. No rocks have been found from the first 500 million years of earth history, due to a combination of factors. The whole earth was probably molten for a while after the planet formed. The early earth was subjected to frequent collisions with huge meteorites. Erosion has erased many rocks from the geologic record the older the rock, the more likely it has been lost to erosion. Subduction constantly recycles oceanic crust back into the mantle, and none of today's ocean floor is older than Mesozoic. Finally, the earliest continents, the nuclei around which the continents grew larger by accretion and orogeny, may not have formed until hundreds of millions of years after the earth formed.

(There are some minerals, zircons, with measured radiometric ages of 4.1- 4.4 billion years. The zircons are from a 3.0 billion year old metamorphosed conglomerate in Australia. The presence of the zircons in the rock suggests that granite, the most typical source of zircons, had formed in earth's crust 4.2 billion years ago and then undergone uplift and erosion, becoming part of the detrital sediment in the conglomerate.)

In the Rocky Mountain region, the Laramide orogeny has uplifted blocks of deep crustal rocks into high mountain ranges where erosion has revealed them at the surface. The centers of many Laramide mountain ranges contain metamorphic and plutonic rocks of Archean age, part of the basement of the North American continent.

In the Beartooth Range, a Laramide mountain range in southwestern Montana, there is an unusual body of plutonic rock known as the Stillwater Complex. The Stillwater Complex consists of mafic and ultramafic rock that formed layers as the magma intruded and crystallized. Some of the layers are rich in minerals that contain such elements as chromium and platinum, which are economically valuable. The minerals and ultramafic igneous composition of the Stillwater Complex indicate that it formed at very high temperatures, higher than the temperatures of more recent igneous intrusions. This is consistent with the interior of the earth being hotter in the Archean than it is now, with gradual cooling of the earth lowering its temperature over the eons.

The Archean eon ended 2.5 billion years ago. By that time all the continents had formed a stable central region founded on a basement of plutonic and metamorphic rocks. This stable central region of the continent, with its basement of Precambrian rocks, is called the craton. The craton of North America underlies the Rocky Mountain and much of the Basin and Range region. It extends into northeastern Washington in the area west and northwest of Spokane, past the town of Colville. The rest of the states of Washington and Oregon have been added to North America since the Precambrian.


Investigation 5: Comparing Fossils over Time

Fossil Identification Key, Kentucky Geologic Survey
This key will help you use shape and descriptive terms to identify fossils.

Where are the Fossils, San Diego Natural History Museum
This site offers eight suggestions for finding and identifying fossils. It begins by investigating location and continues with procedures for fossil recovery and identification.

Follow a Fossil, Denver Museum of Nature and Science
Join a Denver Museum of Nature and Science paleontologist in a fossil hunt, from the beginning of the dig to the final display in a museum case! Site visitors can choose to explore vertebrates, invertebrates, or plants and in doing so, learn how paleontologists work.

Evolution and the Fossil Record, American Geosciences Institute (AGI)
Explore this online publication to learn more about evolution and the fossil record.

Proterozoic Era: Life, Museum of Paleontology
Explore this site for information on the early life forms in the Proterozoix Era. This site provides an informative glossary, links, and color pictures to help you build your conceptual framework.

Localities of the Vendian: Ediacara Hill, Australia, Museum of Paleontology
Explore the discovery of soft-bodied organisms from the Vendian Period of the late Precambrian Eon by an Australian geologist in the 1940's.

Learning about the Vendian Animals, Museum of Paleontology
This site provides text and illustrations for may Precambrian organisms.

The Burgess Shale: A Hidden Treasure in the Canadian Rockies, Hooper Virtual Paleontological Museum
To find out more about the scientific significance of the Burgess Shale, explore this museum's web site.


