Rodinia: The Great Unconformity and the Creation of Life on Earth

Voor alle wetenschappelijke onderwerpen, die niet in een ander subforum thuis horen.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Rodinia: The Great Unconformity and the Creation of Life on Earth

Bericht door univers » 27 mar 2022, 13:29

Afbeelding
Reconstructie van hoe het supercontinent Rodinia eruit zou hebben gezien. Bron: Manuel Mata / Adobe Stock

Het geologische record van de geschiedenis van de aarde is 4,6 miljard jaar lang. Het bevat de geschiedenis van het leven op aarde en de vorming van de continenten en oceanen die de planeet vandaag bedekken. Er zijn echter hiaten in deze geschiedenis, meestal ontstaan ​​door erosie. Dit worden discordanties genoemd. Een van de grootste van deze discordanties wordt simpelweg de Great Unconformity genoemd. Het wordt zo genoemd omdat maar liefst 1,2 miljard jaar van de geschiedenis van de aarde zich in deze kloof bevindt, ongeveer een vijfde van de geschiedenis van onze planeet. Wat kan deze kloof hebben veroorzaakt? Een mogelijkheid is erosie die verband houdt met het uiteenvallen van een oud supercontinent dat bekend staat als Rodinia.

Rodinia en de eb en vloed van supercontinenten
Om het uiteenvallen van Rodinia te verklaren, is een kort overzicht van platentektoniek en de supercontinentcyclus vereist. Omdat de aardkorst is opgedeeld in tektonische platen die tegen elkaar aan bewegen, bewegen de continenten van de aarde constant over het oppervlak. Dit gebeurt heel langzaam, dus het is te weinig om op te merken op menselijke tijdschalen.

Elke paar honderd miljoen jaar komen alle continenten samen om een ​​supercontinent te vormen voordat ze weer uit elkaar drijven om individuele continenten te worden. Het meest recente supercontinent was Pangaea, dat ongeveer 250 tot 300 miljoen jaar geleden gevormd werd en ongeveer 205 miljoen jaar geleden begon uiteen te vallen. Deze breuk vormde het begin van wat nu het bekken van de Atlantische Oceaan is .

Hebben wetenschappers bewijs gevonden voor het verloren continent Lemurië? https://www.ancient-origins.net/news-sc ... ria-007478
Oud continent ontdekt verstopt onder Europa https://www.ancient-origins.net/news-ge ... ia-0012570

De vorming van het meest recente supercontinent viel ook samen met een enorme massa-extinctie, wat de gevolgen aantoont van de vorming en het uiteenvallen van het supercontinent voor het leven op aarde. Pangea is natuurlijk niet het enige supercontinent waarvan de evolutie de geschiedenis van het leven kan hebben beïnvloed. Een veel vroeger supercontinent is Rodinia, de naam die is afgeleid van het Russische woord voor 'thuisland'. Het begon zich ongeveer 1,2 miljard jaar geleden te vormen en begon ongeveer 750 miljoen jaar geleden uit elkaar te vallen.

Afbeelding
De continentale drift en de evolutie van de aarde van Pangea tot vandaag. ( Dimitrios / Adobe-voorraad)

De assemblage en het uiteenvallen van supercontinenten
Het mechanisme achter de assemblage en het uiteenvallen van supercontinenten is de beweging van de tektonische platen waaruit de korst bestaat. Er zijn drie soorten grenzen tussen tektonische platen: convergente grenzen, waar twee tektonische platen botsen, divergente grenzen, waar ze uit elkaar worden geduwd, en transformatiegrenzen, waar twee platen zijdelings ten opzichte van elkaar bewegen.

Er zijn twee soorten convergente grenzen, subductiezones en orogene of bergvormende zones. Subductiezones ontstaan ​​wanneer er een botsing is tussen twee plaatranden van oceanische korst, of twee plaatranden waarbij de ene rand is gemaakt van oceanische korst en de andere is gemaakt van continentale korst.

Deze twee scenario's zullen respectievelijk resulteren in vulkanische eilandbogen, zoals de Filippijnen, en vulkanische kustgebergten, zoals de Cascades in het noordwesten van Noord-Amerika. Botsingen tussen twee plaatranden van continentale korst zullen bergketens vormen zoals de Himalaya.

