Ваалбара

Ваалбара
	Реконструкция Ваалбары [ нужна ссылка ]
Исторический континент
Сформированный	3,6 млрд лет
Тип	суперконтинент
Сегодня часть	Кратон Каапвааль ; Кратон Пилбара ; Кратон Грюнехогна ;

Валбара сегодня

Текущее расположение кратонов Каапваал и Пилбара.

Ваалбара — гипотетический архейский суперконтинент , состоящий из кратона Каапваал (ныне на востоке Южной Африки ) и кратона Пилбара (ныне на северо-западе Западной Австралии ). Э. С. Чейни получил название из последних четырех букв названия каждого кратона . Два кратона состоят из континентальной коры, возраст которой составляет от 2,7 до 3,6 млрд лет назад , что делает Ваальбару одним из самых ранних суперконтинентов Земли . ^[1]

Существование и продолжительность жизни

Хронология жизни

−4500 —

–

—

–

−4000 —

–

—

–

−3500 —

–

—

–

−3000 —

–

—

–

−2500 —

–

—

–

−2000 —

–

—

–

−1500 —

–

—

–

−1000 —

–

—

–

−500 —

–

—

–

0 —

П
л
а
н
т
с

Членистоногие Моллюски

А
р
с
час
и
а
н

П
р
тот
т
и
р
тот
С
тот
я
с

П
час
а
н
и
р
тот
С
тот
я
с

←

Земля образовалась

←

Самая ранняя вода

←

ЛУКА

←

Самые ранние окаменелости

←

Метеориты LHB

←

Самый ранний кислород

←

Понгольское оледенение *

←

Атмосферный кислород

←

Гуронское оледенение *

←

Половое размножение

←

Самая ранняя многоклеточная жизнь

←

Самые ранние грибы

←

Самые ранние растения

←

Самые ранние животные

←

Криогенный ледниковый период *

←

Эдиакарская биота

←

Кембрийский взрыв

←

Андское оледенение *

←

Самые ранние четвероногие

←

Ледниковый период Кару *

←

Самые ранние обезьяны / человеки

←

Четвертичный ледниковый период *

( миллион лет назад )

* Ледниковые периоды

Были некоторые споры о том, когда и даже существовал ли Ваалбара. Архейско в - палеопротерозойская (2,8–2,1 млрд лет) связь между Южной Африкой и Западной Австралией была впервые предложена А. Баттоном в 1976 г. Он обнаружил широкий спектр сходства между бассейном Трансвааля в Южной Африке и бассейном Хамерсли Австралии. Баттон, однако, поместил Мадагаскар между Африкой и Австралией и пришел к выводу, что Гондвана, должно быть, имела долгую стабильную тектоническую историю. ^[2] Аналогично, в реконструкции Роджерса 1993 , 1996 годов самым старым континентом является Ур . Однако в реконструкциях Роджерса Каапваал и Пилбара расположены далеко друг от друга уже в их конфигурации Гондваны, и эта реконструкция противоречит более поздним орогеническим событиям и несовместима с гипотезой Ваалбары. ^[3]

Чейни (1996) , тем не менее, обнаружил тройное стратиграфическое сходство и предположил, что эти два кратона когда-то образовывали континент, который он назвал Ваалбара. Эта модель подтверждается палеомагнитными данными Zegers, de Wit & White 1998 . ^[4]Однако реконструкции палеоширот двух кратонов в возрасте 2,78–2,77 млрд лет неоднозначны. В реконструкции Wingate 1998 они не перекрываются, но в более поздних реконструкциях они совпадают, например Strik et al. 2003 . ^[5]

Другие ученые оспаривают существование Ваальбары и объясняют сходство между двумя кратонами продуктом глобальных процессов. Они указывают, например, на мощные вулканические отложения на других кратонах, таких как Амазония , Сан-Франциско и Карнатака . ^[6]

Зимгарн, еще один предполагаемый суперкратон, состоящий из кратонов Зимбабве и Йилгарн возрастом 2,41 млрд лет назад, отличается от Ваалбары. Зимгарн должен был распасться около 2,1–2,0 млрд лет назад, чтобы вновь собраться в кратоны Калахари и Западной Австралии (Йилгарн и Пилбара) около 1,95–1,8 млрд лет назад. ^[7]

