Vorlesung 2 "Präkambrium" Flashcards
Wie nennt man das erste “Kapitel” der Erde und von welchem Zeitraum spricht man?
Was war in der Zeit charakteristisch für die Erde?
Hadaikum (Hadean time) ca. 4600-4000 Mio. Jahre
- Kern-Mantel-Trennung
- keine Magnetosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre
Was passierte am Anfang auf der Erde und was waren typische Merkmale?
- ständiger Meteoritenbeschuss
- flüssige Oberfläche
- Abkühlung: Krater, Spalten, Magmenaufstieg
- sich ständig wandelnde Oberfläche mit erstarrten Krustenteilen, aber Art der Krustenbildung ist unklar
- Atmosphäre bildet sich durch Entgasung der Kruste
- Zum Ende der Hadaikum-Phase verstärktes Meteorietenbombardement, keine (kaum) Reste der ursprünglichen Kruste erhalten
Wo findet man die ältesten Gesteine?
Grünsteine und Gneise aus Kanada, Quarzite in Australien
In welchen Zeiträumen spricht man vom Archaikum und vom Proterozoikum?
- Archaikum: 4,0-2,5 Mrd. Jahre
- Proterozoikum: 2,5 Mrd bis 539 Mio. Jahre
Woraus besteht die Archaische Kruste?
- Orthogneiskomplexe (Unterkruste)
- Granitoide Plutone und Gänge
- Grünsteingürtel
Nenne die Entwicklungsschritte des Lebens im Archaikum (Archaikum ist Teil des Präkambium)
- 3,8 - 3,7 Mrd Jahre: bakterienähnliche Mikrosphären in Quarziten der Isua-Gruppe
- 3,48 Mrd Jahre. älteste Cyanobakterien Warrawoona Group
- 3,35 Mrd Jahren: Einzeller, Onverwacht Group
- 3,2 Mrd Jahre: Einzeller aus der Moodie Group
Nenne die Stadien der Ursprünge des Lebens im Präkambrium
- kosmische Materie in der Uratmosphäre: CO2, CH4, NO2, CO, H2O, H2, NH3
- Niedrig-Molekulare organische Verbindungen: Aminosäure, Alkohol, Kohlenwasserstoffe, organische Säuren
- Polymere Moleküle: Polynucleotide, Polypeptide, Lopopolypeptide
- Protozell-Strukturen
- Eobionten: Bakterien, Blau-Grün-Algen, Amoeben
Vor wie vielen Jahren hatten die Cyanobakterien ihre Blütezeit und welche Bedeutung haben sie?
- Blütezeit > 541 Mio. Jahren
- Nachweis in Stromatolithen zu finden (besitzen z.T. ein Alter von 3,2 Mrd. Jahren)
Wo findet man das älteste Gestein und wie alt ist dieses?
4,3 Mrd. Jahre:
Grünstein, Kanada
(Archaische Gesteine)
Wo findet man den Isua-Grünsteingürtel und wie alt ist dieser?
3,8 Mrd. Jahre:
Zu finden in Süd-west Grönland
Chemofossilien, Isuasphaera
(Archaische Fossilfunde)
Welche Archaische Fossilfunde und Gesteine findet man in Südafrika und wie alt sind diese?
- Pyrit/Uraninitgerölle, nicht verwittert (2,7 Mia)
- Einzeller (3,35 Mia)
- Einzeller aus der Moodies Group (3,2 Mia)
Welche Archaische Fossilfunde und Gesteine findet man in Westaustralien und wie alt sind diese?
- älteste Zirkone in metamorphen Sandsteinen (4,4 Mia)
- Cyanobakterien, älteste Cyanobakterien (3,48 Mia)
Was waren die bezeichnenden Gesteine im Archaikum?
- Hochmetamorphe Gneise (Kontinentale Kruste)
- dazwischen mobile Grünstein-Zonen
- “Urkruste”
Wie hat sich die Zusammensetzung der Atmosphäre im Archaikum verändert?
