سيديريان

تمحور النشاط التكتوني بشكل رئيسي حول نمو الصفائح القارية خلال العصر السيدي المبكر. شهدت العديد من الكتل القارية في ذلك الوقت، بما في ذلك كتل غاولر وسوبيريور وبيلبارا القارية ، نشاطًا بركانيًا نتيجةً لانفجار أعمدة صهارية عالمية، حدث بين 2500 و2450 مليون سنة. خلال تلك الفترة، بدأت الترسبات في تكوينات الحديد الشريطية في كتل كابفال وبيلبارا القارية. ^{[ 14 ]} بالإضافة إلى ذلك، بدأت الصخور البركانية والرسوبية بالترسب في حوض ترانسفال عند 2400 مليون سنة، واستمرت حتى 2000 مليون سنة في العصر الأوروسيري . ^{[ 15 ]}   

شهدت بعض المناطق التي تُعرف اليوم بأستراليا نشاطًا ترسيبيًا تمثل في مجموعة مختارة من التتابعات الرسوبية الفائقة ، والتي تتألف من مجموعة متنوعة من الرواسب المتراصة بكثافة.  وقد تبين أن تتابع بروكمان الرسوبية الفائقة، الذي امتد من 2500 إلى 2449 مليون سنة، يتكون على الأقل من صخور طينية ورواسب من تكوينات حديدية مخططة، ترسبت خلال فترات ارتفاع مستوى سطح البحر وأوقات النشاط البركاني. ^{[ 16 ]} بالإضافة إلى ذلك، عُثر على آثار لنظائر الكبريت في تكوين بروكمان الحديدي ضمن هذا التتابع، مما يشير إلى ارتفاع نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي في ذلك الوقت. ^{[ 17 ]} تلاه تتابع وونغارا الرسوبية الفائقة، والذي يتكون أساسًا من رواسب من الريوليت ، ولكن مع وجود طبقات من الديابيز والبازلت سابقًا ، ويعود تاريخه إلى 2449 مليون سنة. ^{[ 18 ]} ثم غطتها سلسلة توري كريك الفائقة، التي تتكون من طبقة من الحجر الرملي والحجر الجيري ، واستمرت من 2449 إلى 2410 مليون سنة قبل حدوث انقطاع طبقي. ^{[ 16 ] : 982}  

على صفيحة أمريكا الشمالية ، بدأت الرواسب بالتراص وتشكيل مجموعتي هورونيان وسنوي باس الفائقتين . ترسب الحجر الرملي في مجموعة هورونيان الفائقة بتراكيب متنوعة بين 2450 و2219 مليون سنة، حيث اتخذت بعض الطبقات بنى أركوزية وفلسباثية وكوارتزية . ^{[ 19 ] [ 20 ]} في حين شملت الترسبات الرئيسية تكتلات من الحجر الطيني والحجر الجيري والجرانيت ، ^{[ 21 ]} وُجدت أيضًا كميات ضئيلة من الذهب واليورانيوم والألومنيوم . ^{[ 22 ] [ 23 ]} في درع وايومنغ ، تحمل مجموعة سنوي باس الفائقة دلائل على وجود الكوارتزيت المترسب في جميع طبقاتها، مصحوبًا ببنى رسوبية من الرخام والفيليت وتكتلات الحصى . ^{[ 24 ]} بالإضافة إلى ذلك، توجد رواسب من الصخور الرسوبية المتراكمة والصخور المتساقطة في مجموعة هورويتز بشمال كندا، يعود تاريخها إلى ما بين 2450 و2110 مليون سنة. ^{[ 25 ]} ويتراوح نطاق هذه الرواسب اللورنتية من أصول جليدية وصفائح جليدية إلى أنهار وظروف بحرية ضحلة . ^{[ 26 ] [ 27 ]}

في شمال غرب أوروبا، عُثر على أدلة على الترسيب في الدرع البلطيقي ، ضمن الجزء السفلي من مجموعة كاريليا الفائقة. وقد وُجدت رواسب بركانية من مجمعات مافية مُرتبة في طبقات مع بورفيري يحتوي على كوارتز أزرق ضمن مجموعة سوميان، والتي ترسبت خلال النصف الأول من العصر السديراني. ^{[ 28 ]} وفي التسلسل التالي، عُثر على سابروليت وصخور بركانية فتاتية في مجموعة ساروليان، مع آثار تمتد من 2400 إلى 2300 مليون سنة. ^{[ 29 ]} كما تم تحديد دياميكتيت في هذا التسلسل، مما يُقدم دليلاً على وجود رواسب جليدية في المنطقة. ^{[ 30 ]}

