Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук
| Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук | |
|---|---|
| Стратиграфический диапазон : Эоархей – Гадей (оспаривается). | |
 Карта, показывающая геологические образования Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук. | |
| Тип | Геологическое образование |
| Область | Прибл. 20 км 2 (7,7 квадратных миль) [1] |
| Расположение | |
| Координаты | 58°17'18" с.ш. 77°36'42" з.д. |
| Область | Северный Квебек |
| Страна | Канада |
( Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук NGB; инуктитут : [nuv.vu.a.git.tuq] ) — последовательность метаморфизованных основных и ультраосновных вулканических и связанных с ними осадочных пород ( зеленокаменный пояс ), расположенных на восточном берегу Гудзонова залива , в 40 км. к юго-востоку от Инукьюака , Квебек . Эти породы претерпели обширный метаморфизм и представляют собой одни из старейших поверхностных пород на Земле.
Опубликованы две статьи, датирующие возраст Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук. В одной статье указан возраст ок. 3750 миллионов лет ( Ма ), [2] в то время как другой указал возраст ок. 4388 млн лет назад. [3] В марте 2017 года возраст Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук все еще оставался неопределенным. [4]
окаменелостей микроорганизмов В марте 2017 года в опубликованном отчете были представлены доказательства наличия в этих породах , которые могут быть старейшими следами жизни, когда-либо обнаруженными на Земле. [4] Однако эти следы могут быть абиогенными . [5]
История и география
[ редактировать ]
Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук, ранее называвшийся Зеленокаменным поясом Морской бухты, был впервые нанесен на карту в 1965 году Министерством природных ресурсов Квебека. Этот район оставался более или менее неисследованным до 2000-х годов, когда в предварительных сообщениях о U-Pb-датировании цирконов в районе пояса были обнаружены цирконы возрастом до 3750 млн лет назад. [2] С тех пор Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук стал объектом интенсивных исследований. Между учеными до сих пор существуют значительные разногласия относительно истории и возраста этого сооружения. [2] [3] [6] Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук является частью основного подразделения, называемого подразделением Уджараалук , оба из которых находятся в субпровинции Инукджуак блока Минто в Северо-восточной провинции Супериор (NESP) . [1]
Возрастные споры
[ редактировать ]В 2007 году с использованием уран-свинцового датирования цирконов возраст Нуввуагиттука был установлен как минимум 3,75 миллиарда лет. [2] (3750 млн лет назад). Это измерение было сделано с использованием уран-свинцового датирования цирконов , обнаруженных в гранитных интрузиях, которые прорезают части пояса и, следовательно, моложе, чем элементы, которые он прорезает. Это измерение широко распространено. Однако он сам по себе не обеспечивает максимальный возраст.
В 2012 году самарий-неодимовое датирование и неодима фракционирование изотопов были использованы для установления возраста зеленокаменного пояса Нуввуагиттук 4321 млн лет назад. [3] Это было достигнуто путем датирования внедряющихся габбро и измерения фракционирования изотопов неодима в менее деформированных пачках толщи Уджараалук . Возраст 4321 млн лет назад делает Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук самой старой из известных пород на Земле.
В 2012 году дальнейшие исследования обломочных цирконов, извлеченных из кварц - биотитовых сланцев в НГБ, показали максимальный возраст 3780 млн лет назад. [6] В последнем исследовании говорится, что возраст 4321 млн лет не отражает NGB, а, скорее, отражает соотношения изотопов, унаследованные от гадейской коры, которая была расплавлена с образованием материнских пород NGB.
По состоянию на март 2017 года это разногласие в датировке оставалось нерешенным. [4]
Геология
[ редактировать ] | Этот раздел в значительной степени или полностью опирается на один источник . ( март 2017 г. ) |
Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук состоит из трех основных компонентов: [7]
- Куммингтониты , метаморфические амфиболы , образующие большую часть пояса.
- Мафические и ультраосновные силлы , прорывающие амфиболиты.
- Полосатые железные образования , осадочная порода, образовавшаяся в морской воде.
