Historisk Geologi Mesozoikum og Kænozoikum. Klima, geologi og biologisk evolution

Transkript

1 Historisk Geologi Mesozoikum og Kænozoikum Klima, geologi og biologisk evolution

2 Perm Sen Jura Trias Tidlig Kridt

3

4

5

6

7

8

9 Kænozoikum

10

11

12

13 Chicxolub Krater Deccan Traps plateau basalt

14 Nordatlantiske basalt provins PETM, Hovedfase mio. år. Siberian Traps P/T grænse, mio. år 1-4 mio km 2. Deccan Traps K/T grænse, mio. år km 2.

15

16

17 Chicxolub Krater, seimisk linje Chicxolub Krater, overgang fra sediment til smelte-breccie

18 Energiudladning: 100 teratons THT = gange den største brintbombe på 50 megaton, og gange det største kendte Cænozoiske vulkanexplosion (240 gigatons TNT), der er dateret til Eocæn-Oligocæn intervallet.

19 Meteoren rammer i vand over en shelf Mulige direkte effekter: 1. Tsunamier frem og tilbage over Atlanterhavet. Tidsperspektiv: (dage) 2. Øjeblikkelige ildstorme, som må have afbrændt store dele af Nord- og Sydamerika og sendt betydelige mængder af sod op i atmosfæren. Tidsperspektiv: (uger-få måneder) 3. Ved nedslaget sende store mængder af støv op i atmosfæren. Det blokerer for solinstråling. Tidsperspktiv: (3 måneder-flere år) 4. Den manglende solindstråling giver en voldsom afkøling af Jorden (atomvinter). Tidsperspktiv: (3 måneder-flere år) 5. Syreregn? Tidsperspektiv: Mange år

20 Langsigtede konsekvenser?

21 MIOCÆN OLIGOCÆN Tidlig Paleogen: Små dyr, de største som en stor kat EOCÆN PALÆOCÆN Sen Kridt: Store dyr mellem 1 og 10 tons KRIDT JURA 1-10kg kg t

22 Kridt: Små frø Tertiær: Store frø Frøstørrelse (mm 3 )

23 Efter katastrofen: Tæt mørk, høj skov. Planteæderne underkastet skovens betingelser. Landskab før katastrofen: Åbent savannalignende kontrolleret af plateæderne

24 MIOCÆN OLIGOCÆN Tidlig Paleogen: Små dyr, de største som en stor kat EOCÆN PALÆOCÆN Sen Kridt: Store dyr mellem 1 og 10 tons KRIDT JURA 1-10kg kg t

25 Klimaudvikling i Kænozoikum fra Drivhus til ishus

26

27 1. PETM: PALÆOCÆN-EOCEN TERMAL OPTIMUM 2. EECO: EARLY EOCENE CLIMATIC MAXIMUM 3: EOCÆN-OLIGOCÆN TEMPERATURFALD. 4. KVARTÆR AFKØLING OG ISTID

28 PETM varighed ca år Temperaturstigning i løbet af < år - i oceanisk bundvand: 4-5 C - havoverflade høje bredder: 8-10 C (Zachos et al. 2003) - Jordens overfladetemperatur steg 5-10 C (G.R. Dickens 2004) - Polarhavet blev subtropisk, over 23 C (Sluisj et al. 2006)

29

30

31 Pattedyr - Meget stor udskiftning af faunaen. - Gamle former gik stærkt tilbage. - Moderne former spreder sig på Jorden.

32 I havet: Stor uddøen blandt bentiske organismer især på dybt vand. ÅRSAG Kalkkompensationsdybden steg over 2 km i de første < år af PETM. Iltfattigt, surt dybvand mange steder.

