Oxygenium (Periode)
Das Oxygenium ist die erste Periode innerhalb des Äons Proterozoikum. Es eröffnet die Ära des Paläoproterozoikums. Es folgt auf die Periode des Sideriums und wird seinerseits von der Periode des Jatuliums (bzw. Eukaryiums) abgelöst. Das Oxygenium dauerte 170 Millionen Jahre und füllt den Zeitraum von 2420 bis 2250 Millionen Jahren BP.
Etymologie
Die Bezeichnung Oxygenium ist von altgriechisch ὀξύς oxys, deutsch ‚scharf‘, ‚spitz‘, ‚sauer‘ und γεννάω gen-, deutsch ‚erzeugen‘, ‚gebären‘, zusammen somit Säure-Erzeuger, abgeleitet. Es spielt auf den in dieser Periode stattfindenden, globalen Anstieg der Sauerstoffkonzentrationen in der Erdatmosphäre an.
Neudefinition der Perioden des Präkambriums
Im Zuge des Abrückens von rein radiometrisch bestimmten Periodengrenzen soll jetzt gemäß Gradstein u. a. (2012) das GSSP-Prinzip so weit wie möglich auch im Präkambrium Anwendung finden. Die Perioden werden somit anhand von bedeutenden geologischen Ereignissen definiert und nicht mehr an willkürlichen, radiometrischen Altern.[1]
Definition des Oxygeniums
Die Untergrenze des Oxygeniums wird durch einen GSSP an der Basis der Kazput-Formation in Westaustralien festgelegt. Die um 2420 Millionen Jahre BP abgelagerte Kazput-Formation gehört zur Turee Creek Group und somit zur Mount Bruce Supergroup. Sie führt weltweit die ersten glazigenen Sedimente. Die Obergrenze des Oxygeniums markiert ebenfalls ein GSSP. Dieser liegt an der Basis der kanadischen Lorrain-Formation, die zur Cobalt Group der Huronian Supergroup gehört. Die um 2250 Millionen Jahren BP abgelagerte Lorrain-Formation markiert das Ende der Vereisungen.
Das Oxygenium tritt somit an die Stelle der vormaligen Perioden Siderium (2500 bis 2300 Millionen Jahre BP) und Rhyacium (2300 bis 2050 Millionen Jahre BP).
Bedeutung
Die Bedeutung des Oxygeniums liegt in einem ständigen Anstieg des Sauerstoffgehaltes in der Erdatmosphäre. Dies führte zur Großen Sauerstoffkatastrophe, die möglicherweise die um 2400 Millionen Jahren BP einsetzende Paläoproterozoische Vereisung auslöste.[2] Das Ende der Vereisungen bedeutete gleichzeitig das Verschwinden der Bändererze.
Erstmals erscheinen abdichtende Schelfkarbonate (englisch cap carbonates), die sich durch hohe, positive δ13C-Werte auszeichnen und den Beginn der Lomagundi–Jatuli Isotopenexkursion einleiten. Auch oxidierte Paläoböden und Rotsedimente (engl. red beds) treten erstmals auf.
Stratigraphie
Bedeutende Sedimentbecken und geologische Formationen
- Hamersley-Becken:
- Hamersley Group in Westaustralien – 2715 bis etwa 2400 Millionen Jahre BP
- Mount Bruce Supergroup mit glazigener Kazput-Formation
- Transvaal-Becken in Südafrika – 2670 bis 1900 Millionen Jahre BP
- Transvaal Supergroup:
- Postmasburg Group mit Makganyene-Formation – Diamiktit – zwischen 2415 und 2222 Millionen Jahren BP
- Pretoria Group mit glazigener Oberer Timeball-Hill-Formation und glazigener Boshoek-Formation – zwischen 2320 und 2184 Millionen Jahren BP
- Transvaal Supergroup:
- Huronian Supergroup im Osten Ontarios – 2450 bis 2219 Millionen Jahre BP – mit Lorrain-Formation der Cobalt Group
Meeres-Geochemie
Rouxel u. a. (2005) konstatieren für die Periode 2400 bis 2300 Millionen Jahren BP einen starken Anstieg Im Sauerstoffgehalt der Erdatmosphäre. In etwa gleichzeitig (um 2300 Millionen Jahren BP) beobachten sie in den Ozeanen einen Anstieg der δ56Fe-Werte um bis zu 3 ‰ gegenüber dem Archaikum. Bis auf den heutigen Tag liegen die δ56Fe-Werte nicht mehr unter – 0,5 ‰, wohingegen sie im Archaikum noch bis – 3,5 ‰ sinken konnten.[3] Die Autoren erklären diesen Sachverhalt mit der Etablierung ozeanischer Tiefenschichtung ab 2300 Millionen Jahren BP und einem Anstieg der Sulfidfällung gegenüber der Eisenoxidfällung.
Grundgebirgsterrane
- Nördliche Borborema-Provinz im Nordosten Brasiliens, Médio Coreaú Domain (MCD) : Granja-Komplex – 2350 bis 2270 Millionen Jahre. Das Terran besteht aus metatexitischen Orthogneisen tonalitischer und granodioritischer Zusammensetzung (TTG-Komplex), begleitet von hochgradigen Metamorphiten wie Kinzigiten, Charnockiten und Enderbiten.[4]
- Zentralbrasilianischer Schild
- Bacajá Domain: 2359 Millionen Jahre BP
- Tapajόs-Parima-Provinz:
- Uatumã-Anauá Domain: 2354 Millionen Jahre BP
- Tapajόs Domain: 2483 bis 2380 Millionen Jahre BP
- Guyana-Schild, Zentralbereich: 2350 Millionen Jahre BP
- Westafrika-Kraton, Elfenbeinküste: 2312 Millionen Jahre BP
Magmatismus
- Im Hebriden-Terran Schottlands drangen zwischen 2418 und 2375 Millionen Jahren BP die doelritischen Scourie dykes in das Grundgebirge des Lewisian ein.
Meteoritenkrater
In Karelien entstand möglicherweise um 2400 Millionen Jahre BP der bisher älteste bekannte Meteoritenkrater von Suavjärvi.
Einzelnachweise
- Felix M. Gradstein u. a.: On the Geologic Time Scale. In: Newsletters on Stratigraphy. Band 45/2, 2012, S. 171–188 (englisch).
- James F. Kasting, Shuehi Ono: Paleoclimates: The First Two Billion Years. 2006 (englisch).
- Olivier J. Rouxel u. a.: Iron Isotope Constraints on the Archaean and Paleoproterozoic Ocean Redox State. In: Science. Band 307, Nr. 5712, 2005, S. 1088–1091 (englisch).
- T.J.S. Santos, A.H. Fetter, P.C. Hackspacher, W.R.V. Schmus, J.A. Nogueira Neto: Neoproterozoic tectonic and magmatic episodes in the NW sector of the Borborema Province, NE Brazil, during assembly of western Gondwana. In: Journal of South American Earth Sciences. Band 25, 2008, S. 271–284 (englisch).