Gunflint çört - Gunflint chert

Gunflint chert
Stratigrafik aralık: 1.88 Ga[1]
Siyanobakterilere benzer mikrofosiller, Gunflint Oluşumu, Superior Gölü'nün kuzey kıyısı, 1.9 milyar yaşında, çört - Redpath Müzesi - McGill Üniversitesi - Montreal, Kanada - DSC07897.jpg
Benzer mikrop mikrofosilleri siyanobakteriler, Gunflint Oluşumu, Superior Gölü'nün kuzey kıyısı, 1.9 milyar yaşında
TürJeolojik oluşum
Litoloji
BirincilBantlı demir oluşumu
yer
Bölge Minnesota
 Ontario
Tür bölümü
AdınaGunflint Sıradağları

Gunflint chert (1.88 Ga[1]) bir dizidir bantlı demir oluşumu maruz kalan kayalar Gunflint Sıradağları kuzey Minnesota ve kuzeybatı Ontario kuzey kıyısı boyunca Superior Gölü. Gunflint Chert, mikrobiyal yaşamın kanıtlarını içerdiğinden paleontolojik öneme sahiptir. Paleoproterozoik.[2] Gunflint Chert, biyojenik stromatolitler.[3] 1950'lerde keşfedildiği sırada, bilimsel literatürde keşfedilen ve tanımlanan en eski yaşam biçimiydi ve aynı zamanda en eski kanıttı. fotosentez.[4] Sıradaki siyah katmanlar şunları içerir: mikrofosiller 1,9 ila 2,3 milyar yaş arası. Stromatolit koloniler nın-nin siyanobakteriler dönüşmüş jasper Ontario'da bulunur. Bantlı demir taşı oluşum dönüşümlü oluşur Strata nın-nin Demir oksit - ile iç içe geçmiş zengin katmanlar silika zengin bölgeler. Demir oksitler tipik olarak hematit veya manyetit ile ilmenit silikatlar ağırlıklı olarak kriptokristalin kuvars gibi çört veya jasper bazı küçük silikat mineralleri ile birlikte.

Gunflint Demir Formasyonu ( Gunflint Sıradağları ) kuzeybatı Ontario ve kuzey Minnesota'yı Superior Gölü kıyıları boyunca uzanır. Gunflint Demir Formasyonunun tip konumu, Superior Gölü'nün yakınında, Schreiber'de bulunabilir. Thunder Bay.[5] Stanley A. Tyler 1953 yılında alanı incelemiş ve kırmızı renkli stromatolitleri kaydetmiştir. Ayrıca, gözlendiğinde simsiyah bir çört tabakasını da örnekledi. petrografik olarak, 10 mikrometreden daha küçük bazı gerçekçi küçük küreler, çubuklar ve filamentler ortaya çıkardı. Elso Barghoorn, bir paleobotanist Harvard, daha sonra aynı örneklere baktı ve "bunların gerçekten yapısal olarak korunduğu tek hücreli organizmalar."[6] 1965'te iki bilim insanı bulgularını yayınladılar ve çeşitli Gunflint flora.[2] Bu, keşfetmek için akademik bir "izdiham" yarattı Prekambriyen mikrofosiller benzerden Proterozoik ortamlar. O zamandan beri daha eski mikrofosiller tanımlanmış olsa da, Gunflint mikrofaunası tarihi bir jeolojik keşiftir ve Prekambriyen'den en sağlam ve çeşitli mikrofaunal fosil topluluklarından biri olmaya devam etmektedir.

Stratigrafi

Gunflint Demir Oluşumu bir bantlı demir oluşumu ağırlıklı olarak yoğun çört ve arduvaz tabakalarından oluşan, ankerit karbonat tabakaları ile ara tabakalıdır. Çört katmanları siyah katmanlara (organik materyal ve pirit içeren), kırmızı katmanlara (hematit içeren) ve yeşil katmanlara (siderit içeren) bölünebilir.[5] Gunflint Demir Formasyonu, Animike Grubu ve Dört stratigrafik bölüme ayrılabilir: Alt Çardak, Alt Arduvaz, Üst Çört ve Üst Arduvaz bölümleri.[7] Mikrofosiller, siyanobakteriler, alg iplikleri, spor benzeri sferoidler ve organik açıdan zengin stromatolitik çört katmanlarında bulunabilir. Ooidler.

