Arkean aikakauden yleiset ominaisuudet

Archean on vanhin aikakausi, jonka yläraja on noin 2,5 miljardia vuotta sitten ja alaraja 3,8-4 miljardia vuotta sitten.

Arkeaanisen aikakauden kesto on noin 1,5 miljardia vuotta. Tänä aikana ensisijainen mannermainen kuori saa muotonsa loppuun, ja vulkaanista alkuperää oleva vuoristoinen reliefi ilmestyy.

Maa-alueita edustavat Gondwanaland ja Laurasia.

Ilmakehän tiheys on pieni ja se koostuu ammoniakista, vedystä, metaanista, rikkivedystä, vesihöyrystä, hiilimonoksidista ja hiilidioksidista. Siinä ei ole happea.

Asiantuntijat ehdottavat, että valtameren vesi oli tuolloin hieman murtovettä. Ilmastoalue oli jo selvä.

Mannerten pinnalle paljastuneet kivet ovat arkean ikäisiä, mutta niiden tunnistamista vaikeuttaa se, että näiden kallioiden paljastumat peittävät paksuja nuorempia kivikerroksia.

Jopa paikoissa, joissa ne ovat esillä, on mahdotonta määrittää niiden alkuperäistä luonnetta, koska ne ovat erittäin metamorfoituneita.

Lisäksi muinaiset kivet sulaivat ja tuhoutuivat magmaattisten tunkeutumisten aikana, mikä tarkoittaa, että toistaiseksi ei ole löydetty jälkeä primaarisesta maankuoresta.

Pohjois-Amerikassa tunnetaan suuria alueita, joilla arkealaiset kivet ovat altistuneet pinnalle, nämä ovat:

• Canadian Shield, joka sijaitsee Hudsonin lahden molemmin puolin;
• Kalliovuoret.

Kanadan kilven arkealaiset kivet ovat paikoin nuorempien kivien päällä. Vanhimmat tunnetut kivet ovat marmori, liuskekivi ja kideliuske.

Kalkkikivet ja liuskeet suljettiin laavalla. Myöhemmin ne joutuivat voimakkaille tektonisille liikkeille ja voimakkaalle muodonmuutokselle.

Pitkäaikaisen denudation seurauksena ne nousivat paikoin pintaan.

Kalliovuorten arkeiset kivet muodostavat yksittäisten huippujen, kuten Pikes Peakin ja monien vuorijonojen, harjanteita.

Ruotsissa, Norjassa, Suomessa ja Venäjällä on arkealaisia ​​kivipaljastoita - nämä ovat metamorfoituneita sedimenttikiviä ja graniitteja. Arkealaisia ​​kiviä löytyy Siperian etelä- ja kaakkoisosista, Kiinasta, Länsi-Australiasta, Afrikasta ja Etelä-Amerikan koillisosasta.

Etelä-Afrikan arkeanisista kivistä ja Kanadan Ontarion maakunnasta löydettiin jälkiä yksisoluisten sinilevien pesäkkeistä ja jälkiä bakteerien aktiivisuudesta.

Arkean ilmasto

1800-luvun tiedemiesten keskuudessa vallitseva näkemys oli, että maan pinnan lämpötila muinaisina aikoina ylläpidettiin pääasiassa sisäisen lämmön avulla.

Todennäköisesti tämä piti paikkansa planeetan varhaisimmista kehitysvaiheista - kuun ja ydinvoimasta. Mutta arkean aikakaudella ilmakehä ja hydrosfääri olivat jo olemassa, ja lämmön jakautumisessa maan pinnalla päärooli oli Auringon energialla.

Jos tämä hyväksytään todeksi, niin Arkeanissa oli ilmastovyöhykettä, koska Auringon lämmön määrä riippuu paikan leveysasteesta.

Joitakin todisteita ilmastovyöhykkeestä vahvistavat kuitenkin yksittäiset tosiasiat - nämä ovat muinaisten metamorfoituneiden jäätiköiden - tillite -löytöjä.

Heidän jäännöksensä on löydetty Pohjois-Amerikasta, Keski- ja Etelä-Afrikasta, Etelä-Australiasta ja Siperiasta.

Valitettavasti tutkijat eivät ole vielä pystyneet määrittämään keskuksiaan eivätkä näiden jäätiköiden liikesuuntaa.

Pohjois-Amerikassa jäätiköiden jälkiä voidaan jäljittää nykyisen 42. leveysasteen leveyspiirin pohjoispuolella lähes 1850 km ja pohjoiseen 370 km.

Varhaisen proterotsoisen tilliittien paksuuden havaittiin olevan 160-180 metriä.

Tilliitin horisontteja peittää saviliuskeet, ja niiden kerääntyminen tapahtui järvi- tai jokiolosuhteissa.

Huomautus 1

Siten tapahtui jääkauden ja interglasiaalisen aikakauden vuorottelu.

