Раннекембрийские геохимические колебания
Начало кембрийского периода отмечено «колебаниями» ряда геохимических данных, включая изотопные отклонения стронция, серы и углерода. Хотя эти аномалии трудно интерпретировать, был выдвинут ряд возможностей. Вероятно, они отражают изменения в глобальном масштабе и, как таковые, могут помочь ограничить возможные причины кембрийского взрыва .
Химический признак может быть связан с распадом континентов, окончанием « глобального оледенения » или катастрофическим падением продуктивности, вызванным массовым вымиранием незадолго до начала кембрия.
изотопы
[ редактировать ]Изотопы — это разные формы элементов; у них разное количество нейтронов в ядре, а это означает, что они имеют очень похожие химические свойства, но разную массу. Разница в весе означает, что некоторые изотопы дискриминируются в химических процессах – например, растениям легче усваивать более легкие изотопы. 12 C , чем тяжелый 13 С. Другие изотопы образуются только в результате радиоактивного распада других элементов, таких как 87 Сэр, дочерний изотоп 87 Рб . Rb, и, следовательно, 87 Sr, обычен в земной коре, поэтому обилие 87 Sr в образце осадка (относительно 86 Sr) связано с количеством осадков, образовавшихся в земной коре, а не в океанах.
Соотношения трех основных изотопов , 87 старший / 86 Сэр, 34 С / 32 Песок 13 С / 12 C претерпевают резкие колебания в начале кембрия. [ 1 ]
Изотопы углерода
[ редактировать ]У углерода есть 2 стабильных изотопа : углерод-12 ( 12 С) и углерод-13 ( 13 С). Отношение между ними обозначается δ 13 C и представляет собой ряд факторов.
Поскольку органическое вещество преимущественно поглощает более легкие 12 C, увеличение производительности увеличивает δ 13 C остальной части системы, и наоборот. Некоторые резервуары углерода очень изотопно легкие: например, биогенный метан, образующийся в результате бактериального разложения, имеет δ 13 C -60 ‰ – огромное значение, когда 1 ‰ – это большое колебание! Таким образом, закачка углерода из одного из этих резервуаров могла объяснить падение δ в раннем кембрии. 13 С.
Причины, которые часто указывают на изменения в соотношении 13 С до 12 C, обнаруженный в горных породах, включает: [ 2 ]
- Массовое вымирание . Химия во многом определяется электромагнитными силами и более легкими изотопами, такими как 12 C реагируют на них быстрее, чем на более тяжелые, такие как 13 C. Итак, живые организмы обычно содержат непропорционально большое количество 12 C. Массовое вымирание увеличит количество 12 C доступен для включения в горные породы и, следовательно, снижает долю 13 С до 12 С.
- Метановая «отрыжка» . В вечной мерзлоте и на континентальных шельфах метан, вырабатываемый бактериями, попадает в «клетки» молекул воды, образуя смесь, называемую клатратом . Этот метан очень богат 12 C, потому что он произведен организмами. Клатраты могут внезапно диссоциировать (распасться) при повышении температуры или падении давления на них. Такая диссоциация высвобождает 12 богатого углеродом метана, , и, таким образом, снизить долю 13 С до 12 С, так как этот углерод постепенно внедряется в горные породы ( метан в атмосфере распадается на углекислый газ и воду; углекислый газ реагирует с минералами с образованием карбонатных пород ).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Магариц, М.; Хольсер, WT; Киршвинк, Дж. Л. (1986). «Углеродные изотопные события на границе докембрия и кембрия на Сибирской платформе». Природа . 320 (6059): 258–259. Бибкод : 1986Natur.320..258M . дои : 10.1038/320258a0 .
- Дополнительную документацию по этим вариантам можно найти по следующим URL-адресам: [1] Архивировано 23 июня 2012 г. на Wayback Machine [2] [3] [4] Архивировано 28 июля 2012 г. на Wayback Machine [5] Архивировано 2016 г. 03-04 в Wayback Machine [6] (все перечислено на этой странице результатов Scholar).
- ^ Маршалл, ЧР (2006). «Объяснение кембрийского «взрыва» животных». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 34 : 355–384. Бибкод : 2006AREPS..34..355M . doi : 10.1146/annurev.earth.33.031504.103001 .