Куммингтонитовый амфиболит, преобладающий в поясе, необычен тем, что участки породы имеют серовато-бежевый цвет по сравнению с темно-зеленым цветом обычных амфиболитов, что дало ему прозвище «искусственный амфиболит». Куммингтонит-амфиболит имеет гнейсовидную слоистость которой являются куммингтонит, кварц , биотит и плагиоклазовый полевой шпат , основными компонентами . Куммингтонитовые амфиболиты варьируются от богатых гранатом до бедных гранатом и интерпретируются как сильно метаморфизованные вулканогенно-осадочные породы. [1]
Ультраосновные и габброидные силлы обычно появляются в северной части пояса. Эти подоконники имеют ширину от 5 до 30 м (от 16 до 98 футов) и имеют внутреннюю часть, богатую змеевиком и тальком , с краями, богатыми амфиболами . Они представляют собой важное событие вторжения в истории НГБ. [1]
Образование полосчатого железа можно непрерывно проследить в северной части пояса. Формация сложена преимущественно кварцем , магнетитом и грюнеритом .
История изменений
[ редактировать ]История изменений и метаморфизма в Зеленокаменном поясе Нуввуагиттук во многих отношениях остается малоизученной. Однако были предприняты попытки ограничить историю, используя структурные методы, [1] и геохронометрический [3] Деформация высокого давления очевидна по всему поясу как один из самых ранних периодов деформации. [1] Этот период вызвал значительное расслоение метрового масштаба и складчатость в формациях искусственного амфиболита и полосчатого железа. Оба исследования Надо и О'Нила сходятся во мнении о термическом событии после первой фазы деформации. [1] О'Нил датирует его 2,7 млрд лет назад . [3] Это событие зафиксировано магматическими интрузиями в НГБ и образованием близлежащей свиты Бойзард , интрузивного магматического образования. [1] За этим событием следует период складывания метрового масштаба, который затрагивает все части пояса.
Было также высказано предположение, что НГБ представляет собой зону палеосубдукции . [8] Сходства между НГБ и Идзу-Бонин-Мариана преддугой , современной зоной субдукции, позволяют предположить, что НГБ, возможно, пережил эпизодическую субдукцию на протяжении своего существования. Эта теория не зависит от времени формирования пояса, и любой возраст будет представлять собой субдукцию, происходящую в примечательном возрасте.
Свидетельства ранней жизни
[ редактировать ]Полосатое железо
[ редактировать ]
Эта формация полосчатого железа имеет много общего с аналогичными формациями, обнаруженными на типа Алгома . месторождениях железа [7] Было высказано предположение, что отложения железа типа Альгомы могут осаждаться из-за активности бактерий в бескислородной среде, как это было на очень ранней Земле. [9] Эти железные образования могут быть одним из древнейших следов жизни, что указывает на то, что во время формирования НГБ могла существовать биологическая активность.
Chert
[ редактировать ]Спорный документ [10] [11] опубликованные в марте 2017 года, сообщают о доказательствах ранней жизни в этих породах. В статье описаны предполагаемые ископаемые микроорганизмы. Видимые структуры интерпретируются как гематитовые трубки и нити, сходные по морфологии и размеру с теми, которые сегодня производятся бактериями, живущими в подводных гидротермальных источниках . Несколько детальных микроструктур по форме и химическому составу соответствуют современным структурам. В совокупности эти многочисленные наблюдения привели авторов к выводу, что они были вызваны «биологической активностью» более 3,77 миллиарда лет назад. [4] Этот вывод был встречен как с одобрением, так и скептицизмом. [10] [11] Авторы энергично защищали свои выводы и уверены, что их выводы выдержат испытание временем. [11] В статье 2019 года сообщалось, что гематитовые трубки и нити одинаковой формы и химического состава могут производиться абиотически в химических садах , которые могут образовываться естественным путем в некоторых гидротермальных условиях. [12] В статье 2022 года добавлено, что присутствуют большие (до 1 см) сложные структуры с центральным стеблем и параллельными боковыми ветвями, а также эллипсоиды рядом с канальцами и нитями. Говорят, что эти нити напоминают нити Mariprofundus Ferrooxydans , глубоководной сидерофильной бактерии . Критики отметили, что метаморфизм и эффекты кристаллической решетки могут объяснить некоторые наблюдаемые эффекты, особенно параллельные нити. [13]
Объект геологического наследия IUGS
[ редактировать ]Что касается наличия «одних из самых старых, если не самых старых, горных пород на Земле с потенциально самыми ранними следами жизни», Международный союз геологических наук (IUGS) включил «зеленокаменный пояс Гаде-эоархейского Нуввуагиттука» в свою совокупность 100 «объектов геологического наследия» по всему миру в списке, опубликованном в октябре 2022 года. Организация определяет объект геологического наследия IUGS как «ключевое место с геологическими элементами и/или процессами международного научного значения, используемое в качестве справочного материала и/или с существенным вкладом в развитие геологических наук на протяжении всей истории». [14]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Надо, П. Структурное исследование района бухты Порпойз, северо-восточная провинция Супериор, Северный Квебек. (2003).
