أكثر

8.6: حقب الحياة القديمة - علوم الأرض

8.6: حقب الحياة القديمة - علوم الأرض


ال دهر الحياة eon هو أحدث دهر ويمثل الوقت الذي تكون فيه الحفريات شائعة ، منذ 541 مليون سنة حتى اليوم. تعني كلمة دهر الحياة "الحياة المرئية". أقدم الصخور ، والمعروفة مجتمعة باسم ما قبل الكمبري (يشار إليها أحيانًا باسم Cryptozoic ، وتعني "الحياة غير المرئية") ، وهي أقل شيوعًا ولديها حفريات نادرة فقط ، وتمثل الحفريات الموجودة أشكال حياة ناعمة الجسم. جعل اختراع الأجزاء الصلبة مثل المخالب والمقاييس والأصداف والعظام من السهل الحفاظ على الأحافير ، وبالتالي ، يسهل العثور عليها. نظرًا لأن الصخور الأصغر في دهر الحياة البرية أكثر شيوعًا وتحتوي على غالبية الأحافير ، فإن دراسة هذا الدهر تعطي تفاصيل أكبر بكثير. كما يتم تقسيمها إلى ثلاثة عصور: حقب الحياة القديمة ("الحياة القديمة") ، وحقبة الحياة الوسطى ("الحياة الوسطى") ، وحقبة الحياة الحديثة ("الحياة الحديثة").

ال حقب الحياة القديمة سيطرت الكائنات البحرية على العصر ، ولكن بحلول منتصف العصر ، تطورت النباتات والحيوانات لتعيش وتتكاثر على الأرض ، بما في ذلك البرمائيات والزواحف. تطورت الأسماك فكوك وزعانف تطورت إلى أطراف. تطورت الرئتان وظهرت الحياة من البحر إلى اليابسة لتصبح أول رباعيات الأرجل ، البرمائيات. تطورت البرمائيات في النهاية إلى زواحف بمجرد أن طورت بيضًا مقشرًا. من الزواحف تطورت سلفا مبكرا إلى ثدييات. كانت الفترة الكربونية بالقرب من نهاية حقبة الحياة القديمة تضم بعضًا من أكثر الغابات إنتاجية في تاريخ الأرض وأنتجت الفحم الذي أدى إلى الثورة الصناعية في أوروبا والولايات المتحدة. تكتونيًا ، خلال أوائل العصر الباليوزوي ، انفصلت أمريكا الشمالية عن القارات الأخرى حتى تشكلت شبه القارة العملاقة بانجيا في نهاية العصر.

التكتونية القديمة والجغرافيا القديمة

بعد تفكك رودينيا في نهاية عصر البروتيروزويك ، ظل مستوى سطح البحر مرتفعًا بالنسبة للأرض في أوائل حقب الحياة القديمة. نتج عن هذا الكثير من لورنتيا (تعتبر بشكل أساسي مرادفًا لأمريكا الشمالية) تغمرها المياه فوق المنصات المستقرة المحيطة بالكراتون. بينما تذبذب مستوى سطح البحر خلال التجاوزات والانحدارات بعد الأوردوفيشي ، فإن العديد من صخور الباليوزويك الموجودة في المناطق الداخلية للولايات المتحدة هي من أصل بحري ، بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر نسبيًا في جميع أنحاء حقب الحياة القديمة.

في شرق أمريكا الشمالية ، تم تجميع بانجيا (يتم تهجئتها أحيانًا بانجيا) بدأت في وقت مبكر من العصر الكمبري بسلسلة من الأحداث بما في ذلك الانغماس مع أقواس الجزر والاصطدامات القارية ، وفي نهاية المطاف عمليات إغلاق حوض المحيط المعروفة باسم تكوينات جبال التاكونية والأكادية والكاليدونية والأليغانية (المعروفة أيضًا باسم الأبلاش). ؛ 68]. اسم بانجيا ، الذي ابتكره في الأصل ألفريد فيجنر ، يعني "كل الأرض". شكلت صفائح الغلاف الصخري المتصادمة القارة العملاقة ، مما أدى إلى إنشاء سلسلة من سلاسل الجبال وحزام دفع مطوي عريض ، تاركًا حوض محيط عالمي كبير يُعرف باسم محيط بانتالاسا ، مع كون بحر تيثيس هو اسم "الخليج" الكبير الذي تشكل بين لوراسيا (القارات الشمالية لورينتيا وأوراسيا) و جندوانا (القارات الجنوبية للهند وأستراليا وأنتاركتيكا وأفريقيا). لا تزال البقايا المتآكلة لجبال الاصطدام التي تشكلت في بانجيا موجودة حتى اليوم مثل سلاسل جبال الأبلاش ، والأغاني ، والاسكندنافي ، والماراثون ، وأواتشيتا. الإجهاد الناجم عن التصدع الذي أعيد تنشيطه من تكوّن جبال الألب ، وأنتج ارتفاعات وتشوهًا / طيًا إلى أقصى الغرب مثل جبال روكي الأجداد في ولاية بنسلفانيا بولاية كولورادو.

الرسوم المتحركة لحركة الصفائح في 3.3 مليار سنة الماضية. يحدث Pangea عند علامة 4:40.

كانت التكتونية في غرب أمريكا الشمالية خلال الجزء الأول من حقب الحياة القديمة معتدلة في الغالب ، مع تطور هامش سلبي طويل العمر. بعد بداية العصر الديفوني ، تسببت تكون جبال قرن الوعل أخيرًا في حدوث خلل وتطور الحوض ، والذي يُشاهد غالبًا في جميع أنحاء ولاية نيفادا اليوم. من المرجح أن يكون حزام قرن الوعل ناتجًا عن اصطدام قوس جزيرة في غرب أمريكا الشمالية [71].