Архейско-палеопротерозойский кратон Грунехогна на Земле Королевы Мод в Восточной Антарктиде формировал восточную часть кратона Калахари на протяжении как минимум миллиарда лет. Грюнехогна столкнулась с остальной частью Восточной Антарктиды во время мезопротерозойской сборки суперконтинента Родиния и Гренвильской складчатости . Неопротерозойская панафриканская складчатость и объединение Гондваны/ Паннотии образовали большие зоны сдвига между Грунехогной и Калахари. Во время юрского распада Гондваны эти зоны сдвига окончательно отделили Грунехогну и остальную часть Антарктиды от Африки. ^[8]На пиках Аннандагс в Антарктиде, единственных обнаженных частях Грюнехогны, обломочные цирконы из нескольких коровых источников были датированы 3,9–3,0 млрд лет назад, что позволяет предположить, что внутрикоровая переработка сыграла важную роль в формировании первых кратонов. ^[9]

Кратон Каапвааль отмечен такими драматическими событиями, как внедрение комплекса Бушвельд (2,045 млрд лет назад) и ударное событие Вредефорт (2,025 млрд лет назад), и никаких следов этих событий не было обнаружено в кратоне Пилбара, что ясно указывает на то, что два кратона были разделены до 2,05 млрд лет назад. ^[10] Более того, геохронологические и палеомагнитные данные показывают, что два кратона имели ротационное разделение на 30 ° по широте в период 2,78–2,77 млрд лет назад, что указывает на то, что они больше не соединялись после ок. 2,8 миллиарда лет назад. ^[11]

Таким образом, Ваальбара оставалась стабильной в течение 1–0,4 млрд лет назад и, следовательно, имела продолжительность жизни, аналогичную продолжительности жизни более поздних суперконтинентов, таких как Гондвана и Родиния . ^[10]Некоторые палеомагнитные реконструкции предполагают, что палеоархейская прото-Ваальбара возможна, хотя существование этого континента возрастом 3,6–3,2 млрд лет не может быть доказано. ^[12]

Доказательство

Кратон Каапваал в Южной Африке и кратон Пилбара в Западной Австралии имеют схожие последовательности покровов раннего докембрия . ^[13] Барбертон Каапвааля Гранитно-зеленокаменный террейн и восточный блок Пилбара свидетельствуют о четырех крупных падениях метеоритов между 3,2 и 3,5 миллиардами лет назад. ^[14] Подобные зеленокаменные пояса встречаются на окраинах кратона Верхний в Канаде. ^[15]

Высокие температуры, созданные силами ударов, превратили отложения в маленькие стеклянные шарики. ^[16] Сферулы возрастом 3,5 миллиарда лет существуют в Южной Африке, а сферулы аналогичного возраста были найдены в Западной Австралии; ^[16] это старейшие из известных продуктов воздействия на Землю. ^[17] Сферулы напоминают стекловидные хондры (округлые гранулы) в углеродистых хондритах , которые встречаются в богатых углеродом метеоритах и лунных почвах. ^[16]

Удивительно схожие литостратиграфические и хроностратиграфические структурные последовательности между этими двумя кратонами отмечены для периода 3,5–2,7 млрд лет назад. ^[18] Палеомагнитные данные по двум ультраосновным комплексам кратонов показали, что в возрасте 3,87 млрд лет назад два кратона могли быть частью одного и того же суперконтинента. ^[18] И кратоны Пилбара, и Каапвааль демонстрируют разломы растяжения, которые были активны около 3,47 млрд лет назад во время кислого вулканизма и были ровесниками ударных слоев. ^[18]

Происхождение жизни

Кратоны Пилбара и Каапвааль содержат хорошо сохранившиеся архейские микрофоссилии. Бурение выявило следы микробной жизни и фотосинтеза архейского периода как в Африке, так и в Австралии. ^[19]Самым старым широко признанным свидетельством фотосинтеза ранних форм жизни являются молекулярные окаменелости , обнаруженные в сланцах возрастом 2,7 млрд лет в кратоне Пилбара . Эти окаменелости были интерпретированы как следы эукариотов и цианобактерий , хотя некоторые ученые утверждают, что эти биомаркеры, должно быть, проникли в эти породы позже, и датируют окаменелости 2,15–1,68 млрд лет назад. ^[20]Этот более поздний временной интервал согласуется с оценками, основанными на молекулярных часах эукариот , которые датируют последнего общего предка 1,8–1,7 млрд лет назад. Если окаменелости Пилбара являются следами ранних эукариот, они могут представлять группы, которые вымерли до появления современных групп. ^[21]

