stringtranslate.com

Кратон Пилбара

Кратон Пилбара — старая и стабильная часть континентальной литосферы , расположенная в регионе Пилбара в Западной Австралии .

Кратон Пилбара является одним из двух нетронутых архейских 3,8–2,7 млрд лет назад (миллиардов лет назад) корок, обнаруженных на Земле, наряду с кратоном Каапвааль в Южной Африке . Самые молодые породы имеют возраст 1,7 млрд лет в исторической области, отнесенной к кратону. [1] Оба местоположения, возможно, когда-то были частью суперконтинента Ваальбара или континента Ур .

Используются два режима субрегиональной географической классификации:

  1. Промежуточное биогеографическое районирование Австралии на основе взаимодействия геоэкосистем
  2. На основании только геологических данных восточная непрерывная старейшая часть называется Восточным кратоном Пилбара , а более молодые поверхностные литологии внутри более крупного кратона имеют другие названия.
Текущий открытый непрерывный кратон Пилбара показан красным, регион Восточная Пилбара обозначен синим, и детали местной литологии . Однако эта карта не показывает другие прерывистые открытые самые старые породы кратона Пилбара. Соответственно, читатель должен обратиться к ссылкам для более подробного геологического картирования, которое не воспроизводится здесь по причинам авторского права.

Геология

Самая важная часть кратона Пилбара для понимания ранней земной коры называется Восточным кратоном Пилбара , где до сих пор обнажены корковые породы возрастом до 3,8 млрд лет и интрузивные гранитные купола вместе с поясами зеленокаменных пород возрастом около 3,5–3,2 млрд лет. [1] Геология была переоценена в 2007 году с отделением от геологически названного кратона Пилбара толстой последовательности переслаивающихся обломочных или химических осадочных пород и вулканических пород, образующих бассейны Фортескью, Хамерсли и Тури-Крик, возраст которых обычно составляет 2,78–2,42 млрд лет, и более молодого вулканически-осадочного бассейна Эшбертон возрастом 2,21–1,79 млрд лет назад. [1] Поверхностный регион между бассейнами Фортескью и Хамерсли еще моложе, менее 1,7 млрд лет, как и окружающие геоэкосистемы поверхностных пород кратона Пилбара. Важно отметить, что к востоку и югу от Восточного кратона Пилбара имеются значительные выходы очень старых пород, и что они ограничены традиционной областью кратона Пилбара, которая, как предполагается, находится под поверхностью более чем на половине своей площади. [1]

Минералогия

Имеются обширные месторождения высококачественной железной руды , а также экономически выгодная добыча золота , серебра , меди , никеля , свинца , цинка , молибдена , ванадия и флюорита . [1]

Свидетельства древнейшей жизни

Доказательства самой ранней известной жизни на суше , возможно, были обнаружены в гейзерите возрастом 3,48 миллиарда лет и других связанных с ним минеральных отложениях (часто встречающихся вокруг горячих источников и гейзеров ), обнаруженных в формации Дрессер в кратоне Пилбара. [3] [4] [5] Биогенные осадочные структуры (микробиалиты), такие как строматолиты и MISS, были описаны в приливных, лагунных и сублиторальных прибрежных условиях, которые также могут быть реконструированы по стратиграфии Дрессер. [6] Породы формации Дрессер демонстрируют признаки изменения гематита , которое могло быть вызвано микробиологическим влиянием. [7]

