Arhejas laikmeta vispārīgie raksturojumi

Arheāns ir vecākais laikmets, kura augšējā robeža ir apmēram pirms 2,5 miljardiem gadu, bet apakšējā robeža ir pirms 3,8-4 miljardiem gadu.

Arhejas laikmeta ilgums ir aptuveni 1,5 miljardi gadu. Šajā laikā primārā kontinentālā garoza pabeidz veidošanos, un parādās vulkāniskas izcelsmes kalnains reljefs.

Sauszemes masu pārstāv Gondwanaland un Laurasia.

Atmosfērai ir zems blīvums, un tā sastāv no amonjaka, ūdeņraža, metāna, sērūdeņraža, ūdens tvaikiem, oglekļa monoksīda un oglekļa dioksīda. Tajā nav skābekļa.

Speciālisti liecina, ka ūdens okeānā tobrīd bija nedaudz iesāļš. Klimatiskais zonējums jau bija acīmredzams.

Kontinentu virspusē atsegtie ieži ir arhejas laikmetā, taču to atpazīšanu sarežģī fakts, ka šo iežu atsegumi klāj biezus jaunāku iežu slāņus.

Pat vietās, kur tie ir pakļauti, nav iespējams noteikt to sākotnējo raksturu, jo tie ir ļoti metamorfēti.

Turklāt senie ieži tika izkusuši un iznīcināti magmatisko iebrukumu laikā, kas nozīmē, ka līdz šim nav atklātas primārās zemes garozas pēdas.

Ziemeļamerikā ir zināmas lielas arhejas iežu ekspozīcijas virsmas, tās ir:

• Kanādas vairogs, kas atrodas abās Hudsona līča pusēs;
• Akmeņaini kalni.

Kanādas vairoga arhea ieži dažviet pārklājas ar jaunākiem akmeņiem. Vecākie zināmie ieži ir marmors, šīferis un kristāliskā šķeltne.

Kaļķakmeņus un slānekļus aizzīmogoja lava. Vēlāk tie tika pakļauti spēcīgām tektoniskām kustībām un spēcīgam metamorfismam.

Ilgstošas ​​denudācijas rezultātā dažviet tās iznāca virspusē.

Arhejas ieži Klinšainajos kalnos veido atsevišķu virsotņu virsotnes, piemēram, Pikes Peak un daudzas kalnu grēdas.

Zviedrijā, Norvēģijā, Somijā, Krievijā ir arhejas iežu atsegumi - tie ir metamorfēti nogulumieži un granīti. Arhejas ieži ir sastopami Sibīrijas dienvidos un dienvidaustrumos, Ķīnā, Austrālijas rietumos, Āfrikā un Dienvidamerikas ziemeļaustrumu daļā.

Dienvidāfrikas Arhejas klintīs un Ontario provincē Kanādā tika atrastas vienšūnu zilaļģu koloniju pēdas un baktēriju aktivitātes pēdas.

Arhejas klimats

19. gadsimta zinātnieku vidū valdīja uzskats, ka temperatūru uz Zemes virsmas senatnē uzturēja galvenokārt iekšējais siltums.

Visticamāk, tas attiecās uz planētas attīstības agrīnajiem posmiem - Mēness un kodolenerģiju. Bet Arhejas laikmetā atmosfēra un hidrosfēra jau pastāvēja, un siltuma sadalē uz zemes virsmas vadošā loma bija Saules enerģijai.

Ja to pieņem par patiesību, tad Arhejā bija klimatiskais zonējums, jo Saules siltuma daudzums ir saistīts ar vietas platuma grādiem.

Dažas liecības par klimatisko zonējumu apstiprina gan atsevišķi fakti - tie ir seno metamorfo ledāju atradņu - tillītu - atradumi.

Viņu mirstīgās atliekas ir atklātas Ziemeļamerikā, Centrālajā un Dienvidāfrikā, Austrālijas dienvidos un Sibīrijā.

Diemžēl zinātniekiem vēl nav izdevies noteikt to centrus, kā arī šo ledāju kustības virzienu.

Ziemeļamerikā ledāju pēdas var izsekot uz ziemeļiem no mūsdienu 42. platuma paralēles gandrīz 1850 km un uz ziemeļiem par 370 km.

Tika konstatēts, ka agrā proterozoja tillītu biezums sasniedz 160-180 m.

Tilīta apvāršņi ir klāti ar māla slānekļiem, un to uzkrāšanās notika ezera vai upes apstākļos.

1. piezīme

Tādējādi notika ledāju un starpledus laikmetu mija.

Šajā laikā ledāju izmēri saruka, un to vietā stājās ledāju izcelsmes ezeri.

