比寒武紀更久遠的歲月─元古宙 – 1:古元古代(25~16億年前)

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比寒武紀更久遠的歲月─元古宙 – 1:古元古代(25~16億年前)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

長期以來,寒武紀之前的地質時代被統稱為「前寒武紀」,隨著越來越多的證據被發現,前寒武紀又被細分成冥古宙 (46~38 億年前)、太古宙 (38~25 億年前)、元古宙 (25~5.42 億年前)。由於缺乏化石,這些時間的劃分都是和重大的地質事件有關。而元古宙目前被劃分成古元古代(25~16 億年前)、中元古代(16~10 億年前)、新元古代(10~5.42 億年前)。而「代」又更進一步劃分出「紀」。「紀」的命名和前寒武紀的大事紀有關,可以幫助我們了解前寒武紀地質事件的發生。

成鐵紀 Siderian 25~23 億年前 Sideros = iron

這個時期是帶狀鐵礦層 (BIFs) 的形成高峰期,帶狀鐵礦層是厭氧的藻類產生的廢氧和鐵離子結合,形成磁鐵礦 (Fe3O4)。這個氧化過程從海洋中清除鐵離子,呈綠色的海轉變成藍色。最後,當鐵被氧化殆盡,沒有氧再沉入海洋中,因此開始逐漸形成富氧的大氣。這個事件被稱為氧氣大災難 (the oxygen catastrophe),有些科學家認為這引發了休倫冰期 (Huronian glaciation)。

帶狀鐵礦層(BIFs)

層侵紀 (Rhyacian)  23~20.5 億年前 Rhyax = stream of lava

南非的布希維爾德雜岩 (Bushveld Complex) 和其他類似的侵入體在這個時期形成,Bushveld Complex 是世界最大的層狀侵入體和鉑族元素礦藏,Bushveld 鉑族元素的主要來源是地函。而休倫冰期始於成鐵紀,但全球性的休倫冰期開始於層侵紀,直到 22 億年前。另外,第一個已知的真核生物也是在層侵紀演化出。

造山紀 (Orosirian)  20.5~18 億年前 Orosira = mountain range

造山紀的後半時期,所有的大陸都發生了密集的造山運動,此時也發生了地球史上最大規模的兩次小行星撞擊事件。在造山紀最初的時候 (約 20.23 億年前),巨大的小型星撞擊,形成南非約翰尼斯堡的 Vredefort 盆地,這個隕石坑直徑約 300 公里,是世界上最大、最古老的隕石坑。另一次是在末期的事件 (約 18.5 億年前),小行星撞擊形成加拿大安大略的 Sudbury 盆地。

南非約翰尼斯堡Vredefort隕石坑(圖片來源:Google Map)

固結紀 (Statherian)  18~16 億年前 Statheros = stable

在此期間,第一個複雜的單細胞生命出現了,先前提到在 20.5~18 億年前(造山紀) 發生了全球性的板塊碰撞事件,到了固結紀的初期,則形成了超級大陸「哥倫比亞古陸」(Columbia supercontinent) ,哥倫比亞古陸被認為存在於 18~15 億年前。目前仍有一些大陸的組成,包含了這個原始的地塊,包括勞倫古陸 (Laurentia)、波羅地古陸 (Baltica)、烏克蘭地盾 (Ukrainian Shield)、亞馬遜和澳洲,可能也有西伯利亞和中國北部等地。

參考資料:
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Siderian
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Rhyacian
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Orosirian
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Statherian
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Columbia_(supercontinent)
6. http://www.natureasia.com/taiwan … 6797&issue=7197

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There are 4 comments for this article
  1. gaia at 12:23:43

    【Vredefort t隕石坑】這張照片是世界著名位在Arizona,發生在49Ka的鐵隕石撞擊坑。照片是USGS的David Roddy所拍攝,並不是約翰尼斯堡的隕石坑。

    PS,第一次忘了寫暱稱,送交意見後出現無法提交,但也因此無法回到前一頁重新填寫。
    幸好留言只試寫一個小意見,如果好不容易寫了詳細的文字,發生類似狀況後卻無法回到前一頁,我想像我這樣不夠勤快的人,可能會放棄了。
    請問有可能改變設計,讓更多人方便提供意見嗎?

  2. elaine at 15:18:17

    Dear gaia:

    謝謝您的留言,關於留言的設計,我們會再研究改進的,此外,您所提到照片的問題,我們也會盡快處理的

    高瞻網站管理人員 敬上

  3. Xun at 11:33:26

    隕石坑的錯誤還沒改

  4. teresa at 16:01:30

    感謝大家的指正與提醒,
    已將照片更正,
    敬請繼續支持我們的教學資源平台喔!^^ 謝謝!

    網站管理員 teresa敬啟

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