Das Mesoarchaikum ( auch Mesoarchaean geschrieben ) ist ein geologisches Zeitalter im Archaikum , das sich über 3.200 bis 2.800 Millionen Jahre vor unserer Zeit erstreckt und die ersten Anzeichen für die Subduktion moderner tektonischer Platten sowie die Ausbreitung mikrobiellen Lebens enthält . Das Zeitalter ist chronometrisch definiert und bezieht sich nicht auf eine bestimmte Schicht in einem Gesteinsprofil der Erde .

Tektonik

Das Mesoarchaikum gilt aufgrund geologischer Belege aus dem Pilbara-Kraton in Westaustralien als Geburtsstunde der modernen Plattensubduktion . [ 3 ] [ 4 ] Vor etwa 3,12 Milliarden Jahren existierte an der Grenze zwischen West- und Ost-Pilbara ein konvergenter Plattenrand mit einem modernen ozeanischen Inselbogen . Vor 2,97 Milliarden Jahren konvergierte das West-Pilbara-Terran mit dem Ost-Pilbara-Terran und akkretierte sich an dieses an. [ 4 ] Möglicherweise existierte im Mesoarchaikum ein Superkontinent namens Vaalbara . [ 5 ]

Umweltbedingungen

Die Analyse von Sauerstoffisotopen in mesoarchaischen Hornsteinen hat zur Rekonstruktion der Oberflächentemperaturen im Mesoarchaikum beigetragen. [ 6 ] Diese Hornsteine ​​veranlassten Forscher, eine Schätzung der ozeanischen Temperatur auf etwa 55–85 °C [ 7 ] (131–185 Grad Fahrenheit) abzugeben , während andere Studien zu Verwitterungsraten Durchschnittstemperaturen unter 50 °C (122 Grad Fahrenheit) postulieren.

Die Atmosphäre des Mesoarchaikums wies hohe Konzentrationen an Methan und Kohlendioxid auf , was eine Erklärung für die hohen Temperaturen dieser Ära sein könnte. [ 6 ] Der Stickstoffgehalt der Atmosphäre im Mesoarchaikum dürfte dem heutigen ähnlich gewesen sein, was darauf hindeutet, dass Stickstoff keine wesentliche Rolle im Wärmehaushalt der frühen Erde spielte . [ 8 ]

Die Pongola-Vereisung fand vor etwa 2,9 Milliarden Jahren statt. Es gibt Hinweise darauf, dass sich Eis bis zu einer Paläobreite (Breitengrad basierend auf dem im Gestein aufgezeichneten Magnetfeld) von 48 Grad erstreckte. Diese Vereisung wurde wahrscheinlich nicht durch die Entwicklung photosynthetischer Cyanobakterien ausgelöst, die vermutlich im Zeitraum zwischen der Huronischen und der Makganyenischen Vereisung stattfand. [ 9 ]

Frühes mikrobielles Leben

Mikrobielles Leben mit vielfältigen Stoffwechselprozessen breitete sich im Mesoarchaikum aus und produzierte Gase, die die Zusammensetzung der frühen Erdatmosphäre beeinflussten . Cyanobakterien produzierten Sauerstoff , der sich jedoch erst später im Archaikum in der Atmosphäre anreicherte . [ 10 ] Kleine Oasen mit relativ sauerstoffreichem Wasser existierten zu dieser Zeit jedoch bereits in einigen küstennahen, flachen Meeresgebieten. [ 11 ]

Siehe auch

  • Geologische Zeitskala  – System, das geologische Schichten mit der Zeit in Beziehung setzt
  • Eiszeit  – Geologische Ära
  • Eiszeit  – Periode langfristiger Abkühlung der Erdoberfläche und der Atmosphäre
  • Letzte Eiszeit  – Periode der großen Vereisungen der Nordhalbkugel (vor 115.000–12.000 Jahren)