تطور حقب الحياة القديمة

شهدت أقدم حقب الحياة القديمة انفجارًا بيولوجيًا كبيرًا وتحتوي على أدلة على مجموعة متنوعة من المسارات التطورية ، بما في ذلك الاختراع التطوري للأجزاء الصلبة مثل الأصداف والمسامير والأسنان والمقاييس. يشير علماء الحفريات إلى هذا الحدث باسم الانفجار الكمبري، سميت على اسم الفترة الأولى في حقب الحياة القديمة. يناقش العلماء ما إذا كان هذا مظهرًا من مظاهر نمط تطوري حقيقي للتنويع ، أو الحفاظ على أفضل من الكائنات التي يسهل تحجرها ، أو مجرد قطعة أثرية لسجل صخري حديث أكثر اكتمالاً. قد تكون الحيوانات الإدياكارية ، التي تفتقر إلى الأجزاء الصلبة سهلة التحجر ، متنوعة بالفعل ومهدت الطريق للانفجار الكمبري [72]. بغض النظر ، خلال العصر الكمبري ، منذ 541-485 مليون سنة ، ظهرت غالبية كبيرة من شعب الحيوانات البحرية الحديثة [73]. كان لهذه الكائنات الجديدة قذائف بسيطة مخروطية أو أنبوبية سرعان ما أصبحت أكثر تعقيدًا. وقد نجت بعض أشكال الحياة هذه حتى يومنا هذا ، وكان بعضها "تجريبيًا" لم يستمر نسله بعد العصر الكمبري. اكتشف تشارلز والكوت الأدلة الأحفورية في هذا الوقت لأول مرة في طبقة صخرية تسمى بورغيس شيل في غرب كندا في عام 1909.

إن Burgess Shale هو أ لagerstätte، أو الموقع الأحفوري ذي الحفظ الاستثنائي ، بما في ذلك الانطباعات عن أجزاء الجسم الرخوة. سمح هذا للعلماء بتعلم تفاصيل هائلة عن الحيوانات التي كانت موجودة في ذلك الوقت ، بالإضافة إلى أصدافها الصلبة ، ومساميرها ، ومخالبها. سمحت مواقع lagerstätte الأخرى ذات العمر المماثل في الصين ويوتا بتشكيل صورة مفصلة إلى حد ما لما كان عليه التنوع البيولوجي في العصر الكمبري. اللغز الأكبر هو الحيوانات التي لا تتناسب مع الأنساب الموجودة وهي فريدة من نوعها في ذلك الوقت. وهذا يشمل الكائنات الأحفورية الشهيرة مثل أول ثلاثية الفصوص ذات العينين المركبة ، والعديد من الكائنات الغريبة الأخرى ، بما في ذلك ويواكسيا، مخلوق شائك قذيفة ؛ هلوسيجينيا، دودة المشي مع المسامير. أوبابينيا، مفصص ذو 5 أعين مع جذع ومخلب في نهايته ؛ وما يتصل بها أنومالوكاريس، المفترس ألفا في ذلك الوقت ، مكتمل بأذرع ممسكة وفم دائري مميت مليء بالأسنان. أبرزها في هذا الوقت ، تطور سلف مهم للبشر. بيكايا، وهي دودة مجزأة ، يُعتقد أنها أول أسلاف الحبليات الشعبة (بما في ذلك الفقاريات ؛ الحيوانات ذات العمود الفقري [76]). تقدم هذه المخلوقات المذهلة لمحة عن الإبداع التطوري. في نهاية العصر الكمبري ، تطورت الرخويات ، وذوات الأرجل ، والنوتيلويد ، وبطن الأقدام ، والجربتوليت ، وشوكيات الجلد ، وثلاثيات الفصوص وتشتركت في قاع البحر.

بعد الانفجار الكمبري ، وقع حدث مماثل تخلى عن بعض سلالات الحيوانات الكمبري التطورية وانتشر في بعضها الآخر. المعروف باسم Ordovician Radiation أو Great Ordovician Biodiversification Event ، العديد من الأشكال والأنظمة البيئية الشائعة التي يمكن التعرف عليها اليوم أصبحت شائعة. وهذا يشمل اللافقاريات مثل الرخويات (البطلينوس وأقاربهم) والشعاب المرجانية والمفصليات (الحشرات وأقاربها) ، وأصبحت الفقاريات أكثر تنوعًا وتعقيدًا وسيطرت على المحيطات [77].

ربما كانت أهم هذه التطورات هي الكائنات الحية التي تبني الشعاب المرجانية. معظمهم من الشعاب المرجانية الاستعمارية ، استفادوا من كيمياء المحيطات الأفضل للكالسيت وقاموا ببناء هياكل كبيرة ، [78] تشبه الشعاب المرجانية الحديثة مثل الحاجز المرجاني العظيم قبالة أستراليا. سبح العديد من الكائنات الحية في هذا الوقت حول الشعاب المرجانية أو اختبأت فيها أو زحفت عليها. تعتبر الشعاب المرجانية مهمة جدًا نظرًا لإمكانية الحفاظ عليها وحجمها (بعض أحافير الشعاب المرجانية بحجم الجبال) والقدرة على إنشاء نظام بيئي في مكانها وحولها. قليل من التجمعات الأحفورية الأخرى في السجل الجيولوجي يمكن أن توفر تنوعًا وتعقيدًا أكبر من الشعاب المرجانية. ساعدت درجات الحرارة الدافئة وارتفاع مستويات سطح البحر في الأوردوفيشي على تحفيز هذا التنويع على الأرجح.

