Döbbenetes rejtély: eltűnt egymilliárd év a Föld történetéből

Prekambriumi tájkép. Eltűnt egymilliárd év a Föld történetéből

Fotó: Allies Interactive Services Pvt. Ltd.

A 20. század első évtizedeiben figyeltek fel először arra a geológusok, hogy egy megmagyarázhatatlanul nagy, mintegy egymilliárd évet átfogó hiátus mutatkozik a Föld őskora, a prekambrium, és az óidő első korszaka, az élet robbanásszerű elterjedésével jellemezhető kambrium időszak között. Ezt az óriási időt átfogó réteghiányt pedig nem lehet már csak az erózióval megmagyarázni. Ez az eltűnt egymilliárd év - amit a földtudományok képviselői csak „nagy kihagyásként” (Great Unconformity) emlegetnek-, a geológia egyik legnagyobb rejtélye, amelyre ma sincs még általánosan elfogadott magyarázat.

Minél távolabb nézünk vissza a Föld mintegy 4,6 milliárd éves múltjába, annál nehezebb feltérképezni bolygónk múltjának eseményeit. Ennek az emberi elme számára szinte felfoghatatlanul hosszú időnek a történéseit a különböző eredetű kőzetrétegek őrzik.

Prekambriumi vidék művészi ábrája. A késő prekambriumból eltűnt egymilliárd év
Fotó: Ancient Earth

Az úgynevezett relatív kormeghatározás alapját is leegyszerűsítve az a megközelítés alkotja, mely szerint az idősebb kőzetrétegek  mélyebben, a fiatalabbak pedig magasabban fekszenek egymásra telepedve. Természetesen ez nem egy abszolút viszonyítási alap, hiszen a földtörténeti múlt eseményei, a lemeztektonikai mozgások, a kéreglemezek vándorlása, óceánok kinyílása és bezáródása, a hegységképződés (orogenezis), valamint az erózió hatására az egyes korszakok rétegei akár teljesen el is tűnhetnek, illetve ősibb rétegek kerülhetnek a fiatalabb kőzetrétegek közé, vagy akár fölé is.

Az eltűnt egymilliárd évet követő kambriumban robbanásszerűen virágzott fel az élet
Fotó: Wikimedia Commons

Összességében azonban a litoszféra kőzetrétegei relatív pontossággal kijelölik a földtörténeti múlt egyes nagy időperiódusainak, az eónoknak, az időknek, az időszakoknak és a koroknak, valamint a korszakoknak a határait. 

Az eon a legnagyobb időegység a földtörténeti időskálán. A teljes földtörténetet négy eonra osztja a földtudomány: a hadaikum, az achaikum, a proterozoikum és a fanerozoikum  eonjaira.

A Föld mintegy 4,5 milliárd éve elkezdődött és 542 millió évvel ezelőttig tartott első nagy és három eónból álló periódusát összefoglalóan szokás perkambriumnak is nevezni. A prekambrium utolsó periódusában a 2,6 milliárd évtől 542 millió évig tartó proterozoikumban jelentek meg az első összetett élő szervezetek.

Egymilliárd év hiányzik a kőzetek naplójából

Az eltérő korú kőzetrétegek között mutatkozó réteghiánynak a diszkordanciának, vagy diszkonformitásnak, amit üledékhézagként is emlegetnek, elsősorban az erózió, illetve a lemeztektonikai folyamatok az okai. Ezek következtében, vagyis a lepusztult rétegsorok miatt alakulhat ki olyan helyzet, hogy két egymásra telepedett kőzetréteg nem két időben egymást követő földtörténeti korszak lenyomata. A diszkonformitás több millió, vagy akár több tízmillió évnyi hiátust is okozhat, ám egy egész eonnyi időre rúgó egymilliárd éves réteghiány aligha magyarázható meg kizárólag csak az előzőekben vázolt okokkal. 