Multicellular Animals - the Ediacaran Fauna

Multicellular animals first become significant life-forms, leaving the earliest clear fossil evidence, at the beginning of the Vendian, about 0.6 bya (600 Mya). The Ediacaran fauna of the Vendian Period is represented by the casts in our collection from the famous fossil beds of the Flinders Ranges of South Australia, the White Sea beds of Northern Russia, and the beds in Charnwood Forest of Leicestershire, England. The Ediacaran fauna probably represent the first ecosystem in which multicellular organisms play a significant role.

The Ediacaran fauna represent a mystery however - with the exception of coelenterates (medusa and anemones), these organisms are not clear ancestors of those which followed them in the Cambrian. In addition, modern DNA-based sequence information predicts that today's phyla split much earlier than the Vendian, perhaps as much as a billion years ago. So where did the organisms of the Cambrian, and our modern phyla, come from?

As with many later Periods the Vendian probably ended with a mass extinction, in this case associated with an ice age. The extent of the Vendian extinction event may have even exceeded later events, such as the Permo-Triassic crisis, when 90% of marine species vanished. In this case the loss of the Ediacaran fauna allowed the rapid diversification of bilaterian animals to fill the empty niches. Recent work has shown that the Cambrian Explosion was not only a phenomena of bilaterian animals, it was an ecosystem-wide diversification of organisms including bacteria, protists, algae, and sponges as well.

Radiata: The Radiata (coelenterata) include today's Cnidaria (hydras, jellies, sea anemones, and corals) and Ctenophora (comb jellies) and are characterized by radial symmetry. They probably represent the earliest multicellular animals with true tissues, and strongly dominate the Vendian fauna around the world. Fossils of Radiata, impressions since they have no hard tissues, are common in the Vendian Period.

The Radiata are represented by two body-plans: polyps (e.g. anemones and corals) and medusa (jellies).

  • Polyps: The burrowing sea anemone (Niemiana), is thought to represent the earliest and most primitive Radiata. Note that they have no tentacles, as seen the the group in our cast from the White Sea deposits of Russia, and unlike modern examples as in the engraving. These organisms also had an undifferentiated body cavity and reproduced asexually.
  • Medusa: Medusa-like fossils have been found as old as 1200 Mya in Australia. As with the polyps they appear to be much simpler than modern medusa, such as the jelly in the engraving. The museum has a number of representative fossil casts of White Sea specimens courtesy of M. A. Fedonkin (Paleontological Institute, Moscow) and the University of California Museum of Paleontology:
      represents one of the earliest forms of medusa. It was a sedentary form, which may have evolved by a flattening of a polyp resulting in a concentric body plan. This simple organism reproduced asexually by fission. (White Sea deposits of Russia) rugulosum another sedentary form of medusa, it appears to have reproduced asexually by budding. (White Sea deposits of Russia) appears to be a more advanced form of medusa, incorporating both concentric and radial symmetry in its body plan. In the cast the radially arranged tentacles can be seen to be concentrically arranged in series around the oral cavity. Kimi Cyclomedusa, reproduction was asexual. (White Sea deposits of Russia)
  • Colonial Forms: Some authors also consider a variety of other pinnate-shaped, fan-shaped, and comb-shaped organisms to be colonial representatives of the Radiata. Others consider them to be failed early experiments in animal biology, with no modern descendants. These organisms have no apparent mouths or anuses, thus they must have absorbed food, or harbored photosynthetic symbionts to provide them with energy. Examples of both modes of feeding exist in modern organisms. A variety of corals have never been observed to feed, rather existing on the photosynthetic products of symbiotic cyanobacteria. And the giant worms found around hydrothermal vents in the ocean have no mouths or anuses. Rather they harbor symbiotic bacteria which use the methane, hydrogen sulfide and other reduced substances to generate energy for themselves and their hosts. The original ink drawing by Rachel Rogge at the left is an artists representation of a living Charnia masoni commissioned by the museum (©2002 HSU NHM).

