Rodīnija — neoproterozoja superkontinents: vēsture un nozīme
Uzzini Rodīnijas noslēpumus: neoproterozoja superkontinenta veidošanos, sadalīšanos, ietekmi uz klimatu (Sniega bumba Zeme) un dzīves evolūciju.
Rodīnija, kas nozīmē "dzemdēt", ir superkontinenta nosaukums. Kad sākās neoproterozoja ēra, tajā atradās lielākā daļa vai visa Zemes sauszemes masa. Rodīnija pastāvēja aptuveni pirms 1,1 miljarda līdz 750 miljoniem gadu, lai gan precīzs laiks var atšķirties atkarībā no rekonstrukcijām. Tā veidojās no vecākiem kontinentālajiem bloku sakopojumiem un orogēniskām zonām, kas mūsdienu izpratnē atbilst tādiem reģioniem kā Laurencija (Ziemeļamerika), Baltika, Sīberija, Amazoņija, Kongo, Austrālija un Antarktika — taču to relatīvā pozīcija viena pret otru ir joprojām diskutējama.
Veidošanās un ģeoloģiskie procesa
Rodīnija, visticamāk, saplūda pakāpeniski starp 1,3 un 0,9 miljardiem gadu laikā, kad dažādas litosfēras plāksnes savienojās, radot plašas orogēnijas un metamorfās joslas (piemēram, Grenvilas orogēnija ir viens no svarīgākajiem liecību kompleksiem par kontinenta salikšanos). Šāda tipu superkontinentu veidošanās ir daļa no tā sauktā Vilsona cikla — plākšņu kinemātikas cikla, kur kontinenti saplūst un vēlāk sadalās rifa un okeānu atvēršanās sekvencēs.
Rekonstrukcijas un to neskaidrības
Par Rodīnijas precīzu ģeometrisko konfigurāciju ir vairākus konkurējošus modeļus. Paleomagnētiskie dati, rietumu un austrumu krasta atbilstības, orogēnu sakritības un detritālo cirkoniju datējumi tiek izmantoti, lai noteiktu, kuri mūsdienu kontinentu gabali atradās blakus. Tomēr, ņemot vērā namensumu datu un pārveidojumu dēļ zudušās vai pārbūvētās klintis, pastāv liela nenoteiktība. Tāpēc Rodīnijas kartes var atšķirties atkarībā no pētnieku pieejas un risinājuma.
Sadalīšanās, laika rāmji un seku ķēde
Rodīnija sāka sadalīties neoproterozoja pirmajā periodā — tonianā (apmēram 1000–720 miljoni gadu). Rifrēšana un plātņu kustības noveda pie okeānu atvēršanās, jaunu okeāna grīdu veidošanās un laišanas vaļā lielu daudzumu vulkānisku izcelsmes materiālu. Šie procesi radīja passīvos krastus, plašas sedimentu basenes un bieži vien dziļas ģeokīmiskas pārmaiņas jūras ūdeņos un atmosfērā.
Rodīnijas sadalīšanās varēja būt cieši saistīta ar globālām klimata pārmaiņām. Apmēram pirms 720–635 miljoniem gadu sāka notikt intensīvas ledus laikmeta epizodes, kas iekļauj kriogēna perioda plašās izpausmes un to, ko daudzi sauc par Sniega bumba Zeme. Daži modeļi liecina, ka kontinenta sadalīšanās veicināja atmosfēras CO2 izmaiņas, okeānu cirkulācijas pārkārtošanos un klimata svārstības, kas kopā varēja radīt ekstremālas glaciācijas.
Pierādījumi un metodes
Rodīnijas pastāvēšanu un rekonstrukcijas pamatā pierāda vairāku veidu dati:
- paleomagnētiskie mērījumi, kas rāda kontinentu relatīvās platuma pozīcijas laikā;
- orogēniskās un metamorfās joslas, kuru izplatība un vecums liecina par iepriekšēju saskari starp kontinentālajiem blokiem;
- detritālo cirkoniju (zircon) datēšana, kas ļauj sasaistīt sedimentu izcelsmi un avotus starp tālām teritorijām;
- sedimentu un vulkānisko iežu stratigrāfijas sakritības, kas norāda uz kopīgu ģeoloģisku vēsturi.
Ietekme uz bioloģiju — no kriogēnas līdz dzīves eksplozijai
Rodīnijas sadalīšanās un saistītās klimata izmaiņas ir uzskatāmas par vienu no iespējamiem faktoriem, kas veicināja dzīves attīstības pagriezienpunktus. Pēc kriogēna perioda sekojošais ediakāra periods (apmēram 635–541 miljoni gadu) iezīmējas ar sarežģītākas daudzšūnu dzīves parādīšanos un plašāku ekoloģisko daudzveidību, kas turpinājās un strauji paplašinājās kambrija eksplozijā. Lai gan cēloņi ir daudzfaktoriāli un vēl pilnībā neizskaidroti, ģeoloģiskās pārkārtošanās, barības vielu piegādes izmaiņas un klimata svārstības, ko izraisīja superkontinentu dinamikas, uzskatāmas par svarīgām ietekmēm uz dzīves evolūciju.
