протерозой

протерозой
протерозой
2500 – 538,8 ± 0,2 млн лет назад Фаза. протерозой Архейский Имел.
	Слева направо: четыре основных события протерозоя: Великое окисление и последующее гуронское оледенение ; Первые эукариоты , подобные красным водорослям ; Земля-снежок в криогенный период; Эдиакарская биота
Хронология
−2600 — – −2400 — – −2200 — – −2000 — – −1800 — – −1600 — – −1400 — – −1200 — – −1000 — – −800 — – −600 — –	А П ; р ; тот ; т ; и ; р ; тот ; С ; тот ; я ; с П неоархейский П ; а ; л ; а ; и ; тот ; п ; р ; тот ; т ; и ; р ; тот ; С ; тот ; я ; с М ; и ; с ; тот ; п ; р ; тот ; т ; и ; р ; тот ; С ; тот ; я ; с Н ; и ; тот ; п ; р ; тот ; т ; и ; р ; тот ; С ; тот ; я ; с Палеозой сидерийский Риакийский оросирианец Статериан Калиммийский Эктазианский Стенян Тониан Криогенный Эдиакарский
	Приблизительная временная шкала ключевых событий протерозоя. ; Масштаб оси: миллионы лет назад. ;
Этимология
Формальность имени	Формальный
Информация об использовании
Небесное тело	Земля
Региональное использование	Глобальный ( ICS )
Используемая шкала времени	Временная шкала ICS
Определение
Хронологическая единица	Эон
Стратиграфическая единица	Эонотем
Формальность временного интервала	Формальный
Определение нижней границы	Определено хронометрически
Нижняя часть GSSA ратифицирована	1991
Определение верхней границы	Внешний вид Ichnofossil Treptichnus pedus
Верхняя граница ГССП	Секция Fortune Head , Ньюфаундленд , Канада ; 47 ° 04'34 "с.ш. 55 ° 49'52" з.д. / 47,0762 ° с.ш. 55,8310 ° з.д.
Верхний GSSP ратифицирован	1992

Протерозой ( IPA : / ˌ p r oʊ t ə ə ˈ zoʊ ɪ k ə , ˌ p r ɒ t -, - ər oʊ , - t r - -, - / PROH - t roʊ -tər - ə- ZOH -ik, PROT- , -⁠er-oh-, -⁠trê-, -⁠troh- ) ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} — третий из четырех геологических эонов истории Земли , охватывающий временной интервал от 2500 до 538,8 млн лет назад . ^{[ 5 ]} Земли самый длинный эон в геологической шкале времени . Ему предшествует архей , за ним следует фанерозой , и это самая поздняя часть докембрийского «суперэона».

Протерозой подразделяется на три геологические эры (от древнейшей к самой молодой): палеопротерозойскую , мезопротерозойскую и неопротерозойскую . ^{[ 6 ]} Он охватывает время от появления свободного кислорода в атмосфере Земли до момента распространения сложной жизни на Земле во время кембрийского взрыва . Название «Протерозой» объединяет два слова греческого происхождения: протеро-, что означает «бывший, более ранний», и -зой , что означает «жизни». ^{[ 7 ]}

Хорошо известными событиями этого эона были переход к кислородной атмосфере в палеопротерозое; эволюция эукариот путем симбиогенеза ; несколько глобальных оледенений продолжительностью 300 миллионов лет , которые привели к гуронскому оледенению (во время сидерийского и риакского периодов палеопротерозоя) и гипотетической Земле-снежку (во время криогенного периода в позднем неопротерозое); и эдиакарский период (от 635 до 538,8 млн лет назад), который характеризуется эволюцией обильных многоклеточных организмов с мягким телом, таких как губки , водоросли , книдарии , билатерии и сидячая эдиакарская биота (некоторые из которых развили половое размножение ) и обеспечивает первые очевидные ископаемые свидетельства жизни на Земле .

