Horváth Mária: Bevezetés a földtörténetbe 10. 2007
Prekambrium Oktatási segédanyag
A prekambrium felosztása • Proterozoikum – 2500 millió év – 542 millió év
• Archaikum – 4000 → 2500 millió év
• Hadeikum – >4000 millió év
A prekambriumi képzıdmények elterjedése (Buchan et al., 2001)
Hadeikum • Magma-óceánok • Differenciáció: – ultrabázikus kéreg → bazaltos kéreg → ?gránitos kéreg
• Legidısebb kızet – 4003 millió év (gneisz) (Condie, 2005)
• Legidısebb ásvány – 4.4.-4.2 milliárd év (cirkon) (Kusky et al., 2004)
Az archai kratonok elterjedése (Rollinson, 2007)
Archaikum • Határai – 4,0-2,5 milliárd év
• Kifejlıdések – Granulit gneisz területek – Gránit-zöldkı területek – Kratoni medencék
• Kratonizáció – kratonok – Nem egyidıs folyamat! – 3.0 Mév: mai kéreg ~20 %-a kialakult
– 2.5 Mév: mai kéreg ~80 %-a kialakult
• Szuperkontinens? – ~2.5 milliárd év, Kenorland Ábrák: Cattermole, 2005; McCarthy és Rubidge, 2005
Proterozoikum I. • Kontinentális lemezen belüli események – szupercsóvák mőködése ~2.7 milliárd év-tıl kiterjedten bizonyítható → árbazaltok, telérek, telérrendszerek, nagykiterjedéső egyedi magmás testek, kratoni medencék magmás és üledékes kitöltéssel – Szupercsóvák mőködése↓ • kontinensek riftesedése • hatás az atmoszférára és bioszférára → elsı jégkorszak (2.4-2.2 milliárd év) – elsı eukarióták (~2.2 milliárd év)
• Kratoni medencékben 1,8 milliárd évig vasérces kifejlıdések
Balra: Nagy Telér és MacKenzie rajok és intrúziók Jobbra: Bushveld magmás test és krómit; (Petters, 2001; Condie, 2005)
Proterozoikum II. • Kontinensek-kontinensek és kontinensek-óceánok kölcsönhatásában történı események – kollíziós orogének kialakulása és elterjedése • pl. grenvilli orogén események, 1.5-1.0 Mév
– akkréciós orogének kialakulása és elterjedése • a juvenilis kontinentális kéreg képzıdésének fı szakaszai – szvekofenniai és kapcsolódó orogén események világszerte, 1.9-1.5 milliárd év – pánafrikai szakasz 0.8-0.53 milliárd év
• Szuperkontinensek – Columbia 1.8-1.5 milliárd év – Rodinia 1.1-0.8 milliárd év
Laurencia és Baltika (Fennoszarmáciai kéregrész)
Pesonen,2000
Columbia és Rodinia
Zhao et al, 2004
Pesonen et al., 2003
Események a neoproterozoikumban • Rodinia szétválásnak kezdete ~0.8 milliárd év (szupercsóva → telérek, telérrajok, árbazaltok, kontinentális → óceáni árkok) • Üledékképzıdés árkokban, epikontinentális tengerekben és óceánokban • Gondwana kialakulása ~0.80.53 milliárd év között = pánafrikai orogén rendszer kialakulása •
Képek: Li et al, 2003 Unrug, 1996
A prekambri üledékképzıdés •
Kezdetben – kémiai eredető üledékes kızetek (jáspis, tőzkı, sávos vasércek) – sok vulkáni eredető törmelékes üledékes kızet (piroklasztit, grauvakke)
• •
• • •
~3.5 milliárd év: elsı karbonátos kızetek – sztromatolitok (biogén struktúrák) ~3.0 M évtıl kratoni medencékben karbonátok, vasérces formációk (kép, Google adatbázis) és törmelékes üledékes kızetek 1.8 milliárd évig IF (= vasérces formáció) >1.8 milliárd évtıl vörös üledékek 1 milliárd évtıl evaporit telepek is
Atmoszféra a prekambriumban • Archaikumban – Atmoszféra – hidroszféra rendszerben O2 hiány! – CO2 és CH4 túlsúly
• Proterozoikumban • ~3.0 milliárd év: – CO2 = ~300PAL (=Present Atmospheric Level); O2<0.1ppm – O2 növekedésének mértéke kicsi; fotodisszociáció és fotoszintézis
• 2.3-2.0 milliárd év: – O2 növekedésének fı szakasza
Élet a prekambriumban • Archai bioszféra: fejletlen – ~3.5 milliárd év – elsı sztromatolitok – ~3.1 milliárd év – elsı egyedi fosszilis szervezetek (prokarióta ökoszisztémák) •
Képek: McCarthy és Rubidge, 2005
• ~2.2 milliárd évnél elsı többsejtő algák – eukarióták • >1.0 milliárd évnél elsı Metazoa nyomok • 0.6 milliárd évtıl Ediacara bióta
Ediacara bióta • Kora: neoproterozoikum, ediacarai (~600-542 millió év) • Jellemzı: – Méret változó, nagy méret is (átmérı 1 m, hosszúság 2 m-ig) – Lágy test, „matrac”-szerő felépítés; szilárd váz hiányzik – Megjelenik a bilaterális szimmetria – Táplálkozás vitatott; lehetséges szimbiózis – Ragadozók hiányoznak
• Elterjedés: globális • Képek: Pteridinium (Google adatbázis)
Összefoglalás • Hadeikum – Föld kialakulása – meteoritbombázás – Hold kialakulása – Magma-óceánok, anoxikus atmoszféra, proto-hidroszféra, elsı élet(?)
• Archaikum – Másodlagos légkör kialakulása, fotodisszociáció – ózonréteg (0.001 → 0.01 PAL) – Isua, Barberton és Szuperior típusú zöldkı övek ↔ gneisz komplexumok – Sztromatolitok és elsı „egyedi” fossziliák 3.5, illetve 3,1 milliárd évtıl – >3.0 milliárd év – fotoszintézis
• Proterozoikum – 0.015 →0.1 PAL - vörös rétegek ↔ BIF (Banded Iron Formation = BIF) képzıdés 1.8 milliárd évig – >1 milliárd év soksejtő állatok (?) – jégkorszakok – modern lemeztektonika; kollíziós-akkréciós orogének; kontinensek ↔ szuperkontinensek