Nozīme mūsdienu ģeoloģijā
Rodīnijas pētījumi palīdz izprast ilgtermiņa ģeodinamikas procesus, superkontinentu ciklus un to ietekmi uz klimatu, okeāniem un biosfēru. Kaut arī Rodīnijas precīzs izkārtojums joprojām ir strīdus temats, tās izpēte sniedz svarīgas liecības par to, kā Zemes sistēma reaģē uz plašemēroga tektoniskām pārkārtošanām un kā šīs pārkārtošanas var sekmēt gan ģeoloģisku, gan bioloģisku pāreju posmus.
Galu galā Rodīnija ir piemērs tam, cik cieši savienotas var būt plāksņu tektonika, klimats un dzīve — un kā pētījumi, kas apvieno paleomagnētiku, stratigrāfiju, izotopu ģeoloģiju un biostratigrāfiju, var palīdzēt atklāt Zemes senāko vēsturi.
Superkontinenta Rodīnija rekonstrukcija.
Sadalīšanās
Rodinijas sadalīšanās ir labāk izprasta nekā tās veidošanās. Lielākajā daļā kontinentu ir sastopamas plašas neoproterozoja vecuma plūdu bazaltu plūsmas un vulkānu izvirdumi. Tas liecina par plaša mēroga riftingu aptuveni pirms 750 miljoniem gadu. Jau pirms 850 un 800 miljoniem gadu attīstījās rifts, kas ediakāra periodā galu galā kļuva par okeānu.
Atsevišķa riftinga laikā pirms aptuveni 610 miljoniem gadu (Ediakāra perioda vidū) izveidojās Japetas okeāns. Iespējams, ka aptuveni pirms 600 līdz 550 miljoniem gadu visa kontinentālā masa atkal tika apvienota vienā superkontinentā. Šo hipotētisko superkontinentu sauc par Pannotiju.
Tās ietekme uz dzīvi
Atšķirībā no vēlākajiem superkontinentiem pati Rodīnija bija pilnīgi neauglīga. Tā pastāvēja, pirms dzīvība kolonizēja sauszemi. Tā bija pirms ozona slāņa izveidošanās, tāpēc tā bija pārāk pakļauta saules gaismas ultravioletajam starojumam, lai tur varētu dzīvot un atstāt fosilijas. Tomēr tās pastāvēšana, iespējams, ietekmēja tā laika jūras dzīvi.
Kriogēna periodā uz Zemes bija lieli apledojumi, un temperatūra bija vismaz tikpat zema kā mūsdienās. Iespējams, ka ievērojamas Rodinijas platības klāja ledāji vai dienvidu polārā ledus cepure.
Galu galā kontinentu plaisāšana radīja jaunus okeānus un jūras dibena izkliedi, kas rada siltāku un mazāk blīvu okeāna litosfēru. Zemāka blīvuma dēļ karstā okeāna litosfēra neslēpjas tik dziļi kā vecā, vēsā okeāna litosfēra. Periodos, kad veidojas relatīvi lielas jaunas litosfēras platības, okeāna dibeni paceļas, izraisot jūras līmeņa celšanos. Rezultātā radās vairāk seklāku jūru.
Iespējams, ka, palielinoties iztvaikošanai no lielākas okeānu ūdens platības, palielinājās nokrišņu daudzums, kas, savukārt, palielināja pakļauto iežu atmosfēras iedarbību. Palielinātais nokrišņu daudzums, iespējams, ir samazinājis siltumnīcefekta gāzu līmeni. Kad CO2 līmenis pazeminājās, sākās periods, ko dēvē par Sniega bumbu Zemi. Pastiprināta vulkāniskā aktivitāte arī ieviesa jūrās barības vielas. Iespējams, ka tam bija liela nozīme agrīno dzīvnieku attīstībā.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Rodīnija?
A: Rodīnija ir superkontinenta nosaukums, kas pastāvēja pirms 1,1 miljarda līdz 750 miljoniem gadu.
J: Ko nozīmē nosaukums Rodīnija?
A: Nosaukums Rodinia nozīmē "dzemdēt".
J: Cik liela Zemes sauszemes daļa bija Rodīnija?
A: Kad sākās neoproterozoja ēra, Rodīnijā bija lielākā daļa vai visa Zemes sauszemes masa.
J: Kas notika ar Rodīniju neoproterozoja ēras laikā?
A: Rodīnija sabruka pirmajā neoproterozoja periodā, Tonijā, un tās kontinentālie fragmenti vēlāk atkal apvienojās, veidojot Pangeju.
J: Kas ir zināms par precīzu Rodinijas atrašanās vietu un vēsturi?
A: Par Rodinijas precīzu atrašanās vietu un vēsturi, atšķirībā no Pangejas, pagaidām ir maz zināms.
J: Kādus notikumus Zemes vēsturē varēja izraisīt Rodinijas sadalīšanās?
A.: Iespējams, ka Rodinijas sadalīšanās izraisīja globālā klimata krasu atdzišanu pirms aptuveni 700 miljoniem gadu un primitīvas dzīvības strauju attīstību nākamajā ediakāra un kembrija periodā.
J: Vai Rodīnija veidojās no kāda vecāka superkontinenta daļām?
A: Jā, Rodīnija veidojās no senāka un maz izpētīta superkontinenta daļām.
Meklēt