A prekambrium végén jelentek meg az első többsejtű létformák. Hogy mi történhetett az eltűnt egymilliárd évben, arról csak találgatni tudunk
Fotó: imgkid.com

Noha a prekambrium kora óta eltelt irdatlan hosszúságú idő alatt a prekambrium felszíni rétegeinek jelentős része eltűnt, de a „nagy kihagyás” mintegy egymilliárd évet átfogó periódusa - ami a Föld számos pontján kimutatható-, arra utal, 

hogy itt valamiféle globális és egyelőre még nem világos hátterű folyamat okozhatta ezt az elképesztő hiányt.

 Ennek szembetűnő példáival több helyen is találkozhatunk, így többek között a nevadai (Egyesült Államok) Frenchman Mountain területén. Itt kereken 1,2 milliárd év kihagyással telepszik az 1,7 milliárd éves úgynevezett Visnu formáció rétegsora a mindössze „csak” 550 millió éves Tapeats homokkő-formációra. Hasonlóan hosszú, 725 millió éves üledékhézag mutatható ki az arizonai Grand Kanyonban, és más helyszíneken is. Ahol két kőzetréteg között szokatlanul nagy, több száz millió éves időkülönbség bizonyítható, ott ezt a hiányt aligha lehet csak az erózió pusztító munkájával megmagyarázni.

Amikor még az egyenlítőn is antarktiszi viszonyok uralkodtak

A földtudományoknak erre az egyik legizgalmasabb problémájára még nem született egységesnek tekinthető válasz, csak különféle elméletek. Ezek közül az egyik legjobban elfogadott hipotézis a Föld valaha megtörtént legnagyobb eljegesedésére, a prekambrium végén, nagyjából 716 millió éve elkezdődött úgynevezett Strutiai-jégkorszakra vezeti vissza az extrém üledékhiány keletkezését. A „hógolyó Földként” is emlegetett rendkívül drasztikus lehűlés, a Strutiai-glaciális okaira ma sincs elfogadható magyarázat. 

Így nézhetett ki a Föld a  Strutiai-jégkorszak idején. A Föld legnagyobb eljegesedésére vezetik vissza egyes kutatók az eltűnt egymilliárd év hiátusát is
Fotó: Dandebat.dk

A földtani bizonyítékok szerint mintegy ötmillió évig tartó extrém eljegesedés idején a Föld egész felületét – az egyenlítő övezetében fekvő óceán néhány jégmentes keskeny szakaszát leszámítva - egyenletesen vastag jégpáncél borította be. 

A késői prekambrium e rettenetes jégkorszakában még a trópusi öveben is antarktiszi viszonyok uralkodtak, és a Föld átlaghőmérséklete - 50 Celsius fokra zuhant vissza. 

Az őskontinenseken mozgó több kilométer vastagságú jégárak, illetve gleccserek valósággal legyalulták a Struati-jégkorszak előtt keletkezett üledékes és egyéb kőzetrétegeket. (E jégárak pusztító nyomait több helyen, így többek között Kanadában is kimutatták.) 

A jégár nyoma prekambriumi kőzeten
Fotó: Ancient Earth

Az elmélet hívei szerint a késő prekambriumi jégár-erózió adja a legelfogadhatóbb magyarázatot arra, hogy miért esik nagyjából ugyanarra az időszakra a globális üledékhézag, vagyis a „nagy kihagyás”. Egy másik magyarázat szerint az egyik első korai szuperkontinens, a Rodinia széthasadása, majd később, a földtörténeti óidő, a paleozoikum végén, nagyjából 280 millió éve az egymástól eltávolodott ősföldrészek újabb egyesülése, a Pangea kialakulása óriási hatással lehetett a kéreglemezekre, és a korai üledékes rétegekre is. Az ezt kísérő hegységképző erők, majd az ennek nyomán lepusztuló hegyláncok az ősi rétegek igen nagy részét megsemmisíthették – vélik az eróziós elmélet hívei. 

A kontinense helyzete a prekambrium végén
Fotó: ESA

Akárhogy is történt, ami tény, hogy mintegy egymilliárdnyi év emlékei hiányoznak a kőzetek naplójából. Ha pedig egy-egy hosszabb földtörténeti periódus kőzetanyaga hiányzik, akkor az ebben a periódusban lejátszódott környezeti, biológiai és klimatikus változások is sokkal nehezebben rekonstruálhatók egy jelentős fehér foltot hagyva a Föld több milliárd éves történetében.