- Anfangs: CO2, H2, N2, NH3 und CH4
- Am Ende des Archaikum: N2
Wie haben sich die Fossilien im Verlauf des Archaismus verändert?
- “Chemofossilien”
- “Eobioneten” (Bakterien, Blau-Grün-Algen)
- Stromatolithen
Was passierte mit dem Wandel vom Soda-Ozean zum Halit-Ozean?
Mit diesem Wandel nahm die Konzentration von Ca^2+ im Meerwasser zu. Der Wandel wurde begleitet von einer im mittleren Proterozoikum beschleunigten Abnahme des pH-Wertes des Meerwassers und einem sich im verlauf des Jungproterozoikums verstärkenden Anstiegs des O2-Partialdruckes der Atmosphäre
Nenne neun wichtige Stichpunkte, die das Archaikum beschreiben
- erste Ozeane
- Erste kontinentale Kruste, die beständig wächst
- Grünsteingürtel
- tektonische Platten bewegen sich -> Plattentektonik
- eine Methan/Stikstoffatmosphäre ohne Sauerstoff
- keine Ozon-Schicht
- Entstehung des Lebens ca. e3,8 Mia J
- Photosynthese von Cyano-Bakterien, ab ca. 3,48 Mia J.
- Mikrobielles Leben im Meer
Wie sah das Ende des Archaikmus aus?
Die Ozeane waren grün von reduziertem Eisen und der Himmel orange durch Methan. Nach dem “Great Oxidation Event” (Sauerstoffkrise) wurden das Meer und der Himmel blau.
Von wann bis wann spricht man vom Proterozoikum?
2,6 Mia bis ca. 539 Mio Jahre
Wofür steht BIF?
Banded iron formation:
Submarine, vulkanische Exaltationen stellen Elemente Fe, Si, Mn zur Verfügung
Was sind die ersten Rotsedimente?
(zunächst marine Bändereisenerze, BIF’s)
- ab etwa 2,2 - 1,9 Mia J. auch kontinental (Torridon Sandstein/UK), weisen auf genügend biogen produzierten , freien Sauerstoff in der Atmosphäre hin (> 1%)
Was sind klassische BIFs?
- Fe-Quarzite, Fe-Glimmerschiefer (Itabirite), Oxidation von Fe im marinen Bereich zu Hämatit und Magnetit
- Vorkommen in N-Europa (Norwegen, Schweden, Finnland), Ukraine (Krivoi Rog), Ostasien, Brasilien (Minas Gervais), Afrika (Südafrika), Australien
Was sind silikatische BIFs?
- feingebänderte Fe-Erze mit Hämatit, “chert”, Tiger- und Falkenauge. Auch “Jaspilit” genannt
- Vorkommen: alle Südkontinente und Nordamerika
Was passierte mit dem Eisen an der Grenze Präkambrium/Kambrium?
An der Grenze Präkambrium/Kambrium war die freie Fe-Menge im Weltmeer weitgehend verbraucht, so dass keine marine Rotsedimente mehr gebildet wurden
-> BIFs stellen wichtige Lagerstätten da
Was waren die bezeichenden Gesteine im Proterozoikum?
- auf stabilen Plattformen: Stromatolithen- Kalke und Red Beds
- in den Orogenen:
Phyllite, Glimmerschiefer, Quatzite, Marmor, Para- und Orthogneise un basische und saure Intrusiva
Wie entwickelte sich die Atmosphäre im Laufe des Proterozoikums?
- erst kein Sauerstoff
- ab 2,5 Mia J. BP Sauerstoffentwicklung
Welche Fossilien werden dem Proterozoikum zugeordnet?
- erste Stromatolithen
- Prokaryoten
- Blütezeit der Stromatolithen
- an 1,8 Mia J. BP Eukaryoten
- Am Ende des Proterozoikums: erste Metazoen (Ediacara-Fauna)
Wann existierte der Superkontinent Vaalbara?