Tarih

Stanley A. Tyler 1953'te Gunflint Sıradağlarını inceledi ve kırmızı demir bantlı oluşumları ve siyah çörtleri gözlemleyerek olası stromatolitlere dikkat çekti, ancak gözlemlerini bir on yıl daha yayınlamaya devam etmeyecekti. A.M.Goodwin daha sonra 1956'da Gunflint Demir Formasyonu'nun jeolojik fasiyesini inceleyerek bölgedeki ilk bilim yayınlarından birini ortaya çıkardı.[5] ancak raporunda mikroskobik yaşamdan hiç bahsedilmiyor. Gunflint Chert'in jeobiyolojik önemini belirten ilk yayınlar, 1956'da Gunflint mikro faunasını vurgulayan iki bilimsel makalenin önde gelen dergide yayınlanmasıyla geldi 'Bilim ’. Stanley Tyler ve Elso Barghoorn Harvard Üniversitesi'nden 'Gunflint Chert'ten Mikroorganizmalar' yayınladı[2] aylar içinde Preston Bulutu ’S (California Üniversitesi, Santa Barbara)‘ Gunflint (Prekambriyen) Mikroflorasının Önemi ’.[4] Neredeyse aynı zamanda yayınlanan her iki makale de, Prekambriyen döneminde meydana gelen yaşam fikrini tanıtan dönüm noktası yayınlar olarak hizmet etti. Her makalenin belirgin şekilde farklı odak noktaları vardı: Barghoorn ve Tyler 1965, Gunflint çartını oluşturan bireysel mikroorganizmaları taksonomik ve morfolojik bir bakış açısından karakterize etmeyi hedeflerken, Cloud 1965, Prekambriyen döneminde var olan yaşam olasılığının daha büyük ölçekli önemine odaklandı. ve Prekambriyen paleontolojisi alanı için etkileri. Bu iki ufuk açıcı makalenin yayınlanması, taşkın kapılarını, benzer Proterozoik ortamlardan Prekambriyen mikrofosillerini keşfetmek için çok çeşitli paleontolojik ve jeokimyasal çalışmalara açtı.

Yaş

Gunflint çört mikrofauna, orta ila geç Paleoproterozoik yaştadır (yaklaşık 1.878 Ga ± 1.3 Ma, Uranyum-Kurşun yaş tayini teknikleri.[1] Randevu teknikleri daha doğru ve kesin hale geldikçe bu yaş zaman içinde dalgalandı. İlk bütün rock Rubidyum-Stronsiyum ve Potasyum-Argon tarihleme, Gunflint Demir Formasyonu'nun yaşını 1.56-163 Ga'ya getirdi.[8][9][10][11] Bütün kayaç Neodim-Samaryum, yaşı 2,08 ile 2,11 Ga arasına yerleştirdi.[12][13] Son olarak, Gunflint Demir Formasyonu içindeki arakatmanlı kül tabakalarının tarihlendirilmesi, 1.86 ile 1.99 Ga arasında yaş vermiştir.[14] en çok 1.878 Ga ± 1.3 Ma olan konsensüs yaşına benzer. Gunflint Chert'in keşfi sırasında, bilinen en eski yaşam kanıtı, Ediakara faunası (635-541 Ma),[15] Gunflint mikroorganizmalarının yarısından büyük geç bir Prekambriyen topluluğu.

Mikrofaunal çeşitlilik

Gunflint'te en çok bulunan organizmalar filamentler stromatolitik kumaşlarda bulunur ve tipik olarak 0.5 ila 6.0 um çapında ve birkaç yüz mikron uzunluğa kadar değişir.[3] Gunflint mikro faunası iki geniş kategoriye ayrılabilir: filamentler ve sferoidler. Çığır açan 1965 Barghoorn ve Tyler makalesinde, üç yeni cins ve dört yeni ipliksi siyanobakteri türü keşfedildi.[2] O zamandan beri çeşitli yeni cinsler ve türler belirlendi ve bunlardan bazıları, Gunflint mikrobiyal topluluklarını tanımlamadaki erken katkılarından dolayı Barghoorn, Tyler ve Cloud'dan sonra adlandırıldı.[3][7][16][17]  

