Bild ck12

"The man who should know the history of the bit of chalk
which every carpenter carries about in his breeches pocket
though ignorant of all other history,
is likely, if he will think his knowledge out to its ultimate results
to have a truer and therefore better conception of this wonderful universe
and of man's relation to it
than the most learned student
who deep-read the records of humanity
ignorant of those of nature"

-Thomas Henry Huxley, On a Piece of Chalk (1868)

Innehåll

För att förstå jordens historia behöver man tänka som en detektiv, hitta orsak och verkan. Det är spännande att tänka sig de första geologerna, vad rörde sig i deras huvud när de gick runt i landskapet och studerade morfologin. De hade inget att hänga upp sina tankar på, utan måste tänka helt nytt. Det enda de kunda använda sig av var att det som händer geologiskt nu, det måste också ha hänt i gammal tid, i jordens barndom.
Den förste som publicerade idén om uniformitarianism var Hutton, en skotsk bonde och läkare. Han diskuterade idén i sin bok "The Theory of the Eart" 1785.
Jag kommer inte att fördjupa mig så mycket mer om historiens historia här utan ge en mer övergripande bild av jordens geologiska utveckling. Klicka på länkarna ovan för en fördjupad bild och en tidsskala med begrepp som används officiellt.

Jordens utveckling delas in i olika tidsepoker. Den första indelningen görs i två delar, Prekambrium och Fanerozoikum. Dessa delas sedan in i ytterligare delar enligt texten nedan. Prekambrium är tiden från jordens skapelse fram till 541 Ma, ett tidsspann på 4 059 miljoner år, Fanerozoikum är tiden efter det fram till idag. Vi kommer till varför Prekambrium täcker ett så stort tidsintervall längre fram i texten, men vi ska inte gå de spännande händelserna i förväg...
Innan vi går vidare ska jag bara förklara några begrepp som används. När man studerar geologi och geologiska processer så är tiden en faktor att räkna med. Och då pratar vi inte om några få hundra år hit och dit, vi rör oss ofta med tider som miljoner och miljarder år. När man skriver Ga menar man "för ... miljarder år sedan", med Ma menar man "för ... miljoner år sedan" och slutligen med Ka menas "för ... tusen år sedan".

Hadean och tiden före, 4,540 - 4,0 Ga

Bildandet av jorden

När kan man säga att en planet bildas? Vad vi vet idag så tändes solen för ca 4,567 Ga.Då blåstes de lättare grundämnea längre ut av solvinden och bildade gasplaneterna, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Kvar närmare solen blev de tyngre ämnena såsom järn, kisel, kol mm. Där bildades stenplaneterna Merkurius, Venus, Jorden och Mars.

Enligt den vedertagna definitonen på en planet ska den bland annat ha rensat sin omloppsbana på material. Detta var, för jordens del, avklarat för 4,560 till 4,540 Ga. Då var planeten också tillräckligt stor och het så att det tunga järnet sjönk in mot mitten och de andra, lättare grundämnena blev kvar närmare ytan. En process som kallas differentiation vars resultat blev en kärna av järn och en ultramafisk mantel. Med denna definition brukar geologer säga att jordens ålder är 4,540 miljarder år.

Hadean

Vår hemplanet fick ingen lugn barndom. Den hann inte mer än börja att svalna och stabiliseras, så kolliderade jorden med en protoplanet, Theia, varvid mycket av manteln hamnade i omloppsbana. Förmodligen så fick manteln och kärnan nytt material från Theia. Materialet som slungades ut i omoppsbanan bildade månen, som vid denna tid låg 20 000 km från jorden. I dag befinner sig månen på ett avstånd av 384 000 km från jorden och drar sig utåt med ungefär 3,8 cm per år.

Återigen blev jorden en het planet, förmodligen så het att mycket av ytan bestod av flytande magma. Temperaturen sjönk dock snabbt beroende på att värmen strålade ut i rymden och ny värme från radioaktivt sönderfall minskade eftersom ämnena med kort halveringstid hade sönderfallit. Bitar av fast berg bildades på ytan, men sjönk, smälte och återanvändes till nytt berg. Samtidigt frigjordes volatiler från manteln och ackumulerades i atmosfären som fick ett giftigt innehåll av vatten (H2O), metan (CH4), ammonia (NH3), väte (H2), kväve (N2), koldioxid (C02) och svaveldioxid (SO2). Kometer som kolliderade med jorden kan ha gett ytterligare tillskott av gaser.

För ungefär 4,4 miljarder år sedan hade jorden svalnat tillräckligt för att bilda en fast, solid skorpa och för att ha flytande vatten på ytan. Beviset för detta är ett mineral kallat zirkon som har isotopdaterats till 4,4 miljarder år. En analys av isotopkvoten av syre i mineralet indikerar att det fanns tidiga oceaner. Vid denna tid bestod jordytan troligen av små landmassor med mängder av vulkaner som stack upp ur ett surt hav. Både land och hav var troligen dolda av en tät (H20-, CO2- och SO2-rik) atmosfär.