أدى العصر الجليدي الصغير المستند إلى الأدلة على ترسبات الأنهار الجليدية وما يرتبط بها من انخفاض مستوى سطح البحر إلى الانقراض الجماعي الدراماتيكي بنهاية العصر الأوردوفيشي ، وهو أول ما تم توثيقه في السجل الأحفوري. مانقراض الحمار يحدث عندما يختفي عدد كبير بشكل غير عادي من الأنواع فجأة وينقرض ، ويمكن ملاحظة ذلك في سجل الحفريات (انظر الفيديو أدناه). ارتدت الحياة مرة أخرى في Silurian [78]. كان الحدث التطوري الرئيسي هو تطوير الزوج الأمامي من الأقواس الخيشومية في الفكين ، مما سمح باستراتيجيات تغذية جديدة للأسماك وفتح منافذ بيئية جديدة.

فيديو مدته 3 دقائق يصف الانقراضات الجماعية وكيف يتم تعريفها.

يقدم Silurian الدليل الأول على النباتات والحيوانات البرية [80؛ 81]. وهذا يشمل أول نبات وعائي على الإطلاق ، كوكسونيا ، بأنسجة خشبية وأوردة لنقل الماء والغذاء والبذور والجذور. تعتبر الأسماك العظمية وسمك القرش الأول من نوع Silurian ، والتي تضم أول فكين بدائيين. وشهد هذا أيضًا بداية ظهور الأسماك المدرعة ، والمعروفة باسم placoderms. بدأت الحشرات والعناكب والعقارب والقشريات تسكن موائل الأراضي الجافة والمياه العذبة.

شهد العصر الديفوني ، الذي يُطلق عليه عصر الأسماك ، ارتفاعًا في الأسماك المطلية والأسماك الفكية [85] ، جنبًا إلى جنب مع الأسماك ذات الزعانف. تعتبر الأسماك ذات الفصوص الزعانف (أقارب الأسماك الرئوية الحديثة والكولاكانث) مهمة لتطورها في نهاية المطاف إلى رباعيات الأرجل ، وهي الكائنات ذات الأربعة أطراف التي استمرت في السيطرة على الأرض. أول دليل على المشي بالسمك اسمه Tiktaalik (قبل حوالي 375 مليون سنة), أدى إلى ظهور البرمائيات. [87]. تعيش معظم البرمائيات على الأرض ولكنها تضع بيضًا طريًا في الماء. سوف تتطور لاحقًا إلى زواحف تضع بيضًا مقشرًا على الأرض. تطورت نباتات الأرض أيضًا إلى الأشجار والغابات الأولى [88]. قرب نهاية العصر الديفوني ، حدث انقراض جماعي آخر. هذا الانقراض ، على الرغم من شدته ، هو الأقل تحديدًا مؤقتًا ، مع وجود اختلافات واسعة في توقيت الحدث أو الأحداث. كانت كائنات بناء الشعاب الأكثر تضرراً ، مما أدى إلى تغييرات جذرية في النظم البيئية البحرية [89].

الفترة الزمنية التالية التي تسمى العصر الكربوني (قام علماء الجيولوجيا في أمريكا الشمالية بتقسيم ذلك إلى فترتي المسيسيبي والبنسلفاني) ، وشهدت أعلى مستويات الأكسجين المعروفة على الإطلاق ، مع الغابات (مثل السرخس ، والطحالب) والمستنقعات التي تهيمن على المناظر الطبيعية [90]. ساعد هذا في التسبب في أكبر مفصليات الأرجل على الإطلاق ، مثل الدودة الألفية مفصليات الأرجلبطول 2.5 متر (6.4 قدم)! كما شهدت ظهور مجموعة جديدة من الحيوانات ، الزواحف. الميزة التطورية التي تتمتع بها الزواحف على البرمائيات هي بيضة السلى (بيضة ذات قشرة واقية) ، مما يسمح لها بالاعتماد على البيئات غير المائية للتكاثر. أدى هذا إلى توسيع نطاق الوصول الأرضي للزواحف مقارنة بالبرمائيات. أدت هذه الحياة المزدهرة ، وخاصة حياة النباتات ، إلى درجات حرارة باردة حيث تمت إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي [92]. بحلول منتصف العصر الكربوني ، أدت درجات الحرارة المنخفضة هذه إلى عصر جليدي (يسمى Karoo Glaciation) وغابات أقل إنتاجية. كان أداء الزواحف أفضل بكثير من البرمائيات ، مما أدى إلى تنوعها [93]. استمر هذا الحدث الجليدي حتى أوائل العصر البرمي [94].

بحلول العصر البرمي ، مع تجميع Pangea ، أدت القارة العملاقة إلى مناخ أكثر جفافاً وتنوعًا وهيمنة أكبر من قبل الزواحف [95]. المجموعات التي تطورت في هذا المناخ الدافئ تحولت في النهاية إلى ديناصورات. مجموعة أخرى ، تُعرف باسم المشابك ، تطورت في النهاية إلى ثدييات. Synapsids ، بما في ذلك الشراع الشهير المدعوم ديميترودون عادة ما يتم الخلط بينه وبين الديناصورات. Pelycosaurs (من بنسلفانيا إلى أوائل العصر البرمي مثل ديميترودون) هي المجموعة الأولى من نقاط الاشتباك العصبي التي تظهر بدايات خصائص الثدييات مثل الأسنان المتمايزة جيدًا: القواطع والأنياب المتطورة للغاية في الفكين السفلي والعلوي وأسنان الخد والضواحك والأضراس. بدءًا من أواخر العصر البرمي ، تطورت المجموعة الثانية من نقاط الاشتباك العصبي ، والتي تسمى الثيرابسيدات (أو الزواحف الشبيهة بالثدييات) ، وأصبحت أسلاف الثدييات.

