Mesoarchaikum
| Äonothem | Ärathem | System | Alter (mya) | |
|---|---|---|---|---|
| P h a n e r o z o i k u m Dauer: 541 Ma |
Känozoikum Erdneuzeit Dauer: 66 Ma |
Quartär | 0 ⬍ 2,588 | |
| Neogen | 2,588 ⬍ 23,03 | |||
| Paläogen | 23,03 ⬍ 66 | |||
| Mesozoikum Erdmittelalter Dauer: 186,2 Ma |
Kreide | 66 ⬍ 145 | ||
| Jura | 145 ⬍ 201,3 | |||
| Trias | 201,3 ⬍ 251,9 | |||
| Paläozoikum Erdaltertum Dauer: 288,8 Ma |
Perm | 251,9 ⬍ 298,9 | ||
| Karbon | 298,9 ⬍ 358,9 | |||
| Devon | 358,9 ⬍ 419,2 | |||
| Silur | 419,2 ⬍ 443,4 | |||
| Ordovizium | 443,4 ⬍ 485,4 | |||
| Kambrium | 485,4 ⬍ 541 | |||
P r ä k a m b r i u m Dauer: 4059 Ma |
P r o t e r o z o i k u m Dauer: 1959 Ma |
Neoproterozoikum Jungproterozoikum Dauer: 459 Ma |
Ediacarium | 541 ⬍ 635 |
| Cryogenium | 635 ⬍ 720 | |||
| Tonium | 720 ⬍ 1000 | |||
| Mesoproterozoikum Mittelproterozoikum Dauer: 600 Ma |
Stenium | 1000 ⬍ 1200 | ||
| Ectasium | 1200 ⬍ 1400 | |||
| Calymmium | 1400 ⬍ 1600 | |||
| Paläoproterozoikum Altproterozoikum Dauer: 900 Ma |
Statherium | 1600 ⬍ 1800 | ||
| Orosirium | 1800 ⬍ 2050 | |||
| Rhyacium | 2050 ⬍ 2300 | |||
| Siderium | 2300 ⬍ 2500 | |||
A r c h a i k u m Dauer: 1500 Ma |
Neoarchaikum Dauer: 300 Ma |
2500 ⬍ 2800 | ||
| Mesoarchaikum Dauer: 400 Ma |
2800 ⬍ 3200 | |||
| Paläoarchaikum Dauer: 400 Ma |
3200 ⬍ 3600 | |||
| Eoarchaikum Dauer: 400 Ma |
3600 ⬍ 4000 | |||
H a d a i k u m Dauer: 600 Ma |
4000 ⬍ 4600 |
Das Mesoarchaikum ist eine geologische Ära. Es stellt innerhalb des erdgeschichtlichen Äons des Archaikums das dritte von vier Zeitaltern (Mesoarchaikum = „mittleres Archaikum“) dar. Es beginnt vor etwa 3200 Millionen Jahren mit dem Ende des Paläoarchaikums und endet vor etwa 2800 Millionen Jahren mit dem Beginn des Neoarchaikums.[1][2] Seine Dauer beträgt 400 Millionen Jahre.
Etymologie
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Wortzusammensetzung Mesoarchaikum ist abgeleitet vom Altgriechischen μέσος mésos „Mitte, mittel, inmitten“ und ἀρχαῖος arkhaîos „beginnend, ursprünglich“. Mesoarchaikum bedeutet somit „mittleres Ursprüngliches“.
Bedeutung
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Die Hauptbedeutung des Mesoarchaikums, das rein chronologisch über Absolutalter definiert ist, liegen in den ersten Anzeichen von moderner Plattentektonik mit Subduktion begründet. Mikrobielle Lebensformen breiteten sich weiter aus.