Tänä aikana jäätiköiden koko kutistui ja tilalle tuli jäätikköperäisiä järviä.

Muinainen jäätikkö, N.M. Strakhov, oli vuoristoluonteinen.

Todennäköisesti nykyajan Etelämantereen jäätiköitä ei vielä ollut arkeisella ja proterotsoisella alueella, koska siellä ei ollut valtavia mannermassoja.

Muinaiset jäätiköt ovat saattaneet peittää joidenkin vuorten huiput ja laskeutua kielillä juurelle.

Jäätikköihin liittyy metamorfoituneita orgaanisia jäänteitä – grafiittiliuskoja. Tämän primitiivisen kasvillisuuden esiintyminen muinaisissa valtamerissä viittaa siihen, että tietyillä planeetan alueilla ilmasto oli suhteellisen lämmin.

Itse ilmakehän lämpötila voi tutkijoiden mukaan nousta 120 asteeseen.

Muistio 2

Tiedot ovat hyvin niukat, mutta niiden avulla voimme kuitenkin päätellä, että ilmastovyöhyke oli olemassa maapallolla 2-3 miljardia vuotta sitten, mutta tutkijat eivät käytännössä tiedä, mitkä vyöhykkeet olivat olemassa ja missä ne kulkivat.

Arkeanin kasvisto ja eläimistö

Arkean aikakaudella on neljä aikakautta:

1. Eoarchaean;
2. paleoarkealainen;
3. Mesoarkealainen;
4. uusarkealainen.

400 miljoonaa vuotta kestävä eoarkea on arkean aikakauden alku. Meteoriitit putoavat maan päälle, muodostuu kraattereita ja maankuoren ja hydrosfäärin aktiivinen muodostuminen on meneillään.

Happea ja typpeä maapallon ilmakehässä on edelleen hyvin vähän, mutta merkittävä osa kuuluu hiilidioksidille. Näissä olosuhteissa ilmestyivät ensimmäiset organismit - syanobakteerit, jotka jättivät jälkeensä jätetuotteita, jotka tuottivat happea fotosynteesin kautta.

Eoarkealla syntyi ensimmäinen maanpäällinen, Vaalbara.

Toinen, paleoarkealainen aikakausi kesti 200 miljoonaa vuotta. Ensimmäisen mantereen muodostuminen saatiin päätökseen, ja toinen matala valtameri ilmestyi. Päivän pituus oli tähän aikaan 15 tuntia. Maan magneettikenttä vahvistui, koska ydin muuttui kiinteämmäksi.

Tutkijat uskovat, että tähän aikaan ilmestyivät ensimmäiset elävät organismit - ensimmäiset bakteerit.

Mesoarkealla, joka kesti 0,4 miljardia vuotta, tapahtui Vaalbaran halkeama. Grönlannin nykyaikainen kraatteri ilmestyi juuri silloin törmäyksen seurauksena asteroidin kanssa. Ehkä tähän aikaan planeetalla alkoi ensimmäinen Pongol-jäätikkö.

Mesoarkealla syanobakteerien määrä lisääntyy.

Arkealainen aikakausi päättyy uusarkeaan 2,5 miljardia vuotta sitten.

Tähän mennessä maankuoren muodostuminen on valmis ja suuri määrä happea vapautuu. Maan ilmakehä muuttui tuolloin täysin ja hapesta tuli hallitseva kaasu.

Väkivaltaisen vulkaanisen toiminnan seurauksena muodostui jalometalleja ja kiviä. Eläinmuodot ovat hyvin pieniä, mutta ne olivat kuitenkin todellisia eläviä mikro-organismeja.

Karbonaatti- ja piipitoiset sedimenttikivet ovat syanobakteerien luomia.

Tällä hetkellä ensimmäiset prokaryootit - esinukleaariset yksisoluiset organismit - ilmestyvät.

Arkean lopussa bakteerien seksuaalinen lisääntymisprosessi alkaa, ja ensimmäiset monisoluiset mikro-organismit ilmestyvät.

Myöhemmin joistakin niistä tuli maan organismeja, kun taas toinen osa sai vesilintujen ominaisuuksia ja asettui veteen.

Huomautus 3

Arkean aikakausi kokonaisuudessaan on vanhin ajanjakso Maan elämässä; tähän aikaan ilmestyi fotosynteesi, tapahtui kasviston ja eläimistön erottaminen ja muodostui maanosien ja valtamerten ääriviivat. Tärkeä kohta oli hapen kertyminen, joka muutti planeetan ilmaverhon rakennetta ja aiheutti uusia kemiallisia prosesseja.

