paleoclimate
वातावरण और महासागर का विकास
Precambrian समय के लंबे पाठ्यक्रम के दौरान, पृथ्वी की जलवायु परिस्थितियों में काफी बदलाव आया। इस के साक्ष्य को तलछटी रिकॉर्ड में देखा जा सकता है, जो समय के साथ वायुमंडल और महासागरों की रचना में प्रशंसनीय बदलावों का दस्तावेजीकरण करता है।
वायुमंडल का ऑक्सीकरण
पृथ्वी लगभग निश्चित रूप से 2.5 अरब साल पहले एक कम करने वाला वातावरण रखती थी। सूर्य के विकिरण ने गैसों-मीथेन (सीएच 4) और अमोनिया (एनएच 3) को कम करने से कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन किया । खनिज यूरेनियम (UO 2) और पाइराइट (FeS 2)) आसानी से एक ऑक्सीकरण वातावरण में नष्ट हो जाते हैं; 3.0 अरब-वर्ष पुरानी तलछट में इन खनिजों के अनॉक्सिडाइज्ड अनाज द्वारा एक कम करने वाले वातावरण की पुष्टि की जाती है। हालांकि, पिलबारा क्षेत्र के मंदिरों में 3.45 अरब साल पहले कई प्रकार के फिलामेंटस माइक्रोफॉसिल्स की मौजूदगी बताती है कि प्रकाश संश्लेषण ने उस समय तक वातावरण में ऑक्सीजन को छोड़ना शुरू कर दिया था। 2.5 अरब वर्ष पुरानी नीली-हरी शैवाल (साइनोबैक्टीरिया) की कोशिका भित्ति में जीवाश्म अणुओं की मौजूदगी उस अवधि तक दुर्लभ ऑक्सीजन पैदा करने वाले जीवों के अस्तित्व को स्थापित करती है।
आर्कियन ईऑन (4.0 से 2.5 बिलियन साल पहले) के महासागरों में ज्वालामुखीय-व्युत्पन्न लौह लोहा (Fe 2+) था, जिसे BIF में हेमटिट (Fe 2 O 3) के रूप में जमा किया गया था । लौह लौह को संयोजित करने वाली ऑक्सीजन को सायनोबैक्टर चयापचय के अपशिष्ट उत्पाद के रूप में प्रदान किया गया था। 3.1 बिलियन से 2.5 बिलियन साल पहले बीआईएफ के निक्षेपण में एक बड़ा विस्फोट हुआ - लगभग 2.7 बिलियन वर्ष पहले - लौह लौह के महासागरों को साफ किया। इसने वायुमंडलीय ऑक्सीजन स्तर को सराहनीय रूप से बढ़ाने में सक्षम बनाया। 1.8 अरब साल पहले यूकेरियोट्स की व्यापक उपस्थिति के समय तक, ऑक्सीजन सांद्रता वर्तमान वायुमंडलीय स्तर (पाल) के 10 प्रतिशत तक बढ़ गई थी। ये अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता लेने के लिए ऑक्सीडेटिव अपक्षय के लिए पर्याप्त थे, जैसा कि हेमेटाइट-समृद्ध जीवाश्म मिट्टी (पैलियोसोल) और लाल बेड (हेमाटाइट-लेपित क्वार्ट्ज अनाज के साथ सैंडस्टोन) द्वारा प्रकट किया गया था। एक दूसरी प्रमुख चोटी, जिसने वायुमंडलीय ऑक्सीजन के स्तर को 50 प्रतिशत तक बढ़ा दिया, 600 मिलियन साल पहले पहुंच गया था। यह कोलेजन के उत्पादन के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की आवश्यकता और कंकाल के बाद के गठन के लिए पशु जीवन (मेटाज़ोन्स) की पहली उपस्थिति द्वारा दर्शाया गया था। इसके अलावा, प्रीकैम्ब्रियन के दौरान समताप मंडल में, मुक्त ऑक्सीजन ने ओजोन (O 3) की एक परत का निर्माण शुरू किया, जो वर्तमान में सूर्य की पराबैंगनी किरणों के खिलाफ एक सुरक्षा कवच के रूप में कार्य करता है।
सागर का विकास
पृथ्वी के महासागरों की उत्पत्ति सबसे पुरानी अवसादी चट्टानों की तुलना में पहले हुई थी। पश्चिमी ग्रीनलैंड के इसुआ में 3.85 अरब साल पुराने तलछट में बीआईएफ होते हैं जो पानी में जमा होते थे। ये तलछट, जिसमें पानी के परिवहन को इंगित करने वाले abred detrital zircon अनाज शामिल हैं, तकिया संरचनाओं के साथ basaltic lavas के साथ interbedded हैं जो lavas पानी के नीचे extruded होते हैं। तरल पानी की स्थिरता (अर्थात, पृथ्वी पर इसकी निरंतर उपस्थिति) का अर्थ है कि सतह के समुद्री जल का तापमान वर्तमान के समान था।