Wanneer continenten samensmelten tot supercontinenten, zullen de contactzones tussen de continenten orogene zones worden, wat betekent dat hun samensmelting zal leiden tot de vorming van bergketens. Dit komt omdat continentale korst te drijvend is om onder een tektonische plaat te worden geduwd. Oceanische korst daarentegen is dichter en kan onder een tektonische plaat worden geduwd of worden onderworpen. Als gevolg hiervan zal de continentale korst gewoon worden samengedrukt als continentale massa's tegen elkaar worden gedrukt, waardoor bergketens ontstaan.

Als deze bergketens groot genoeg worden, zal de druk erin zo hoog oplopen dat de warmte die binnen de bergketen wordt gegenereerd ervoor zorgt dat de bergketen aan kracht verliest en begint te "verzakken". Het is deze verzakking en afvlakking van de bergketen die uiteindelijk kan leiden tot het uiteenvallen van continentale massa's, inclusief supercontinenten. Dit proces begon waarschijnlijk ongeveer 750 miljoen jaar geleden voor Rodinia en maakt mogelijk deel uit van het vormingsproces achter de Grote Strijdigheid.

Afbeelding
De Great Unconformity werd voor het eerst opgemerkt door John Wesley Powell in de Grand Canyon in 1869. Het is een gigantisch gat in de geologische tijdlijn. (brouwboeken / CC BY-SA 2.0 )

Rodinia en de grote discordantie
Bewijs voor de Grote Strijdigheid wordt over de hele wereld gevonden. Een locatie waar het echter bijzonder grimmig is, is in de Grand Canyon . Bijvoorbeeld, de Vishnu Schist, metamorf gesteente dat vroeger zandsteen en moddersteen was in een oude zeebodem, die ongeveer 1,7 miljard jaar oud is, ligt direct onder het Tapeats-zandsteen, een rotsblok dat een oud strand vertegenwoordigt dat ongeveer 550 miljoen jaar geleden dateert . Ongeveer 1 miljard jaar lijkt te ontbreken in het geologische record in dit deel van de stratigrafie van de Grand Canyon. Hoe kon de vorming van een supercontinent dit doen?

Een artikel in Geology , gepubliceerd in 2018, suggereert dat de reden voor deze dis-conformiteit de enorme erosie is van Rodinische bergketens die gevormd werden toen grote massa's graniet uit het onderliggende kraton werden opgegraven, of opgetild en vervolgens geërodeerd, ongeveer 680 tot 850 miljoen jaar geleden. Deze leeftijden zijn gebaseerd op de radiometrische datering van zirkoonkristallen.

Toen deze onderliggende massa's kristallijn gesteente werden opgegraven, zouden sedimentaire en vulkanische lagen die eroverheen lagen weggeërodeerd zijn, vergelijkbaar met wat we tegenwoordig in de Sierra Nevada zien . De granieten of granietachtige massieven van de bergen van de Sierra Nevada in Californië werden ooit bedekt door sedimentaire en vulkanische afzettingen.

In de loop van miljoenen jaren zijn deze relatief zwakke lagen echter weggeërodeerd om het relatief erosiebestendige kristallijne gesteente eronder te onthullen. Dit is waarschijnlijk wat er meer dan 680 miljoen jaar geleden in Rodinia gebeurde. De erosie van deze sedimentaire en vulkanische lagen zou een afzettingspauze in deze gebieden hebben veroorzaakt en miljoenen jaren aan geologische geschiedenis hebben uitgewist, resulterend in de Grote Strijdigheid.

Afbeelding
De Appalachen werden gevormd door de samenvoeging van alle continenten in het supercontinent Pangea. ( Pavlo Vakhrushev / Adobe Stock)

Uniciteit van het uiteenvallen van Rodinia
Hoewel het argument dat Rodinia de boosdoener is achter de Grote Strijdigheid overtuigend is, verklaart het niet alles. Opheffing en erosie van het soort dat met Rodinia gebeurde, gebeurde ook met andere supercontinenten, maar andere supercontinenten hebben geen 1-miljard jaar durende discordanties. Het raadselachtige is waarom dit niet gebeurde voor de andere supercontinenten . Waarom wordt bijvoorbeeld een even grote discordantie niet geassocieerd met het uiteenvallen van Pangaea?