ترسبت الطبقة السفلى من مجموعة ترانسفال الفائقة في جنوب إفريقيا خلال العصر السيدي. ^{[ 31 ]} وتتألف بشكل رئيسي من تتابع نمطي من الطفلة والحجر الرملي والحجر الطيني، وتتخللها مجموعة متنوعة من الرواسب. [32] ويمكن العثور على آثار من الهيماتيت والماغنيتيت والمارل في حوض ^{ترانسفال الشرقي ،} [ 33 ] بينما يحتوي ^{حوض غريكوالاند الغربي} على رواسب من الجرايواك واللوتيت الحديدي والهيالوكلاستيت . ^{[ 34} ] وقد ترسبت بعض التتابعات على شكل تكوينات حديدية شريطية، مثل تلك الموجودة في تكوينات بينج ودوراديل. ^{[ 35 ]} ومع ذلك، توجد أنواع مختلفة من التكوينات الحديدية الشريطية في هذه المجموعة الفائقة، حيث توجد تكوينات حديدية حبيبية ^{وسيليكاتية} وأورثوكيميائية [ c ^{] في مجموعة} كويغاس الفرعية. ^{[ 37 ]}

في منطقة شمال الصين القارية ، ترسبت خلال هذه الفترة تكوينات حديدية مخططة، وصخور شيستية متنوعة الجودة، وطبقات رسوبية إضافية، وذلك عقب عملية تكوين جبال فوبينجي التي حدثت قبل 2550 مليون سنة. ^{[ 38 ] [ 39 ]} تحتوي مجموعة شوانغشانزي في شرق خبي على طبقات من الأمفيبوليت والميكا - جرانيوليت . ^{[ 40 ]} وفي مجموعة ووتاي الموجودة ضمن جبال تايهانغ ووتاي ، تم تحديد تكتلات من البازلت الثولييتي ، والريوداسيت ، والتوناليت . ^{[ 41 ]}

اخترقت الصهارة، على شكل أسراب من السدود النارية، سطح العديد من الكتل القارية خلال العصر السيدي، وذلك في بعض الصفائح القارية الرئيسية مثل تلك التي تمتد عبر أمريكا الشمالية وجنوب إفريقيا وأستراليا . قبل حوالي 2470 مليون  سنة، اخترق سرب سدود ميستاسيني كتلة سوبيريور القارية . ^{[ 42 ]} وبمساحة سطحية لا تقل عن 100,000 كيلومتر مربع (39,000 ميل مربع ) ، يمكن تصنيفه كمقاطعة نارية كبيرة . ^{[ 43 ]} تبع ذلك سرب سدود ماتاشيوان ، وهي مقاطعة نارية كبيرة حدثت بين حوالي 2470 و2450 مليون سنة، وامتدت على مساحة سطحية لا تقل عن 300,000 كيلومتر مربع. ^{[ 44 ]} يمكن ربط سربي ميستاسيني وماتاشيوان وراثيًا، حيث توغل سرب ماتاشيوان في كتلة سوبيريور القارية في المنطقة الواقعة بين بحيرة سوبيريور وخليج جيمس . ^{[ 45 ]} في المنطقة التي تُعرف اليوم باسكتلندا ، اخترقت مجموعة سدود سكوري مجمع لويسيان نايس من حوالي 2418 إلى 2375 مليون سنة، ^{[ 46 ]} بينما توغلت مجموعة سدود ويدجيمولثا في درع ييلغارن في أستراليا حوالي 2410 مليون سنة. ^{[ 47 ]} وحدثت مجموعة سدود ويدجيمولثا بالقرب من توغل سد سيبانغا بورت في درع زيمبابوي ، والذي حدث حوالي 2408 مليون سنة. ^{[ 48 ]}     