Протерозойская запись

Геологическая летопись протерозойского эона более полная, чем геологическая летопись предыдущего архейского эона. В отличие от глубоководных отложений архея в протерозое представлено множество толщ , залегавших в обширных мелководных эпиконтинентальных морях ; более того, многие из этих пород менее метаморфизованы, чем архейские породы, и многие из них не изменились. ^{[ 8 ]}^: 315 Исследования этих пород показали, что этот эон продолжал массивную континентальную аккрецию, которая началась в конце архейского эона. Протерозойский эон также характеризовался первыми окончательными циклами суперконтинентов и совершенно современными циклами. ^{[ объяснить ]} горостроительная деятельность ( орогения ). ^{[ 8 ]}^{: 315–18, 329–32}

Есть свидетельства того, что первые известные оледенения произошли в протерозое. Первый начался вскоре после начала протерозойского эона, и имеются свидетельства по крайней мере четырех в неопротерозойскую эру в конце протерозойского эона, возможно, достигшие кульминации с гипотетической Землей-снежком в период стуртийского и мариноского оледенений. ^{[ 8 ]}^{: 320–1, 325}

Накопление кислорода

Одним из важнейших событий протерозоя было накопление кислорода в атмосфере Земли. Хотя считается, что кислород выделялся в результате фотосинтеза еще в архейском эоне, он не мог накапливаться в сколько-нибудь значительной степени до тех пор, пока не минеральные стоки неокисленной серы и железа были исчерпаны . Примерно 2,3 миллиарда лет назад содержание кислорода, вероятно, составляло лишь 1–2% от нынешнего уровня. ^{[ 8 ]}^: 323 Полосчатые железные образования , которые обеспечивают большую часть мировой железной руды , являются одним из признаков этого процесса поглощения полезных ископаемых. Их накопление прекратилось спустя 1,9 миллиарда лет назад, после того как все железо в океанах окислилось . ^{[ 8 ]}^: 324

Красные пласты , окрашенные гематитом , указывают на увеличение содержания кислорода в атмосфере 2 миллиарда лет назад. Столь массивные образования оксидов железа не встречаются в более древних породах. ^{[ 8 ]}^: 324 Накопление кислорода, вероятно, было вызвано двумя факторами: истощением химических поглотителей и увеличением секвестрации углерода , который изолировал органические соединения , которые в противном случае были бы окислены атмосферой. ^{[ 8 ]}^: 325

Второй всплеск концентрации кислорода, известный как неопротерозойское событие оксигенации , ^{[ 9 ]} произошло в среднем и позднем неопротерозое. ^{[ 10 ]} и способствовал быстрой эволюции многоклеточной жизни к концу эпохи. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Процессы субдукции

Протерозойский эон был очень тектонически активным периодом в истории Земли.

От позднего архейского эона до раннего протерозоя соответствует периоду увеличения переработки земной коры, что позволяет предположить субдукцию . Доказательством этой повышенной субдукционной активности является обилие старых гранитов, образовавшихся в основном после 2,6 млрд лет назад. ^{[ 13 ]}

Возникновение эклогита (тип метаморфической породы , образовавшейся под высоким давлением > 1 ГПа) объясняется с помощью модели, включающей субдукцию. Отсутствие эклогитов, датируемых архейским эоном, позволяет предположить, что условия того времени не благоприятствовали формированию метаморфизма высокой степени и, следовательно, не достигли тех же уровней субдукции, которые происходили в протерозойском эоне. ^{[ 14 ]}

В результате переплавления базальтовой океанической коры в результате субдукции ядра первых континентов стали достаточно большими, чтобы выдержать процессы переработки коры.

Долгосрочная тектоническая стабильность этих кратонов является причиной того, что мы обнаруживаем континентальную кору возрастом до нескольких миллиардов лет. ^{[ 15 ]} Считается, что 43% современной континентальной коры образовалось в протерозое, 39% — в архее и только 18% — в фанерозое . ^{[ 13 ]} Исследования Конди (2000) ^{[ 16 ]} и Рино и др. (2004) ^{[ 17 ]} предполагают, что образование корки происходило эпизодически. Путем изотопного расчета возраста протерозойских гранитоидов установлено, что имело место несколько эпизодов быстрого увеличения образования континентальной коры. Причина этих импульсов неизвестна, но, похоже, их величина уменьшалась с каждым периодом. ^{[ 13 ]}

Тектоническая история (суперконтиненты)

Колумбия , около 1590 млн лет назад
Rodinia , about 900 Mya
Паннотия , 545 млн лет назад (спорный ^{[ нужны разъяснения ]}), с центром на Южном полюсе
Гондвана 420 млн лет назад, с центром на Южном полюсе.

