Jun20

Joseph Kirschvink stellte 1992 die Hypothese der “Schneeball Erde” auf und postulierte, dass die damalige Erde vom Weltall aus – wegen der geschlossenen Eisdecke über den Meeren und den Kontinenten – wie ein gigantischer Schneeball ausgesehen haben könnte.

Illustration der "Schneeball Erde" vor mehr als 700 Millionen Jahren. Credit: NASA

Illustration der “Schneeball Erde” vor mehr als 700 Millionen Jahren. Credit: NASA

Ob die Erde einst komplett vereist war oder nicht, wird unter Forschern kontrovers diskutiert. Mindestens vier Vereisungen im späten Proterozoikum vor 750 bis 580 Millionen Jahren lassen sich in fast allen Gegenden der Erde nachweisen. Eine Gesamtvereisung der Erde wird für zwei Eiszeiten, die Sturtische vor 715 bis 680 Millionen Jahren und die Marinoische vor 660 bis 635 Millionen Jahren, vermutet. Auch eine noch frühere Vereisungen, die Huronische vor etwa 2,3 bis 2,2 Milliarden Jahren, ist nachgewiesen.

Schneeballerde

Die Ursache der Vereisungen wird im Auseinanderbrechen des Superkontinents Rodinia vermutet. Niederschläge setzte in Gegenden ein, die vorher, wegen der Grösse des Superkontinents, trocken und wüstenähnlich waren. Und so setzte neben der physikalischen Verwitterung wieder die chemische ein. Das im Regenwasser gelöste atmosphärische Kohlendioxid ermöglichte die Kohlensäureverwitterung. Weil so Treibhausgase aus der Atmosphäre entfernt werden, konnten die Temperaturen sinken, was eine erdweite Vergletscherung ausgelöst haben soll.

Weitere Vermutungen sehen den Auslöser der Sturtischen Eiszeit in den Franklin-Flutbasalten im heutigen Kanada, welches sich damals am Äquator befand. Die Laven, die sich ihren Weg durch sulfatische Evaporitgesteine bahnten, setzten ungeahnte Mengen an Schwefelgasen (SO2, H2S) frei, die in die Stratosphäre aufstiegen, dort Aerosole bildeten und das Sonnenlicht reflektierten. Der Rückzug des Eises wird auf Kohlenstoffdioxid zurückgeführt, das durch Vulkanismus in die Atmosphäre entwich.

Als Folge dieser Eiszeiten sollen sich mehrzellige Lebewesen (Metazoen) entwickelt haben, die sich nach dem Ende der Eiszeit im Ediacarium (vor 630 bis 542 Millionen Jahren) explosionsartig verbreiteten (Ediacara-Fauna) → Das älteste Ökosystem der Erde.

Eine Erklärung – auch zur Klarstellung der bestehenden Diskrepanzen – liefert die sogenannte Wilsonbreen-Formation im Nordosten Spitzbergens, das ja zu jener Zeit auch am Äquator lag, wo Schnee fiel und es Gletscher gab. Diese Gesteinsschichten enthalten detaillierte Informationen über die Umweltveränderungen am Ende der Sturtischen Eiszeit. So stellten die Forscher fest, dass in der 180 Meter dicken Gesteinsabfolge verschiedene Schichten vorliegen, die unter unterschiedlichen Bedingungen entstanden sind. Sie schliessen auf drei Zyklen von Gletschervorstössen und Rückzügen, die im Zeitraum von nur 100’000 Jahren abliefen. Das Ende der Vereisung war also kein einfaches Umschalten vom Eishaus zum Treibhaus. Stattdessen änderte sich das Klima zyklisch. Triebkraft dafür waren nicht primär erhöhte Kohlendioxidwerte der Atmosphäre, sondern vielmehr Schwankungen der Erdachse, die sogenannten Milankovic-Zyklen.

→ Snowball Earth

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Aug11

Der afrikanische Kontinent besteht aus riesigen, stabilen, kristallinen Grundgebirgen aus sehr altem Gestein, welche aus dem Präkambrium stammen. Dieser Untergrund, oder eben dieses Grundgebirge wurde in der Folgezeit von einer Reihe flach liegender Schichten überdeckt; entlang der Ost-, Nord- und Westküsten gibt es Sedimente aus dem Mesozoikum und Tertiär, die in marginalen Meeresbecken abgelagert wurden.
Das präkambrische Grundgebirge kann grob in drei grosse Blöcke oder Kratone eingeteilt werden, den Kalahari-, den Kongo- und den Westafrikanischen Kraton. Unter Kraton (kratos gr.  Kraft, Gewalt) versteht man den Teil der Erdkruste, der sich so verfestigt hat und eine erhöhte Krustendicke aufweist, dass er nicht mehr durch Faltung, sondern nur durch Bruch oder Bruchtektonik verformt werden kann. Diese drei Kratone also sind durch eine Anzahl beweglicher Gürtel voneinander getrennt, die im späten Präkambrium und frühen Paläozoikum aktiv waren.

Geologische Zeitskala  Wikipedia     Panafrikanische Faltungszonen ©www.geodz.com.    Verteilung der weltweiten Kratons

Links: Geologische Zeitskala ©Wikipedia;  die Verbreitung der präkambrischen Kratone auf dem Afrikanischen Kontinent und der zwischen ihnen liegenden panafrikanischen Orogene (Ga=Mrd. Jahre, Ma=Mio. Jahre); Bildquelle Mitte: http://www.geodz.com. Bidquelle Rechts: © Ciaurlec – Eigenes Werk. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons

Weil Minerale und Gesteine sowie die darin enthaltenen Edelmetalle, aber auch verschiedene Schmucksteine im Besonderen Diamanten, im Lauf der Zeiten dazu tendieren, in der Erdkruste separiert und verteilt oder im Erdmantel wieder aufgeschmolzen zu werden, sind die ältesten Kratone – seit Urzeiten keinen Veränderungen mehr unterworfen – für Prospektoren und Bergbauunternehmen von grösstem Interesse.

In der rechten Karte sehen wir die Verteilung der präkambrischen Gesteine der Welt. Auffallend ist die Tatsache, dass Afrika nebst Nord-Amerika praktisch nur aus Präkambrischen Gesteinen besteht. So verstehen wir, was die Geologie Afrikas so besonders macht und wieso es heute so stark im Fokus der Industrienationen, allen voran den Chinesen steht.

In den folgenden Beiträgen werde ich immer wieder einen Beitrag zu besonderen Vorkommen schreiben.

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Die Lösung

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