بدأ التصدع التكتوني بفصل القارة العظمى كينورلاند حوالي 2450 مليون سنة، وحدث الانفصال بشكل رئيسي في لورنتيا . ^{[ 49 ]} ونتيجة لذلك، تعرضت مجموعة هورويتز في شمال كندا لتمدد وانخفاض قاري، مما أدى إلى ترسب تكوينات نوموت وبادلي وكينغا، بالإضافة إلى تكوين حوض هورويتز. ^{[ 50 ]} علاوة على ذلك، بدأت رواسب منخفضة الكبريت تحتوي على النحاس والنيكل في التكون في كراتون نينا وكالاهاري ، [ ^{49 ] بينما} تشكل الزركون داخل مجموعة ديب ليك فيما يُعرف الآن بسلسلة جبال سييرا مادري . ^{[ 51 ] [ 52 ]} على الرغم من أن تداخلات أسراب السدود النارية ساهمت في التصدع، إلا أن كينورلاند لم تشهد سوى حركة قارية طفيفة، ولا توجد أي دلائل على تطور محيط نتيجة لذلك. ومع ذلك، بدأ الترسيب من المياه الضحلة في شغل مجموعة ستريلنا فيما يُعرف الآن بشبه جزيرة كولا . ^{[ 53 ] [ 54 ]}

منذ بداية العصر السيدي، شهدت نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض ارتفاعًا لا رجعة فيه، عُرف باسم حدث الأكسدة العظيم . وقد تبين أن الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء (pO₂ _{) قد ازداد إلى} ^10⁴ أضعاف مستواه الأصلي على الأقل، مرتفعًا من 2  ×  10⁻⁶ بار إلى 2 × 10⁻³ بار ^على الأقل بين عامي 2410 و2320 مليون سنة. ^{[ 5 ] [ 55 ]} ونتيجة لذلك، جاء هذا التغير السريع على حساب غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان ، مما ^أدى بشكل غير مباشر إلى سلسلة من العصور الجليدية تُعرف باسم ^العصر الجليدي الهوروني . ^{[ 56} ]  

كانت مستويات الكربونات والكربون العضوي مستقرة نسبيًا. حافظت وفرة نظائر الكربون-13 (δ13C ⁾ ، الموجودة في الدولوميت والتكوينات في مجموعات ماونت بروس ، وترانسفال ، وهورونيان، على مستوى ثابت قدره 0‰ في الكربونات، بينما ظل الكربون العضوي الناتج عن نشاط ودفن البكتيريا الزرقاء ثابتًا عند حوالي -28‰. ^{[ 57 ] [ 58 ]} على الرغم من أن هذا قد يبدو كدليل على الخمول خلال هذه الفترة، إلا أنه يشير إلى وجود مصادر متعددة تسببت في قوى متساوية من الانخفاض والارتفاع في مستويات الأكسجين. ^{[ 59 ]} يشمل ذلك تدفق واستقرار ثاني أكسيد الكربون الناتج عن النشاط البركاني الناجم عن العمليات التكتونية، ^{[ 60 ]} بالإضافة إلى وصول الفوسفات إلى المحيطات من خلال دورات التجوية الكيميائية. ^{[ 61 ]}

نتيجةً لزيادة الأكسجين، بدأ تغير في مستوى ونشاط غازات الاحتباس الحراري . حافظ ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على توازنه عند ضغط جزئي قدره 1.1 × 10⁻² ^بار ، وذلك بفضل أكسدة الميثان في الهواء، وتجوية السيليكات على السطح، والانبعاثات الناتجة عن النشاط البركاني. ^{[ 62 ] [ 63 ]} مع ذلك، أدت هذه العملية إلى استنزاف كميات الميثان بشكل ملحوظ، حيث انخفضت من 300 إلى 4 جزء في المليون . ^{[ 64 ]} على الرغم من توازن ثاني أكسيد الكربون، تسبب التغير الكبير في الميثان في حدوث ظاهرة تجمدية على سطح الأرض ، مما أدى إلى انخفاض متوسط ​​درجات الحرارة العالمية إلى ما دون  الصفر المئوي. ^{[ 65 ]}