- ^ Jump up to: а б с д Кейтс, Н.Л. и Мойзис, С.Дж. Супракрустальные породы возрастом до 3750 млн лет назад из супракрустального пояса Нуввуагиттук, северный Квебек. Планета Земля. наук. Летт. 255, 9–21 (2007).
- ^ Jump up to: а б с д и О'Нил Дж., Карлсон Р.В., Пакетт Ж.-Л. и Фрэнсис, Д. Возраст формирования и метаморфическая история Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук. Докембрий Рез. 220–221, 23–44 (2012).
- ^ Jump up to: а б с д Додд, Мэтью; и др. (2017). «Доказательства ранней жизни в старейших гидротермальных источниках Земли выпадают» . Природа . 543 (7643): 60–64. Бибкод : 2017Natur.543...60D . дои : 10.1038/nature21377 . ПМИД 28252057 .
- ^ Лан, Чжунву; Камо, Сандра Л.; Робертс, Ник М.В.; Сано, Юджи; Ли, Сиань-Хуа (август 2022 г.). «Неоархейский (около 2500 млн лет назад) возраст джаспилит-карбонатного BIF, содержащий предполагаемые микроокаменелости из эоархейского (≥3750 млн лет назад) супракрустального пояса Нуввуагиттук (Квебек, Канада)» . Докембрийские исследования . 377 : 106728. doi : 10.1016/j.precamres.2022.106728 .
- ^ Jump up to: а б Кейтс Н.Л., Зиглер К., Шмитт А.К. и Мойжисис С.Дж. Уменьшение, повторное использование и переработка: обломочные цирконы определяют максимальный возраст эоархейского (около 3750–3780 млн лет назад) супракрустального пояса Нуввуагиттук, Квебек (Канада). Планета Земля. наук. Летт. 362, 283–293 (2013).
- ^ Jump up to: а б О'Нил Дж. и др. в «Самых старых камнях Земли» , глава 3.4, том. 15 (Эльзевир, 2007).
- ^ Тернер С., Рашмер Т., Рейган М. и Мойен Ж.-Ф. Собираетесь вниз пораньше? Начало субдукции на Земле. Геология 42, 139–142 (2014).
- ^ Конхаузер, КО; и др. (2002). «Могли ли бактерии образовать докембрийские полосчатые железные образования?». Геология . 30 (12): 1079. Бибкод : 2002Geo....30.1079K . doi : 10.1130/0091-7613(2002)030<1079:cbhftp>2.0.co;2 .
- ^ Jump up to: а б Джеймс Гриффитс; Юдит Фонберг. «Обнаружены древнейшие в мире микроокаменелости, говорится в исследовании» . CNN . Проверено 07 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с Циммер, Карл (01 марта 2017 г.). «Ученые говорят, что окаменелости канадских бактерий могут быть древнейшими на Земле» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 07 марта 2017 г.
- ^ МакМахон, Шон (04 декабря 2019 г.). «Самые ранние и самые глубокие предполагаемые окаменелости Земли могут быть минерализованными железом химическими садами» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 286 (1916): 20192410. doi : 10.1098/rspb.2019.2410 . ПМК 6939263 . ПМИД 31771469 .
- ^ Геддес, Линда (13 апреля 2022 г.). «Микроокаменелости могут быть свидетельством того, что жизнь началась «очень быстро» после образования Земли» . Хранитель . Проверено 13 апреля 2022 г.
- ^ «Первые 100 объектов геологического наследия IUGS» (PDF) . Международная комиссия IUGS по геонаследию . МСГС . Проверено 13 ноября 2022 г.
58 ° 18' с.ш., 077 ° 45' з.д. / 58,300 ° с.ш., 77,750 ° з.д.