Pangaea gevormd door een soortgelijk mechanisme van de continenten die samenkomen en enorme bergketens vormen, waarvan de wortels overleven in de vorm van bijvoorbeeld de Appalachen in het oosten van de Verenigde Staten. Deze sterk geërodeerde kenmerken vormden ooit de basis van een bergketen die in hoogte wedijverde met de Himalaya. Hoewel er ongetwijfeld afwijkingen zijn die verband houden met de toegenomen erosiesnelheden als gevolg van de vorming van deze bergketen, is het effect van deze afwijkingen niet zo sterk als de Grote Niet-conformiteit.

Wat is de reden voor dit verschil? Dit is speculatie, maar een reden kan te wijten zijn aan de aanwezigheid van planten. Het supercontinent Rodinia werd gevormd vóór de evolutie van het macroscopische leven. Er was 1,2 miljard jaar geleden leven op aarde, maar het was microscopisch klein. De meest zichtbare uitdrukking van het leven in die tijd was in de vorm van stromatolieten, een soort rif gebouwd door microbiële gemeenschappen dat bewaard is gebleven in het geologische record. Hoewel de aarde destijds bedekt was met een bijna wereldwijde oceaan, zouden de landmassa's op aarde waarschijnlijk hebben geleken op het oppervlak van Mars, desolaat, woestijnachtig en mogelijk met een roodachtig uiterlijk vanwege de aanwezigheid van ijzeroxiden.

Vegetatie speelt een belangrijke rol bij het beperken van erosie. Het is mogelijk dat dit gebrek aan planten om erosie tegen te gaan, de erosie van materiaal op het supercontinent Rodinia veel belangrijker heeft gemaakt. Het supercontinent Pangea was zelf erg desolaat, maar het zou op zijn minst op sommige plaatsen vegetatie hebben gehad om de erosie te vertragen. Rodinia, met zijn mogelijk Mars-achtige landschap, zou deze controle niet hebben gehad en dus hebben rivieren, wind en overstromingen mogelijk veel meer erosieve kracht gehad dan nu.

Een andere belangrijke factor in de geologische geschiedenis van het oude supercontinent is dat er laat in de geschiedenis enorme ijstijden plaatsvonden. Het is niet helemaal duidelijk waarom, maar het uiteenvallen van Rodinia lijkt te hebben geleid tot een op hol geslagen ijstijd die mogelijk een sneeuwbalscenario op aarde heeft gecreëerd, waarbij een groot deel van het aardoppervlak bedekt was met ijskappen.

Gletsjers staan ​​ook bekend als zeer krachtige erosiekrachten. Ze bewegen langzaam, maar na verloop van tijd kunnen ze aanzienlijke hoeveelheden sediment verplaatsen en zelfs de massieve rots van bergketens uitsnijden. De enorme ijstijden die destijds plaatsvonden, in combinatie met een compleet gebrek aan vegetatie om de erosie tegen te gaan, hadden een abnormaal destructieve erosieve reeks kunnen creëren die leidde tot de Grote Onregelmatigheid die we in het gesteente zien. Deze verklaring is natuurlijk speculatie, maar het past wel bij wat bekend is over de omstandigheden van Rodinia in tegenstelling tot jongere supercontinenten, zoals Pangaea.


Betekenis van Rodinia en de grote discordantie
Rodinia is niet alleen geologisch belangrijk, maar kan ook belangrijk zijn voor de geschiedenis van het leven op aarde. Het was voor de kust van het brekende supercontinent dat het eerste meercellige leven mogelijk is begonnen. Toen het supercontinent Rodinia ongeveer 750 miljoen jaar geleden begon uit elkaar te vallen, zou dit proces hebben geleid tot de vorming van scheuren waar de hitte onder de korst het supercontinent uit elkaar trok. Uiteindelijk zouden deze kloven oceaanbekkens worden. Een mogelijk modern voorbeeld van dit proces is de Rode Zee, die een beginnend oceaanbekken kan zijn dat zich vormt tussen Noordoost-Afrika en het Arabische schiereiland.