نتيجةً لانخفاض درجة حرارة الأرض، دخلت الأرض في العصر الجليدي الهوروني ، الذي استمر من حوالي 2450 إلى 2200 مليون سنة مضت. ^{[ 66 ]} ورغم تقسيم هذا الحدث إلى أربعة عصور جليدية منفصلة، ​​إلا أن العصور الثلاثة الأولى فقط وقعت في العصر السيدي، كرد فعل على البيئة المؤكسدة. ^{[ 67 ]} وقد عُثر على آثار هذا العصر الجليدي في الصخور المختلطة وتسلسلات ستة كتل قارية، ^{[ 68 ]} بما في ذلك كتل وايومنغ ، وكابفال ، وكاريليا-كولا القارية. ^{[ 67 ]}

يرتبط أقدم تجلد بالكوارتز الموجود في تكوينات كامبل ليك وهيدكوارتز، ^{[ 69 ]} بالإضافة إلى الرواسب الجليدية في تكوين بوليساركا. ^{[ 70 ]} وقد استمر من حوالي 2440 إلى 2420 مليون سنة، ^{[ 67 ]} ويُشار إليه عمومًا نسبةً إلى الدياميكتيت الموجود في تكوين دويتشلاند. ^{[ 71 ]} أما التجلد الثاني، المعروف باسم تجلد ماكغانيين نسبةً إلى التكوين الذي يحمل الاسم نفسه، فيتميز بتتابعات كربوناتية غطائية موجودة فوق تكوينات بروس وفاغنر، ^{[ 72 ]} وقد حدث من حوالي 2380 إلى 2360 مليون سنة. ^{[ 67 ]} أحدث العصور الجليدية الثلاثة حدث في الفترة ما بين 2340 و2310 مليون سنة تقريبًا قرب نهاية العصر السيدي، ^{[ 67 ]} وهو ممثل في تكوين غوغاندا التابع لمجموعة هورونيان الفائقة ، ويشار إليه نسبةً إلى صخر الدياميكتيت ريتفونتين الموجود في جنوب إفريقيا . ^{[ 73 ]}

تزامن تذبذب الحديد في مياه البحر مع زيادة في تكوين وترسيب أكاسيد الحديد والمعادن الحديدية. شكلت الفتحات الحرارية المائية المصدر الرئيسي للحديد في المحيط، ^{[ 85 ]} مما أدى إلى زيادة نسبة نظائر الحديد ^56Fe / ^54Fe (δ56Fe ⁾ بما يصل إلى 3‰، مقارنةً بقيم العصر النيوأركي . ^{[ 86 ]} تأكسد جزء من الحديد الموجود إلى أكسيد الحديد الثنائي وأكسيد الحديد الثلاثي ، إما من خلال عملية اختزال الحديد الثنائي البكتيرية ، أو بوجود الأكسجين في صورته المائية. ^{[ 85 ] مع ذلك، ترسبت النظائر ذات قيمة δ56Fe} الثقيلة بشكل خاص في خزانات الحديد قبل 2400 مليون سنة، والتي تطورت لاحقًا إلى تكوينات حديدية مخططة تحتوي ^على آثار من خامات مثل السيدريت والماغنيتيت والجريناليت . ^{[ 87} ]

قبل حدث الأكسدة العظيم، كان الكبريت يُستمد بشكل رئيسي على هيئة كبريتيد من خلال انبعاث غازات كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت من البراكين . ^{[ 88 ]} ثم ترسبت هذه الجزيئات في مياه البحر الخالية من الأكسجين بتراكيز تتراوح بين 1 و2  ملي مولار، مما أدى إلى تكوين معادن كبريتيدية مثل البيريت ، ^{[ 89 ] [ 90 ]} وتأكسد الكبريتات من المحلول المائي. ^{[ 91 ]} ولكن نظرًا لنقص الأكسجين، كانت كمية الكبريتات المتداولة ضئيلة للغاية، حيث تراوحت تراكيزها بين 5 و200  ميكرومولار قبل 2400 مليون سنة. ^{[ 92 ] [ 93 ]} في ذلك الوقت، تحولت معظم الكبريتات المتاحة إلى كبريتيد من خلال عمليات اختزال الكبريتات، مثل إعادة تدويرها إلى الوشاح، ^{[ 88 ]} أو عن طريق التحويل بواسطة النشاط الميكروبي. ^{[ 94 ]}