- ca. 3,1 -3,0 Mia J. BP
- Zeitalter des Archaikum
Ab wann existierte der Superkontinent Ur?
- ca. 3,0 Mia Fahre (Archaikum)
Ab wann existierte der Superkontinent Kenorland?
- 2,7 - 2,1 Mia J. BP
(Proterozoikum)
Zu welcher Zeit existierte der Superkontinent Columbia (Nuna)?
- 1,8 - 1,5 Mia Jahre BP
(Proterozoikum)
Wie viel der heutigen kontinentalen Kruste entstanden am Ende des Proterozoikums?
50% bis 70%
Aus welchen Teilen der Superkontinente bestehen die heutigen Kontinente?
- Europa: Kenorland und Columbia
- Asien: Kenorland und Columbia
- Nordafrika: Columbia
- Südafrika: Ur und Columbia
- Indien: Ur und Columbia
- Australien: Ur und Columbia
- Antarktis: Ur und Columbia
- Nordamerika: Kenorland und Columbia
- Südamerika: Columbia
- Grönland: Kenorland und Columbia
Wann entstand und zerfiel der Superkontinent Rodinia?
- Entstehung vor ca. 1,0 Mia Jahren, Zerfall vor ca. 800 Mio Jahren (Proterozoikum)
In welche Kontinente zerfiel Rodinia?
- Godwana
- Laurentia
- Baltika
- der Zerfall schafft die plattentektonische Ausgangslage für das Phanerozoikum
Nenne sieben wichtige Stichpunkte, die das Proterozoikum zusammenfassen
- 2,1 Mia J. Südchina, ältestes Makrofossil
- 1,9 Mia J. Gunflint Fm./Kanada (“Prokaryoten”)
- 1,6 - 1,4 Mia J.: der Größensprung bei den Einzellern zeigt Eukaryoten an (Acritarchen)
- 1,2 Mia J. Pascal Limestone erste Einzeller an Land, in Palaeoböden
- etwa 630-542 Mia J.: Ediacara Fauna (Ediacara Hills/ S-Australien) findet weltweite Verbreitung, mit der Entwicklung der Invertebraten (“Weidegänger”) - Vielzeller ohne Hartschalen!
- Blütezeit und dann Rückgang der Stromatolithen
- aus dem jüngeren Präkambrium sind über 50 verschiedene Algen, Pilze, Bakterien bekannt
Wo liegt die Typuslokalität der Ediacara-Fauna?
Südaustralien
In welcher Gesteinsart wurden unterschiedlichste Abdrücke und Ausfüllungen von Weichtieren gefunden?
In einem Flachwasser-Gestein, also NICHT-metamorphen Gestein.
Einmal erkannt, wurden diese Fossilien weltweit gefunden.
In welcher Zeitspanne existierte die Ediacara-Fauna?
ca. 580 - 540 Mio. Jahre
Wann hatte die Ediacara-Fauna ihre Blütezeit und ihre Verschwinden. Mit welchen Lebensformen hat sie Übereinstimmungen?
Über die innere Struktur der Lebewesen ist wenig bekannt. Manche Formen erinnern an Quallen, Seefedern, Würmern oder Arthropoden. Sie hatten ihre Blütezeit Ende des Präkambriums und verschwanden zu Beginn des Kambriums wieder.
Nenne Beispiele für wichtige präkambrische Lagerstätte
- Sedimentäre Gold/Uran-Vorkommen: Südafrika (Witwatersrand), Kanada, Brasilien, sowie Fe
- magmatische Lagerstätten: Chromit (Südafrika, Bushveld), Kanada (Sudbury), Uran (Katanga), Gold (Australien, Kalgoorlie)
- Metamorphe Lagerstätten: (Fe, Cu, Pb, Zn, Ag in Schweden, Kanada, Australien)