Tillbaka till "Innehåll"

Arkeikum, 4,0 - 2,5 Ga

Övergången mellan planetformation och planetevolution

Trots att det finns mineral som är 4,4 miljarder år gamla är nästan allt berg yngre än 3,85 miljarder år. Varför? Tittar man på månen har vi svaret där. Alla som någon gång har tittat på vår satellit har sett att ytan är täckt av kratrat. Studier har visat att månen, och därmed även de inre planeterna blev utsatt för ett intensivt bombardemang av kometer mellan 4,0 och 3,8 Ga. En händelse som brukar kallas The Late Heavy Bombardment. Forskare tror att denna händelse ledde till att jorskorpan pulvriserades och/eller smälte och förstörde atmosfären och oceanerna. Samtidigt gjorde konvektiva rörelser i manteln och skorpan att nybildat berg sjönk ner i manteln och smälte igen.

Upptäckten av 3,85 miljarder år gammalt marint sedimenterat berg på Grönland tyder på att det fanns land, hav och atmosfär vid den tiden. Slutet på Hadean-epoken sattes förr till denna tid, men är nu flyttad till 4,0 Ga. Det är från den tiden som man har hittat det äldsta berget vilket visar att planetformationen hade upphört och vi hittar de första bevisen på geologiska processer.

Land i sikte!

När vi går in i Arkeikum var jorskorpan kall och stabil nog för att isotopklockan skulle starta. Dock är geologerna oense om ifall plattektonik fanns i den formen som vi har idag. Många forskare tror att plattorna var mindre och rörde sig snabbare, det fanns mer vukaniska öbågar och en stor mängd hot-spots. Hastigheten på plattektoniska processer var större på grund av att jordens inre var varmare (beroende på att det fanns mer radioaktivt material och det fanns värme kvar från planetformationen). Andra hävdar att litosfären var för varm och flytande för att kunna subduera och att plattektoniken inte kom igång förrän i den senare delen av Arkeikum. Plym-relaterad vulkanism var den stora källan till ny skorpa. Oavsett vilken modell som visar sig vara sann är det utan tvekan så att Arkeikum var en tid då stora mängder jordskorpa bildades.

Vilka processer skapade skorpan? Enligt en modell så skapades tidig skorpa av mafiskt magmatiskt berg som extruderade eller intruderade vid konvergerande plattgränser och/eller hotspot vulkaner. När ö-bågarna och ocean-plattorna kolliderade bildades större, relativt flytande block på jordens yta. Utvecklingen av konvergerande plattgränser längs med gränserna av dessa block och av rifter och hot-spot vulkaner gjorde att det bildades flodbasalt. Partiell smältning av basaltisk skorpa, kanske vid eller nära basen, skapade felsisk och intermediär magma, som steg och stelnade i den övre skorpan. På så sätt differentierade kontinenterna till en mer mafisk lägre skorpa och en mer felsisk övre skorpa. Allteftersom kontinenterna kolliderade skapades större protokontinenter, som sakta kallnade och blev starkare. Som ett resultat av dessa processer bildades de första mer långlivade kontinentalskorporna för mellan 3,2 - 2,7 Ga. Vid slutet av Arkeikum hade ungefär 80% av jordens skorpa bildats.

I delar av den Arkeiska skorpan har man hittat marina sediment, vilket visar att vid denna tid bildades hav, som fortfarande finns kvar. Detta visar också att jorden hade svalnat så pass att det fanns flytande vatten på ytan. Innan haven fanns bestod atmosfären till största delen av vattenånga och koldioxid. Men i och med att jorden svalnade kunde vattenångan kondensera, falla ner som regn på jordytan och till största delen stanna kvar där. Det ledde också till att koldioxiden löstes upp i vattnet. Således, i Arkeikum förvandlades atmosfären från en dimmig mix av H2O och CO2 till en transparant gas dominerad av N2. Eftersom det är en ädelgas, vilket innebär att den inte gärna reagerar med andra grundämnen, blev den kvar.

Livet uppstår

Förutom att jordytan stelnade och haven bildades under Arkeikum uppstod förmodligen även livet på jorden då. De äldsta fossil av bakterier och arkéer som hittats är 3,2 Ga. I berg som är 3,8 Ga har man hittat isotoper som kan komma från organismer. Forskare på Grönland påstår sig ha hittat liv som är 3,7 Ga. Nu är det som det är i forskarvärlden och en grupp från Australien påstår sig ha hittat fossil som är 3,5 Ga och att det är det äldsta beviset för liv på jorden och att de andra studierna inte bevisar någonting. Ibland undrar man...

Tillbaka till "Innehåll"

Proterozoikum, 2 500 - 541 Ma

Tillbaka till "Innehåll"

Paleozoikum, 541 - 251,902 Ma

Tillbaka till "Innehåll"

Mesozoikum, 251,902 - 66 Ma

Tillbaka till "Innehåll"

Cenozoikum, 66 Ma - Nu

Tillbaka till "Innehåll"


Kontakt
Webmaster: admin@wism.se
© copyright 2017 geostefan