Die Stromatolithen-Funde im Mkhonjwa-Bergland nordöstlich von Barberton in Südafrika und im Steep Rock Lake, NW-Ontario in Kanada, in denen Fossilien von Cyanobakterien gefunden worden waren, stammen aus dem Zeitraum 3200 bis 2800 Millionen Jahren BP.[3]
Mit dem Pongolum erscheinen erstmals terrestrische Sedimentbecken, die sich auf stabilisierten Kontinenten formieren konnten. In mächtigen, ungestörten Abfolgen auf Schelfplattformen lässt sich die Besiedlung flacher, sandiger Faziesbereiche durch Mikroben nachweisen.
Geodynamik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Es wird angenommen, dass das Mesoarchaikum die moderne Plattensubduktion einläutete – wie anhand geologischer Zusammenhänge im Pilbara-Kraton in Westaustralien durchaus zu vermuten ist.[4] Vor 3120 bis 2970 Millionen Jahre BP existierte an der Grenze zwischen Ost- und West-Pilbara ein konvergenter Kontinentalrand mit einem modernen, ozeanischen Inselbogen – wobei das West-Pilbara-Terran mit dem Ost-Pilbara-Terran konvergierte und auf ihm andockte.
Möglicherweise bestand im Mesoarchaikum bereits der Superkontinent Vaalbara.[5] Der Gehalt an molekularem Stickstoff in der Erdatmosphäre des Mesoarchaikums dürfte in etwa dem heutigen entsprochen haben – was schlussfolgern lässt, dass Stickstoff zum damaligen Zeitpunkt keine wesentliche Rolle im Wärmehaushalt der frühen Erde spielte.[6]
Umweltparameter
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Atmosphäre
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Erdatmosphäre des Mesoarchaikums enthielt hohe Konzentrationen an Methan und Kohlendioxid – diese Treibhausgase sind eine gute Erklärung für die damaligen hohen Temperaturen.[7]
Cherts
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Sauerstoffisotopenanalyse von Cherts des Mesoarchaikums erlaubte eine Rekonstruktion der damals herrschenden Oberflächentemperaturen.[7] Hieraus ergab sich eine Meerwassertemperatur von 55 bis 85 °C. Diese enorm hohen Temperaturen werden aber von anderen Untersuchungen über Verwitterungsraten auf unter 50 °C herabgedrückt.
Vereisungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Pongolavereisung ereignete sich vor ungefähr 2.900 Millionen Jahren,[8][9] für die gesamte Kaltzeit wird aber der Zeitraum 2980 bis 2830 Millionen Jahre BP veranschlagt. Sie kann durch zwei Diamiktithorizonte in der Mozaan Group der Pongola Supergroup nachgewiesen werden (Delfkom-Formation). Es gibt paläomagnetische Anzeichen, dass die damaligen Eismassen bis auf eine Paläolatitüde von 48° herabreichten. Diese Vereisung war aber wahrscheinlich nicht durch die Evolution photosynthetisierender Cyanobakterien ausgelöst worden – vielmehr fand dieser Entwicklungssprung erst zwischen der Huron-Vereisung und der Makganyene-Vereisung statt.[8]
Entwicklung des Lebens
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Mikrobielle Lebensformen mit unterschiedlichen Metabolismen dehnten sich während des Mesoarchaikums weiter aus und ihre abgesonderten Gase begannen die Zusammensetzung der frühen Erdatmosphäre zu beeinflussen. Cyanobakterien produzierten bereits gasförmigen Sauerstoff, der aber erst später im Archaikum Bedeutung in der Erdatmosphäre gewinnen sollte. Es gab aber in diesem Zeitabschnitt durchaus kleine Oasen von mit Sauerstoff angereichertem Wasser, insbesondere in flachmarinen Environments in Küstennähe.