Senais apledojums, saskaņā ar N.M. Strahovam bija kalnu raksturs.

Visticamāk, mūsdienu Antarktīdas ledāji arhejā un proterozojā vēl nepastāvēja, jo nebija plašu kontinentālo masu.

Senie ledāji, iespējams, klāja dažu kalnu virsotnes un mēlēs nolaidās uz pakājē.

Ar ledāju nogulsnēm ir saistītas metamorfētas organiskās atliekas — grafīta šķiedras. Šīs primitīvās veģetācijas klātbūtne senajos okeānos liecina, ka dažos planētas apgabalos klimats bija salīdzinoši silts.

Pašas atmosfēras temperatūra, pēc zinātnieku domām, varētu sasniegt 120 grādus.

2. piezīme

Dati ir ļoti trūcīgi, taču tie tomēr ļauj secināt, ka klimatiskais zonējums uz Zemes pastāvēja pirms 2-3 miljardiem gadu, taču zinātnieki praktiski nezina, kuras jostas pastāvēja un kur tās gāja garām.

Arhejas flora un fauna

Arhejas laikmetā ir četri laikmeti:

1. Eoarhejas;
2. paleoarhejas;
3. Mezoarhejas;
4. Neoarhejas.

Eoarheja, kas ilga 400 miljonus gadu, ir Arhejas laikmeta sākums. Meteorīti nokrīt uz Zemes, veidojas krāteri, notiek aktīva zemes garozas un hidrosfēras veidošanās.

Zemes atmosfērā joprojām ir niecīgi maz skābekļa un slāpekļa, bet ievērojama daļa pieder oglekļa dioksīdam. Tieši šādos apstākļos parādījās pirmie organismi - zilaļģes, atstājot aiz sevis atkritumu produktus, kas fotosintēzes ceļā ražoja skābekli.

Eoarhejā notika pirmā zemes kontinenta Vālbaras veidošanās.

Otrais, paleoarhijas laikmets ilga 200 miljonus gadu. Pirmā kontinenta veidošanās tika pabeigta, un parādījās vēl viens sekls okeāns. Dienas garums šajā laikā bija 15 stundas. Zemes magnētiskais lauks nostiprinājās, jo kodols kļuva cietāks.

Zinātnieki uzskata, ka šajā laikā parādījās pirmie dzīvie organismi - pirmās baktērijas.

Mezoarhejā, kas ilga 0,4 miljardus gadu, notika Vālbaras šķelšanās. Mūsdienu krāteris Grenlandē parādījās tieši toreiz sadursmes ar asteroīdu rezultātā. Iespējams, šajā laikā uz planētas sākās pirmais Pongoļu apledojums.

Mezoarhejā palielinās zilaļģu skaits.

Arhejas laikmets beidzas ar neoarheju pirms 2,5 miljardiem gadu.

Līdz tam laikam ir pabeigta zemes garozas veidošanās, un tiek atbrīvots liels daudzums skābekļa. Zemes atmosfēra šajā laikā pilnībā mainījās un skābeklis kļuva par dominējošo gāzi.

Vardarbīgas vulkāniskās darbības rezultātā veidojās dārgmetāli un akmeņi. Dzīvnieku formas ir ļoti mazas, bet tomēr tie bija īsti dzīvi mikroorganismi.

Karbonātu un silīcija nogulumiežu iežus radīja zilaļģes.

Šajā laikā parādās pirmie prokarioti — pirmskodolu vienšūnu organismi.

Arhejas beigās sākas seksuālais vairošanās process baktērijās, un parādās pirmie daudzšūnu mikroorganismi.

Pēc tam daži no tiem kļuva par sauszemes organismiem, bet otra daļa ieguva ūdensputnu īpašības un apmetās ūdenī.

3. piezīme

Arhejas laikmets kopumā ir vecākais periods Zemes dzīvē, šajā laikā parādījās fotosintēze, notika floras un faunas atdalīšana, veidojās kontinentu un okeānu aprises. Svarīgs punkts bija skābekļa uzkrāšanās, kas mainīja planētas gaisa apvalka struktūru un izraisīja jaunus ķīmiskos procesus.