Образец кремня Апекс.
Апекс Черч

Самым ранним прямым доказательством существования жизни на Земле могут быть окаменелости микроорганизмов, минерализованных в австралийских кремнистых породах Апекс возрастом 3,465 млрд лет . [8] [9] Однако доказательства биогенности этих микроструктур были тщательно обсуждены. [10] [11] Первоначально было описано 11 таксонов из месторождения, которое, как предполагалось, располагалось в устье реки из-за определенных характеристик, таких как округлые и отсортированные зерна. [12] [13] Обширное полевое картирование и петрогенетический анализ с тех пор показали, что среда для предполагаемых микроископаемых была гидротермальной [14] [15] , и это широко поддерживается. [16] [17] [18] [19] Следовательно, было предложено много альтернативных абиотических объяснений для нитевидных микроструктур, включая углеродистые ободки вокруг кварцевых сферул и ромбов, [14] [15] самоорганизующиеся биоморфы витерита [20] и заполненные гематитом прожилки. [21] Углеродистое вещество, составляющее нити, также неоднократно исследовалось с помощью спектроскопии Рамана [14] [22] [21] , которая дала неоднозначные интерпретации результатов и поэтому считается многими ненадежным для определения биогенности, если используется отдельно. [23] [24] Возможно, наиболее убедительный аргумент на сегодняшний день основан на электронной микроскопии с высоким пространственным разрешением, такой как сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия . [19] Это исследование приходит к выводу, что наномасштабная морфология нитей и распределение углеродистого вещества несовместимы с биологическим происхождением нитей. Вместо этого более вероятно, что гидротермальные условия способствовали нагреванию, гидратации и расслоению калиевых слюд, на которых вторично адсорбировались барий, железо и карбонат.

Углеродистые структуры, которые, по-видимому, имеют биологическое происхождение, также были обнаружены в базальте горы Ада возрастом 3,47 миллиарда лет, в слое горной породы, который на несколько миллионов лет старше кремня Апекс. Однако биогенность этих предполагаемых ископаемых также оспаривалась, и некоторые исследования обнаружили, что абиотические процессы являются более вероятным виновником их образования. [11]

