Archean

Archean Anahtar veri
Kronostratigrafik gösterim AR
Derece FGR ar
Seviye Aeonotheme / Aeon

Stratigrafi

Dürbün
Başlat Son
4.000  Ma 2.500  Ma

Proterozoik Hadean

Prekambriyen Prekambriyen

Paleocoğrafya ve iklim

Bu görüntünün açıklaması, aşağıda da yorumlanmıştır Tim Bertelink tarafından bir Archean manzarasının yeniden inşası.

Outcrops
Prekambriyen süperion Anahtar veri
Phanerozoic aeon
P
r
e
c
a
m
b
r
i
e
n 		Proterozoik aeon
Archean aeon
aeon
hadean
( çağ tanınmadı)

Arkeen bir olan sonsuzluk üzerinde jeolojik zaman ölçeği dört bölünmüştür, dönemlerin . Hadean'ı takip eder ve Proterozoik'ten önce gelir, üçü de Prekambriyen (Dünya varlığının ilk yüzde 86'sı) terimi altında bir araya getirilir . Geleneksel olarak tradition3.800 Ma olarak yerleştirilen kökeni,  bugün Uluslararası Stratigrafi Komisyonu tarafından −4.000 Ma olarak sabitlenmiştir  . Archean aslında Dünya'daki yaşamın kesin olarak ortaya çıkmasıyla başlar  : Bu başlangıç ​​noktası kesin değildir ve yaşamın kökenleri konusunda uzmanlar tarafından birçok araştırmanın konusu olduğundan, Archean'ın başlangıcı şüphesiz bir süre daha bir kongre olarak kalacaktır. Kelime , "başlangıç, kökeni" anlamına gelen eski Yunanca Αρχή (Arkhē) 'dan gelir.

Archean Çağı

Arkeolojik dönemlerin sınırları, temeli hariç, stratotiplerle değil, mutlak kronolojik sınırlarla tanımlanır. Archean dört döneme ayrılır  :

Bilginin unsurları

Birkaç eski kaya parçası bilinmesine rağmen ( Hadean'a tarihlenir ), en eski kaya oluşumları bu zamandan kalmadır . Bu oluşumlar Grönland , Kanada Kalkanı , kuzeybatı Avustralya , Brezilya ve Afrika'da bulunur .

Arkeyana başında, sağladığı ısıl enerji Güneş'ten 25 (zamanımızda yerine)% 30 daha az, ama UV akı muhtemelen tarafından filtre edilmiş ozon tabakası ve daha az bulutların. Yoğun ( aerosoller bitki ve alglerden olan eksik). Bir üzerinde yapılan bir çalışma bantlı demir mevduat Dünya atmosferi çok daha fazla içerdiğini gösterir sera gazlarını CO bir konsantrasyon ile bugünden daha ( 2üç kat daha yüksek) ve neredeyse kara yüzeyinin yokluğunu gösterir (en yüksek albedo ); tüm bunlar sıcaklığı donma suyunun üzerinde tuttu, bu da çevre koşullarını yaşamın ortaya çıkması için elverişli hale getirdi .

Ek olarak, Dünya'nın kendisinden gelen ısı akışının , o zamanki değerin en az üç katı olduğuna ve muhtemelen Proterozoik'in başlangıcında hala iki katına çıktığına inanılıyor . Fazla ısı, Dünya'nın toplanması sırasında açığa çıkan ısının geri kalanından (dolayısıyla da) demirli çekirdeğin oluşumu tarafından üretilen ısıdan ve tabii ki farklı radyoaktif maddelerin radyoaktif bozunmasıyla üretilen ısıdan gelmiş olabilir . uranyum  238, uranyum 235, toryum  232, potasyum  40 gibi izotoplar , şu anda olduğundan daha büyük miktarlarda mevcuttur (veya uranyum 235 ve potasyum 40 izotopları için birkaç kat daha fazladır).

Bu aeonun kayaları metamorfik kayalar veya magmatik kayalardır , ikincisinin çoğu plütonik kayaçlardır . Volkanik aktivite, birçok sıcak nokta , yarık ve komatiit gibi olağandışı lav püskürmeleriyle günümüzden önemli ölçüde daha fazlaydı . Plütonik kayaçlar , tabakalar ve büyük kitleler granit için diyorit , müdahalelerine ultramafik kayaç mafik kayalarda, anortozit ve monzonit içinde hâkim cratons bugün hala mevcut kristal Arkeen kabuk, çizgi.