De vorming van deze oceaanbekkens rond Rodinia zou hebben geleid tot de vorming van passieve continentale marges, of continentale platen , vergelijkbaar met die aan weerszijden van de Atlantische Oceaan vandaag. Dit zou het bestaan ​​van grote ondiepe zeeën mogelijk hebben gemaakt. Het is in deze ondiepe zeeën dat het eerste meercellige leven waarschijnlijk begon te evolueren.

Ongeveer 635 miljoen jaar geleden verschenen de eerste meercellige organismen met een zacht lichaam, dat wil zeggen organismen zonder skeletten of exoskeletten, in het fossielenbestand. Deze vroege organismen met een zacht lichaam worden de Ediacaran-biota genoemd. Ongeveer 540 miljoen jaar geleden, nadat Rodinia allang uit elkaar was gevallen, vond de Cambrische explosie plaats. Dit leidde tot de opkomst van de eerste harde organismen, of organismen met skeletten en exoskeletten.

De Cambrische explosie vertegenwoordigt de opkomst van bijna alle belangrijke diersoorten die tegenwoordig leven. Het Cambrium is natuurlijk het meest bekend vanwege de leeftijd van geleedpotigen (het phylum dat insecten, schaaldieren, enz. bevat). Hoewel deze gebeurtenissen in de geschiedenis van het leven plaatsvonden lang na het uiteenvallen van Rodinia, vonden ze waarschijnlijk plaats in ondiepe zeeën die ontstonden door het uiteenvallen, en dus een erfenis waren van het oude supercontinent. Zo kunnen Rodinia en de Grote Strijdigheid beide worden geassocieerd met de opkomst van meercellig leven.

Afbeelding
Reconstructie van het supercontinent Rodinia 900 miljoen jaar geleden. (Fama Clamosa / CC BY-SA 4.0 )

De grote discordantie - de verloren grote bibliotheek van het leven?
Er zijn veel onbeantwoorde vragen over het ontstaan ​​van het eerste meercellige leven. Vanuit geologisch perspectief lijken veel vormen van leven in het Cambrium plotseling te zijn ontstaan ​​zonder veel precedent. Het lijkt erop dat veel van het record voor dit vroege stadium in de evolutie van meercellig leven zou kunnen ontbreken. Als de geologische geschiedenis van miljoenen of zelfs miljarden jaren vertegenwoordigd door de Grote Strijdigheid niet door erosie was uitgewist, zou het record dan completer zijn?

Het mysterie achter de East Bay Walls ontrafelen: wie heeft ze echt gemaakt en waarom?
Geologen bepalen dat de vroege aarde een 'waterwereld' was
Ik geloof niet dat dit nodig is om het schaarse record van meercellig leven aan het begin van het Fanerozoïcum te verklaren, maar het verlies van een record van meer dan 1 miljard jaar geschiedenis van de aarde kan nog steeds een aanzienlijke invloed hebben op ons begrip van de geschiedenis van het leven op Aarde. Het is mogelijk dat de Grote Strijdigheid een geologisch equivalent zou kunnen zijn van het verlies van de Grote Bibliotheek van Alexandrië . Net zoals het verlies van die oude bibliotheek het niveau van kennis dat in de oudheid werd bereikt, onbekend liet, kan het verlies van geologische en paleontologische informatie als gevolg van de Grote Overeenstemming onbekende belangrijke details over de geschiedenis van het leven op aarde achterlaten.

De grote discordantie en de erfenis van Rodinia
Als je in tijd en ruimte terug naar het oude supercontinent Rodinia zou worden vervoerd, zou het een zeer onaardse plek zijn. Er zouden geen planten of dieren zijn en de lucht zou niet voldoende zuurstof bevatten om te ademen. Rodinia vertegenwoordigt een heel andere aarde dan de aarde waarmee we vertrouwd zijn.

Desondanks speelde die volkomen buitenaardse landmassa een zeer belangrijke rol in de geologische geschiedenis van onze planeet, de continenten en misschien zelfs het leven. In zijn dodelijke worpen creëerde het de Grote Strijdigheid en heeft mogelijk de opkomst van meercellig leven gestimuleerd door de vorming van grote continentale platen en ondiepe zeeën waar dit leven zou kunnen gedijen. In sommige opzichten kan Rodinia verantwoordelijk zijn voor de moderne geologische en biologische wereld zoals wij die begrijpen.

https://www.ancient-origins.net/unexpla ... ia-0016570
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie