Liên Đại Nguyên sinh

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

266
lượt xem 59
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Liên đại Nguyên Sinh (Proterozoic) là một liên đại địa chất bao gồm một thời kỳ trước khi có sự phổ biến đầu tiên của sự sống phức tạp trên Trái Đất. Liên đại Nguyên Sinh kéo dài từ khoảng 2.500 triệu năm trước (Ma) tới khoảng 542,0 ± 1,0 Ma. Liên đại Nguyên Sinh là phần gần đây nhất của thời kỳ Tiền Cambri không chính thức và đã cũ. Liên đại Nguyên Sinh bao gồm ba đại địa chất, từ cổ nhất tới trẻ nhất là: • • • Đại Cổ Nguyên Sinh (Paleoproterozoic) Đại Trung Nguyên Sinh (Mesoproterozoic) Đại...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Liên Đại Nguyên sinh

Liên Đại Nguyên sinh Liên đại Nguyên Sinh (Proterozoic) là một liên đại địa chất bao gồm một thời kỳ trước khi có sự phổ biến đầu tiên của sự sống phức tạp trên Trái Đất. Liên đại Nguyên Sinh kéo dài từ khoảng 2.500 triệu năm trước (Ma) tới khoảng 542,0 ± 1,0 Ma. Liên đại Nguyên Sinh là phần gần đây nhất của thời kỳ Tiền Cambri không chính thức và đã cũ. Liên đại Nguyên Sinh bao gồm ba đại địa chất, từ cổ nhất tới trẻ nhất là: • Đại Cổ Nguyên Sinh (Paleoproterozoic) • Đại Trung Nguyên Sinh (Mesoproterozoic) • Đại Tân Nguyên Sinh (Neoproterozoic) Các sự kiện chính đã được xác định khá tốt là: • Sự quá độ sang khí quyển giàu ôxy trong đại Trung Nguyên Sinh. • Một vài thời kỳ băng hà hóa, bao gồm cả quả cầu tuyết Trái Đất trong kỷ Cryogen ở cuối đại Tân Nguyên Sinh. • Kỷ Ediacara (635 tới 542 Ma) được đặc trưng bằng sự tiến hóa của các sinh vật đa bào thân mềm khá phổ biến. Hồ sơ địa chất
Lower Proterozoic Stromatolites from Bolivia, South America Hồ sơ địa chất liên đại Nguyên Sinh là tốt hơn nhiều so với liên đại trước đó là liên đại Thái Cổ (Archean). Ngược lại với các trầm tích biển sâu của liên đại Thái Cổ, liên đại Nguyên Sinh được đặc trưng bằng nhiều địa tầng được sắp đặt trên các biển thềm lục địa nông trải rộng; ngoài ra, phần nhiều trong số các loại đá này ít bị biến chất hơn so với các loại đá thời kỳ Thái Cổ. Nghiên cứu các loại đá này chỉ ra rằng đặc trưng nổi bật của liên đại này là sự lớn dần lên của lục địa khá nhanh và có quy mô lớn (là duy nhất trong liên đại Nguyên Sinh), các chu kỳ siêu lục địa và các hoạt động kiến tạo sơn hiện đại hoàn toàn. Các sự kiện băng hà hóa đã biết đầu tiên diễn ra trong liên đại Nguyên Sinh; một trong số đó bắt đầu chỉ ngay sau khi liên đại này bắt đầu, trong khi có ít nhất 4 sự kiện như thế diễn ra trong đại Tân Nguyên Sinh, đạt tới đỉnh cao với "quả cầu tuyết Trái Đất" của băng hà Varangia. Liên giới trong địa tầng học của liên đại này được gọi là liên giới Nguyên sinh. Tích tụ ôxy Một trong những sự kiện quan trọng nhất của liên đại Nguyên Sinh là sự tích lũy ôxy trong khí quyển Trái Đất. Mặc dù sự giải phóng ôxy do quang hợp từ thời kỳ Thái Cổ là điều không còn nghi ngờ gì nữa, nhưng trong thời kỳ đó sự tích tụ ôxy chưa đủ lớn cho đến khi quá trình chìm lắng hóa học của các chất như lưu huỳnh và sắt không bị ôxi hóa đã được thực hiện xong. Vào khoảng 2,3 tỷ năm trước, ôxy trong khí quyển có lẽ chỉ đạt được mức khoảng 1-2% của mức như ngày nay. Các tạo thành sắt theo dải, cung cấp phần lớn các quặng sắt trên thế giới, cũng là lắng đọng hóa học đáng chú ý. Phần lớn các tích tụ đã giảm mạnh sau 1.900 Ma, hoặc là do sự gia tăng của ôxy hoặc là thông qua sự phối trộn của các cột nước đại dương. Các địa tầng đỏ, có màu như vậy là do hematit, một chỉ thị cho sự gia tăng của ôxy trong khí quyển sau 2 tỷ năm trước; chúng không được tìm thấy trong các tầng đá cổ hơn[5]. Sự tích tụ ôxy có lẽ là do 2 yếu tố: sự nhồi đầy của các chất chìm lắng hóa học và sự gia tăng
của sự chôn vùi cacbon, nó cô lập các hợp chất hữu cơ mà nếu không thì chúng rất dễ dàng bị ôxi hóa bởi ôxy trong khí quyển Sự sống Sự sống đơn bào và đa bào tiên tiến đầu tiên đã xảy ra gần như đồng thời với sự tích lũy ôxy. Điều này có thể là do sự gia tăng trong các nitrat đã ôxi hóa mà các động vật nhân chuẩn sử dụng, ngược lại với vi khuẩn lam. Cũng trong liên đại Nguyên Sinh thì quan hệ cộng sinh đầu tiên giữa các ti thể (đối với động vật và sinh vật nguyên sinh) và các lạp lục (đối với thực vật) và các vật chủ của chúng cũng đã tiến triển. Sự phát triển thịnh vượng của các sinh vật nhân chuẩn như acritarch không ngăn cản sự bành trướng của vi khuẩn lam; trên thực tế, các stromatolit đạt tới đỉnh cao nhất của sự phổ biến và đa dạng trong liên đại Nguyên Sinh, vào khoảng 1,2 tỷ năm trước. Theo truyền thống, ranh giới giữa liên đại Nguyên Sinh và đại Cổ Sinh (Paleozoic) của liên đại Hiển Sinh được thiết lập tại phần bắt đầu của kỷ Cambri khi các hóa thạch đầu tiên của các động vật được biết đến dưới tên gọi trùng ba thùy và archeocyatha xuất hiện. Trong nửa sau của thế kỷ 20, một loạt các dạng hóa thạch đã được tìm thấy trong các lớp đá của liên đại Nguyên Sinh, nhưng ranh giới trên của liên đại Nguyên Sinh vẫn được chốt tại phần đáy (sự khởi đầu) của kỷ Cambri, mà hiện nay coi là khoảng 542 Ma. Đại Cổ Nguyên Sinh Đại Cổ Nguyên Sinh (Paleoproterozoic, Palaeoproterozoic) là đại đầu tiên trong số ba đại của liên đại Cổ Sinh (Proterozoic), đã diễn ra từ khoảng 2.500 triệu năm trước (Ma) tới khoảng 1.600 Ma. Nó khởi đầu khi đại Tân Thái Cổ (Neoarchean) kết thúc. Trong đại này, lần đầu tiên các châu lục được ổn định. Đây cũng là giai đoạn mà các loài vi khuẩn