33

34 Årsager til PETM - Nordatlantisk vulkanisme - Metanhydratteorien

35

36 Eocæn, ca. 55 mio. år Oligocæn, ca. 20 mio. år Nutid Eocæn, ca. 55 mio. år Oligocæn, ca. 27 mio. år Nutid Vulkansk aktivitet Aktiv midtoceanisk ryg

37

38

39

40

41 Metanhydrat teorien (G.R. Dickens et al. 1995) Fakta og grundantagelser Jordens kulstof: stabil 12 C isotop ca. 99% stabil 13 C isotop ca. 1% Ved PETM sker en dramatisk frøgning af 12 C i forhold til 13 C. Kan tilsyneladende kun forklares med et gigantisk tilskud til biosfæren af kulstof beriget på 12 C, anslået til 1500 gigatons i løbet af få årtusinder. Mulig kilde for 12 C: Metan Metan findes oplagret som krystallinsk metanhydrat i enorme mængder i havbundssedimenter. Såfremt de totale reserver af metanhydrat frigives til havvand og atmosfære er det muligvis tilstrækkeligt til at danne en anomali som ved PETM.

42

43 Overgang fra drivhus til ishus på E-O grænsen har muligvis en tektonisk årsåg

44 Pyrenæerne: 1. fase. Hercyniske fase (Sen Karbon) bla. granitdannelse. 2. fase Sen Eocæn, Oligocæn, Miocæn, løftes op over havet til sin nuværende højde. Alpine kæder fra Alperne til Kaukasus: Foldning starter i midt Kridt og fortsattte indtil slutningen af Miocæn (nutid). Hovedfase Eocæn og Oligocæn. Den nuværende hævning mm/år kan delvis skyldes løft efter nedtrykningen under sidste istid. Himalaya: Egentlig opfoldning foregår i Miocæn, Pliocæn og Kvartær med løft på op til 1-1,5 cm per år (10 km/1 mio. år). Hurtigste opløft sandsynligvis i Pliocæn. Moderne opløft typisk på 1-2 mm per år.

45

46

47

48

49

50

51

52 L.A. Lawver, I.W.D. Dalziel, L.M. Gahagan, K.M. Martin, and D. Campbell. PLATES 2002 Atlas of Plate Reconstructions (750 Ma to Present Day). 2002, University of Texas Institute for Geophysics, August 19, 2002

53 70 N Greenland East Greenland Current 1000 Greenland Sea Norwegian Sea Iceland ENAM93-21 FC 1000 Norway Temperaurerne ved havoverfladen er 5 grader højere ved Skotland og Norges kyster en på samme breddegrad ved Grønland og Labrador ENAM33 FC LINK17 60 N Årsag: Golfstrømmen indflydelse. DAPC-02 NAW V NAC N 20 E 0 < >9 C

54 L.A. Lawver, I.W.D. Dalziel, L.M. Gahagan, K.M. Martin, and D. Campbell. PLATES 2002 Atlas of Plate Reconstructions (750 Ma to Present Day). 2002, University of Texas Institute for Geophysics, August 19, 2002

55

56 Relativ temperatur Eocæn Oligocæn til nutid Australien Australien Varm strøm Kold strøm Varm strøm Antarktis Antarktis a Eocæn varmemaximum Oligocæn temperaturfald Indlandsis på Antarktis Arktis varm Nutid kold 65 Paleocæn Eocæn 35 Oligocæn Miocæn Pl. K Alder 6 0 mio. år Konsekvens: De dybe oceaner afkøles fra C i tidlig Eocæn til 0-3 C i dag

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71 Sahelanthropus tchadensis Alder: 6-7 mio. år Hjernerumfang: cm 3 Orrorin turgenenis Alder: 6 mio.år

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81 Temperaturændringer ( C) i forhold til nutid Relativ temperatur 0 Mellemistid Istid c Elster 0.4 Saale 0.2 Weischel Alder mio. år 2 Holocæn varmermaximum Middelalderlig varmeperiode 0 Allerød Bølling -2-4 Yngre Dryas Lille Istid Alder, tusind år

82

83

84 Himalaya Indi en Austr alien

85 Før 20 mio. år Palæozoiske sediment er Indien Mesozoiske sediment er Afskrabt e havbundssedimenter Erosion fra Tibet Tibet Kontinent al skorpe 5-15 mio. år Indien Tibet St ore Centralforkastning Nutid Indien Himalaya Tibet Store Grænseforkast ning Store Centralforkastning