İpliksi mikroorganizmalar

Gunflint Chert içindeki ipliksi mikroorganizmalar, karışık bir fotosentetik siyanobakteri popülasyonunu temsil eder ve demir oksitleyen bakteri. Yüzeylenme ölçeğinde, ipliksi Gunflint siyanobakterileri, Gunflint Demir Formasyonu stratigrafik kesiti boyunca görülebilen metre ölçekli stromatolitik kubbeler oluşturur. Gunflint Chert içinde yeni tanımlanmış ipliksi cins ve türlerin örnekleri, cinsi içerir. Gunflintia ve Animikiea septate, Entosphaeroides amplus ve Archaeorestis schreiberensis türleri.[2]

Sferoidal mikroorganizmalar

Gunflint Chert içindeki sferoidal spor benzeri cisimler, Gunflint Demir Formasyonu boyunca düzensiz bir şekilde dağılmış olarak bulunur ve çapları 1 ila 16 μm arasında değişir. İsimlerine rağmen, sfero biçimli cisimler morfolojide küreselden elipse kadar çeşitlilik gösterir. Tipik olarak duvar kalınlığı ve morfolojisi açısından değişebilen zarla kaplanmıştır. Küresel cisimlerin, tek hücreli siyanobakteriler, endojen olarak üretilen bakteri kökenli endosporlar, serbest yüzen dinoflagellatlar ve mantar sporları gibi çeşitli şeyler olduğu varsayılmıştır.[2] Gunflint Chert içinde yeni tanımlanan sferoidal cins ve türlerin örnekleri arasında yeni Huroniospora ve Eoasatrion cinsinin yanı sıra Eosphaera tyleri bulunmaktadır.[3][17]

Mikrofaunanın korunması

Gunflint Chert mikrofaunasının istisnai korunmasıyla sonuçlanan mekanizmalar olarak çeşitli baskın tafonomik modlar önerilmiştir. Bu tafonomik modların örnekleri arasında organik kalıntı koruma, ince taneli piritleşme, iri taneli piritleşme, karbonat birleşmesi ve hematit koruma.[2] Organik kalıntı korumada, açıktan koyu kahverengiye kadar organik materyalden oluşan bir film, mikroorganizmaların ana hatlarını çizer, bir leke görevi görür ve çört içindeki filamentleri, spor benzeri cisimleri ve karbonat eşkenar dörtgenlerini korur. İnce taneli pirit, ince taneli (μm ölçekli) piritin organik madde ile birleşmesinin ipliksi ve küresel mikroorganizmaların morfolojisini koruduğu Gunflint Çörtlerinde en yaygın koruma türüdür.[18] Kaba taneli piritleşme, milimetre ölçekli pirit mineralleri, mikroorganizma morfolojisini koruyarak çörtlerdeki organik maddenin yerini aldığında meydana gelir. Karbonat birleşmesinde, filamentler, spor benzeri cisimler ve diğer organik yapılar, bir çört matrisine gömülü karbonat mineralizasyonu (çapı <1μm) ile korunabilir.[18] Karbonat mineralleri, sürekli cisimler veya ipliksi siyanobakteriyel kalıntıları gösteren bir dizi mercek olarak oluşabilir. Karbonat mineralizasyonu genellikle pirit kristallerinin ardından görülür. Hematit koruması daha az yaygın olan bir tafonomik moddur, ancak bazen siyah stromatolitik çörtler ve kırmızı jasper arasındaki arayüzde bulunur. Bu koruma yönteminde, çapı <1μm olan hematit filamentleri ipliksi fosilleri örter (ve bazen bunların yerini alır) ve genellikle karbonlu filmler ve pirit taneleri ile ana hatları çizilir.[16] Yukarıda açıklanan tafonomik modlar göz önüne alındığında mikroorganizmaların dikkate değer şekilde korunmasının bir sonucu olarak, Gunflint Chert bazen ilk Prekambriyen olarak tanımlanır. Lagerstätte veya istisnai olarak korunmuş fosil topluluğu.[19]