Referenzen

  1. ^ Raub, TD; Kirschvink, JL (2008). „Ein präkambrischer Zusammenhang zwischen Deglazialisierung und Umweltoxidation“ . Antarktis: Ein Schlüsselstein in einer sich verändernden Welt . National Academies Press. S.  86–87 . ISBN 978-0-309-11854-5. LCCN  2008299902 . OCLC  226299986 .
  2. ^ Zalasiewicz, Jan; Williams, Mark (2012). „Die Erde als Schneeball“ . In: Der Goldlöckchen-Planet: Die vier Milliarden Jahre lange Geschichte des Erdklimas . Oxford University Press. S. 22. ISBN 978-0-19-959357-6. LCCN  2012405530 . OCLC  755699420 .
  3. ^ Münzstätten, MV; Belousova, EA; Konilov, AN; Natapov, LM; Shchipansky, AA; Griffin, WL; O'Reilly, SY; Dokukina, KA; Kaulina, TV (2010). „Mesoarchäische Subduktionsprozesse: 2,87 Ga-Eklogiten von der Kola-Halbinsel, Russland“. Geologie . 38 (8): 739–742 . Bibcode : 2010Geo....38..739M . doi : 10.1130/G31219.1 . ISSN 0091-7613 . 
  4. ^ a b Smithies, RH; Van Kranendonk, MJ; Champion, DC (2007). „Die mesoarchaische Entstehung moderner Subduktion“ . Gondwana Research . Island Arcs: Past and Present. 11 (1): 50–68 . Bibcode : 2007GondR..11...50S . doi : 10.1016/j.gr.2006.02.001 . ISSN 1342-937X . 
  5. ^ de Kock, Michiel O.; Evans, David AD; Beukes, Nicolas J. (2009). „Bestätigung der Existenz von Vaalbara im Neoarchäischen Zeitalter“ . Präkambrische Forschung . 174 (1): 145– 154. Bibcode : 2009PreR..174..145D . doi : 10.1016/j.precamres.2009.07.002 . ISSN 0301-9268 . 
  6. ^ a b Sleep, Norman H.; Hessler, Angela M. (2006). „Verwitterung von Quarz als archaischer Klimaindikator“. Earth and Planetary Science Letters . 241 ( 3–4 ): 594–602 . Bibcode : 2006E&PSL.241..594S . doi : 10.1016/j.epsl.2005.11.020 .
  7. ^ Knauth, L. Paul; Lowe, Donald R. (2003). „Hohe archaische Klimatemperatur, abgeleitet aus der Sauerstoffisotopengeochemie von Hornsteinen der 3,5 Ga alten Swaziland-Supergruppe, Südafrika“ . Geological Society of America Bulletin . 115 : 566–580 . Bibcode : 2003GSAB..115..566K . doi : 10.1130/0016-7606(2003)115<0566:HACTIF>2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 . 
  8. ^ Marty, Bernard; Zimmermann, Laurent; Pujol, Magali; Burgess, Ray; Philippot, Pascal (2013). „Stickstoffisotopenzusammensetzung und Dichte der archaischen Atmosphäre“ . Science . 342 (6154): 101–104 . arXiv : 1405.6337 . Bibcode : 2013Sci...342..101M . doi : 10.1126 / science.1240971 . PMID 24051244. S2CID 206550098 .  
  9. ^ Kopp, Robert E.; Kirschvink, Joseph L.; Hilburn, Isaac A.; Nash, Cody Z. (2005). „Die paläoproterozoische Schneeball-Erde: Eine Klimakatastrophe, ausgelöst durch die Entwicklung der oxygenen Photosynthese“ . Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 102 (32): 11131–6 . Bibcode : 2005PNAS..10211131K . doi : 10.1073/pnas.0504878102 . PMC 1183582. PMID 16061801 .  
  10. ^ Lepot, Kevin (2020). „Signaturen frühen mikrobiellen Lebens aus dem Archaikum (4 bis 2,5 Ga)“ . Earth-Science Reviews . 209 103296. Bibcode : 2020ESRv..20903296L . doi : 10.1016/j.earscirev.2020.103296 . hdl : 20.500.12210/62415 . ISSN 0012-8252 . S2CID 225413847 .  
  11. ^ Eickmann, Benjamin; Hofmann, Axel; Wille, Martin; Bui, Thi Hao; Wing, Boswell A.; Schoenberg, Ronny (15. Januar 2018). „Isotopische Hinweise auf sauerstoffreiche flache Ozeane im Mesoarchaikum“ . Nature Geoscience . 11 (2): 133–138 . doi : 10.1038/s41561-017-0036-x . S2CID 135023426. Abgerufen am 28. Dezember 2022 .