См. также

Примечания

^ Зегерс, де Вит и Уайт 1998 , Аннотация
^ Кнопка 1976 , Краткое описание, с. 262; реконструкцию Баттона см. на рис. 20ф, с. 286
^ де Кок, Эванс и Бьюкс 2009 , Введение, стр. 145–146
^ Чжао и др. 2004 , стр. 96–98.
^ Стрик и др. 2003 , Последствия гипотезы Ваалбара, стр. 19–20, рис. 11
^ Нельсон, Трендалл и Альтерманн 1999 , Независимое развитие кратонов Пилбара и Каапвааль - последствия, стр. 186–187.
^ Смирнов и др. 2013 , Аннотация
^ Маршалл и др. 2010 , Геология кратона Грунехогна, стр. 2278–2280.
^ Маршалл и др. 2010 , Выводы, с. 2298
^ Jump up to: ^а ^б Зегерс, де Вит и Уайт, 1998 , Обсуждение, стр. 255–257.
^ Wingate 1998 , Аннотация
^ Биггин и др. 2011 , с. 326
^ де Кок 2008 , стр. VII.
^ Байерли и др. 2002 , Аннотация
^ Нитеску, Круден и Бейли 2006 , Рис. 1, с. 2
^ Jump up to: ^а ^б ^с Эриксон 1993 , с. 27
^ Лоу и Байерли 1986 , с. 83
^ Jump up to: ^а ^б ^с Зегерс и Окампо, 2003 г.
^ Филиппот и др. 2009 , Аннотация; Вальдбауэр и др. 2009 , Выводы, с. 45
^ Расмуссен и др. 2008 , с. 1101.
^ Парфри и др. 2011 , Обсуждение, с. 13626.