Archean'ın levha tektoniği modeli jeofizikçiler arasında bir fikir birliği değildir, bir model günümüzdekinden önemli ölçüde farklı bir tektonik sunar, daha küçük plakalar ve daha çok sayıda ve okyanus kabuğunun hızla geri dönüştürülmesiyle, büyük kıtalar yoktur , küçük Protokıtalar muhtemelen norm. Bu felsik kıtalar , çeşitli kaynaklardan gelen dalma bölgeleri yerine sıcak noktalarda oluşur : felsik kayalar üreten mafik kayaların farklılaşması, felsik kayayı birleşmeye zorlayan ve felsik kayaların erimesine neden olan mafik magma. mafik kayaç ve kayalık felsik çökellerin metamorfizması . Yitim bölgelerinde yok olmalarını veya delaminasyonlarını önlemek için yoğunlukları çok yüksek olsaydı bu kıta parçaları ortadan kaybolabilirdi .

3,8 milyar yıldan daha eski kayaların yokluğunun bir başka açıklaması, 4,1 ile 3,8 milyar yıl önce Dünya'nın çarpışması ve büyük geç bombardıman sırasında çok sayıda göktaşı veya kuyruklu yıldızdır . Of impaktörlerinin yeterince büyük önceki kayaların tüm izlerini yok etmek için başardık.

Paleoiklim

Sıvı halde su mevcuttur, okyanuslar muhtemelen Hadean sırasında oluşmayı bitirmiştir . Atmosfer Arkeyana görünüşe çok az veya hiç içeren ücretsiz oksijeni . Genellikle orta derecede indirgeyici olduğu kabul edilir ( karbondioksit CO 2, Azot , N 2 ). Daha eski modeller daha güçlü bir indirgeme atmosferi ( metan CH 4 , amonyak NH 3 ) olarak kabul edildi ve sıcaklık-basınç paradoksunun en son maceraları ( aşağıya bakınız) göz önüne alındığında, yüksek bir metan konsantrasyonuna geri dönmemiz oldukça olasıdır . .

Uzun zamandır Archean'da atmosfer basıncının yüksek (birkaç atm ) olduğuna inanılıyordu . Ancak 2012'de yağmur damlalarının etkisiyle oluşan küçük kraterlerin 2,7 Ga'lık eski bir  tüf üzerindeki ölçümü , basıncın o zaman 0,52 ile 1,1 atm arasında olduğunu gösteriyor . Ve 2016'da, 2,74 Ga'ya dayanan  bir lav akışında hapsolmuş kabarcıkların hacminin derinliğin bir fonksiyonu olarak karşılaştırılması, akışın üzerindeki basıncı 0,23  ± 0,23  atm'de yani 0,5 atm'den daha az olarak belirledi .   

Arkada'da sıcaklık bugünkünden daha yüksektir: çoğu modele göre 40 ila 85  ° C , ancak daha ılıman bir sıcaklık tamamen hariç tutulmamaktadır. Modelleri, çünkü bu yüksek sıcaklık, paradoksal olduğunu yıldız evrimi belirtmek Güneş 25-30% daha az bugünden daha aydınlık oldu. Fark şüphesiz daha verimli sera gazlarının varlığı ( daha büyük kısmi basınç ) ve / veya yansıtıcı bulutların olmaması (dolayısıyla daha düşük bir albedo ) ile telafi edilir . Archean baskısı yüksek kabul edildiği sürece paradoksun çözülmesi kolay görünüyordu, ancak en son sonuçlar soruyu yeniden gündeme getiriyor.