Arhejas laikmets- vecākais, agrākais periods zemes garozas vēsturē. IN Arhejas laikmets Radās pirmie dzīvie organismi. Viņi bija heterotrofi un izmantoja organiskos savienojumus kā pārtiku. Beigas Arhejas laikmets- Zemes kodola veidošanās laiks un spēcīga vulkāniskās aktivitātes samazināšanās, kas ļāva uz planētas attīstīties dzīvībai.
Arhejas laikmets kas sākās apmēram pirms 4 miljardiem gadu, ilga aptuveni 1,5 miljardus gadu. Arhejas laikmets sadalīts 4 periodos: Eoarheja, Paleoarheja, Mezoarheja, Neoarheja

Zemes garoza

Arhejas ēras apakšējais periods - Eoarheja 4 - pirms 3,6 miljardiem gadu.
Apmēram pirms 4 miljardiem gadu Zeme veidojās kā planēta. Gandrīz visu virsmu klāja vulkāni un visur plūda lavas upes. Lava, kas izvirda lielos daudzumos, veidoja kontinentus un okeānu baseinus, kalnus un plato. Pastāvīga vulkāniskā darbība, pakļaušana augstas temperatūras un augsta spiediena iedarbībai izraisīja dažādu minerālu veidošanos: dažādas rūdas, celtniecības akmens, varu, alumīniju, zeltu, kobaltu, dzelzi, radioaktīvos minerālus un citus. Apmēram pirms 3,8 miljardiem gadu Pirmie droši apstiprinātie magmatiskie un metamorfie ieži, piemēram, granīts, diorīts un anortozīts, veidojās uz Zemes. Šie akmeņi tika atrasti ļoti dažādās vietās: Grenlandes salā, Kanādas un Baltijas vairogu ietvaros utt.

Neoarheja pirms 2,8 - 2,5 miljardiem gadu - pēdējais Arhejas laikmeta periods, kas beidzās pirms 2,5 miljardiem gadu, ir kontinentālās garozas lielākās daļas veidošanās laiks, kas liecina par Zemes kontinentu ārkārtējo senatni. Arhejas laikmeta atmosfēra un klimats. Sākumā Arhejas laikmets Uz Zemes bija maz ūdens viena okeāna vietā, bija tikai sekli baseini, kas nebija saistīti viens ar otru. Atmosfēra Arhejas laikmets, galvenokārt sastāvēja no oglekļa dioksīda CO2, un tā blīvums bija daudz lielāks nekā pašreizējā. Pateicoties oglekļa dioksīda atmosfērai, ūdens temperatūra sasniedza 80-90°C. Slāpekļa saturs bija neliels, apmēram 10-15%. Gandrīz nebija skābekļa, metāna un citu gāzu. Atmosfēras temperatūra sasniedza 120°C.

Arhejas laikmeta flora un fauna

Arheju laikmetsŠis ir pirmo organismu dzimšanas laiks. Pirmie mūsu planētas iedzīvotāji bija anaerobās baktērijas. Vissvarīgākais posms dzīvības evolūcijā uz Zemes ir saistīts ar fotosintēzes rašanos, kas nosaka organiskās pasaules dalījumu augos un dzīvniekos. Pirmie fotosintēzes organismi bija prokariotu (pirmskodolu) zilaļģes un zilaļģes. Eikariotu zaļās aļģes, kas pēc tam parādījās, izlaida brīvo skābekli no okeāna atmosfērā, kas veicināja baktēriju parādīšanos, kas spēj dzīvot skābekļa vidē.
Tajā pašā laikā uz arhejas proterozoiskā laikmeta robežas notika vēl divi nozīmīgi evolūcijas notikumi - parādījās seksuālais process un daudzšūnu veidošanās. Haploīdiem organismiem (baktērijām un zilganzaļajiem) ir viens hromosomu komplekts. Katra jauna mutācija nekavējoties izpaužas to fenotipā. Ja mutācija ir labvēlīga, tā tiek saglabāta ar selekcijas palīdzību, ja tā ir kaitīga, tā tiek novērsta. Haploīdie organismi nepārtraukti pielāgojas savai videi, taču tiem neizstrādā principiāli jaunas īpašības un īpašības. Seksuālais process krasi palielina pielāgošanās iespēju vides apstākļiem, jo ​​hromosomās tiek izveidotas neskaitāmas kombinācijas.

Agrākais un senākais zemes garozas attīstības periods ir Arhejas laikmets. Tieši šajā laikā, pēc zinātnieku domām, parādījās pirmie dzīvie heterotrofie organismi, kas pārtikā izmantoja dažādus organiskos savienojumus. Arhejas ēras beigās notika mūsu planētas kodola veidošanās, intensīvi samazinājās vulkānu darbība, tāpēc uz Zemes sāka veidoties dzīvība.

Arhejas laikmets sākās apmēram pirms 4 000 000 000 gadu un ilga aptuveni 1,56 miljardus gadu. Tas ir sadalīts četros periodos: neoarheja, paleoarheja, mezoarheja un eoarheja.