الانقراض الجماعي البرمي

تميزت نهاية حقبة الباليوزويك بأكبر انقراض جماعي في تاريخ الأرض. كان لعصر الباليوزويك انقراضان جماعيان أصغر حجمًا ، لكنهما لم يكن كبيرًا مثل الانقراض الجماعي البرمي، المعروف أيضًا باسم حدث الانقراض البرمي-الترياسي. تشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى 96٪ من الأنواع البحرية و 70٪ من الفقاريات التي تعيش على اليابسة قد انقرضت. العديد من الكائنات الحية الشهيرة ، مثل عقارب البحر وثلاثيات الفصوص ، لم تُشاهد مرة أخرى في سجل الحفريات. ما الذي تسبب في مثل هذا الانقراض على نطاق واسع؟ لا يزال السبب الدقيق للنقاش ، على الرغم من أن الفكرة الرئيسية تتعلق بالبراكين الواسعة المرتبطة بـ الفخاخ السيبيري، والتي تعد واحدة من أكبر رواسب البازلت الفيضانية المعروفة على وجه الأرض ، ويرجع تاريخها إلى وقت حدث الانقراض [100]. يقدر حجم الثوران بأكثر من 3 ملايين كيلومتر مكعب [101] أي ما يقرب من 4،000،000 مرة أكبر من جبل 1980 الشهير. ثوران بركان سانت هيلين في واشنطن. كان من الممكن أن يكون الثوران البركاني الضخم غير المعتاد قد ساهم بكمية كبيرة من الغازات السامة والهباء الجوي وغازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، تشير بعض الأدلة إلى أن البراكين أحرقت رواسب كبيرة من الفحم وأطلقت غاز الميثان (أحد غازات الدفيئة) في الغلاف الجوي. كما نوقش في الفصل الخامس عشر ، تسبب غازات الدفيئة ارتفاع درجة حرارة المناخ. ربما تسببت هذه الإضافة المكثفة لغازات الدفيئة من مصائد سيبيريا في حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري التي غيرت المناخ بسرعة ، وأدت إلى تحمض المحيطات ، وتعطل سلاسل الغذاء ، وتعطل دورة الكربون ، وتسببت في أكبر انقراض جماعي].

مراجع

66. رودجرز جيه (1971) تكون جبال تاكونيك. Geol Soc Am Bull 82: 1141-1178

68. McKerrow WS، Mac Niocaill C، Dewey JF (2000) إعادة تعريف نشأة كاليدونيا. J Geol Soc London 157: 1149–1154

71. Speed ​​RC، Sleep NH (1982) Antler orogeny and foreland Basin: A model. Geol Soc Am Bull 93: 815-828

72. Schiffbauer JD ، Huntley JW ، O’Neil GR ، et al (2016) أحدث حيوانات Ediacaran Wormworld: إعداد المرحلة البيئية للانفجار الكمبري. GSA اليوم 26

73. Morris SC (1998) بوتقة الخلق: صخرة بورغيس وصعود الحيوانات. بيترسون

76. Morris SC ، Caron J-B (2012) Pikaia gracilens ، وترية من مجموعة جذعية من العصر الكمبري الأوسط في كولومبيا البريطانية. بيول القس كامب فيلوس سوك 87: 480-512

77. Webby BD، Paris F، Droser ML، Percival IG (2012) The Great Ordovician Biodiversification Event. مطبعة جامعة كولومبيا

78. Munnecke A ، Calner M ، Harper DAT ، Servais T (2010) الأوردوفيشي والسيلوريان كيمياء مياه البحر ، ومستوى البحر ، والمناخ: ملخص. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 296: 389-413

80. Niklas KJ (1976) فحوصات كيميائية لبعض نباتات حقب الحياة القديمة غير الوعائية. بريتونيا 28: 113 - 137

81. Selden P، Read H (2007) أقدم الحيوانات البرية: الدودة الألفية السيلورية من اسكتلندا. المحررون 36

85. Rücklin M ، Donoghue PCJ ، Johanson Z ، وآخرون (2012) تطوير الأسنان والفكين في الفقاريات الفكية المبكرة. طبيعة 491: 748-751

87. Niedźwiedzki G، Szrek P، Narkiewicz K، et al (2010) Tetrapod trackways من أوائل العصر الديفوني الأوسط في بولندا. الطبيعة 463: 43-48

88. Stein WE ، Mannolini F ، Hernick LV ، et al (2007) أشجار كلادوكسيلوبسيد العملاقة تحل لغز أبكر جذوع غابات الأرض في جيلبوا. طبيعة 446: 904-907

89. McGhee GR (1996) الانقراض الجماعي الديفوني المتأخر: أزمة فرازنيان / فامينيان. مطبعة جامعة كولومبيا

90. Beerling D (2008) كوكب الزمرد: كيف غيّرت النباتات تاريخ الأرض. OUP أكسفورد

92. Montañez IP، Tabor NJ، Niemeier D، et al (2007) المناخ المدفوع بثاني أكسيد الكربون وعدم استقرار الغطاء النباتي خلال أواخر العصر الباليوزوي. Science 315: 87-91

