Paleoclimate
Ebolusyon ng kapaligiran at karagatan
Sa mahabang panahon ng Precambrian na oras, ang klimatiko kondisyon ng Earth ay nagbago nang malaki. Ang katibayan nito ay makikita sa talaan ng sedimentary, na mga dokumento na pinapahalagahan ang mga pagbabago sa komposisyon ng kapaligiran at karagatan sa paglipas ng panahon.
Ang oksihenasyon ng kapaligiran
Ang Earth ay halos tiyak na nagmamay-ari ng pagbabawas ng kapaligiran bago ang 2.5 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang radiation ng Araw ay gumawa ng mga organikong compound mula sa pagbabawas ng mga gas — mitein (CH 4) at ammonia (NH 3). Ang mineral na uraninite (UO 2) at pyrite (FeS 2) ay madaling nawasak sa isang naka-oxidizing na kapaligiran; Ang pagkumpirma ng isang pagbabawas ng kapaligiran ay ibinibigay ng mga unoxidized haspe ng mga mineral na ito sa 3.0-bilyon-taong gulang na mga sediment. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng maraming uri ng mga filamentous microfossils na may petsang 3.45 bilyon na taon na ang nakalilipas sa mga cherts ng rehiyon ng Pilbara ay nagmumungkahi na ang fotosintesis ay nagsimula na maglabas ng oxygen sa kapaligiran sa oras na iyon. Ang pagkakaroon ng mga molekulang fossil sa mga dingding ng cell ng 2.5-bilyong taong gulang na asul-berde na algae (cyanobacteria) ay nagtatatag ng pagkakaroon ng mga bihirang mga gawaing gumagawa ng oxygen sa panahong iyon.
Ang mga karagatan ng Archean Eon (4.0 hanggang 2.5 bilyong taon na ang nakakaraan) ay naglalaman ng maraming bulkan na nagmula sa ferrous iron (Fe 2+), na idineposito bilang hematite (Fe 2 O 3) sa mga BIF. Ang oxygen na pinagsama ang ferrous iron ay ibinigay bilang isang basura ng produkto ng cyanobacterial metabolism. Ang isang malaking pagsabog sa pag-alis ng mga BIF mula sa 3.1 bilyon hanggang 2.5 bilyon na taon na ang nakararaan - ang pagsabog ng mga 2.7 bilyong taon na ang nakalilipas - tinanggal ang mga karagatan ng mabangis na bakal. Pinapagana nito ang antas ng oxygen sa atmospheric na tumaas nang pinasasalamatan. Sa pamamagitan ng oras ng malawak na hitsura ng mga eukaryotes sa 1.8 bilyong taon na ang nakalilipas, ang konsentrasyon ng oxygen ay tumaas sa 10 porsyento ng kasalukuyang antas ng atmospheric (PAL). Ang mga medyo mataas na konsentrasyon ay sapat para maganap ang oxidative weathering, tulad ng ebidensya ng mga hematite-rich fossil soils (paleosols) at pulang kama (mga sandstones na may hematite-coated quartz grains). Ang pangalawang pangunahing rurok, na nagtaas ng antas ng oxygen sa atmospera sa 50 porsyento na PAL, ay naabot ng 600 milyong taon na ang nakalilipas. Ito ay minarkahan ng unang hitsura ng buhay ng hayop (metazoans) na nangangailangan ng sapat na oxygen para sa paggawa ng collagen at ang kasunod na pagbuo ng mga kalansay. Bukod dito, sa stratosphere sa panahon ng Precambrian, ang libreng oxygen ay nagsimulang bumuo ng isang layer ng osono (O 3), na kasalukuyang kumikilos bilang isang proteksiyon na kalasag laban sa mga sinag ng ultraviolet ng Araw.
Pag-unlad ng karagatan
Ang pinagmulan ng mga karagatan ng Earth ay naganap nang mas maaga kaysa sa mga pinakalumang mga sedimentary na bato. Ang 3.85-bilyong-taong gulang na mga sediment sa Isua sa kanlurang Greenland ay naglalaman ng mga BIF na idineposito sa tubig. Ang mga sediment na ito, na kinabibilangan ng abraded detrital zircon grains na nagpapahiwatig ng transportasyon ng tubig, ay naka-interbed sa basaltic lavas na may mga istruktura ng unan na nabubuo kapag ang mga lavas ay extruded sa ilalim ng tubig. Ang katatagan ng tubig na likido (iyon ay, ang patuloy na pagkakaroon nito sa Earth) ay nagpapahiwatig na ang mga temperatura ng tubig sa ibabaw ay katulad sa mga nasa kasalukuyan.