Arhejas laikmetā

Neoarhejas periodā, kas notika pirms aptuveni 4000 miljoniem gadu, Zeme jau veidojās kā planēta. Gandrīz visu teritoriju aizņēma vulkāni, kas izvirda lielu daudzumu lavas. Tās karstās upes veidoja kontinentus, plato, kalnus un okeāna ieplakas. Pastāvīga vulkāniskā darbība un augstās temperatūras izraisīja minerālu - rūdas, vara, alumīnija, zelta, celtniecības akmens, kobalta un dzelzs veidošanos. Apmēram pirms 3,67 miljardiem gadu izveidojās pirmie metamorfie un (granīts, anortozīts un diorīts), kas tika atrasti visdažādākajās vietās: Baltijas un Kanādas vairogos, Grenlandes salā u.c.

Paleoarhijas laikā (pirms 3,7-3,34 miljardiem gadu) notika pirmā kontinenta - Valbaras - un vienota okeāna veidošanās. Tajā pašā laikā mainījās okeāna grēdu struktūra, kas izraisīja pakāpenisku ūdens daudzuma palielināšanos un oglekļa dioksīda daudzuma samazināšanos Zemes atmosfērā.

Tad nāca Mezoarhejs, kura laikā superkontinents sāka lēnām sadalīties. Neoarhejā, kas beidzās pirms aptuveni 2,65 miljardiem gadu, veidojās galvenā kontinentālā masa. Šis fakts runā par visu mūsu planētas kontinentu senatni.

Klimata apstākļi un atmosfēra

Arhejas laikmetam bija raksturīgs neliels ūdens daudzums. Plaša viena okeāna vietā bija tikai sekli baseini, kas atradās atsevišķi viens no otra. Atmosfēra sastāvēja galvenokārt no gāzes (oglekļa dioksīds – ķīmiskā formula CO2), tās blīvums bija daudz lielāks nekā mūsdienās. Ūdens temperatūra sasniedza 90 grādus. Atmosfērā bija maz slāpekļa, apmēram desmit līdz piecpadsmit procenti. Metāna, skābekļa un dažu citu gāzu praktiski nebija. Pašas atmosfēras temperatūra, pēc zinātnieku domām, sasniedza 120 grādus.

Arhejas laikmets: bioloģija

Šajā laikmetā dzimst pirmie vienkāršākie organismi. Anaerobās baktērijas kļuva par pirmajiem Zemes iemītniekiem. Arhejas laikmetā parādījās pirmie fotosintētiskie organismi - zilaļģes (pirmskodolu) un zilaļģes, kas sāka atbrīvot atmosfērā brīvo skābekli no Zemes okeāniem. Tas veicināja dzīvo organismu rašanos, kas spēj izdzīvot skābekļa vidē.

Bet arheozoja laikmets ir svarīgs ne tikai fotosintēzes parādīšanās dēļ. Šajā laikā notika vēl divi nozīmīgi evolūcijas notikumi: parādījās daudzšūnu un seksuālais process, kas strauji palielināja pielāgošanos vides apstākļiem, jo ​​tika izveidotas daudzas hromosomu kombinācijas.

Arheja

Vispārīga informācija un sadalījums

Arhejas, Arhejas laikmets (no grieķu ἀρχαῖος (archios) — senais) ir ģeoloģisks laikmets, kas ir pirms proterozoika. Tiek pieņemts, ka Arheāna augšējā robeža ir aptuveni pirms 2,5 miljardiem gadu (±100 miljoniem gadu). Apakšējai robežai, kuru joprojām oficiāli nav atzinusi Starptautiskā Stratigrāfijas komisija, - pirms 3,8-4 miljardiem gadu. Arhejas apakšējās robežas neskaidrība tiek skaidrota ar 2 tās definīcijas teorijām: saskaņā ar pirmo no tām Arhejas laikmeta apakšējā robeža ir seno organismu atradumi, kas datēti ar 3,8 miljardiem gadu atpakaļ teorijā par apakšējo robežu jāuzskata aukstā perioda beigas, kas dominēja visu periodu pirms Arhejas laikmeta – gadea (katarchea). Arheāna ilgums ir aptuveni 1,5 miljardi gadu.

Arheans, saskaņā ar mūsdienu priekšstatiem, ir sadalīts 4 periodos: Eoarhean, Paleoarchean, Mechoarchean un Neoarchean, kas tiek izdalīti tīri hronoloģiski. Iepriekš arhejā ietilpa katarheja, kas šobrīd ir sadalīta atsevišķā mūžībā.

Eoarhejs ir Arhejas laikmeta zemākais periods, kas aptver laika intervālu no 4 līdz 3,6 miljardiem gadu. Eoarhejs ir ievērojams ar to, ka tas ir hidrosfēras veidošanās laiks un pirmo prokariotu, stromatolītu un seno iežu iespējamo atlieku atklāšana.