В регионе были обнаружены дополнительные потенциальные биоиндикаторы докембрия, в том числе углеродистые микроископаемые на северо-востоке кратона Пилбара. [25]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefg Хикман и Ван Кранендонк, Артур и Мартин (2012). «Ранняя эволюция Земли: свидетельства геологической истории региона Пилбара в Западной Австралии в 3,5–1,8 млрд лет» (PDF) . Эпизоды . 35 (1): 283–297. doi : 10.18814/epiiugs/2012/v35i1/028 .
  2. ^ "CAPAD 2014" . Получено 1 апреля 2023 г.
  3. ^ Djokic, Tara; Van Kranendonk, Martin J.; Campbell, Kathleen A.; Walter, Malcolm R.; Ward, Colin R. (9 мая 2017 г.). «Самые ранние признаки жизни на суше, сохранившиеся в отложениях горячих источников возрастом около 3,5 млрд лет». Nature Communications . 8 : 15263. Bibcode :2017NatCo...815263D. doi :10.1038/ncomms15263. PMC 5436104 . PMID  28486437. 
  4. ^ "Формация Дрессера - Пилбара". pilbara.mq.edu.au .
  5. ^ Noffke, N ; Christian, D; Wacey, D; Hazen, RM (декабрь 2013 г.). «Микробно-индуцированные осадочные структуры, фиксирующие древнюю экосистему в формации Dresser возрастом около 3,48 млрд лет, Пилбара, Западная Австралия». Astrobiology . 13 (12): 1103–24. Bibcode :2013AsBio..13.1103N. doi :10.1089/ast.2013.1030. PMC 3870916 . PMID  24205812. 
  6. ↑ Сотрудники (9 мая 2017 г.). «Самые древние свидетельства жизни на суше обнаружены в австралийских породах возрастом 3,48 миллиарда лет». Phys.org . Получено 13 мая 2017 г.
  7. ^ Ван Кранендонк, Мартин Дж.; Филиппо, Паскаль; Лепо, Кевин; Бодоркос, Саймон; Пираджно, Франко (10 ноября 2008 г.). «Геологическое положение древнейших ископаемых Земли в формации Dresser возрастом около 3,5 млрд лет, кратон Пилбара, Западная Австралия». Precambrian Research . 167 (1–2): 93–124. Bibcode : 2008PreR..167...93V. doi : 10.1016/j.precamres.2008.07.003 . Получено 30 декабря 2022 г.
  8. ^ Тайрелл, Келли Эйприл (18 декабря 2017 г.). «Самые древние из когда-либо найденных окаменелостей показывают, что жизнь на Земле началась до 3,5 миллиардов лет назад». Университет Висконсина в Мадисоне . Получено 27 декабря 2017 г.
  9. ^ Schopf, J. William; Kitajima, Kouki; Spicuzza, Michael J.; Kudryavtsev, Anatolly B.; Valley, John W. (2017). «SIMS-анализ древнейшего известного комплекса микроископаемых документирует их таксон-коррелированный изотопный состав углерода». PNAS . 115 (1): 53–58. doi : 10.1073/pnas.1718063115 . PMC 5776830 . PMID  29255053. 
  10. ^ Schopf, J. William (9 мая 2006 г.). «Ископаемые свидетельства архейской жизни». Philosophical Transactions of the Royal Society B . 361 (1470): 869–885. doi :10.1098/rstb.2006.1834. PMC 1578735 . PMID  16754604. 
  11. ^ ab Alleon, Julien; Flannery, David T.; Ferralis, Nicola; Williford, Kenneth H.; Zhang, Yong; Schuessler, Jan A.; Summons, Roger E. (13 ноября 2019 г.). «Органоминеральные ассоциации в кремне базальта горы Ада возрастом 3,5 млрд лет поднимают вопросы о происхождении органического вещества в палеоархейских гидротермально-влияющих отложениях». Scientific Reports . 9 (1): 16712. Bibcode :2019NatSR...916712A. doi :10.1038/s41598-019-53272-5. PMC 6853986 . PMID  31723181. S2CID  207986473. 
  12. ^ Schopf, J.; Packer, B. (3 июля 1987 г.). «Ранние архейские (возрастом от 3,3 до 3,5 миллиардов лет) микроископаемые из группы Уорравуна, Австралия». Science . 237 (4810): 70–73. Bibcode :1987Sci...237...70S. doi :10.1126/science.11539686. ISSN  0036-8075. PMID  11539686.
  13. ^ Schopf, JW (30 апреля 1993 г.). «Микроископаемые раннего архейского апексного кремня: новые свидетельства древности жизни». Science . 260 (5108): 640–646. Bibcode :1993Sci...260..640S. doi :10.1126/science.260.5108.640. ISSN  0036-8075. PMID  11539831. S2CID  2109914.
  14. ^ abc Brasier, Martin D.; Green, Owen R.; Jephcoat, Andrew P.; Kleppe, Annette K.; Van Kranendonk, Martin J.; Lindsay, John F.; Steele, Andrew; Grassineau, Nathalie V. (март 2002 г.). «Сомнение в доказательствах существования древнейших ископаемых на Земле». Nature . 416 (6876): 76–81. Bibcode :2002Natur.416...76B. doi :10.1038/416076a. ISSN  1476-4687. PMID  11882895. S2CID  819491.