lam tiến hóa. Chúng là loại vi khuẩn có thể sử dụng các phản ứng sinh hóa của quang hợp để sản sinh ra năng lượng và ôxy. Trước khi có sự gia tăng đáng kể của ôxy trong khí quyển thì gần như tất cả mọi dạng sự sống đều tồn tại dưới dạng kị khí, nghĩa là quá trình trao đổi chất của sự sống phụ thuộc vào dạng hô hấp tế bào không đòi hỏi cần có ôxy. Ôxy dạng tự do với lượng lớn là chất độc cho phần lớn vi khuẩn kị khí, và tới thời điểm đó (khoảng giữa kỷ Sideros) thì phần lớn các dạng sự sống kị khí trên Trái Đất bị tiêu diệt. Sự sống duy nhất có khả năng tồn tại là những dạng có khả năng chống lại quá trình ôxi hóa cũng như các hiệu ứng độc hại của ôxy hoặc những dạng có thể trải qua toàn bộ cuộc đời của chúng trong môi trường giàu ôxy tự do. Sự kiện chính này được gọi là thảm họa ôxy. Đại Cổ Nguyên Sinh có thể chia thành 4 kỷ địa chất như sau: • Kỷ Sideros (Siderian) hay kỷ Thành Thiết: khoảng 2.300-2.500 triệu năm trước • Kỷ Rhyax (Rhyacian) hay kỷ Tằng Xâm: khoảng 2.050-2.300 triệu năm trước • Kỷ Orosira (Orosirian) hay kỷ Tạo Sơn: khoảng 1.800-2.050 triệu năm trước • Kỷ Statheros (Statherian) hay kỷ Cố Kết: khoảng 1.600-1.800 triệu năm trước Trong thời kỳ của đại này thì các siêu lục địa như Nena và Atlantica (khoảng 2.000 Ma) đã hình thành, để sau đó (~ 1.800 Ma) nhập lại thành siêu lục địa Columbia. Siêu lục địa Columbia bắt đầu tách ra vào cuối đại này. Đại Cổ Nguyên Sinh kết thúc khi đại Trung Nguyên Sinh (Mesoproterozoic) bắt đầu. Đại Trung Nguyên Sinh terozoic) là một đại địa chất bắt đầu từ khoảng 1.600 triệu năm trước (Ma) và kết thúc vào khoảng 1.000 Ma.
Các sự kiện chính trong đại này là sự hình thành của siêu lục địa Rodinia và sự tiến hóa của sinh sản hữu tính. Đại này được chia thành ba kỷ như sau: • Kỷ Calymma (Calymmian) hay kỷ Cái Tằng: khoảng 1.400-1.600 Ma • Kỷ Ectasis (Ectasian) hay kỷ Duyên Triển: khoảng 1.200-1.400 Ma • Kỷ Stenos (Stenian) hay kỷ Hiệp Đái: khoảng 1.000-1.200 Ma Đại Tân Nguyên Sinh Đại Tân Nguyên Sinh hay đại Tân Nguyên Cổ (Neoproterozoic) là đại thứ ba và là cuối cùng của liên đại Nguyên Sinh. Nó kéo dài từ khoảng 1.000 triệu năm trước (Ma) tới 542 Ma. Đại Tân Nguyên Sinh có lẽ bao gồm thời kỳ thú vị nhất về mặt địa chất, do trong thời kỳ này Trái Đất đã bị nhiều thời kỳ băng hà mãnh liệt bao trùm, trong đó các vùng bị đóng băng kéo xuống tới tận xích đạo, và trong giai đoạn cuối cùng của đại này (kỷ Ediacara) thì các hóa thạch cổ nhất của sự sống đa bào đã được tìm thấy, bao gồm cả các động vật cổ nhất. Đại Tân Nguyên Sinh cũng là giai đoạn cuối cùng của thời kỳ Tiền Cambri. Ý tưởng về đại Tân Nguyên Sinh mới chỉ có tương đối gần đây — khoảng sau năm 1960. Các nhà cổ sinh vật học thế kỷ 19 thiết lập sự khởi đầu của sự sống đa bào vào lúc xuất hiện lần đầu tiên của các động vật vỏ cứng gọi là trùng ba thùy và archaeocyatha. Nó cũng là điểm đánh dấu sự khởi đầu của kỷ Cambri. Đầu thế kỷ 20, các nhà cổ sinh vật học đã bắt đầu tìm kiếm thấy các hóa thạch của động vật đa bào có trước kỷ Cambri. Quần động vật phức tạp đã được tìm thấy ở khu vực tây nam châu Phi vào thập niên 1920 nhưng đã bị xác định sai niên đại. Một phát hiện khác ở miền nam Australia trong thập niên 1940 nhưng đã không được kiểm tra kỹ lưỡng cho đến tận cuối thập niên 1950. Các