Periods pēc Eorhejas, Paleoarhejas, ir Zemes vēsturē pirmā superkontinenta - Vālbaras un vienota Pasaules okeāna veidošanās laiks. No šī laika datētas pirmās uzticamās dzīvo organismu (baktēriju) paliekas un to dzīvībai svarīgās aktivitātes pēdas. Paleoarhijas ilgums ir 400 miljoni gadu.

Pēc paleoarhijas nāca mezoarhs, kas pastāvēja no 3,2 līdz 2,8 miljardiem gadu. Šis periods ir interesants Vālbaras šķelšanās un seno dzīvības formu fosiliju plašās izplatības dēļ.

Visbeidzot, pēdējais arhejas laikmeta periods - neoarheja, kas beidzās pirms 2,5 miljardiem gadu, ir kontinentālās zemes garozas lielākās daļas veidošanās laiks, kas liecina par Zemes kontinentu ārkārtējo senatni.

Tektonika

Arheo tektoniku, pirmkārt, raksturo senāko kontinentālo kodolu (vairogu) veidošanās sākums, kuru relikvijas tika atrastas visās senajās platformās, izņemot Ķīnas-Korejas un Dienvidķīniešus. Kontinentālo kodolu veidošanās ir saistīta ar Kolas (sāmu; Baltijas vairogs) vai Transvāla (Dienvidāfrika) locījumu, kas parādījās mijā pirms aptuveni 3 miljardiem gadu, un Baltās jūras locījumu (Baltijas vairogs), kas pazīstams arī kā Kenoran (Kanādas vairogs) vai Rodēzijas locījums (Dienvidāfrika), kas parādījās apmēram pirms 2600 miljoniem gadu.

Sākotnēji uz Zemes nebija lielu kontinentālo veidojumu, ko izraisīja augsta ģeoloģiskā aktivitāte.

Taču pirms aptuveni 3,6 miljardiem gadu viss mainījās un Zemes kontinenti apvienojās hipotētiskā superkontinentā Valbara. To apstiprina ģeohronoloģiskie un paleomagnētiskie pētījumi starp diviem arhejas kratoniem jeb protokontinentiem: Kāpvalas kratonu (Kāpvalas province, Dienvidāfrika) un Pilbaras kratonu (Pilbaras reģions, Rietumaustrālija). Papildu pierādījumi ir šo divu kratonu zaļo akmeņu un gneisa jostu stratigrāfisko secību sakritība. Mūsdienās šīs Arhejas zaļo akmeņu jostas ir izplatītas gar Augškratonas malām Kanādā, kā arī seno Gondvālandes un Laurāzijas kontinentu kratonos.

Apmēram pirms 2,8 miljardiem gadu pirmais superkontinents Zemes vēsturē sāka sadalīties.

Par to liecina ģeohronoloģiskie un paleomagnētiskie pētījumi, kas parāda Kāpvālas un Pilbaras kratonu apļveida šķērsvirziena atdalīšanu pirms aptuveni 2,77 miljardiem gadu.

Kopumā Arhejas laikmetam ir raksturīga ļoti spēcīga tektoniskā aktivitāte, kā rezultātā bieži notiek vulkānu izvirdumi, zemestrīces utt. To veicināja: Zemes iekšējo slāņu augstā temperatūra, planētas kodola veidošanās pie Zemes un īslaicīgu radionuklīdu sabrukšana.

Apmēram pirms 3,8 miljardiem gadu uz Zemes izveidojās pirmie droši apstiprinātie magmatiskie un metamorfie ieži, piemēram, granīts, diorīts un anortozīts. Šie akmeņi tika atrasti ļoti dažādās vietās: Grenlandes salā, Kanādas un Baltijas vairogu ietvaros utt.

Starp citu, daži zinātnieki šo ļoti seno iežu vecumu uzskata par Arheāna apakšējo robežu.

Pirms 3 miljardiem gadu sākās aktīva kontinentālās garozas veidošanās periods. 500 miljonu gadu laikā izveidojās līdz 70% no tās kopējās masas. Lai gan lielākā daļa zinātnieku joprojām uzskata, ka arhejas laikmeta kontinentālā garoza veido tikai 5-40% no visas mūsdienu kontinentālās garozas.