    Casts of Charnia masoni fossils from two localities are on display:

    • The White Sea region, Russia (positive and negative impressions), courtesy of M. A. Fedonkin (Paleontological Institute, Moscow) and the University of California Museum of Paleontology. , Two specimens, second on Please Touch shelf

    Trilateria: A variety of Vendian organisms exhibit trilateral radial symmetry. The relationship of these animals to modern organisms is controversial. Many paleontologists feel they represent early experiments in animal biology which failed, becoming completely extinct and leaving no modern representatives. The original ink drawing by Rachel Rogge at the left is an artists representation of a living Tribrachidium commissioned by the museum (©2002 HSU NHM).

    • The cast of Tribrachidium heraldicum in our collection is from the famous Ediacara fossil beds of Australia courtesy of James Gehling. It may represent a more advanced form of medusa, with more similarity to modern cnidarians than with other Vendian medusa. is a frond-like organism with three-fold symmetry, which may indicate a relationship to the Tribrachidium discussed above. On the other hand its frond-like body plan could argue for a closer relationship to Charnia, and a colonial nature. The Museum's cast of a White Sea specimen is courtesy of M. A. Fedonkin (Paleontological Institute, Moscow) and the University of California Museum of Paleontology.

    Bilateria: The bilateria (animals with bilateral symmetry such as the majority of living forms) are represented by two types of Precambrian fossils: trace fossils and impressions. Trace fossils of burrows and tracks are perhaps the best evidence for the existence of animals ancestral to modern forms in the Precambrian. Unlike the various fossils represented in the Vendian impressions, these animals would have possessed the key characteristic of most animals - mobility. Unfortunately there are no known fossils of these organisms themselves, so we can't know who made these tracks and burrows.

    Among the best known and common impressions of animals thought to represent bilateria are the fossils of Dickinsonia. These discoidal, segmented animals are thought by some experts to represent early annelid worms, while others feel they are unique Ediacaran species with no descendants. The Dickinsonia varied greatly in size, from small coin-sized to doormat sized. Some impressions are surrounded by smoothed areas indicating the organisms expanded and contracted while maintaining their shapes and segmentation numbers. Some specimens appear to have orifices which have been interpreted as a mouth and an anus at the ends of the central ridge, though others dispute this interpretation. Perhaps future specimens will enable us to determine the true relationships of these and other Ediacaran animals, but currently we just don't know. The original ink drawing by Rachel Rogge at the left is an artists representation of a living Dickinsonia commissioned by the museum (©2002 HSU NHM). The museum has two casts of Australian specimens provided courtesy of James Gehling:


    Mücərrəd

    The principle of uniformitarianism may be applied to Precambrian basin evolution and to the sedimentary record as a whole. The major difference in the Precambrian Eon lay in variability of rates and intensities of processes controlling weathering, erosion, transport, deposition, lithification, and diagenesis. This paper examines Precambrian sedimentation patterns within the larger framework of Earth evolution. Pre-rock record sedimentation probably comprised deep water oceanic realms within which meteoritic and cometary impact events generated very large tsunamis, resulting in very coarse volcaniclastic detritus combined with fine dust settling out of suspension, all reworked by marine current systems and localised turbidites.

    From c. 4 to 3.2 Ga, greenstone belts provided the predominant settings for the thin passive margin carbonates, BIF, stromatolitic evaporites, pelites and quartzites, and lesser synorogenic turbidites, conglomerates, and sandstones that accompanied the volcanic and volcaniclastic rocks typical of these settings. Common palaeoenvironments were high gradient alluvial fans, low sinuosity braided rivers, and relatively shallow marine settings, subject to wave and tidal action, and turbidity currents. Although continental crustal growth continued largely through greenstone belts until c. 2.7 Ga, the Witwatersrand basin (c. 3.0–2.7 Ga Kaapvaal craton, South Africa) reflects initial stabilisation of the oldest craton, with an epeiric sea accumulating largely fluvial detritus subject to tidal (inland) and storm-wave (craton-marginal) reworking within a retroarc foreland basin setting.