مع بدء تراكم الأكسجين بسرعة في الغلاف الجوي، بدأت مستويات الكبريتات بالارتفاع في مياه البحر والخزانات الرسوبية، بينما انخفضت حركة الكبريتيد نتيجة لذلك. بين 2500 و2300 مليون سنة، ارتفعت النسبة النظيرية للكبريتات ( ^δ³⁴S ) من 10 إلى 12 بالألف نتيجة للتجوية الهوائية والترسيب، ودخلت السجل الرسوبي على شكل جبس وأنهيدريت. [ 95 ] ^{في الوقت نفسه} ، انخفضت مستويات الكبريتيد نتيجة لارتفاع نسبة الأكسجين، حيث وصلت قيمة δ³⁴S ^إلى -30 بالألف. ^{[ 96 ] [ 97 ]}

كانت النسبة النظيرية للنيتروجين ( δ ¹⁵ N ) ثابتة نسبيًا خلال العصر السيدي، حيث تراوحت بين 1.1 و7.7‰ بين 2450 و2300 مليون سنة. ^{[ 98 ] [ 99 ]} تشكلت بعض التراكيز على شكل كيروجين في تكوين تايمبول هيل بجنوب إفريقيا، بينما وُجدت آثار ضئيلة على شكل طفلة في مجموعة توري كريك بأستراليا . ^{[ 100 ]} على الرغم من استقرار النيتروجين الذي ينتقل عبر دورته ، ^{[ 101 ]} إلا أن أكسدة مياه سطح المحيط أدت ببطء إلى زيادة حجم خزانات النترات ، ^{[ 100 ]} حيث تراوحت تراكيزها في مياه البحر بين 0.35 و3.5  ميكرومول. ^{[ 102 ]}

شهد مستوى السترونتيوم في المحيط تقلبات . في ذلك الوقت، كانت نسبة نظائره ^87Sr / ^86Sr متوازنة نسبيًا؛ فبينما ارتبطت مصادره بفترات من معدلات التجوية العالية، كانت مصارفه ناتجة عن تدفق السترونتيوم من التهوية الحرارية المائية، ^{[ 103 ]} بالإضافة إلى إعادة تبلور الكالسيت والدولوميت في قشرة المحيط. ^{[ 104 ]} ومع ذلك، بدأت قيمة النسبة في الارتفاع تدريجيًا حتى العصر الأوروسيري ، حيث بلغت 0.7022 قبل 2500 مليون سنة. [ ^{103 ] وقد} تم تحديد آثار هذا السترونتيوم ضمن طبقات تكوين بوليساركا. تراوحت التركيزات في الصخور الكربوناتية بين 560 و1030 جزءًا في المليون، ويعود تاريخها إلى ما بين 2441 و2434.8 مليون سنة، بينما بلغت قيم الكالسيت والأراغونيت غير العضوي 1000 و9000 جزء في المليون على التوالي. ^{[ 104 ]}

تم الكشف عن السترونتيوم أيضًا من خلال تحلل بيتا والتأريخ الإشعاعي للروبيديوم ( Rb-Sr )، ويرتبط وجوده بشكل أساسي بترسب الصخور البركانية. في الدرع الفينوسكاندي ، وُجد هذا النظير في الدايسايت والأنديزيت البازلتي ضمن حزام بيتشينغا-فارزوغا، ويعود تاريخه إلى 2324 مليون سنة، ^{[ 105 ] [ 106 ]} مما يشير إلى تكوّن تربة قديمة نتيجة فترة تجوية شديدة. ^{[ 107 ]} كما وُجدت تواريخ مماثلة لـ Rb-Sr في كراتون سوبيريور وكابفال؛ ويُعد تأريخ 2330 مليون سنة للطف البركاني في تكوين ماكام بأمريكا الشمالية أحد مؤشرات بداية العصر الجليدي الهوروني، ^{[ 108 ]} بينما يُمثل تأريخ 2300 مليون سنة في جنوب إفريقيا عدم توافق بين مجموعتي ترانسفال وفينترسدروب الفائقتين. ^{[ 109 ]} بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف الروبيديوم والسترونتيوم في الميغماتيت الموجود في مجموعة تشيانشي في شرق خبي، ويعود تاريخها إلى 2480 مليون سنة. ^{[ 110 ]}