  15. ^ ab Brasier, M.; Green, O.; Lindsay, J.; McLoughlin, N.; Steele, A.; Stoakes, C. (21 октября 2005 г.). «Критическое тестирование древнейшего предполагаемого ископаемого комплекса Земли из кремнистого сланца Апекс возрастом ~3,5 млрд лет, Чайнамен-Крик, Западная Австралия». Precambrian Research . 140 (1–2): 55–102. Bibcode : 2005PreR..140...55B. doi : 10.1016/j.precamres.2005.06.008. ISSN  0301-9268.
  16. ^ Vankranendonk, M. (1 февраля 2006 г.). «Вулканическая дегазация, гидротермальная циркуляция и расцвет ранней жизни на Земле: обзор свидетельств из пород возрастом около 3490–3240 млн лет супергруппы Пилбара, кратон Пилбара, Западная Австралия». Earth-Science Reviews . 74 (3–4): 197–240. Bibcode :2006ESRv...74..197V. doi :10.1016/j.earscirev.2005.09.005. ISSN  0012-8252.
  17. ^ Pinti, Daniele L.; Mineau, Raymond; Clement, Valentin (сентябрь 2009 г.). «Гидротермальные изменения и микроископаемые артефакты 3465-миллионного кремня Apex». Nature Geoscience . 2 (9): 640–643. Bibcode : 2009NatGe...2..640P. doi : 10.1038/ngeo601. ISSN  1752-0908.
  18. ^ Олкотт Маршалл, Элисон; Джехличка, Ян; Рузо, Жан-Ноэль; Маршалл, Крейг П. (1 января 2014 г.). «Множественные поколения углеродистого материала, отложенного в кремне Апекса всепроникающим гидротермальным потоком флюида в масштабе бассейна». Gondwana Research . 25 (1): 284–289. Bibcode : 2014GondR..25..284O. doi : 10.1016/j.gr.2013.04.006. ISSN  1342-937X.
  19. ^ ab Wacey, David; Saunders, Martin; Kong, Charlie; Brasier, Alexander; Brasier, Martin (1 августа 2016 г.). «3,46 Ga Apex chrt 'микроископаемые' переосмыслены как минеральные артефакты, полученные во время филлосиликатного расслоения». Gondwana Research . 36 : 296–313. Bibcode : 2016GondR..36..296W. doi : 10.1016/j.gr.2015.07.010. hdl : 2164/9044 . ISSN  1342-937X.
  20. ^ Гарсия-Руис, Дж. М. (14 ноября 2003 г.). «Самоорганизующиеся кремниево-карбонатные структуры и обнаружение древних микроископаемых». Science . 302 (5648): 1194–1197. Bibcode :2003Sci...302.1194G. doi :10.1126/science.1090163. ISSN  0036-8075. PMID  14615534. S2CID  12117608.
  21. ^ ab Маршалл, Крейг П.; Эмри, Жюльен Р.; Олкотт Маршалл, Элисон (апрель 2011 г.). «Псевдомикрофоссилии гематита, присутствующие в 3,5-миллиарднолетних кремнях Апекс». Nature Geoscience . 4 (4): 240–243. Bibcode :2011NatGe...4..240M. doi :10.1038/ngeo1084. ISSN  1752-0908. S2CID  55506242.
  22. ^ Шопф, Дж. Уильям; Кудрявцев Анатолий Б.; Агрести, Дэвид Г.; Вдовяк, Томас Дж.; Чая, Эндрю Д. (март 2002 г.). «Лазерно-рамановские изображения самых ранних окаменелостей Земли». Природа . 416 (6876): 73–76. Бибкод : 2002Natur.416...73S. дои : 10.1038/416073а. ISSN  1476-4687. PMID  11882894. S2CID  4382712.
  23. ^ Pasteris, Jill Dill; Wopenka, Brigitte (1 декабря 2003 г.). «Необходимо, но недостаточно: рамановская идентификация неупорядоченного углерода как признака древней жизни». Astrobiology . 3 (4): 727–738. Bibcode :2003AsBio...3..727P. doi :10.1089/153110703322736051. ISSN  1531-1074. PMID  14987478.
  24. ↑ Gregorio, Bradley T. De; Sharp, Thomas G. (1 мая 2006 г.). «Структура и распределение углерода в 3,5-га апексных кремнях: последствия для биогенности древнейших предполагаемых микроископаемых Земли». American Mineralogist . 91 (5–6): 784–789. Bibcode :2006AmMin..91..784D. doi :10.2138/am.2006.2149. ISSN  1945-3027. S2CID  129380309.
  25. ^ Sugitani, Kenichiro; et al. (2009). «Таксономия и биогенность архейских сфероидальных микрофоссилий (около 3,0 млрд лет) из области Маунт Голдсуорти–Маунт Грант на северо-востоке кратона Пилбара, Западная Австралия». Precambrian Research . 173 (1–4): 50–59. Bibcode :2009PreR..173...50S. doi :10.1016/j.precamres.2009.02.004.

Библиография

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Кратон Пилбара .