Ссылки

Биггин, Эй Джей; де Вит, MJ; Ланжерайс, К.Г.; Зегерс, Т.Э.; Воуте, С.; Деккерс, MJ; Дрост, К. (2011). «Палеомагнетизм архейских пород группы Онвервахт, Зеленокаменный пояс Барбертон (южная Африка): свидетельства стабильного и потенциально изменяющегося геомагнитного поля примерно на 3,5 млрд лет назад» . Письма о Земле и планетологии . 302 (3): 314–328. Бибкод : 2011E&PSL.302..314B . дои : 10.1016/j.epsl.2010.12.024 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Баттон, А. (1976). «Бассейны Трансвааля и Хамерсли — обзор развития бассейнов и месторождений полезных ископаемых» (PDF) . Минеральное дело . 8 (4): 262–293. ОСЛК 13791945 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Байерли, Греция; Лоу, ДР; Вуден, Дж.Л.; Се, X. (2002). «Архейский ударный слой из кратонов Пилбара и Каапвааль» . Наука . 297 (5585): 1325–1327. Бибкод : 2002Sci...297.1325B . дои : 10.1126/science.1073934 . ПМИД 12193781 . S2CID 23112906 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Чейни, ES (1996). «Стратиграфия последовательностей и тектоническое значение плит Трансваальской последовательности на юге Африки и ее эквивалента в Западной Австралии». Докембрийские исследования . 79 (1–2): 3–24. Бибкод : 1996PreR...79....3C . дои : 10.1016/0301-9268(95)00085-2 .
де Кок, Миссури (2008). Палеомагнетизм избранных неоархейско-палеопротерозойских покровных толщ кратона Каапвааль и его значение для Ваалбара (доктор философии). Университет Йоханнесбурга . Проверено 12 сентября 2016 г.
де Кок, Миссури; Эванс, ПАПА; Бьюкс, Нью-Джерси (2009). «Подтверждение существования Ваалбары в неоархее» . Докембрийские исследования . 174 (1): 145–154. Бибкод : 2009PreR..174..145D . doi : 10.1016/j.precamres.2009.07.002 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Эриксон, Джон (1993). Кратеры, пещеры и каньоны – погружение под поверхность Земли . ISBN 978-0-8160-2590-9 .
Лоу, ДР; Байерли, GR (1986). «Раннеархейские силикатные сферулы вероятного ударного происхождения, Южная Африка и Западная Австралия». Геология . 14 (1): 83–86. Бибкод : 1986Geo....14...83L . doi : 10.1130/0091-7613(1986)14<83:EASSOP>2.0.CO;2 .
Маршалл, HR; Хоксворт, CJ; Стори, компакт-диск; Дуиме, Б.; Лит, ПТ; Мейер, HP; Тамм-Бакл, С. (2010). «Гранит Аннандагстоппане, Восточная Антарктида: свидетельства архейской внутрикоровой переработки в кратоне Каапваал-Грюнехогна из изотопов циркона O и Hf» (PDF) . Журнал петрологии . 51 (11): 2277–2301. Бибкод : 2010JPet...51.2277M . doi : 10.1093/petrology/egq057 . Проверено 14 мая 2016 г. .
Нельсон, доктор медицинских наук; Трендалл, AF; Альтерманн, В. (1999). «Хронологические корреляции между кратонами Пилбара и Каапвааль» (PDF) . Докембрийские исследования . 97 (3): 165–189. Бибкод : 1999PreR...97..165N . дои : 10.1016/S0301-9268(99)00031-5 . Проверено 17 апреля 2016 г.
Нитеску, Б.; Круден, Арканзас; Бейли, Р.К. (2006). «Структура земной коры и последствия для тектонической эволюции архейского кратона Западный Верхний на основе прямого и обратного гравитационного моделирования» . Тектоника . 25 (TC1009): н/д. Бибкод : 2006Tecto..25.1009N . дои : 10.1029/2004TC001717 .
Парфри, Лаура Вегенер ; Лар, Дэниел Дж.Г.; Нолл, Эндрю Х.; Кац, Лаура А. (16 августа 2011 г.). «Оценка времени ранней диверсификации эукариот с помощью мультигенных молекулярных часов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (33): 13624–13629. Бибкод : 2011PNAS..10813624P . дои : 10.1073/pnas.1110633108 . ПМК 3158185 . ПМИД 21810989 .
Филиппот, П.; Ван Кранендонк, М.; Ван Зуилен, М.; Лепот, К.; Ривиди, Н.; Тейтлер, Ю.; Томазо, К.; Блан-Валлерон, М.-М.; Руши, Ж.-М.; Грош, Э.; де Вит, М. (2009). «Ранние следы исследований жизни при бурении архейских гидротермальных и осадочных пород кратона Пилбара, Западная Австралия, и зеленокаменного пояса Барбертон, Южная Африка» . Comptes Рендус Палевол . 8 (7): 649–663. Бибкод : 2009CRPal...8..649P . дои : 10.1016/j.crpv.2009.06.006 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Расмуссен, Б.; Флетчер, ИК; Брокс, Джей-Джей; Килберн, MR (2008). «Переоценка первого появления эукариот и цианобактерий» (PDF) . Природа . 455 (7216): 1101–1104. Бибкод : 2008Natur.455.1101R . дои : 10.1038/nature07381 . ПМИД 18948954 . S2CID 4372071 . Проверено 24 апреля 2016 г.
Роджерс, Джей-Джей (1993). «Индия и Ур» . Геологическое общество Индии . 42 (3): 217–222 . Проверено 17 марта 2016 г.
Роджерс, JJW (1996). «История континентов за последние три миллиарда лет». Журнал геологии . 104 (1): 91–107, Чикаго. Бибкод : 1996JG....104...91R . дои : 10.1086/629803 . JSTOR 30068065 . S2CID 128776432 .
Смирнов А.В.; Эванс, Д.А.; Эрнст, Р.Э.; Седерлунд, У.; Ли, ZX (2013). «Торговые партнеры: тектоническое происхождение южной Африки и западной Австралии, в архейских суперкратонах Ваальбара и Зимгарн» (PDF) . Докембрийские исследования . 224 : 11–22. Бибкод : 2013PreR..224...11S . doi : 10.1016/j.precamres.2012.09.020 . Проверено 26 марта 2016 г.
Стрик, Г.; Блейк, Т.С.; Зегерс, Т.Э.; Уайт, Ш.; Ланжерайс, К.Г. (2003). «Палеомагнетизм паводковых базальтов в кратоне Пилбара, Западная Австралия: позднеархейский континентальный дрейф и старейшее известное изменение геомагнитного поля» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 108 (B12): 2551. Бибкод : 2003JGRB..108.2551S . дои : 10.1029/2003jb002475 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Вальдбауэр, младший; Шерман, Л.С.; Самнер, ДЮ; Вызов, RE (2009). «Позднеархейские молекулярные окаменелости из супергруппы Трансвааля свидетельствуют о древности микробного разнообразия и аэробиоза» . Докембрийские исследования . 169 (1): 28–47. Бибкод : 2009PreR..169...28W . дои : 10.1016/j.precamres.2008.10.011 . Архивировано из оригинала 4 июня 2016 года . Проверено 24 апреля 2016 г.
Вингейт, MTD (1998). «Палеомагнитный тест связи Каапваал-Пилбара (Ваалбара) в возрасте 2,78 млрд лет назад» . Южноафриканский геологический журнал . 101 (4): 257–274 . Проверено 12 сентября 2016 г.
Зегерс, Т.Э.; де Вит, MJ; Уайт, С.Х. (1998). «Ваалбара, старейший собранный континент Земли? Комбинированный структурный, геохронологический и палеомагнитный тест» (PDF) . Терра Нова . 10 (5): 250–259. Бибкод : 1998TeNov..10..250Z . CiteSeerX 10.1.1.566.6728 . дои : 10.1046/j.1365-3121.1998.00199.x . S2CID 52261989 . Проверено 17 апреля 2016 г.
Зегерс, Т.Э.; Окампо, А. (2003). Ваальбара и тектонические эффекты мегаудара в раннем архее 3470 млн лет назад . Третья Международная конференция по ударам крупных метеоритов. Нордлинген, Германия . Проверено 12 сентября 2016 г.
Чжао, Г.; Сан, М.; Уайльд, ЮАР; Ли, С. (2004). «Палео-мезопротерозойский суперконтинент: сборка, рост и распад» . Обзоры наук о Земле . 67 (1): 91–123. Бибкод : 2004ESRv...67...91Z . doi : 10.1016/j.earscirev.2004.02.003 . Проверено 12 сентября 2016 г.