Stratigraphie
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Bedeutende geologische Formationen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Pilbara-Kraton in Westaustralien:
- Whundo Group im Zentrum – 3125 bis 3115 Millionen Jahre BP
- De Grey Superbasin mit der De Grey Supergroup:
- Gorge Creek Group – 3050 bis 3020 Millionen Jahre BP
- Whim Creek Group – 3010 bis 2990 Millionen Jahre BP
- Mallina Basin – 2970 bis 2940 Millionen Jahre BP
- Croydon Group – 2970 bis 2940 Millionen Jahre BP
- Nullagine Group – 2930 bis 2910 Millionen Jahre BP
- Nordchina-Kraton – 3100 bis 2900 Millionen Jahre BP:
- Quishui Group im östlichen Shandong
- Longgang Group im südlichen Jilin
- Lower Anshan Group im Norden von Liaoning
- Qianan Supracrustals im östlichen Hebei
- Chentaigou Supracrustals in Anshan
- Dharwar-Kraton im Süden Indiens:
- Sargur Group – 3100 bis 2900 Millionen Jahre BP
- Dharwar Supergroup
- Bababundan Group – 2900 bis 2600 Millionen Jahre BP
- Kalasapura-Formation – um 2910 Millionen Jahren BP
- Santaveri-Formation und Allampur-Formation – 2848 bis 2747 Millionen Jahre BP
- Bababundan Group – 2900 bis 2600 Millionen Jahre BP
- Singhbhum-Kraton im Nordosten Indiens:
- Iron Ore Group – 3100 bis 2900 Millionen Jahre BP
- Kaapvaal-Kraton in Südafrika:
- Swasiland-Supergruppe – 3547 bis 3100 Millionen Jahre BP
- Moodies Group – 3227 bis 3110 Millionen Jahre BP[10]
- Dominion Group – 3090 bis 3070 Millionen Jahre BP
- Pongola Supergroup in Südafrika und in Swasiland – 3000 bis 2870 Millionen Jahre BP
- Nsuze Group – 2980 bis 2960 Millionen Jahre BP
- Mozaan Group – um 2950 bis 2837 (?) Millionen Jahre BP
- Witwatersrand Supergroup in Südafrika – 2985 bis 2780 Millionen Jahre BP
- West Rand Group – 2985 bis 2914 Millionen Jahre BP
- Central Rand Group – 2872 bis 2780 Millionen Jahre BP
- Swasiland-Supergruppe – 3547 bis 3100 Millionen Jahre BP
- Antarktis:
- Nimrod Group im Transantarktischen Gebirge – 3290 bis 3060 Millionen Jahre BP.[11] Die sehr heterogene Gruppe wurde um 1730/1720 Millionen Jahre BP von der Nimrod-Orogenese und um 540/520 Millionen Jahre BP von der Ross-Orogenese erfasst.[12]
- Superior-Kraton in Nordamerika
- Wyoming-Kraton in Nordamerika
- Goldman-Meadows-Formation – um 2780 Millionen Jahre BC
Magmatismus
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Grünsteingürtel:
- Sayan-Grünsteingürtel im Sayan-Faltengürtel, Sibirien-Kraton – um 3200 Millionen Jahre BP
- Olondo-Grünsteingürtel im Aldan-Schild, Sibirien-Kraton – 3065 bis 2986 Millionen Jahre BP
Lagerstätten
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Eisen:
- Bändereisenerze der Goldman-Meadows-Formation im Wyoming-Kraton
- Gold:
- Red-Lake-Grünsteingürtel des Superior-Kratons mit der orogenen Goldlagerstätte Campbell-Red Lake – 2990 bis 2890 Millionen Jahre BP[13]
- Gold und Uran:
- Die Witwatersrand Supergroup (2985 bis 2780 Millionen Jahre BP) in Südafrika beherbergt die größten Goldvorkommen der Welt.
- Nickelgruppe:
- Jamestown-Ophiolith des Barberton-Grünsteingürtels, Kaapvaal-Kraton (Bon-Accord-Nickel-Lagerstätte)[14]
- Chrom (Chromit):
- Nuggihalli Schist Belt, Sargur Group, Südindien
Geodynamik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Orogenesen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Baltischer Schild:
- Saamium – 3100 bis 2900 Millionen Jahre BP
- Pilbara-Kraton:
- North Pilbara Orogeny – 2950 bis 2910 Millionen Jahre BP. Das Kurrana-Terran wird im Südosten des Ost-Pilbara-Blocks akretiert. Das Aufdringen postektonischer Granite zwischen 2890 und 2830 Millionen Jahre BP führt zur endgültigen Kratonisierung.