93. Sahney S ، Benton MJ ، Falcon-Lang HJ (2010) أدى انهيار الغابات المطيرة إلى التنويع الكربوني رباعي الأرجل في أمريكا الأوروبية. جيولوجيا

94. López-Gamundí OR، Buatois LA (2010) مقدمة: أحداث العصر الجليدي المتأخر وانتهاكات ما بعد العصر الجليدي في Gondwana. أوراق الجمعية الجيولوجية الأمريكية الخاصة 468: v-viii

95. Parrish JT (1993) مناخ شبه القارة العملاقة بانجيا. J جيول 101: 215-233

100. Burgess، S.D.؛ Muirhead ، J.D. ؛ Bowring ، S.A (2017) النبض الأولي لعتبات الفخاخ السيبيريّة كمحفز للانقراض الجماعي في نهاية العصر البرمي. اتصالات الطبيعة 8

101. Reichow MK، Pringle MS، Al’Mukhamedov AI، et al (2009) توقيت ومدى اندلاع المقاطعة النارية الكبيرة للفخاخ السيبيرية: الآثار المترتبة على الأزمة البيئية في نهاية العصر البرمي. كوكب الأرض Sci Lett 277: 9-20


8.6: حقب الحياة القديمة - علوم الأرض

الفصل 12: جيولوجيا العصر القديم القديم

القارة السيلورية والديفونية المبكرة

1. الشكل 12.17: كان العصر السيلوري المبكر فترة تآكل واسع النطاق لمرتفعات تاكونيان. ترسبت الرواسب البطنية الناتجة غرب حزام تاكونيان. تم العثور على الحجر الرملي والتكتل بالقرب من مصدرها ، جوهر الحزام المنشأ.

2. ترسبت الرواسب الرسوبية الغنية بالحديد السيلوري في جبال الأبلاش الجنوبية بسبب التجوية الاستوائية الشديدة في هذه المنطقة من جبال تاكونيان. عادةً ما يتم لصق الرواسب والأوليتات واستبدالها بالحديد.

3. ترسبت الكربونات البحرية السيلورية / الديفونية السفلى والصخر الزيتي في جميع أنحاء craton وشكلت الأجزاء العليا من تسلسل Tippecanoe.

4. الشكل 12-18: تمت تغطية معظم قارة أمريكا الشمالية ببحر تيبيكانوي الضحل خلال العصر السيلوري الأوسط. لاحظ الشعاب المرجانية حول منطقة البحيرات العظمى الحالية.

ترسيب الكربونات الحديثة مقابل القديمة

1. الشكل 12.20: تتكون الشعاب المرجانية الحديثة في البحار الضحلة الدافئة بين خطي عرض 30 درجة شمالاً و 30 درجة جنوباً.

2. كما أن معظم الكائنات البحرية أكثر تنوعًا في خطوط العرض الدافئة والمدارية.

3. الشكل 12.19: تتشكل رواسب الكربونات في البحار الدافئة الضحلة (30 مترًا مربعًا) وتراكمات الأحواض العميقة (الرز) من الأحافير الجيرية الدقيقة.

4. هناك نوعان رئيسيان من الشعاب المرجانية:

(أ) Bioherms (تراكمات عضوية)

(ب) الشعاب المرجانية الحقيقية (بدأت في Ordovician ، وهي مهمة في حقب الحياة القديمة الوسطى)

(أ) المياه الدافئة الضحلة داخل المنطقة الضوئية.

(ب) العوالق الوفيرة للغذاء.

(ج) سلسلة غذائية متطورة من العوالق إلى الأسماك.

(د) الماء الغني بالأكسجين المهتاج إلى حد ما وكذلك المياه الهادئة المجاورة. تنمو الشعاب المرجانية عادة في منطقة الأمواج على مسافة متر واحد فقط أو نحو ذلك تحت مستوى سطح البحر.

(هـ) التيارات المتدفقة من أجل جلب الإمدادات الغذائية الطازجة باستمرار.

أجزاء من الشعاب المرجانية النموذجية (الشكل 12.23)

1. يتشكل قلب مرجاني على طول حافة الرف حيث يتم جلب المغذيات الصاعدة من الأجزاء العميقة من المنحدر. تتكون قلب الشعاب المرجانية من مادة هيكلية متشابكة (مثل الشعاب المرجانية والإسفنج وما إلى ذلك).

2. يتكون الجزء الخلفي من طين كلسي طبقي ، وربما رمل متبخر وكربونات من قلب الشعاب المرجانية.

3. تتكون الشعاب المرجانية الأمامية من ساحة من حطام الشعاب المرجانية الذي تم فرزها بشكل سيئ.

مجمع الشعاب المرجانية الديفوني النموذجي

الشكل 12.27: يتكون مجمع الشعاب المرجانية الديفوني النموذجي مما يلي:

(أ) قلب مرجاني من الشعاب المرجانية والإسفنج stromatoporoid.

(ب) البحيرة الخلفية من بطنيات الأرجل ، ذوات الصدفتين ، البريوزوا ، الإسفنج ستروماتوبورويد وحصائر البكتيريا الزرقاء.

(ج) يشمل منحدر الشعاب المرجانية (المياه الأكثر هدوءًا) الحيوانات المرتبطة مثل crinoids والإسفنج وذراعيات الأرجل.

رواسب المبخرات البحرية

1. الشكل 12.29: تتكون أحواض التبخر نتيجة لتقييد دوران مياه البحر. إن تدفق مياه البحر والتبخر متوازنان بشكل وثيق.