Свидетельства столкновений и рифтов между континентами ставят вопрос о том, каковы именно были движения архейских кратонов, слагавших протерозойские континенты. Палеомагнитные и геохронологические механизмы датирования позволили расшифровать тектонику докембрийского суперэона. Известно, что тектонические процессы протерозоя во многом напоминают свидетельства тектонической активности, такие как орогенные пояса или офиолитовые комплексы, которые мы видим сегодня. Следовательно, большинство геологов пришли к выводу, что Земля в то время была активной. Также общепринято, что в докембрии Земля прошла через несколько циклов распада и восстановления суперконтинентов ( цикл Вильсона ). ^{[ 13 ]}

В позднем протерозое (самом последнем) доминирующим суперконтинентом была Родиния (~ 1000–750 млн лет назад). Он состоял из ряда континентов, прикрепленных к центральному кратону, который образует ядро Североамериканского континента под названием Лаврентия . Примером горообразования (процессов горообразования), связанного со строительством Родинии, является горогенез Гренвилл, расположенный в восточной части Северной Америки. Родиния образовалась после распада суперконтинента Колумбия и до образования суперконтинента Гондвана (~ 500 млн лет назад). ^{[ 18 ]} Определяющим орогеническим событием, связанным с образованием Гондваны, стало столкновение Африки, Южной Америки, Антарктиды и Австралии, образующее Панафриканскую складчатость . ^{[ 19 ]}

Колумбия доминировала в начале-среднем протерозое, и до этого о континентальных комплексах известно немного. Существует несколько правдоподобных моделей, объясняющих тектонику ранней Земли до образования Колумбии, но на данный момент наиболее правдоподобная гипотеза состоит в том, что до Колумбии вокруг Земли было всего несколько независимых кратонов (не обязательно суперконтинентов, таких как Родиния или Колумбия). ^{[ 13 ]}

Жизнь

Протерозой можно условно разделить на семь биостратиграфических зон, соответствующих неофициальным периодам времени. Первым был лабрадор, продолжавшийся от 2,0 до 1,65 млрд лет. За ним следовал анабар, продолжавшийся от 1,65 до 1,2 млрд лет, а за ним следовал туруханский период от 1,2 до 1,03 млрд лет. На смену туруханскому пришел учуромаянский, продолжавшийся с 1,03–0,85 млрд лет, за которой, в свою очередь, последовала южноуральская, продолжавшаяся от 0,85 до 0,63 млрд лет. Последними двумя зонами были амадевская, охватывающая первую половину эдиакарского периода от 0,63 до 0,55 млрд лет, и беморская, охватывающая от 0,55 до 0,55 млрд лет назад. 0,542 млрд лет. ^{[ 20 ]}

Появление продвинутых одноклеточных эукариот началось после Великого события окисления . ^{[ 21 ]} Возможно, это произошло из-за увеличения количества окисленных нитратов , которые используют эукариоты, в отличие от цианобактерий . ^{[ 8 ]}^: 325 Также в протерозое возникли первые симбиотические отношения между митохондриями (обнаруженными почти у всех эукариот) и хлоропластами (обнаруженными только у растений и некоторых простейших ) и их хозяевами. ^{[ 8 ]}^: 321–2

К позднему палеопротерозою эукариотические организмы стали умеренно биоразнообразными. ^{[ 22 ]} Расцвет эукариот, таких как акритархи, не препятствовал распространению цианобактерий; Фактически, наибольшего количества и разнообразия строматолиты достигли в протерозое, достигнув пика примерно 1200 миллионов лет назад. ^{[ 8 ]}^: 321–3

Самые ранние окаменелости чертами, , обладающие типичными для грибов относятся к палеопротерозойской эре, около 2400 миллионов лет назад; эти многоклеточные донные организмы имели нитевидные структуры, способные к анастомозам . ^{[ 23 ]}

мезопротерозое . Согласно молекулярным данным, Viridiplantae возникли где-то в палеопротерозое или ^{[ 24 ]}

Классически граница между протерозойским и фанерозойским эонами была установлена в основании кембрийского периода , когда появились первые окаменелости животных, в том числе трилобиты и археоциатиды , а также звероподобные Caveasphaera . Во второй половине 20-го века в протерозойских породах, особенно в эдиакарских породах, был обнаружен ряд ископаемых форм, что доказывает, что многоклеточная жизнь уже получила широкое распространение за десятки миллионов лет до кембрийского взрыва в так называемом Авалона Взрыв . ^{[ 25 ]} Тем не менее, верхняя граница протерозоя осталась зафиксированной на основании кембрия , который в настоящее время находится на отметке 538,8 млн лет назад.