Siehe auch
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Lernort Geologie. ( des vom 14. Juli 2010 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (PDF; 4,4 MB, S. 2) auf der Internetseite des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Gesundheit, www.stmug.bayern.de
- ↑ Thomas R. Becker: Die Messung der Erdzeit – ein historisch-methodischer Überblick in: Ewige Augenblicke: Eine interdisziplinäre Annäherung an das Phänomen Zeit. Hrsg.: Veronika Jüttemann, Waxmann Verlag, ISBN 978-3-8309-2011-3, S. 57 books.google.de
- ↑ Stromatolithe in der Frühzeit der Erdgeschichte. ( vom 31. Juli 2012 im Webarchiv archive.today) In: Fakultät für Geowissenschaften und Geographie der Universität Göttingen
- ↑ R. H. Smithies, M. J. Van Kranendonk und D. C. Champion: The Mesoarchean emergence of modern-style subduction. In: Gondwana Research. Island Arcs: Past and Present. Band 11 (1), 2007, S. 50–68, doi:10.1016/j.gr.2006.02.001.
- ↑ Michiel O. de Kock, David A. D. Evans und Nicolas J. Beukes: Validating the existence of Vaalbara in the Neoarchean. In: Precambrian Research. Band 174 (1), 2009, S. 145–154, doi:10.1016/j.precamres.2009.07.002.
- ↑ Bernard Marty, Laurent Zimmermann, Magali Pujol, Ray Burgess und Pascal Philippot: Nitrogen isotopic composition and density of the Archean atmosphere. In: Science. Band 342 (6154), 2013, S. 101–104, doi:10.1126/science.1240971.
- ↑ a b Norman H. Sleep und Angela M. Hessler: Weathering of quartz as an Archean climatic indicator. In: Earth and Planetary Science Letters. Band 241 (3–4), 2006, S. 594–602, doi:10.1016/j.epsl.2005.11.020.
- ↑ a b Robert E. Kopp, Joseph L. Kirschvink, Isaac A. Hilburn, Cody Z. Nash: The Paleoproterozoic snowball Earth: A climate disaster triggered by the evolution of oxygenic photosynthesis. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 102, Nr. 32, 9. August 2005, ISSN 0027-8424, S. 11131–11136, doi:10.1073/pnas.0504878102, PMC 1183582 (freier Volltext).
- ↑ Roland Walter: Erdgeschichte: die Entstehung der Kontinente und Ozeane. de Gruyter, Berlin 2003, ISBN 978-3-11-017697-1, S. 51 books.google.de
- ↑ S. L. Kamo, S. W. Davis: Reassessment of Archean crustal development in the Barberton Mountain Land, South Africa, based on U-Pb dating. In: Tectonics. Band 13, 1994, S. 167–192.
- ↑ J. W. Goodge, C. M. Fanning: 2.5 billion years of punctuated Earth history as recorded in a single rock. In: Geology. Band 27, 1999, S. 1007–1010.
- ↑ J. W. Goodge, u. a.: U-PB evidence of 1.7 Ga crustal tectonism during the Nimrod Orogeny in the Transantarctic Mountains, Antarctica: implications for Proterozoic plate reconstructions. In: Precambrian Research. Band 112, 2001, S. 261–288.
- ↑ G. Chi, u. a.: Formation of the Campbell-red Lake gold deposit by H2O-poor, CO2-dominated fluids. In: Mineralium deposita. Band 40, 2006, S. 726–741.
- ↑ S. A. De Waal: Nickel minerals from Barberton, South Africa. VII. The spinels Co-chromite and Ni-chromite and their significance for the origin of the Bon Accord nickel deposit. In: Bull. B.R.G.M. II (2), 1978, S. 223–230.