2. الشكل 12.30 أ: يحدث ترسب فوق المد والجزر أعلى بقليل من مستوى المد المرتفع ويتشكل من خلال انجراف غير متكرر على المسطحات فوق المدية. تملأ مياه البحر مسام الرواسب وترسب الملح. يمكن أن تتراكم سماكة كبيرة من الملح في ظل ظروف هبوط وترسب متوازن.

3. يوضح الشكل 12.30 ب دولوميات الحجر الجيري بسبب تسرب المحاليل الملحية الغنية بالمغناطيسي والتي تنشأ من بحيرة مقيدة. كربونات الكالسيوم 3 + ملغ 2 + = CaMg (CO 3) 2

1. الشكل 12.31: تشكل حوض ميتشيغان في الأصل كحوض داخل الحراثة أثناء التحميل الدافع Taconian.

2. تراكم الحوض 1500 متر من الدولوميت السيلوري + الهاليت + الانهيدريت خلال الهبوط اللاحق. ما الذي كان من الممكن أن يتسبب في ترسب مثل هذه السماكة الكبيرة من الملح؟

(أ) الهبوط التكتوني الناجم عن تحميل الدفع Taconic بالإضافة إلى نقاط الضعف في الغلاف الصخري.

(ج) تبخر مياه البحر وترسيب المبخرات.

3. الشكل 12.32: تشير السماكات الكبيرة للمتبخرات إلى وجود حوض مقيد مع تجديد مستمر للمياه في الحوض الهابط.

4. قد تكون الشعاب المرجانية السيلورية (الهامشية) قد عملت على تقييد دوران مياه البحر. سمحت الشعاب المرجانية لمياه البحر بالوصول إلى الحوض لكنها منعت التيارات التي كانت ستوفر الدورة الدموية.

5. قد يكون الانخفاض الطفيف في مستوى سطح البحر خلال العصر السيلوري المتأخر قد أنتج جزرًا ومياه ضحلة حول حافة الحوض والتي ساعدت أيضًا في تكوين المتبخر.

المناخ الديفوني القديم والجغرافيا القديمة (الشكل 12.33)

(أ) التوزيع الواسع للغابات الديفونية في جميع أنحاء العالم

(ب) لوراسيا العملاقة

(ج) قارة جندوانا العملاقة

(د) كلا القارتين الفائقتين مشدودان بمناطق الاندساس

الطبقات الديفونية من كراتون أمريكا الشمالية

1. الشكل 12.34: بدأ الانحدار الرئيسي خلال العصر السيلوري المتأخر وسرعان ما تم الكشف عن معظم كراتون. بحلول أواخر العصر السيلوري وأوائل العصر الديفوني ، اقتصر الترسيب البحري على عدد قليل من الأحواض المتصلة بممرات بحرية ضيقة. تآكلت كربونات Ordovician و Silurian في العديد من الأماكن. توج عدم توافق تآكلي كبير بتسلسل Tippecanoe وشكل بداية تسلسل Kaskaskia.

2. الشكل 12.35: خلال العصور الديفونية الوسطى ، أدى تآكل الحشرة المركزية إلى ترسب الحجر الرملي Oriskany (قاعدة تسلسل Kaskaskia) في شرق أمريكا الشمالية خلال تجاوز لاحق. ملأ الانتهاك أولاً الأحواض ثم زحف تدريجياً على الأقواس. سرعان ما تبع ذلك ترسيب الكربونات على نطاق واسع.

3. استمر حوض ميشيغان في الانحدار خلال العصر الديفوني.

4. يشير وجود إسفين كاتسكيل الرسوبي إلى ارتفاع متجدد نحو الشرق (تكون الجبال الأكادية).

5. نشأ صخر تشاتانوغا الأسود (الغني العضوي) غرب دلتا كاتسكيل مباشرة خلال العصر الديفوني الأوسط وتوسع عبر كراتون أمريكا الشمالية بنهاية العصر الديفوني (الصخر الزيتي في الشكل 12.35). هذا الصخر العضوي الغني هو مصدر مهم للبترول. من المحتمل أن يكون صخر تشاتانوغا الأسود قد ترسب في المياه العميقة الراكدة أثناء ارتفاع مستوى سطح البحر أو خلال فترة ارتفاع الملوحة والكثافة الطبقية في البحر الفوقي.

6. إلى الغرب ، اكتسب حوض Elk Point (Williston) رواسب متبخر كبيرة وحاجز مرجاني ضخم تم تطويره حول هامشه وامتد إلى شمال غرب كندا.

7. السمات الرئيسية للشكل 12.36

(أ) سيطر ترسب الكربونات على البحار السيلورية والديفونية.

(ب) خلال العصر الديفوني المتأخر ، ظهرت الأراضي التكتونية الهامشية في الشمال والشرق.

(ج) اصطدمت أوروبا بشمال شرق أمريكا الشمالية.

(د) اقتربت أفريقيا من الجنوب الشرقي.

8. الشكل 12-38: بدأ انتشار القباب والالتواء على نطاق واسع لقشرة أمريكا الشمالية خلال السيلوريان واستمر في العصر الديفوني ، ربما بسبب بناء الجبال في شرق أمريكا الشمالية. قبة أوزارك بولاية ميسوري مثال على ذلك.

1. الشكل 11.36: نشأة الأكاديين نتجت عن الاصطدام بين شمال شرق أمريكا الشمالية وأفالونيا الدقيقة خلال العصر الديفوني.

2. الشكل 12.39: تم فرض تشوه الأكاديين على طي تاكونيان الأقدم.