Önem ve paleoçevresel etkiler

1950'lerde ve 1960'larda Prekambriyen atmosferinin durumu iyi karakterize edilmedi. Gunflint mikrobiyotasının keşfi, fotosentezin (veya eski bir ototrofik öncül modalite) 1.8 milyar yıl önce meydana geliyordu ve atmosfer, mikrobiyal yaşamı sürdürmek için yeterince oksijenlendi.[4] Gunflint bantlı demir oluşumunun mineralojisi, Gunflint Formasyonu boyunca bu redoks koşulları arasında karmaşık bir ilişki olduğunu ortaya koymaktadır.[4] Gunflint oluşumundaki birden fazla demir türü, çözünebilir bir demir halinde büyük miktarlarda demirin taşınmasına izin veren bazı yerel indirgeme koşulları ile, oldukça oksidatif bir atmosfer için kanıt sağlar.[4]

Gunflint mikrofaunası artık Dünya'da keşfedilen en eski yaşamı temsil etmese de, keşif sırasında fotosentezin olası yaşını ve yaşamın kökeni sınırını bir milyar yıldan fazla geriye itmişti. Bu keşif, nesiller boyu paleontologları ve jeomikrobiyologları eski atmosferik oksijen koşullarını ve redoks durumlarını düşünmeye ve daha eski mikrobiyal yaşamı aramaya devam etmeye teşvik etti.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c Fralick, P., David, D.W. ve Kissin, Stephen A. (2002). "Gunflint Formasyonunun yaşı, Ontario, Kanada: tek zirkon U – Pb yaş tayinleri". Kanada Yer Bilimleri Dergisi. 39 (7): 1085–1091. doi:10.1139 / E02-028.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  2. ^ a b c d e f g Barghoorn, E. S. ve Tyler, S.A., 1965: Gunflint Chert'ten mikroorganizmalar. Bilim, cilt. 147, p. 563–577.
  3. ^ a b c d Awramik, Stanley M .; Barghoorn, Elso S. (Ağustos 1977). "Gunflint mikrobiyotası". Prekambriyen Araştırmaları. 5 (2): 121–142. Bibcode:1977 Öncesi .... 5..121A. doi:10.1016/0301-9268(77)90025-0. ISSN  0301-9268.
  4. ^ a b c d e Bulut, P.E. (1965-04-02). "Gunflint (Prekambriyen) Mikroflorasının Önemi: Fotosentetik oksijen, büyük bir atmosferik gaz haline gelmeden önce önemli yerel etkilere sahip olabilir". Bilim. 148 (3666): 27–35. doi:10.1126 / science.148.3666.27. ISSN  0036-8075. PMID  17773767.
  5. ^ a b c Goodwin, Alan Murray (1956-09-01). "Gunflint demir oluşumunda [Ontario] yüz ilişkileri". Ekonomik Jeoloji. 51 (6): 565–595. doi:10.2113 / gsecongeo.51.6.565. ISSN  1554-0774.
  6. ^ Geçmiş yaşamlar: Kanada Paleontolojisinin Günlükleri "Arşivlenmiş kopya". Arşivlenen orijinal 2005-06-12 tarihinde. Alındı 2005-06-12.CS1 Maint: başlık olarak arşivlenmiş kopya (bağlantı)
  7. ^ a b Planavsky, Noah; Rouxel, Olivier; Bekker, Andrey; Shapiro, Russell; Fralick, Phil; Knudsen, Andrew (Ağustos 2009). "Demir oksitleyen mikrobiyal ekosistemler, geç Paleoproterozoik redoks tabakalı okyanuslarda gelişti". Dünya ve Gezegen Bilimi Mektupları. 286 (1–2): 230–242. Bibcode:2009E ve PSL.286..230P. doi:10.1016 / j.epsl.2009.06.033. ISSN  0012-821X.
  8. ^ Hurley, P. M .; Fairbairn, H. W .; Pinson, W. H .; Hower, J. (Temmuz 1962). "Animikie'nin Çağını Test Etmek İçin Kullanılan Silah Tüfeği Oluşumundaki Metamorfize Olmayan Mineraller". Jeoloji Dergisi. 70 (4): 489–492. Bibcode:1962JG ..... 70..489H. doi:10.1086/626839. ISSN  0022-1376.