Hidrosfēra un atmosfēra. Klimats

Pašā Arhejas laikmeta sākumā uz Zemes bija maz ūdens viena okeāna vietā, bija tikai izkaisīti sekli baseini. Ūdens temperatūra sasniedza 70-90°C, ko varēja novērot tikai tad, ja uz Zemes tajā laikā būtu blīva oglekļa dioksīda atmosfēra. Patiešām, no visām iespējamām gāzēm tikai CO 2 varēja radīt paaugstinātu atmosfēras spiedienu (Arheānam - 8-10 bar). Agrīnā Arhejas atmosfērā bija ļoti maz slāpekļa (10-15% no visas Arhejas atmosfēras tilpuma), skābekļa praktiski nebija, un tādas gāzes kā metāns bija nestabilas un ātri sadalījās cieto vielu ietekmē. Saules starojums (īpaši hidroksiljonu klātbūtnē, kas notiek arī mitrā atmosfērā).

Arhejas atmosfēras temperatūra siltumnīcas efekta apstākļos sasniedza gandrīz 120°C. Ja pie tāda paša spiediena atmosfēra Arhejā sastāvētu, piemēram, tikai no slāpekļa, tad virsmas temperatūra būtu vēl augstāka un sasniegtu 100°C, savukārt siltumnīcas efekta apstākļos temperatūra pārsniegtu 140°C.

Apmēram pirms 3,4 miljardiem gadu ūdens daudzums uz Zemes ievērojami palielinājās un parādījās Pasaules okeāns, kas pārklāja okeāna vidusdaļas grēdas. Tā rezultātā manāmi palielinājās bazalta okeāna garozas hidratācija, un CO 2 daļējā spiediena pieauguma temps vēlā Arhejas atmosfērā nedaudz samazinājās. Radikālākais CO 2 spiediena kritums notika tikai arheāna un proterozoja mijā pēc zemes kodola atdalīšanās un ar to saistītās krasās Zemes tektoniskās aktivitātes samazināšanās. Sakarā ar to agrajā proterozoja krasi samazinājās arī okeāna bazaltu kausēšana. Okeāna garozas bazaltiskais slānis kļuva manāmi plānāks nekā arhejā, un zem tā pirmo reizi izveidojās serpentinīta slānis - galvenais un pastāvīgi atjaunotais saistītā ūdens rezervuārs uz Zemes.

Flora un fauna

Arhejas atradnēs trūkst skeleta faunas, kas kalpo par pamatu fanerozoja stratigrāfiskā mēroga veidošanai, tomēr šeit ir diezgan daudz dažādu organiskās dzīves pēdu.

Tajos ietilpst zilaļģu atkritumi - stromatolīti, kas ir koraļļiem līdzīgi nogulumieži (karbonāts, retāk silīcijs), un baktēriju atkritumi - onkolīti.

Pirmie uzticamie stromatolīti tika atklāti tikai pirms 3,2 miljardu gadu mijā Kanādā, Austrālijā, Āfrikā, Urālos un Sibīrijā. Lai gan ir pierādījumi par pirmo prokariotu un stromatolītu palieku atklāšanu 3,8–3,5 miljardus gadu vecos nogulumos Austrālijā un Dienvidāfrikā.

Tāpat agrā arheja silīcija iežos atrastas savdabīgas, labi saglabājušās pavedienaļģes, kurās novērojamas organisma šūnu struktūras detaļas. Daudzos stratigrāfiskajos līmeņos ir mazi apaļi ķermeņi (līdz 50 m lieli) no aļģu izcelsmes, kas iepriekš tika sajaukti ar sporām. Tos sauc par "akritarhiem" vai "sferomorfīdiem".

Arhejas dzīvnieku pasaule ir daudz nabadzīgāka nekā augu pasaule. Dažas norādes par dzīvnieku atliekām arhejas iežos attiecas uz objektiem, kas, šķiet, ir neorganiskas izcelsmes (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) vai ir stromatolītu izskalošanās produkti (Carelozoon Metzger). Daudzas arhejas fosilijas nav pilnībā atšifrētas (Udokania Leites) vai tām nav precīzas atsauces (Xenusion querswalde Pompecki).

Tādējādi Arhejas zonā ticami tika atrasti divu valstību prokarioti: baktērijas, pārsvarā ķīmiski sintētiskie, anaerobie un fotosintētiskie cianobionti, kas ražo skābekli. Iespējams, ka Arhejā parādījās arī pirmie eikarioti no sēņu valstības, kas morfoloģiski līdzīgi rauga sēnēm.

Senākās baktēriju biocenozes, t.i. dzīvo organismu kopienas, kurās bija tikai ražotāji un iznīcinātāji, bija līdzīgas pelējuma plēvēm (tā sauktajiem baktēriju paklājiem), kas atrodas rezervuāru apakšā vai to piekrastes zonā. Vulkāniskie apgabali bieži kalpoja par dzīvības oāzēm, kur no litosfēras virsmu sasniedza galvenie elektronu donori ūdeņradis, sērs un sērūdeņradis.