3. الشكل 12.39: ترسب إسفين كاتسكيل الديفوني هو دليل قوي يشير إلى الارتفاع المتجدد على طول شرق أمريكا الشمالية الناتج عن تكون جبال الأكاديين. Catskills هي ساحة واسعة من الرواسب الغرينية تمتد غربًا وتنتج عن تآكل جبال أكاديان في الشرق. داخل إسفين كاتسكيل clastic ، ظهر حصى ورمال خشن في الشرق بينما ترسبت الرواسب الدقيقة في الغرب. انتشر هذا المئزر الغريني الواسع من الرواسب بشكل رئيسي عن طريق الدلتا والأنهار. ترسبت رواسب Flysch بواسطة تيارات التعكر في المياه العميقة على طول الخط الساحلي الغربي.

4. تكون الجبال الأكادية معترف بها عمومًا على طول شرق أمريكا الشمالية من خلال التحول الإقليمي والتدخلات الجرانيتية والصدأ في الدفع.

الشكل 12.41: الطباعة الفوقية التكتونية على طول شمال شرق أمريكا الشمالية معترف بها في العصور K-Ar المتناقضة من الجرانيت والنيس والصخور المتحولة الأخرى.

(أ) قبو جرينفيل (850-730 مليون سنة).

(ب) العصور Taconian إلى الشمال الشرقي (435-400 Ma)

(ج) الطباعة الفوقية لجبال الأكاديين (380-350 مللي أمبير).

تكون جبال كاليدونيا في شرق جرينلاند وشمال غرب أوروبا

1. الشكل 12.44: نشأة كاليدونيا حدثت خلال العصر السيلوري ، قبل 10 مليون سنة من حدث الأكاديين.

2. تصادم القارة والقارة بين شرق جرينلاند وأوروبا الغربية.

3. التشوه الناتج عن تكون جبال كاليدونيا معروف اليوم بشكل كبير في اسكتلندا والنرويج حيث تقع منطقة الخياطة. توجد بقايا من تكون جبال كالادونيان أيضًا في نيوفاوندلاند.

4. الشكل 12.43 و 12.45: نتج عن تكون جبال كاليدونيا حزام منشأ داخل الحراجة مع دفع باتجاه كلا الحافتين.

دليل على تكون جبال كاليدونيا

1 - فيما يلي قائمة بالأدلة المختلفة على نشأة كاليدونيا:

(أ) أوجه التشابه الملحوظة في جيولوجيا العصر القديم القديم في شمال غرب أوروبا وشرق جرينلاند ، مما يشير إلى أن هاتين القارتين كانتا مرتبطتين ذات مرة خلال نشأة كاليدونيا.

(ب) الشكل 12.43: التوجهات باتجاه الغرب في شرق جرينلاند والأبالاتشي ، والاندفاع شرقاً في النرويج.

(ج) على جانبي المحيط الأطلسي ، حدث تحول مكثف واختراقات جرانيتية في نفس الوقت تقريبًا (على سبيل المثال ، توجد صخور بلوتونية ومتحولة من نفس العمر على طول شرق أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية.

(د) تم العثور على الصخور المحيطية المكسرة داخل منطقة الخيوط وتمييز الحدود بين الصفيحتين. تحتوي هذه المنطقة المركزية أيضًا على صخور قوسية بركانية مشوهة وبلوتونات جرانيتية وتظهر تحولًا في درجات حرارة عالية.

(هـ) في نيوفاوندلاند ، تقع منطقة مركزية من صخور المحيط الأوردوفيشي والسيلوري المشوهة بشدة بين منطقتين من صخور الحواف القارية المشوهة إلى حد ما.

(و) تتشابه رواسب الإسفين الصخرية من الحجر الرملي الأحمر الديفوني كاتسكيل القديمة في شرق جرينلاند وشمال غرب أوروبا مع طبقات كاتسكيل الحمراء في أمريكا الشمالية. تم نقل الرواسب عن طريق الأنهار في كلا الاتجاهين ، بعيدًا عن سلسلة جبال كاليدونيان-أكاديان العظيمة. تحتوي هذه الأوتاد المتشابكة المختلفة على أحافير نباتية وسمكية متطابقة.

2. لم يؤثر الاصطدام بين شمال شرق أمريكا الشمالية وأوروبا بشكل كبير على الحزام الأكادي في الولايات المتحدة. وبدلاً من ذلك ، يعكس شرق الولايات المتحدة تصادمًا مع واحد أو أكثر من القارات الصغيرة (بما في ذلك أفالون ترين).

بناء الجبل في القطب الشمالي

1. الشكلان 12.44 و 12.48: يحتوي حزام فرانكلين الأصلي في القطب الشمالي لكندا وشمال ألاسكا على تكتلات من السيلوريان والديفونيين وحجر رملي مشتق من جبال كالادونيان. تم نقل هذه الرواسب غربًا على طول حوض المياه العميقة وترسبت كمروحة ضخمة مستطيلة في أعماق البحار.

2. حدث تصادم لاحق بين شمال كندا وربما قوس أو قارة دقيقة كما يتضح من صخور الباليوزويك الوسطى والصخور فوق المافية والصخور البركانية. تبع هذا الاصطدام اندفاع جنوبي خلال العصر الديفوني المتأخر - أوائل المسيسيبي ويسمى التكوّن الإليسميري.

النشاط التكتوني لمنتصف حقب الحياة القديمة على طول كورديليرا الغربية

1. الشكل 12.49: خلال أواخر العصر الديفوني وأوائل المسيسيبي ، ترسبت التكتلات الحاملة للصخور في شمال ألاسكا ، مما يشير إلى ارتفاع قريب. من المحتمل أن تكون شظايا الحجر والكوارتز قد تآكلت من التسلسلات البحرية المرتفعة وأعيد ترسبها بواسطة الأنهار وتيارات التعكر.

