초기 캄브리아기화학변동

Early Cambrian geochemical fluctuations

캄브리아기의 시작은 스트론튬, 황, 탄소 동위원소 기행을 포함한 다수의 지질화학 기록에서 '유화'로 표시된다.이러한 변칙들은 해석하기 어렵지만, 여러 가지 가능성이 제기되었다.그것들은 아마도 전세계적인 규모의 변화를 나타내며, 따라서 캄브리아 폭발의 가능한 원인들을 구속하는 데 도움이 될 수 있다.

화학적 서명은 '지구적 빙하'의 종말인 대륙붕괴나 캄브리아기가 시작되기 직전 대량 멸종으로 인한 생산성의 파탄과 관련이 있을 수 있다.

동위 원소

동위원소는 다른 형태의 원소들이다; 그것들은 핵 안에 다른 수의 중성자를 가지고 있다. 즉, 그것들은 매우 비슷한 화학적 특성을 가지고 있지만 질량은 다르다는 것을 의미한다.무게 차이는 일부 동위원소가 화학적 과정에서 차별을 받는다는 것을 의미한다. 예를 들어, 식물들은 무거운 C보다 가벼운 C를 더 쉽게 통합할 수 있다.다른 동위원소는 Rb의 딸 동위원소인 Sr과 같은 다른 원소의 방사능 붕괴의 결과로만 생산된다.Rb, 즉 Sr은 지각에서 흔히 나타나기 때문에 침전물 표본(Sr에 상대적)에 Sr의 풍부함은 해양에서 발생한 침전물의 양과 관련이 있다.

3대 동위원소Sr/Sr, S/S, C/C의 비율은 캄브리아기 초기에 극적인 변동을 겪는다.[1]

탄소 동위 원소

탄소에는 탄소-12(12C)와 탄소-13(13C) 등 2개의 안정적인 동위원소가 있다.둘 사이의 비율은 ΔC13 표시되며, 여러 가지 요인을 나타낸다.

유기물이 우선 가벼운 C를 차지하기 때문에 생산성의 증가는 나머지 시스템의 ΔC13 증가시키고, 그 반대의 경우도 마찬가지다.일부 탄소 저장소는 매우 동위원소적으로 가볍다. 예를 들어 박테리아 분해에 의해 생성되는 생물 유발 메탄은 1㎛가 큰 변동인 광대한 -60㎛의 ΔC13 가진다!따라서 이러한 저수지 중 하나에서 탄소를 주입하면 ΔC13 초기 캄브리아기 하락을 설명할 수 있다.

암석에서 발견되는 C 대 C 비율의 변화에 대해 종종 제안되는 원인은 다음과 같다.[2]

  • 대멸종.화학은 주로 전자기력에 의해 움직이며, C와 같은 가벼운 동위원소는 C와 같은 무거운 동위원소보다 더 빨리 반응한다.그래서 살아있는 유기체는 일반적으로 불균형한 양의 C를 포함하고 있다.대량 멸종은 암석에 포함될 수 있는 C의 양을 증가시켜 C 대 C의 비율을 감소시킨다.
  • 메탄 "버프".영구 동토층이나 대륙붕에서는 박테리아에 의해 생성되는 메탄가스가 물 분자의 "케이지"에 갇혀서 쇄산염이라고 불리는 혼합물을 형성한다.이 메탄은 유기체에 의해 생산되었기 때문에 C가 매우 풍부하다.클라스라테스는 온도가 올라가거나 압력이 떨어지면 갑자기 분리(분열)될 수 있다.이러한 분리는 C가 풍부한 메탄을 방출하고, 따라서 이 탄소가 점차 암석에 통합됨에 따라 C 대 C의 비율을 감소시킨다(대기의 메탄이산화탄소와 물로 분해된다; 이산화탄소는 미네랄과 반응하여 탄산염 암석을 형성한다).

스트론튬 동위 원소

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황 동위 원소

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기타 화학적 변동

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참조

  1. ^ Magaritz, M.; Holser, W.T.; Kirschvink, J.L. (1986). "Carbon-isotope events across the Precambrian/Cambrian boundary on the Siberian Platform". Nature. 320 (6059): 258–259. Bibcode:1986Natur.320..258M. doi:10.1038/320258a0.
    이러한 변동에 대한 추가 설명서는 다음 URL에서 확인할 수 있다: [1] 웨이백 머신보관 2012-06-23[2][3][4] 웨이백 머신보관 2012-07-28 [5] 웨이백 머신[6]보관 2016-03-04 (모두Stravin 결과 페이지에 나열됨)
  2. ^ Marshall, C.R. (2006). "Explaining the Cambrian "Explosion" of Animals". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 34: 355–384. Bibcode:2006AREPS..34..355M. doi:10.1146/annurev.earth.33.031504.103001.