Gandrīz visā Arhejas laikmetā dzīvie organismi bija vienšūnas radības, kas bija ļoti atkarīgas no dabas faktoriem. Un tikai arhejas un proterozoika mijā notika divi galvenie evolūcijas notikumi: parādījās seksuālais process un daudzšūnu veidošanās. Haploīdiem organismiem (baktērijām un zilaļģēm) ir viens hromosomu komplekts. Katra jauna mutācija nekavējoties izpaužas to fenotipā. Ja mutācija ir labvēlīga, tā tiek saglabāta dabiskās atlases procesā, ja tā ir kaitīga, tā tiek novērsta. Haploīdie organismi nepārtraukti pielāgojas savai videi, taču tiem neizstrādā principiāli jaunas īpašības un īpašības. Seksuālais process krasi palielina pielāgošanās iespēju vides apstākļiem, jo ​​hromosomās tiek izveidotas neskaitāmas kombinācijas. Diploīdija, kas radās vienlaikus ar kodola veidošanos, ļauj saglabāt mutācijas un izmantot kā iedzimtas mainīguma rezervi turpmākām evolūcijas transformācijām.

Minerālvielas

Arhejas laikmets ir ļoti bagāts ar minerāliem. Ar to saistīti milzīgi dzelzs rūdas (dzelzs kvarcīti un jaspilīti), alumīnija izejvielu (kianīts un silimanīts) un mangāna rūdu atradnes; lielākās zelta un urāna rūdas atradnes ir saistītas ar Arhejas konglomerātiem; ar pamata un ultrabāziskiem iežiem - lielas vara, niķeļa un kobalta rūdas atradnes; ar karbonātu iežiem - svina-cinka nogulsnēm. Pegmatīti ir galvenais vizlas (muskovīta), keramikas izejvielu un reto metālu avots.

Krievijas teritorijā Timānas grēdas, Urālu, Dņepras kristāliskās joslas un Podkamennaja Tunguskas apgabala atradnes ir saistītas ar Arhejas atradnēm...

Arhejas laikmets (Arheja) - no 4,0 līdz 2,5 miljardiem gadu

Arhejas laikmets, arhejs(sengrieķu ρχαος - senais) - viens no četriem Zemes vēstures eoniem (ģeoloģiskās vēstures laika posms, kurā eonotēma veidojās, apvieno vairākus laikmetus) Zemes vēsturē, aptverot laiku no 4,0 līdz 2,5 miljardiem gadu.

Terminu "Arhejs" 1872. gadā ierosināja amerikāņu ģeologs Džeimss Dana.

Arheāns ir sadalīts četros laikmetos (no jaunākā līdz agrākajam):

neoarheju,
Mezoarhijas,
Paleoarhejs,
Eoarheja.

Šajā laikā uz Zemes vēl nebija skābekļa atmosfēras, bet parādījās pirmie anaerobie organismi. Tajā pašā laika posmā aktīvi veidojās daudzas esošās sēra, grafīta, dzelzs un niķeļa atradnes.

Arheāns un turpmākais proterozojs ir iekļauts laika periodā Prekembrija.

Hidrosfēra un atmosfēra. Klimats

Pašā Arhejas laikmeta sākumā uz Zemes bija maz ūdens viena okeāna vietā, bija tikai izkaisīti sekli baseini. Ūdens temperatūra sasniedza 70-90°C, ko varēja novērot tikai tad, ja uz Zemes tajā laikā būtu blīva oglekļa dioksīda atmosfēra. Galu galā no visām iespējamām gāzēm tikai CO2 varēja radīt paaugstinātu atmosfēras spiedienu (Arheānam - 8-10 bar).

Agrīnā Arhejas atmosfērā bija ļoti maz slāpekļa (10-15% no visas Arhejas atmosfēras tilpuma), skābekļa praktiski nebija, un tādas gāzes kā metāns bija nestabilas un ātri sadalījās cieto vielu ietekmē. Saules starojums (īpaši hidroksiljonu klātbūtnē, kas notiek arī mitrā atmosfērā).

Arhejas atmosfēras temperatūra siltumnīcas efekta apstākļos sasniedza gandrīz 120°C. Ja pie tāda paša spiediena atmosfēra Arhejā sastāvētu, piemēram, tikai no slāpekļa, tad virsmas temperatūra būtu vēl augstāka un sasniegtu 100°C, savukārt siltumnīcas efekta apstākļos temperatūra pārsniegtu 140°C.