[Zegers-etal-1998-Abst-1] Зегерс, де Вит и Уайт 1998 , Аннотация

[2] Кнопка 1976 , Краткое описание, с. 262; реконструкцию Баттона см. на рис. 20ф, с. 286

[3] де Кок, Эванс и Бьюкс 2009 , Введение, стр. 145–146

[4] Чжао и др. 2004 , стр. 96–98.

[5] Стрик и др. 2003 , Последствия гипотезы Ваалбара, стр. 19–20, рис. 11

[6] Нельсон, Трендалл и Альтерманн 1999 , Независимое развитие кратонов Пилбара и Каапвааль - последствия, стр. 186–187.

[7] Смирнов и др. 2013 , Аннотация

[8] Маршалл и др. 2010 , Геология кратона Грунехогна, стр. 2278–2280.

[9] Маршалл и др. 2010 , Выводы, с. 2298

[Zegers-etal-Disc-10] Jump up to: ^а ^б Зегерс, де Вит и Уайт, 1998 , Обсуждение, стр. 255–257.

[11] Wingate 1998 , Аннотация

[12] Биггин и др. 2011 , с. 326

[13] де Кок 2008 , стр. VII.

[14] Байерли и др. 2002 , Аннотация

[15] Нитеску, Круден и Бейли 2006 , Рис. 1, с. 2

[crater-16] Jump up to: ^а ^б ^с Эриксон 1993 , с. 27

[lowe-17] Лоу и Байерли 1986 , с. 83

[mega-18] Jump up to: ^а ^б ^с Зегерс и Окампо, 2003 г.

[19] Филиппот и др. 2009 , Аннотация; Вальдбауэр и др. 2009 , Выводы, с. 45

[20] Расмуссен и др. 2008 , с. 1101.

[FOOTNOTEParfreyLahrKnollKatz2011Discussion,_p._13626-21] Парфри и др. 2011 , Обсуждение, с. 13626.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]