2. في ولاية نيفادا ، تم طي الرواسب المحيطية القديمة ووسادة البازلت على نطاق واسع. بعد ذلك بفترة وجيزة ، ترسبت التكتلات الحاملة للحجر الرملي والتجمعات الحاملة للصخور في ميسيسيبي وأوائل عصر بنسلفانيا بشكل غير متوافق على الصخور المحيطية القديمة. يشير تسلسل الأحداث هذا إلى طي أولي ، متبوعًا برفع (دفع؟).

3. يشير تمركز الجرانيت الديفوني المتأخر في غرب كندا إلى فترة تشكل الجبال.

4. هذه الحلقة من أواخر العصر الديفوني - أوائل بناء جبال المسيسيبي على طول غرب كندا والولايات المتحدة يُطلق عليها تكون جبال قرن الوعل.

5. تكون نشأة قرن الوعل قد تكون ناجمة عن الاصطدام بين غرب أمريكا الشمالية والقوس البركاني في الغرب.


محرر العدد الخاص

يتضمن عصر الباليوزويك العديد من أحداث الانقراض الأكثر أهمية في تاريخ الحياة ، بما في ذلك ثلاثة من الانقراضات الجماعية الكلاسيكية & lsquo Big Five & rsquo ، ولكن أيضًا العديد من أحداث الانقراض الحيوية المهمة الأخرى. لم تكن هذه الأحداث مدمرة فقط في حجم الحد من التنوع ، ولكنها أظهرت أيضًا تنوعًا في آليات القيادة بما في ذلك الروابط مع البراكين وتغير المناخ ونقص الأكسجين وغيرها من التدفقات في كيمياء المحيطات ، ومعدلات نشأة منخفضة ، من بين العديد من العوامل الأخرى. علاوة على ذلك ، فإن أدوات التحقيق في هذه الأحداث العالمية متنوعة بنفس القدر وأصبحت أكثر تعقيدًا. سيبحث هذا العدد الخاص في أسباب وعواقب انقراضات حقب الحياة القديمة من خلال استكشاف تفردها وقواسمها المشتركة من خلال مجموعة متنوعة من الوكلاء. إن الدافع لفهم الاستجابات البيولوجية للاضطرابات في أنظمة Earth & rsquos يضغط في ضوء معدل فقدان التنوع البيولوجي الحديث ، ويوفر حقب الحياة القديمة الفرصة لاستكشاف مجموعة مثيرة من الكوارث الحيوية.

البروفيسور ديانا إل بوير
المحرر الضيف

معلومات تقديم المخطوطات

يجب تقديم المخطوطات عبر الإنترنت على www.mdpi.com من خلال التسجيل وتسجيل الدخول إلى هذا الموقع. بمجرد التسجيل ، انقر هنا للذهاب إلى نموذج التقديم. يمكن تقديم المخطوطات حتى الموعد النهائي. سيتم مراجعة جميع الأوراق من قبل الأقران. سيتم نشر الأوراق المقبولة باستمرار في المجلة (بمجرد قبولها) وسيتم إدراجها معًا على موقع الإصدار الخاص. المقالات البحثية ، مقالات المراجعة بالإضافة إلى الاتصالات القصيرة مدعوة. بالنسبة للأوراق المخططة ، يمكن إرسال عنوان وملخص قصير (حوالي 100 كلمة) إلى مكتب التحرير للإعلان على هذا الموقع.

يجب ألا تكون المخطوطات المقدمة قد نُشرت سابقًا ، أو أن تكون قيد الدراسة للنشر في مكان آخر (باستثناء أوراق وقائع المؤتمرات). يتم تحكيم جميع المخطوطات بدقة من خلال عملية مراجعة أقران أعمى واحدة. يتوفر دليل للمؤلفين ومعلومات أخرى ذات صلة لتقديم المخطوطات في صفحة إرشادات المؤلفين. علوم الأرض هي مجلة شهرية دولية مفتوحة الوصول تخضع لمراجعة الأقران تنشرها MDPI.

يرجى زيارة صفحة تعليمات المؤلفين قبل إرسال المخطوطة. رسوم معالجة المقالة (APC) للنشر في مجلة الوصول المفتوح هذه هي 1500 فرنك سويسري (فرنك سويسري). يجب أن تكون الأوراق المقدمة منسقة بشكل جيد وأن تستخدم اللغة الإنجليزية بشكل جيد. يمكن للمؤلفين استخدام خدمة تحرير اللغة الإنجليزية الخاصة بـ MDPI قبل النشر أو أثناء مراجعات المؤلف.


النباتية

في حين ظهرت الحياة النباتية العيانية في وقت مبكر من حقب الحياة القديمة وربما في وقت متأخر من العصر الحديث ، إلا أنها ظلت في الغالب مائية حتى وقت ما في Silurian و Devonian ، عندما بدأت في الانتقال إلى الأرض الجافة. وصلت النباتات الأرضية إلى ذروتها في منطقة الكربونيفيروس ، عندما سيطرت غابات ليكوبسيد المطيرة الشاهقة على الحزام الاستوائي لأمريكا اللاتينية. تسبب تغير المناخ في انهيار الغابات المطيرة الكربونية الذي أدى إلى تجزئة هذا الموطن ، مما قلل من تنوع الحياة النباتية في أواخر العصر الكربوني والبرمي.


شاهد الفيديو: 2مفهوم الزمن الجيولوجي - الجزء