Arkean aikakausi- vanhin, varhaisin ajanjakso maankuoren historiassa. SISÄÄN Arkean aikakausi Ensimmäiset elävät organismit syntyivät. He olivat heterotrofeja ja käyttivät orgaanisia yhdisteitä ravinnoksi. Loppu Arkean aikakausi- Maan ytimen muodostumisaika ja tulivuoren toiminnan voimakas lasku, mikä mahdollisti elämän kehittymisen planeetalla.
Arkean aikakausi joka alkoi noin 4 miljardia vuotta sitten ja kesti noin 1,5 miljardia vuotta. Arkean aikakausi jaettu 4 jaksoon: Eoarkea, Paleoarkea, Mesoarkea, Neoarkea

Maankuori

Arkean aikakauden alempi ajanjakso - Eoarkea 4 - 3,6 miljardia vuotta sitten.
Noin 4 miljardia vuotta sitten maa muodostui planeettaksi. Lähes koko pinta oli peitetty tulivuorilla ja laavajoet virtasivat kaikkialla. Suuria määriä purkautunut laava muodosti maanosia ja valtamerten altaita, vuoria ja tasankoja. Jatkuva vulkaaninen aktiivisuus, altistuminen korkeille lämpötiloille ja korkealle paineelle johti erilaisten mineraalien muodostumiseen: erilaisia ​​malmeja, rakennuskiviä, kuparia, alumiinia, kultaa, kobolttia, rautaa, radioaktiivisia mineraaleja ja muita. Noin 3,8 miljardia vuotta sitten Ensimmäiset luotettavasti vahvistetut magmaiset ja metamorfiset kivet, kuten graniitti, dioriitti ja anortosiitti, muodostuivat Maahan. Näitä kiviä löydettiin monista paikoista: Grönlannin saarelta, Kanadan ja Baltian kilpien sisäpuolelta jne.

Neoarkea 2,8 - 2,5 miljardia vuotta sitten - arkean aikakauden viimeinen ajanjakso, joka päättyi 2,5 miljardia vuotta sitten, on suurimman osan mannerkuoren muodostumisaikaa, mikä osoittaa maan mantereiden poikkeuksellista ikiaikaa. Arkean aikakauden ilmapiiri ja ilmasto. Alussa Arkean aikakausi Maapallolla oli vähän vettä; yhden valtameren sijasta oli vain matalia altaita, jotka eivät olleet yhteydessä toisiinsa. Tunnelma Arkean aikakausi, koostui pääasiassa hiilidioksidista CO2 ja sen tiheys oli paljon nykyistä suurempi. Hiilidioksidiilmakehän ansiosta veden lämpötila oli 80-90°C. Typpipitoisuus oli pieni, noin 10-15 %. Happea, metaania ja muita kaasuja ei ollut juuri lainkaan. Ilmakehän lämpötila nousi 120 asteeseen.

Arkean aikakauden kasvisto ja eläimistö

Arkealainen aikakausi Tämä on ensimmäisten organismien syntymän aika. Ensimmäiset planeettamme asukkaat olivat anaerobisia bakteereja. Maapallon elämän evoluution tärkein vaihe liittyy fotosynteesin syntymiseen, joka määrittää orgaanisen maailman jakautumisen kasveihin ja eläimiin. Ensimmäiset fotosynteettiset organismit olivat prokaryoottiset (esinukleaariset) syanobakteerit ja sinilevät. Sitten ilmestyneet eukaryoottiset vihreälevät vapautuivat valtamerestä ilmakehään vapaata happea, mikä vaikutti happiympäristössä elämään pystyvien bakteerien syntymiseen.
Samaan aikaan arkeaanisen proterotsoisen aikakauden rajalla tapahtui kaksi muuta suurta evoluutiotapahtumaa - seksuaalinen prosessi ja monisoluisuus ilmestyivät. Haploidisilla organismeilla (bakteerit ja sinivihreät) on yksi sarja kromosomeja. Jokainen uusi mutaatio ilmenee välittömästi niiden fenotyypissä. Jos mutaatio on hyödyllinen, se säilytetään valinnalla, jos se on haitallinen, se eliminoidaan valinnalla. Haploidiset organismit sopeutuvat jatkuvasti ympäristöönsä, mutta ne eivät kehitä olennaisesti uusia ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Seksuaalinen prosessi lisää dramaattisesti mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteisiin, koska kromosomeihin syntyy lukemattomia yhdistelmiä.

Varhaisin ja vanhin maankuoren kehityskausi on arkean aikakausi. Juuri tähän aikaan tiedemiesten mukaan ilmestyivät ensimmäiset elävät heterotrofiset organismit, jotka käyttivät erilaisia ​​orgaanisia yhdisteitä ravinnoksi. Arkeaanisen aikakauden lopussa planeettamme ydin oli muodostumassa, tulivuorten aktiivisuus väheni nopeasti, minkä vuoksi elämä alkoi kehittyä maapallolla.

Arkean aikakausi alkoi noin 4 000 000 000 vuotta sitten ja kesti noin 1,56 miljardia vuotta. Se on jaettu neljään ajanjaksoon: uusarkean, paleoarkean, mesoarkean ja eoarkean.