    Neoarchaean–Palaeoproterozoic sedimentation is discussed within a framework of two global “superevents”, at c. 2.7 Ga and 2.2–1.8 Ga, each encompassing major changes in Earth's evolution related to the supercontinent cycle, mantle superplumes, peaks in crustal growth rates, and significant biochemical changes within the atmosphere–hydrosphere system. Concomitant globally raised sea levels led to chemical and clastic epeiric seas within which the first giant carbonate platforms developed, and deposition of iron-formation peaked globally at c. 2.5 Ga. The first global glaciation at c. 2.4–2.2 Ga provides little support for the “Snowball Earth” theory, but does suggest a negative feedback loop model whereby intraglacial CO2-related warming and synglacial decreases in weathering alternated up to three times. Models for palaeo-atmospheric and -oceanic evolution are mutually exclusive, but by c.1.8 Ga, the existence of large landmasses and free oxygen in Earth's atmosphere enabled erg development and red bed sedimentation globally the full spectrum of Phanerozoic–Modern sedimentary environments was thus present on Earth. A third postulated “superevent” at c. 0.8–0.6 Ga essentially recreated conditions experienced at c. 2.2–1.8 Ga, with, additionally, at least three global refrigeration events.


    Life before the Cambrian [ edit | edit source ]

    It is not known when life originated, but carbon in 3.8 billion year old rocks from islands off western Greenland may be of organic origin. Well-preserved bacteria older than 3460 million years have been found in Western Australia. Probable fossils 100 million years older have been found in the same area. There is a fairly solid record of bacterial life throughout the remainder of the Precambrian.

    Excepting a few contested reports of much older forms from USA and India, the first complex multicelled life forms seem to have appeared roughly 600 Ma. A quite diverse collection of soft-bodied forms is known from a variety of locations worldwide between 542 and 600 Ma. These are referred to as Ediacaran or Vendian biota. Hard-shelled creatures appeared toward the end of that timespan.

    A very diverse collection of forms appeared around 544 Ma, starting in the latest Precambrian with a poorly understood small shelly fauna and ending in the very early Cambrian with a very diverse, and quite modern Burgess fauna, the rapid radiation of forms called the Cambrian explosion of life.


    The Archean Eon and the Proterozoic Eon make up the Precambrian, starting with Earth's beginning at 4,500 million years ago (Ma) and going to about 542 Ma. Life first appeared during the Archean, perhaps as early as 3,800 to 3,500 Ma, as single-celled organisms. Such simple life-forms dominated the Precambrian, leaving little fossil evidence. Finally, just before the end of the Proterozoic Eon, larger organisms appear, but their soft bodies only form fossils under special conditions. Until recently in fact, they were not even known to exist. The first case in the Life Through Time exhibit explores the Precambrian, including fossil organisms and the effects of life on Earth's geology.

    The third, Phanerozoic Eon, begins about 542 mya with the appearance of hard-bodied or shelled organisms. The occurence of hard body parts also signals the beginning of the main fossil record at the beginning of the Cambrian Period.

    The Phanerozoic Eon is divided into three Eras: the Paleozoic Era (542-251 Ma), the Mesozoic Era (251-65.5 Ma), and the Cenozoic Era (65.5 Ma-present).

    twelve cases in the Natural History Museum correspond to the twelve periods of the Phanerozoic. Thus we see cases for the six periods and subperiods of the Paleozoic Era: the Cambrian, the Ordovician, the Silurian, the Devonian, the Carboniferous (two cases for Mississippian and Pennsylvanian subperiods), and Permian.

    Three cases comprize the Mesozoic Era, "the Age of Reptiles", one each for the Triassic, the Jurassic and the Cretaceous Periods.

    Finally two cases, one for the Paleogene, and one for the Neogene comprise the Cenozoic, "the Age of Mammals", or Recent Era.

    Additional cases address specific aspects of the fossil record. You will find links to some of these displays as you explore the Life Through Time Timeline. Others may be accessed through the main Exhibit page.


    Videoya baxın: كيف انتهى العصر الجليدي ! Ice age (Oktyabr 2021).