Paleoekoloji

Archean boyunca ("Archean Expansion") bir yaşam anaerobiği mevcuttur ve gelişir. Tek hücreli prokaryotik formlara indirgenmiştir. Bu dönemde, LUCA (canlı organizmaların bakteri ve arkeler hatlarına doğru uzaklaşması ) ortaya çıktı. Stromatolit fosiller (mikrobiyal paspaslar tarafından üretilen) 3.5 tarihlenen edilmiştir  Ga içinde Avustralya ve 3.7  Ga içinde Grönland ama bu son sonuç Ayrıca 'varlığının izleri bulduk 2018 yılında çürümüfltür archaea . Bu dönem , oksijen bakımından daha zengin bir atmosferde çok sayıda yeni türün ortaya çıktığını görecek olan Proterozoik ile sona erer .

O dönemde yaşam birkaç iz bıraktı (tek hücreli organizmalar), ancak DNA izleri bugünün organizmalarında varlığını sürdürüyor: Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden genetikçiler, 2010'da Nature'da yayınlanan 100 türün genomu ve 4.000 geni üzerine matematiksel bir modelle yaptıkları araştırmaları makroevrim. Archean genişlemesi, mevcut genlerin% 27'sinin, özellikle elektronlar için membran taşıma yolunun proteinlerini kodlayanların, fotosenteze katılan proteinlerin ve Archean'ın sonunda Büyük Oksidasyona yol açanların ortaya çıktığını görür .

Notlar ve referanslar

  1. (in) "  Arkeyan (Arkeozoik)  " üzerine GeoWhen veritabanı .
  2. "  Uluslararası Kronostratigrafik Grafik v.2013 / 01  " , üzerinde Stratigrafi Uluslararası Komisyonu ,Ocak 2013(erişim tarihi 19 Aralık 2016 ) .
  3. (içinde) Minik T. Rosing, "Soluk erken Güneş altında iklim paradoksu yok," Nature , n o  464, 9 Nisan 2010, s.  744-747 .
  4. (içinde) Steven M. Stanley, Earth System History , New York, WH Freeman and Company, 1999 ( ISBN  0-7167-2882-6 ) , s.  297-301 .
  5. François Savatier , "  Archean'da düşük atmosferik basınç  ", Pour la science , n o  465,Temmuz 2016, s.  6-7.
  6. (inç) SM Som, DC Catling, JP Harnmeijer PM Polivka ve R. Buick, "  2,7 trilyon yıl önce hava yoğunluğu, fosil yağmur damlası izleriyle modern düzeylerin iki katından daha azıyla sınırlandırıldı  " , Nature , cilt.  484,Nisan 19, 2012, s.  359-362 ( DOI  10.1038 / doğa10890 ).
  7. (inç) Sanjoy Som Bay Roger Buick, James W. Hagadorn Tim S. Blake, John Perreault, P. Jelte Harnmeijer ve David C. Catling, "  2,7 trilyon yıl önce Dünya'nın hava basıncı modern seviyelerin yarısından daha azını sınırladı  " , Nature Geoscience , cilt.  9,2016, s.  448–451 ( DOI  10.1038 / ngeo2713 ).
  8. (in) James F. Kating ve Tazwell Howard, "Dünyanın erken dönemlerinde atmosferik kompozisyon ve iklim" ( Arşiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Ne yapmalı? ) , Royal Society Journal , Eylül 2006.
  9. (in) J. Van Kranendonk, P. Philippot, Lepot K., S. & F. Bodorkos Pirajno, "Dünya'nın en eski fosillerinin c. 3.5 Ga Dresser Oluşumu, Pilbara kratonu, Batı Avustralya ”, Precambr. Res. , N O  167, 2008, s. 93–124.
  10. (en) Allen P. Nutman, Vickie C. Bennett, Clark RL Friend, Martin J. Van Kranendonk & Allan R. Chivas, "3.700 ila 1.000.000 yıllık mikrobiyal yapıların keşfedilmesiyle gösterilen yaşamın hızlı ortaya çıkışı," Nature , uçuş. 537, Letter, 22 Eylül 2016, doi: 10.1038 / nature19355, [1] .
  11. .
  12. (içinde) Lawrence A. David ve Eric J. Alm , "  Arkeolojik bir genetik genişleme sırasında hızlı evrimsel yenilik  " , Nature ,2010( DOI  10.1038 / nature09649 ).

Ayrıca görün

Kaynakça

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar


Dünya tarihindeki çağların, çağların, sistemlerin zaman çizelgesi .