hóa thạch khác có thể cũng là rất cổ cũng đã được phát hiện tại Nga, Anh, Canada và một vài nơi khác (xem Vùng sinh vật kỷ Ediacara). Một số đã được xác định là giả hóa thạch, nhưng số còn lại đã cho thấy chúng là thành viên của các vùng sinh vật phức tạp mà hiện còn ít được hiểu rõ. Ít nhất có 20 khu vực trên khắp thế giới đã cung cấp các hóa thạch động vật có niên đại trước ranh giới kỷ Cambri kinh điển. Một số ít các động vật thời kỳ đầu này dường như có thể là tổ tiên của các động vật ngày nay. Phần lớn trong số chúng rơi vào các nhóm mơ hồ bao gồm các động vật tương tự như u hình lá; hình đĩa mà có thể bám vào các động vật có cuống ("medusoid"); các dạng tương tự như các tấm nệm; các ống nhỏ vỏ đá vôi và các động vật có áo giáp với nguồn gốc không rõ ràng. Tất cả các động vật này nói chung được gọi là các động vật kỷ Ediacara (hay kỷ Vendia). Phần lớn trong chúng có thân mềm. Các quan hệ, nếu có, với các dạng sự sống hiện đại là hoàn toàn khó hiểu. Một số nhà cổ sinh vật học liên hệ nhiều hay phần lớn các dạng này với các động vật hiện đại. Những người khác chấp nhận rất ít khả năng hay thậm chí là các quan hệ rất có khả năng nhưng cảm thấy rằng phần lớn các dạng sự sống kỷ Ediacara là các đại diện của các loại động vật chưa biết nào đó. Về mặt địa chất, đại Tân Nguyên Sinh được cho là thời gian của các chuyển động lục địa phức tạp do siêu lục địa gọi là Rodinia đã vỡ ra tối đa thành 8 phần. Rất có thể là do hậu quả của trôi dạt lục địa mà một vài thời kỳ băng hà rộng lớn khắp thế giới đã diễn ra trong đại này, bao gồm các thời kỳ băng hà trong kỷ Cryogen như Sturtia và Marinoa, là những thời kỳ băng hà mãnh liệt nhất trên Trái Đất mà người ta đã biết. Các thời kỳ này được cho là mãnh liệt tới mức các chỏm băng xuống tới tận xích đạo, dẫn tới tình trạng gọi là "quả cầu tuyết Trái Đất". Danh pháp quốc tế cho đại Tân Nguyên Sinh đã từng rất không thống nhất trong quá khứ. Các nhà địa chất Nga gọi kỷ cuối cùng của đại này là Vendia, và các nhà địa chất Trung Quốc gọi nó là Sinia, còn phần lớn các nhà địa chất Australia và Bắc Mỹ sử dụng tên gọi Ediacara. Tuy nhiên, ngày 13 tháng 5 năm 2004, Hiệp hội địa chất học quốc tế đã thông qua tên gọi kỷ Ediacara là một kỷ địa chất trong đại Tân Nguyên Sinh, kéo dài từ 635 tới 544 Ma.
Liên đại Nguyên Sinh Đại Cổ Nguyên Sinh Đại Trung Nguyên Sinh Đại Tân Nguyên Sinh Sideros Rhyax Orosira Statheros Calymma Ectasis Stenos Tonas Cryogen Ediacara