Apmēram pirms 3,4 miljardiem gadu ūdens daudzums uz Zemes ievērojami palielinājās un parādījās Pasaules okeāns, kas pārklāja okeāna vidusdaļas grēdas. Tā rezultātā manāmi palielinājās bazalta okeāna garozas hidratācija, un CO2 daļējā spiediena pieauguma temps vēlā Arhejas atmosfērā nedaudz samazinājās. Radikālākais CO2 spiediena kritums notika tikai arheāna un proterozoja mijā pēc zemes kodola atdalīšanās un ar to saistītās krasās Zemes tektoniskās aktivitātes samazināšanās.

Sakarā ar to agrajā proterozoja krasi samazinājās arī okeāna bazaltu kausēšana. Okeāna garozas bazaltiskais slānis kļuva manāmi plānāks nekā arhejā, un zem tā pirmo reizi izveidojās serpentinīta slānis - galvenais un pastāvīgi atjaunotais saistītā ūdens rezervuārs uz Zemes.

Flora un fauna

Arhejas atradnēs trūkst skeleta faunas, kas kalpo par pamatu fanerozoja stratigrāfiskā mēroga veidošanai, tomēr šeit ir diezgan daudz dažādu organiskās dzīves pēdu.

Tajos ietilpst zilaļģu atkritumi - stromatolīti, kas ir koraļļiem līdzīgi nogulumieži (karbonāts, retāk silīcijs), un baktēriju atkritumi - onkolīti.

Pirmie uzticamie stromatolīti tika atklāti tikai pirms 3,2 miljardu gadu mijā Kanādā, Austrālijā, Āfrikā, Urālos un Sibīrijā. Lai gan ir pierādījumi par pirmo prokariotu un stromatolītu palieku atklāšanu 3,8–3,5 miljardus gadu vecos nogulumos Austrālijā un Dienvidāfrikā.

Tāpat agrā arheja silīcija iežos atrastas savdabīgas, labi saglabājušās pavedienaļģes, kurās novērojamas organisma šūnu struktūras detaļas. Daudzos stratigrāfiskajos līmeņos ir mazi apaļi ķermeņi (līdz 50 m lieli) no aļģu izcelsmes, kas iepriekš tika sajaukti ar sporām. Tos sauc par "akritarhiem" vai "sferomorfīdiem".

Arhejas dzīvnieku pasaule ir daudz nabadzīgāka nekā augu pasaule. Dažas norādes par dzīvnieku atliekām arhejas iežos attiecas uz objektiem, kas, šķiet, ir neorganiskas izcelsmes (Aticocania Walcott, Tefemar kites Dons, Eozoon Dawson, Brooksalla Bassler) vai ir stromatolītu izskalošanās produkti (Carelozoon Metzger). Daudzas arhejas fosilijas nav pilnībā atšifrētas (Udokania Leites) vai tām nav precīzas atsauces (Xenusion querswalde Pompecki).

Tādējādi Arhejas zonā ticami tika atrasti divu valstību prokarioti: baktērijas, pārsvarā ķīmiski sintētiskie, anaerobie un fotosintētiskie cianobionti, kas ražo skābekli. Iespējams, ka Arhejā parādījās arī pirmie eikarioti no sēņu valstības, kas morfoloģiski līdzīgi rauga sēnēm.

Senākās baktēriju biocenozes, t.i. dzīvo organismu kopienas, kurās bija tikai ražotāji un iznīcinātāji, bija līdzīgas pelējuma plēvēm (tā sauktajiem baktēriju paklājiem), kas atrodas rezervuāru apakšā vai to piekrastes zonā. Vulkāniskie apgabali bieži kalpoja par dzīvības oāzēm, kur no litosfēras virsmu sasniedza galvenie elektronu donori ūdeņradis, sērs un sērūdeņradis.

Gandrīz visā Arhejas laikmetā dzīvie organismi bija vienšūnas radības, kas bija ļoti atkarīgas no dabas faktoriem. Un tikai arhejas un proterozoika mijā notika divi galvenie evolūcijas notikumi: parādījās seksuālais process un daudzšūnu veidošanās.

Haploīdiem organismiem (baktērijām un zilaļģēm) ir viens hromosomu komplekts. Katra jauna mutācija nekavējoties izpaužas to fenotipā. Ja mutācija ir labvēlīga, tā tiek saglabāta dabiskās atlases procesā, ja tā ir kaitīga, tā tiek novērsta.

Haploīdie organismi nepārtraukti pielāgojas savai videi, taču tiem neizstrādā principiāli jaunas īpašības un īpašības. Seksuālais process krasi palielina pielāgošanās iespēju vides apstākļiem, jo ​​hromosomās tiek izveidotas neskaitāmas kombinācijas.

Diploīdija, kas radās vienlaikus ar kodola veidošanos, ļauj saglabāt mutācijas un izmantot kā iedzimtas mainīguma rezervi turpmākām evolūcijas transformācijām.