Ang mga pagkakaiba sa komposisyon ng kemikal ng Archean at Proterozoic sedimentary na mga bato ay tumuturo sa dalawang magkakaibang mekanismo para sa pagkontrol sa komposisyon ng tubig sa dagat sa pagitan ng dalawang eon ng Precambrian. Sa panahon ng Archean, ang komposisyon ng tubig sa dagat ay pangunahing naiimpluwensyahan ng pumping ng tubig sa pamamagitan ng basaltic oceanic crust, tulad ng nangyayari ngayon sa mga sentro ng pagkalat ng karagatan. Sa kaibahan, sa panahon ng Proterozoic, ang kadahilanan ng pagkontrol ay ang paglabas ng ilog sa mga matatag na mga kontinente ng kontinente, na unang binuo pagkatapos ng 2.5 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang mga kasalukuyang karagatan ay nagpapanatili ng kanilang mga antas ng pag-iisa sa pamamagitan ng isang balanse sa pagitan ng mga asing-gamot na naihatid ng freshwater runoff mula sa mga kontinente at ang pagpapalabas ng mga mineral mula sa dagat.
Mga kondisyong pangklima
Ang isang pangunahing kadahilanan sa pagkontrol sa klima sa panahon ng Precambrian ay ang pag-aayos ng tektiko ng mga kontinente. Sa mga oras ng supercontinent formation (sa 2.5 bilyon, 2.1 hanggang 1.8 bilyon, at 1.0 bilyon hanggang 900 milyong taon na ang nakalilipas), ang kabuuang bilang ng mga bulkan ay limitado; kakaunti ang mga arko ng isla (mahaba, hubog na mga kadena ng isla na nauugnay sa matinding bulkan at aktibidad ng seismic), at ang pangkalahatang haba ng pagkalat ng karagatan ay medyo maikli. Ang kakulangan ng kamag-anak ng mga bulkan na nagresulta sa mababang paglabas ng greenhouse gas carbon dioxide (CO 2). Nag-ambag ito sa mababang temperatura ng ibabaw at malawak na glaciation. Sa kaibahan, sa mga oras ng pagbagsak ng kontinental, na humantong sa pinakamataas na rate ng pagkalat ng dagat at bumaba (sa 2.3 hanggang 1.8 bilyon, 1.7 hanggang 1.2 bilyon, at 800 hanggang 500 milyong taon na ang nakararaan), mayroong mataas na paglabas ng CO 2 mula sa maraming bulkan sa mga karagatan ng karagatan at mga arko ng isla. Ang epekto ng greenhouse sa atmospera ay pinahusay, nagpapainit sa ibabaw ng Earth, at wala ang glaciation. Ang mga huling kondisyon na ito ay inilalapat din sa Archean Eon bago ang pagbuo ng mga kontinente.
Temperatura at pag-ulan
Ang pagtuklas ng 3.85-bilyon-taong-gulang na mga sediment ng dagat at mga unan sa unahan sa Greenland ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng tubig na likido at nagpapahiwatig ng temperatura ng ibabaw sa itaas 0 ° C (32 ° F) sa unang bahagi ng panahon ng Precambrian. Ang pagkakaroon ng 3.5-bilyong-taong-gulang na stromatolite sa Australia ay nagmumungkahi ng temperatura ng ibabaw na mga 7 ° C (45 ° F). Ang matinding mga kondisyon ng greenhouse sa Archean sanhi ng mataas na antas ng atmospheric ng carbon dioxide mula sa matinding bulkan (pagsasabog ng lava mula sa mga submarine fissure) na pinanatili ang mga temperatura ng ibabaw na sapat na sapat para sa ebolusyon ng buhay. Kinontra nila ang nabawasan na solar light (rate ng kabuuang output ng enerhiya mula sa Araw), na nagmula 70 hanggang 80 porsyento ng kasalukuyang halaga. Kung wala ang mga matinding kondisyon ng greenhouse na ito, ang likidong tubig ay hindi nangyari sa ibabaw ng Earth.
Sa kaibahan, ang direktang katibayan ng pag-ulan sa talaang heolohikal ay napakahirap hanapin. Ang ilang mga limitadong katibayan ay ibinigay ng mahusay na napapanatiling mga pits ng ulan sa 1.8-bilyong-taong-gulang na mga bato sa timog-kanluran ng Greenland.