आर्कियन और प्रोटेरोज़ोइक तलछटी चट्टानों की रासायनिक संरचना में अंतर दो प्रीकेम्ब्रियन ईओन्स के बीच समुद्री जल संरचना को नियंत्रित करने के लिए दो अलग-अलग तंत्रों की ओर इशारा करता है। आर्कियन के दौरान, समुद्री जल संरचना मुख्य रूप से बेसाल्टिक समुद्री क्रस्ट के माध्यम से पानी के पंपिंग से प्रभावित होती थी, जैसे कि आज समुद्र फैलने वाले केंद्रों पर होती है। इसके विपरीत, प्रोटेरोज़ोइक के दौरान, नियंत्रित कारक स्थिर महाद्वीपीय मार्जिन से नदी निर्वहन था, जो पहली बार 2.5 अरब साल पहले विकसित हुआ था। वर्तमान महासागर महाद्वीपों से मीठे पानी के अपवाह द्वारा प्रदत्त लवण और समुद्री जल से खनिजों के जमाव के बीच संतुलन से अपने लवणता के स्तर को बनाए रखते हैं।
वातावरण की परिस्थितियाँ
Precambrian के दौरान जलवायु को नियंत्रित करने वाला एक प्रमुख कारक महाद्वीपों की विवर्तनिक व्यवस्था थी। सुपरकॉन्टिनेंट गठन के समय (2.5 बिलियन, 2.1 से 1.8 बिलियन और 1.0 बिलियन से 900 मिलियन साल पहले), ज्वालामुखियों की कुल संख्या सीमित थी; कुछ द्वीप आर्क (लंबी, घुमावदार द्वीप श्रृंखलाएं जो तीव्र ज्वालामुखीय और भूकंपीय गतिविधि से जुड़ी थीं), और समुद्र में फैलने वाली लकीरें की कुल लंबाई अपेक्षाकृत कम थी। ज्वालामुखियों की इस सापेक्ष कमी के परिणामस्वरूप ग्रीनहाउस गैस कार्बन डाइऑक्साइड (CO 2) का उत्सर्जन कम हुआ । इसने कम सतह के तापमान और व्यापक हिमनदों में योगदान दिया। इसके विपरीत, कॉन्टिनेंटल ब्रेकअप के समय, जिसके कारण सीफ्लोर के प्रसार और सबडक्शन की अधिकतम दर (2.3 से 1.8 बिलियन, 1.7 से 1.2 बिलियन और 800 से 500 मिलियन वर्ष पूर्व) में कई ज्वालामुखियों के साथ CO 2 के उच्च उत्सर्जन थे समुद्री लकीरें और द्वीप आर्क्स में। वायुमंडलीय ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाया गया था, जिससे पृथ्वी की सतह गर्म हो गई थी, और हिमनदी अनुपस्थित थी। महाद्वीपों के निर्माण से पहले ये बाद की स्थितियाँ भी आर्कियन इऑन पर लागू होती थीं।
तापमान और बारिश
ग्रीनलैंड में 3.85-बिलियन साल पुरानी समुद्री तलछट और तकिया लैव्स की खोज तरल पानी के अस्तित्व को इंगित करती है और प्रीबैंब्रियन समय के शुरुआती भाग के दौरान 0 ° C (32 ° F) से ऊपर की सतह का तापमान बताती है। ऑस्ट्रेलिया में 3.5 अरब साल पुराने स्ट्रोमेटोलाइट्स की मौजूदगी सतह के तापमान को लगभग 7 ° C (45 ° F) करने का सुझाव देती है। तीव्र ज्वालामुखी से कार्बन डाइऑक्साइड के ऊंचे वायुमंडलीय स्तर (पनडुब्बी विदर से लावा का बहाव) की वजह से आर्चियन में चरम ग्रीनहाउस स्थितियों ने जीवन के विकास के लिए सतह के तापमान को काफी अधिक रखा। उन्होंने कम सौर चमक (सूर्य से कुल ऊर्जा उत्पादन की दर) का प्रतिकार किया, जो वर्तमान मूल्य का 70 से 80 प्रतिशत तक था। इन चरम ग्रीनहाउस स्थितियों के बिना, तरल पानी पृथ्वी की सतह पर नहीं होता।
इसके विपरीत, भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड में वर्षा का प्रत्यक्ष प्रमाण मिलना बहुत मुश्किल है। कुछ सीमित साक्ष्य दक्षिण-पश्चिमी ग्रीनलैंड में 1.8 बिलियन-वर्ष पुरानी चट्टानों में अच्छी तरह से संरक्षित बारिश के गड्ढों द्वारा प्रदान किए गए हैं।