Arkean aikakaudella

Neoarkean aikana, joka tapahtui noin 4000 miljoonaa vuotta sitten, maapallo muodostui jo planeettaksi. Lähes koko alue oli tulivuorten miehittämä, joka purkautui suuria määriä laavaa. Sen kuumat joet muodostivat maanosia, tasankoja, vuoria ja valtameren painaumia. Jatkuva vulkaaninen toiminta ja korkeat lämpötilat johtivat mineraalien - malmin, kuparin, alumiinin, kullan, rakennuskiven, koboltin ja raudan - muodostumiseen. Noin 3,67 miljardia vuotta sitten muodostui ensimmäiset metamorfiset ja (graniitti, anortosiitti ja dioriitti), joita löydettiin useista paikoista: Baltian ja Kanadan kilpiltä, ​​Grönlannin saarelta jne.

Paleoarkean aikana (3,7-3,34 miljardia vuotta sitten) syntyi ensimmäinen maanosa - Valbara - ja yksi valtameri. Samaan aikaan valtamerten harjujen rakenne muuttui, mikä johti asteittaiseen veden määrän kasvuun ja hiilidioksidin määrän vähenemiseen Maan ilmakehässä.

Sitten tuli Mesoarchean, jonka aikana supermanner alkoi hitaasti hajota. Neoarkean, joka päättyi noin 2,65 miljardia vuotta sitten, muodostui päämannermassa. Tämä tosiasia puhuu planeettamme kaikkien mantereiden antiikista.

Ilmasto ja ilmapiiri

Arkean aikakaudelle oli ominaista pieni vesimäärä. Valtavan yhden valtameren sijasta oli vain matalia altaita, jotka sijaitsevat erillään toisistaan. Ilmakehä koostui pääasiassa kaasusta (hiilidioksidi - kemiallinen kaava CO2), sen tiheys oli paljon suurempi kuin nykyään. Veden lämpötila nousi 90 asteeseen. Typpeä ilmakehässä oli vähän, noin 10-15 prosenttia. Metaania, happea ja joitain muita kaasuja ei käytännössä ollut. Itse ilmakehän lämpötila oli tutkijoiden mukaan 120 astetta.

Arkean aikakausi: Biologia

Tänä aikana ensimmäiset yksinkertaisimmat organismit syntyvät. Anaerobisista bakteereista tuli maapallon ensimmäiset asukkaat. Arkean aikakaudella ilmestyivät ensimmäiset fotosynteettiset organismit - sinilevät (esinukleaariset) ja sinilevät, jotka alkoivat vapauttaa vapaata happea ilmakehään Maan valtameristä. Tämä vaikutti elävien organismien syntymiseen, jotka pystyivät selviytymään happiympäristössä.

Mutta arkeotsoinen aikakausi on tärkeä paitsi fotosynteesin ilmaantumisen kannalta. Tällä hetkellä tapahtui kaksi tärkeämpää evoluutiotapahtumaa: monisoluisuus ja seksuaalinen prosessi ilmestyivät, mikä lisäsi jyrkästi sopeutumista ympäristöolosuhteisiin monien kromosomiyhdistelmien luomisen vuoksi.

Archaea

Yleistä tietoa ja jako

Arkealainen, arkealainen aikakausi (kreikan kielestä ἀρχαῖος (archios) - muinainen) on geologinen aikakausi, joka edeltää proterotsoiikkaa. Arkeaanin ylärajan oletetaan olevan noin 2,5 miljardia vuotta sitten (±100 miljoonaa vuotta). Alarajalle, jota Kansainvälinen stratigrafinen komissio ei vieläkään ole virallisesti tunnustanut, - 3,8-4 miljardia vuotta sitten. Arkeaanisen alarajan epämääräisyys selittyy sen määritelmän kahdella teorialla: niistä ensimmäisen mukaan arkean aikakauden alaraja on muinaisten organismien löydöt, jotka ovat peräisin 3,8 miljardia vuotta sitten; toisen mukaan teorian mukaan alarajaksi tulisi katsoa kylmän jakson loppua, joka hallitsi koko arkealaista eongadeaa (katarcheaa) edeltävän ajanjakson. Arkeaanin kesto on noin 1,5 miljardia vuotta.

Arkealainen, nykyaikaisten käsitysten mukaan, on jaettu 4 ajanjaksoon: Eoarchean, Paleoarchean, Mechoarchean ja Neoarchean, jotka erotetaan puhtaasti kronologisesti. Aiemmin arkeaan sisältyi katarkealainen, joka on tällä hetkellä erotettu erilliseksi eoniksi.

Eoarchean on arkean aikakauden alempi ajanjakso, joka kattaa ajanjakson 4–3,6 miljardia vuotta sitten. Eoarchean on merkittävä hydrosfäärin muodostumisen ja ensimmäisten prokaryoottien, stromatoliittien ja muinaisten kivien oletettujen jäänteiden löytämisen aika.

Eorkean jälkeinen aika, paleoarkea, on Maan historian ensimmäisen supermantereen - Vaalbaran ja yhdistyneen maailmanvaltameren - muodostumisaikaa. Ensimmäiset luotettavat elävien organismien (bakteerien) jäännökset ja jäljet ​​niiden elintärkeästä toiminnasta ovat peräisin tästä ajasta. Paleoarkean kesto on 400 miljoonaa vuotta.

Paleoarkean jälkeen tuli Mesoarkea, joka kesti 3,2-2,8 miljardia vuotta sitten. Ajankohta on mielenkiintoinen Vaalbaran jakautumisen ja muinaisten elämänmuotojen fossiilien laajan levinneisyyden vuoksi.

Lopuksi, arkean aikakauden viimeinen ajanjakso - Neoarkean, joka päättyi 2,5 miljardia vuotta sitten, on mantereen maankuoren suurimman osan muodostumisaika, mikä osoittaa maan mantereiden poikkeuksellista antiikin aikaa.

Tektoniikka

Arkeaniselle tektoniikalle on ensinnäkin tunnusomaista vanhimpien mannerten ytimien (kilpien) muodostumisen alku, jonka jäänteitä löydettiin kaikilta muinaisilla alustoilla paitsi kiinalais-korealaisista ja eteläkiinalaisista. Mannerten ytimien muodostuminen liittyy Kuolan (saame; Baltic Shield) tai Transvaalin (Etelä-Afrikka) taittumiseen, joka ilmestyi noin 3 miljardin vuoden vaihteessa, ja Valkoisenmeren laskostukseen (Baltic Shield), joka tunnetaan myös ns. Kenoran (Canadian Shield) tai Rhodesian taitto (Etelä-Afrikka), joka ilmestyi noin 2600 miljoonaa vuotta sitten.

Aluksi maapallolla ei ollut suuria mannermuodostelmia, mikä johtui korkeasta geologisesta aktiivisuudesta.

Mutta noin 3,6 miljardia vuotta sitten kaikki muuttui ja Maan mantereet yhdistyivät hypoteettiseksi supermantereeksi Valbaraksi. Tämän vahvistavat geokronologiset ja paleomagneettiset tutkimukset kahden arkealaisen kratonin tai protomantereen välillä: Kaapval Cratonin (Kaapvalin maakunta, Etelä-Afrikka) ja Pilbara Cratonin (Pilbaran alue, Länsi-Australia). Lisätodisteena on näiden kahden kratonin vihreäkivi- ja gneissivyöhykkeiden stratigrafisten sekvenssien yhteensopivuus. Nykyään nämä arkealaiset vihreäkivivyöhykkeet sijaitsevat Kanadan Ylä-Cratonin reunoilla sekä muinaisten Gondwanalandin ja Laurasian mantereiden kratoneissa.

Noin 2,8 miljardia vuotta sitten maapallon historian ensimmäinen supermanner alkoi hajota.

Tämän todistavat geokronologiset ja paleomagneettiset tutkimukset, jotka osoittavat Kaapvaalin ja Pilbaran kratonien pyöreän poikittaisen eron noin 2,77 miljardia vuotta sitten.

Yleisesti ottaen arkeaaniselle aikakaudelle on ominaista erittäin raju tektoninen toiminta, joka johti toistuviin tulivuorenpurkauksiin, maanjäristyksiin jne. Tätä mahdollistivat: Maan sisäisten kerrosten korkea lämpötila, planeetan ytimen muodostuminen lähellä maata ja lyhytikäisten radionuklidien hajoaminen.

Noin 3,8 miljardia vuotta sitten ensimmäiset luotettavasti vahvistetut magmaiset ja metamorfiset kivet, kuten graniitti, dioriitti ja anortosiitti, muodostuivat Maahan. Näitä kiviä löydettiin monista paikoista: Grönlannin saarelta, Kanadan ja Baltian kilpien sisäpuolelta jne.

Muuten, jotkut tutkijat pitävät näiden hyvin muinaisten kivien ikää arkean alarajana.

3 miljardia vuotta sitten alkoi mantereen kuoren aktiivisen muodostumisen aika. 500 miljoonan vuoden aikana muodostui jopa 70 % sen kokonaismassasta. Vaikka useimmat tutkijat uskovat edelleen, että arkean ikäinen mannerkuori muodostaa vain 5-40% koko nykyajan mannerkuoresta.

Hydrosfääri ja ilmakehä. Ilmasto

Arkean aikakauden alussa maapallolla oli vähän vettä, yhden valtameren sijasta oli vain hajallaan olevia matalia altaita. Veden lämpötila nousi 70-90 asteeseen, mikä oli havaittavissa vain, jos maapallolla olisi tuolloin tiheä hiilidioksidiilmakehä. Todellakin, kaikista mahdollisista kaasuista vain CO 2 saattoi lisätä ilmakehän painetta (Archeanille - 8-10 bar). Varhaisen arkean ilmakehässä oli hyvin vähän typpeä (10-15 % koko arkean ilmakehän tilavuudesta), happea ei ollut käytännössä ollenkaan, ja kaasut, kuten metaani, olivat epävakaita ja hajosivat nopeasti kovan vaikutuksen alaisena. Auringon säteily (etenkin hydroksyyli-ionien läsnä ollessa, myös kosteassa ilmakehässä).

Arkean ilmakehän lämpötila kasvihuoneilmiön alaisena nousi lähes 120 asteeseen. Jos samalla paineella arkean ilmakehä koostuisi esimerkiksi vain typestä, pintalämpötilat olisivat vielä korkeammat ja noussivat 100°C:een ja kasvihuoneilmiön lämpötila ylittäisivät 140°C.

Noin 3,4 miljardia vuotta sitten veden määrä maapallolla lisääntyi merkittävästi ja Maailman valtameri ilmestyi peittämään valtameren keskiharjanteiden harjanteet. Tämän seurauksena basaltisen valtameren kuoren hydratoituminen lisääntyi huomattavasti, ja CO 2 -ositapaineen nousunopeus myöhäisarkean ilmakehässä laski jonkin verran. Radikaalisin CO 2 -paineen pudotus tapahtui vasta arkeaanisen ja proterotsoiikan vaihteessa maan ytimen erotuksen ja siihen liittyvän Maan tektonisen aktiivisuuden jyrkän laskun jälkeen. Tästä johtuen myös valtamerten basalttien sulaminen väheni jyrkästi varhaisessa proterotsoikassa. Valtameren kuoren basalttikerros ohueni huomattavasti arkeaan verrattuna, ja sen alle muodostui ensimmäistä kertaa serpentiniittikerros - tärkein ja jatkuvasti uusiutuva sidotun veden säiliö maan päällä.

kasvisto ja eläimistö

Arkeisista esiintymistä puuttuu luurankoeläimistö, joka toimii perustana fanerozoic-ajan stratigrafisen mittakaavan muodostamiselle, mutta täällä on kuitenkin melko paljon erilaisia ​​orgaanisen elämän jälkiä.

Näitä ovat sinilevien jätetuotteet - stromatoliitit, jotka ovat korallin kaltaisia ​​sedimenttimuodostelmia (karbonaatti, harvemmin pii), ja bakteerien jätetuotteet - onkoliitit.

Ensimmäiset luotettavat stromatoliitit löydettiin vasta 3,2 miljardin vuoden vaihteessa Kanadasta, Australiasta, Afrikasta, Uralista ja Siperiasta. Vaikka on olemassa todisteita ensimmäisten prokaryoottien ja stromatoliittien jäännösten löytämisestä 3,8–3,5 miljardin vuoden ikäisistä sedimenteistä Australiassa ja Etelä-Afrikassa.

Myös varhaisen arkean piipitoisista kivistä löydettiin omituisia, hyvin säilyneitä rihmaleviä, joissa voidaan havaita yksityiskohtia organismin solurakenteesta. Monilla stratigrafisilla tasoilla on pieniä pyöreitä (jopa 50 metrin kokoisia) leväperäisiä kappaleita, joita aiemmin luultiin itiöiksi. Ne tunnetaan "akritarkeina" tai "sferomorfideina".

Arkean eläinmaailma on paljon köyhempi kuin kasvimaailma. Jotkut viitteet eläinjäännösten esiintymisestä arkeanisissa kivissä viittaavat esineisiin, jotka näyttävät olevan epäorgaanista alkuperää (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) tai ovat stromatoliittien huuhtoutumistuotteita (Carelozoon Metzger). Monia arkeisia fossiileja ei ole täysin selvitetty (Udokania Leites) tai niillä ei ole tarkkaa viittausta (Xenusion querswalde Pompecki).

Siten arkeanisella vyöhykkeellä löydettiin luotettavasti kahden valtakunnan prokaryootteja: bakteereja, pääasiassa kemosynteettisiä, anaerobisia ja fotosynteettisiä syanobionteja, jotka tuottavat happea. On mahdollista, että ensimmäiset eukaryootit sienivaltakunnasta, jotka ovat morfologisesti samanlaisia ​​kuin hiivasienet, ilmestyivät myös Arkeaan.

Vanhimmat bakteeribiokenoosit, ts. elävien organismien yhteisöt, joihin kuului vain tuottajia ja tuhoajia, olivat samanlaisia ​​kuin homekalvot (niin sanotut bakteerimattot), jotka sijaitsevat altaiden pohjalla tai niiden rannikkoalueella. Vulkaaniset alueet toimivat usein elämän keitaina, joissa vetyä, rikkiä ja rikkivetyä, tärkeimmät elektronien luovuttajat, nousivat pintaan litosfääristä.

Melkein koko arkean aikakauden ajan elävät organismit olivat yksisoluisia olentoja, jotka olivat suuresti riippuvaisia ​​luonnollisista tekijöistä. Ja vasta arkeaanisen ja proterotsoisen vaihteessa tapahtui kaksi suurta evoluutiotapahtumaa: seksuaalinen prosessi ja monisoluisuus ilmestyivät. Haploidisilla organismeilla (bakteerit ja sinilevät) on yksi sarja kromosomeja. Jokainen uusi mutaatio ilmenee välittömästi niiden fenotyypissä. Jos mutaatio on hyödyllinen, se säilyy luonnollisen valinnan kautta; jos se on haitallinen, se eliminoidaan. Haploidiset organismit sopeutuvat jatkuvasti ympäristöönsä, mutta ne eivät kehitä olennaisesti uusia ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Seksuaalinen prosessi lisää dramaattisesti mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteisiin, koska kromosomeihin syntyy lukemattomia yhdistelmiä. Diploidia, joka syntyi samanaikaisesti ytimen muodostumisen kanssa, mahdollistaa mutaatioiden säilyttämisen ja käytön perinnöllisen vaihteluvarannona evoluutiomuutoksille.

Mineraalit

Arkean aikakausi on erittäin runsaasti mineraaleja. Siihen liittyy valtavat rautamalmiesiintymät (rautapitoiset kvartsiitit ja jaspiliitit), alumiiniraaka-aineet (kyaniitti ja sillimaniitti) ja mangaanimalmi; suurimmat kulta- ja uraanimalmiesiintymät liittyvät arkeisiin ryhmittymiin; emäksisellä ja ultraemäksisellä kivillä - suuret kupari-, nikkeli- ja kobolttimalmiesiintymät; karbonaattikivillä - lyijy-sinkkikerrostumia. Pegmatiitit ovat kiilteen (muskoviitin), keramiikan raaka-aineiden ja harvinaisten metallien päälähde.

Venäjän alueella Timanin harjanteen, Uralin, Dneprin kiteisen kaistan ja Podkamennaya Tunguskan alueen esiintymät liittyvät arkeisiin esiintymiin...

Arkean aikakausi (arkealainen) - 4,0 - 2,5 miljardia vuotta sitten

Arkealainen eon, arkealainen(muinainen kreikka ρχαος - muinainen) - yksi neljästä eonista (geologisen historian ajanjakso, jonka aikana eonoteemi muodostui, yhdistää useita aikakausia) Maan historiassa, joka kattaa ajan 4,0 - 2,5 miljardia vuotta sitten.

Termiä "arkealainen" ehdotti vuonna 1872 amerikkalainen geologi James Dana.

Arkeaani on jaettu neljään aikakauteen (viimeisestä vanhimpaan):

uusarkealainen,
Mesoarchean,
paleoarkealainen,
Eoarchaean.

Tällä hetkellä maapallolla ei vielä ollut happiilmakehää, mutta ensimmäiset anaerobiset organismit ilmestyivät. Samana aikana muodostui aktiivisesti monia olemassa olevia rikki-, grafiitti-, rauta- ja nikkeliesiintymiä.

Arkean ja sitä seuraava proterotsoic sisältyvät ajanjaksoon Prekambria.

Hydrosfääri ja ilmakehä. Ilmasto

Arkean aikakauden alussa maapallolla oli vähän vettä, yhden valtameren sijasta oli vain hajallaan olevia matalia altaita. Veden lämpötila nousi 70-90 asteeseen, mikä oli havaittavissa vain, jos maapallolla olisi tuolloin tiheä hiilidioksidiilmakehä. Loppujen lopuksi kaikista mahdollisista kaasuista vain CO2 saattoi lisätä ilmakehän painetta (Archeanille - 8-10 bar).

Varhaisen arkean ilmakehässä oli hyvin vähän typpeä (10-15 % koko arkean ilmakehän tilavuudesta), happea ei ollut käytännössä ollenkaan, ja kaasut, kuten metaani, olivat epävakaita ja hajosivat nopeasti kovan vaikutuksen alaisena. Auringon säteily (etenkin hydroksyyli-ionien läsnä ollessa, myös kosteassa ilmakehässä).

Arkean ilmakehän lämpötila kasvihuoneilmiön alaisena nousi lähes 120 asteeseen. Jos samalla paineella arkean ilmakehä koostuisi esimerkiksi vain typestä, pintalämpötilat olisivat vielä korkeammat ja noussivat 100°C:een ja kasvihuoneilmiön lämpötila ylittäisivät 140°C.

Noin 3,4 miljardia vuotta sitten veden määrä maapallolla lisääntyi merkittävästi ja Maailman valtameri ilmestyi peittämään valtameren keskiharjanteiden harjanteet. Seurauksena basaltisen valtameren kuoren hydratoituminen lisääntyi huomattavasti ja CO2:n osapaineen nousunopeus myöhäisarkean ilmakehässä laski jonkin verran. Radikaalisin CO2-paineen pudotus tapahtui vasta arkeaanisen ja proterotsoiikan vaihteessa maan ytimen erotuksen ja siihen liittyvän Maan tektonisen aktiivisuuden jyrkän laskun jälkeen.

Tästä johtuen myös valtamerten basalttien sulaminen väheni jyrkästi varhaisessa proterotsoikassa. Valtameren kuoren basalttikerros ohueni huomattavasti kuin Arkeanissa, ja sen alle muodostui ensimmäistä kertaa serpentiniittikerros - tärkein ja jatkuvasti uusiutuva sidotun veden säiliö Maan päällä.

kasvisto ja eläimistö

Arkeisista esiintymistä puuttuu luurankoeläimistö, joka toimii perustana fanerozoic-ajan stratigrafisen mittakaavan muodostamiselle, mutta täällä on kuitenkin melko paljon erilaisia ​​orgaanisen elämän jälkiä.

Näitä ovat sinilevien jätetuotteet - stromatoliitit, jotka ovat korallin kaltaisia ​​sedimenttimuodostelmia (karbonaatti, harvemmin pii), ja bakteerien jätetuotteet - onkoliitit.

Ensimmäiset luotettavat stromatoliitit löydettiin vasta 3,2 miljardin vuoden vaihteessa Kanadasta, Australiasta, Afrikasta, Uralista ja Siperiasta. Vaikka on olemassa todisteita ensimmäisten prokaryoottien ja stromatoliittien jäännösten löytämisestä 3,8–3,5 miljardin vuoden ikäisistä sedimenteistä Australiassa ja Etelä-Afrikassa.

Myös varhaisen arkean piipitoisista kivistä löydettiin omituisia, hyvin säilyneitä rihmaleviä, joissa voidaan havaita yksityiskohtia organismin solurakenteesta. Monilla stratigrafisilla tasoilla on pieniä pyöreitä (jopa 50 metrin kokoisia) leväperäisiä kappaleita, joita aiemmin luultiin itiöiksi. Ne tunnetaan "akritarkeina" tai "sferomorfideina".

Arkean eläinmaailma on paljon köyhempi kuin kasvimaailma. Jotkut viitteet eläinjäännösten esiintymisestä arkeanisissa kivissä viittaavat esineisiin, jotka näyttävät olevan epäorgaanista alkuperää (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) tai ovat stromatoliittien huuhtoutumistuotteita (Carelozoon Metzger). Monia arkeisia fossiileja ei ole täysin selvitetty (Udokania Leites) tai niillä ei ole tarkkaa viittausta (Xenusion querswalde Pompecki).

Siten arkeanisella vyöhykkeellä löydettiin luotettavasti kahden valtakunnan prokaryootteja: bakteereja, pääasiassa kemosynteettisiä, anaerobisia ja fotosynteettisiä syanobionteja, jotka tuottavat happea. On mahdollista, että ensimmäiset eukaryootit sienivaltakunnasta, jotka ovat morfologisesti samanlaisia ​​kuin hiivasienet, ilmestyivät myös Arkeaan.

Vanhimmat bakteeribiokenoosit, ts. elävien organismien yhteisöt, joihin kuului vain tuottajia ja tuhoajia, olivat samanlaisia ​​kuin homekalvot (niin sanotut bakteerimattot), jotka sijaitsevat altaiden pohjalla tai niiden rannikkoalueella. Vulkaaniset alueet toimivat usein elämän keitaina, joissa vetyä, rikkiä ja rikkivetyä, tärkeimmät elektronien luovuttajat, nousivat pintaan litosfääristä.

Melkein koko arkean aikakauden ajan elävät organismit olivat yksisoluisia olentoja, jotka olivat suuresti riippuvaisia ​​luonnollisista tekijöistä. Ja vasta arkeaanisen ja proterotsoisen vaihteessa tapahtui kaksi suurta evoluutiotapahtumaa: seksuaalinen prosessi ja monisoluisuus ilmestyivät.

Haploidisilla organismeilla (bakteerit ja sinilevät) on yksi sarja kromosomeja. Jokainen uusi mutaatio ilmenee välittömästi niiden fenotyypissä. Jos mutaatio on hyödyllinen, se säilyy luonnollisen valinnan kautta; jos se on haitallinen, se eliminoidaan.

Haploidiset organismit sopeutuvat jatkuvasti ympäristöönsä, mutta ne eivät kehitä olennaisesti uusia ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Seksuaalinen prosessi lisää dramaattisesti mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteisiin, koska kromosomeihin syntyy lukemattomia yhdistelmiä.

Diploidia, joka syntyi samanaikaisesti ytimen muodostumisen kanssa, mahdollistaa mutaatioiden säilyttämisen ja käytön perinnöllisen vaihteluvarannona evoluutiomuutoksille.