  9. ^ PETERMAN, ZELL E. (1966). "Minnesota'daki Orta Prekambriyen Metasedimenter Kayalıklarının Rb-Sr Tarihlemesi". Amerika Jeoloji Derneği Bülteni. 77 (10): 1031. Bibcode:1966GSAB ... 77.1031P. doi:10.1130 / 0016-7606 (1966) 77 [1031: rdompm] 2.0.co; 2. ISSN  0016-7606.
  10. ^ FAURE, GUNTER; KOVACH, JACK (1969). "Animikie Serisinin Ontario, Kanada'daki Gunflint Demir Oluşumu Çağı". Amerika Jeoloji Derneği Bülteni. 80 (9): 1725. Bibcode:1969GSAB ... 80.1725F. doi:10.1130 / 0016-7606 (1969) 80 [1725: taotgi] 2.0.co; 2. ISSN  0016-7606.
  11. ^ Franklin, J M (1978). "Nipigon bölgesinde, Thunder Bay District, Ontario bölgesinde uranyum mineralizasyonu". doi:10.4095/103901. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  12. ^ Stille, P; Clauer, N (Haziran 1986). "Sm-Nd isochron-age and provenance of the Gunflint Iron Formation in Ontario, Canada". Geochimica et Cosmochimica Açta. 50 (6): 1141–1146. Bibcode:1986GeCoA..50.1141S. doi:10.1016/0016-7037(86)90395-9. ISSN  0016-7037.
  13. ^ Kröner, Alfred (1988). "Proterozoik Litosferik Evrim". Eos, İşlemler Amerikan Jeofizik Birliği. 69 (16): 244. Bibcode:1988EOSTr..69..244K. doi:10.1029 / 88eo00138. ISSN  0096-3941.
  14. ^ Hemming, S. R .; McLennan, S. M .; Hanson, G.N. (Mart 1995). "Minnesota, Erken Proterozoik Virginia Formasyonunun Provenansına İlişkin Jeokimyasal ve Nd / Pb İzotopik Kanıt. Animikie Havzasının Tektonik Yerleşimi için Çıkarımlar". Jeoloji Dergisi. 103 (2): 147–168. Bibcode:1995JG .... 103..147H. doi:10.1086/629733. ISSN  0022-1376.
  15. ^ GLAESSNER, MARTIN F. (1971). "Ediakara Prekambriyen Faunasının Coğrafi Dağılımı ve Zaman Aralığı". Amerika Jeoloji Derneği Bülteni. 82 (2): 509. Bibcode:1971GSAB ... 82..509G. doi:10.1130 / 0016-7606 (1971) 82 [509: gdatro] 2.0.co; 2. ISSN  0016-7606.
  16. ^ a b Shapiro, R. S .; Konhauser, K. O. (2015-02-02). "Hematit kaplı mikrofosiller: Paleoproterozoik'in birincil ekolojik parmak izi mi yoksa tafonomik tuhaflığı mı?". Jeobiyoloji. 13 (3): 209–224. doi:10.1111 / gbi.12127. ISSN  1472-4677. PMID  25639940.
  17. ^ a b Kaźmierczak, J. (Haziran 1979). "Kanada, Prekambriyen Gunflint Demir Formasyonundan Eosphaera benzeri demirli yapıların ökaryotik doğası: Karşılaştırmalı bir çalışma". Prekambriyen Araştırmaları. 9 (1–2): 1–22. Bibcode:1979 Öncesi .... 9 .... 1K. doi:10.1016/0301-9268(79)90048-2. ISSN  0301-9268.
  18. ^ a b Wacey, D .; McLoughlin, N .; Kilburn, M.R .; Saunders, M .; Cliff, J. B .; Kong, C .; Arpa, M.E .; Brasier, M. D. (2013-04-29). "Piritleşmiş mikrofosillerin nano ölçekli analizi, 1.9-Ga Gunflint çörtünde farklı heterotrofik tüketimi ortaya koymaktadır". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 110 (20): 8020–8024. doi:10.1073 / pnas.1221965110. ISSN  0027-8424. PMID  23630257.
  19. ^ Palmer, Douglas (2008-06-24). "J. R. Nudds & P. ​​A. Selden 2008. Kuzey Amerika Fosil Ekosistemleri. Siteler ve Olağanüstü Biyotaları için Bir Kılavuz. 288 s. Londra: Manson Yayınları (ABD'de Chicago Press Üniversitesi tarafından yayınlandı). 24,95 £ (ciltsiz). ISBN 9781 84076 088 0". Jeoloji Dergisi. 145 (4): 598–599. Bibcode:2008GeoM..145..598P. doi:10.1017 / s0016756808004718. ISSN  0016-7568.