ในทางธรณีประวัติ มหายุคพรีแคมเบรียน (Precambrian Era) เป็นมหายุคเริ่มแรกสุดของโลก ครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่โลกเกิดขึ้น (4,600 ล้านปี) จนถึง 545 ล้านปี ซึ่งทั้งเทียบอายุของโลกนับตั้งแต่เกิดขึ้นมา ช่วงเวลาของมหายุคพรีแคมเบรียนคิดเป็น 87% ของอายุทั้งหมดของโลก ซึ่งเนื่องจากเป็นยุคแรกเริ่มของโลก กระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลกจึงง่วนไปกับการจัดระบบระเบียบของวัสดุหรือแร่ภายในเนื้อโลกและการปรับแต่งพื้นโลกเป็นส่วนใหญ่ ทำให้มหายุคพรีแคมเบียนจึงเป็นยุคที่ไม่ค่อยมีสิ่งมีชีวิตโดดเด่น ซึ่งตลอดช่วงเวลาของมหายุคนี้มีลำดับเหตุการณ์ต่างๆ ที่น่าสนใจเกิดขึ้นบนโลกอยู่พอสมควร โดยนักวิทยาศาสตร์ได้แบ่งมหายุคพรีแคมเบียนออกเป็น 4 บรมยุค (Eon) ย่อยๆ ตามการเปลี่ยนแปลงสภาพต่างๆ ของโลกหรือการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่

1) บรมยุคฮาเดียน 2) บรมยุคอาร์เคียน และ 3) บรมยุคโพรเทอโรโซอิก รวมเรียกว่า บรมยุคพรีแคมเบียน (Precambrian)

1) บรมยุคฮาเดียน

บรมยุคฮาเดียน (Hadean Eon) ครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ 4,600-3,800 ล้านปี โดยเมื่อ 4,600 ล้านปี พื้นผิวโลกมีอุณหภูมิสูงมาก โลกทั้งใบมีสถานะเหมือนแมกมา ต่อมาแมกมาภายในโลกเกิดการแยกชั้นตามความหนาแน่น และผิวนอกเริ่มเย็นตัว เกิดการปะทุของภูเขาไฟจำนวนมาก ได้ แมกมาสีเข้มจัด (ultramafic) และเย็นตัวกลายเป็น หินโคมาทิไอท์ (komatiite) บรรยากาศถูกปกคลุมอย่างหนาแน่นด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ มีเทน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไอน้ำ ที่ปล่อยออกมาพร้อมกับการปะทุของภูเขาไฟ

4,200 ล้านปี แผ่นเปลือกโลกเย็นตัวและแร่ตกผลึกเป็นของแข็ง ถือเป็นแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรเริ่มต้น (primitive crust) ไอน้ำในบรรยากาศควบแน่นเป็นฝนและละลายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลงสู่พื้นผิวและถูกกักเก็บไว้บนพื้นผิวโลกอยู่ในรูปของหินปูน หินโดโลไมต์และสิ่งมีชีวิต

4,000 ล้านปี เริ่มเกิดมหาสมุทร โดยนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าน้ำมีต้นกำเนิดมาจากการปะทุของภูเขาไฟ เกลือได้จากกระบวนการผุพังและไหลลงมหาสมุทร แต่บางแนวคิดเชื่อว่าน้ำอาจมาจาก ดาวหาง (comet) ขนาดใหญ่ ที่พุ่งชนโลกในอดีต ซึ่งมีองค์ประกอบเป็นน้ำแข็ง มีเทน (CH₄) แอมโมเนีย (NH₃) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และเศษหินปะปนกัน

2) บรมยุคอาร์เคียน (Archean Eon)

บรมยุคอาร์เคียน (Archean Eon) ครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ 3,800-2,500 ล้านปี แผ่นเปลือกโลกเกิด การหลอมละลายบางส่วน (partial melting) และ การแยกลำดับส่วน (fractionation) ทำให้แร่เหล็กและแร่นิกเกิล ซึ่งมีความหนาแน่นสูงจมตัวลงไปที่แก่นโลก เกิดแมกมาที่มีสัดส่วนของแร่ซิลิกาเพิ่มมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง และสร้างหมู่เกาะที่เป็น หินอัคนีสีจาง (felsic igneous rock)

3,800 ล้านปี หินแข็งเริ่มเกิด กระบวนการผุพัง (weathering) บนพื้นทวีปกลายเป็นตะกอน ซึ่งโดยส่วนใหญ่พบเป็น ตะกอนทะเลลึก (pelagic sediment) ซึ่งเป็นตะกอนขนาดเล็ก เช่น โคลน และทรายสกปรก (graywacke) เกิดสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า อาร์เคียแบคทีเรีย (Archaebacteria) ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแบคทีเรียดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย เช่น เค็มจัดและร้อนจัด ซึ่งเชื่อว่าเป็นสภาพแวดล้อมของโลกในยุคเริ่มแรก ปัจจุบันยังสามารถพบอาร์เคียร์ได้ตามแนวสันเขากลางมหาสมุทร (mid-oceanic ridge)

หินตะกอนที่เก่าแก่ที่สุดในโลกที่นักวิทยาศาสตร์คนพบอยู่ที่เกาะกรีนแลนด์ หรือบริเวณขั้วโลกเหนือ

3,500 ล้านปี เกิดเซลล์โพรคารีโอต (Prokaryotic cell) ที่ไม่มีนิวเคลียส ซึ่งดำรงชีวิตด้วยสารเคมีที่ปะทุมาจากภูเขาไฟและน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร

3,400 ล้านปี น้ำฝนที่ตกขังบนแอ่งที่ราบไหลรวมตัวกันกลายเป็นทะเล สิ่งมีชีวิต เช่น แบคทีเรียสีเขียว (Cyanobacteria) ซึ่งสร้างคลอโรฟิลล์ (chlorophyll) และใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่อุดมสมบูรณ์ในอากาศขณะนั้นมาสร้างอาหารด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสง และปล่อยก๊าซออกซิเจนสู่บรรยากาศ

ก๊าซออกซิเจนบางส่วนลอยขึ้นสู่บรรยากาศชั้น สตราโทสเฟียร์ (stratosphere) แตกตัวและรวมตัวเป็นก๊าซโอโซน (O₃) ซึ่งช่วยห่อหุ้มโลกและป้องกันอันตรายจากแสงอัลตราไวโอเลต (UV) จากดวงอาทิตย์ ทำให้สิ่งมีชีวิตเริ่มอพยพขึ้นมาอาศัยอยู่บนบกได้อย่างปลอดภัย ชั้นของแร่เหล็กซึ่งเคยมีอยู่โดยทั่วไปในช่วง 3,800-2,000 ล้านปี ลดลงอย่างมาก

3,000 ล้านปี หินคาร์บอเนตน้ำตื้นเริ่มลดลง แต่หินเชิร์ตเพิ่มมากขึ้น และต่อมาในช่วง 2,600 ล้านปี ปริมาณน้ำในมหาสมุทรเพิ่มขึ้นเป็น 90% เมื่อเปรียบเทียบกับปัจจุบัน

3) บรมยุคโพรเทอโรโซอิก

บรมยุคโพรเทอโรโซอิก (Proterozoic Eon) ครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ 2,500-545 ล้านปี โลกเย็นตัวลง และเกิด ยุคน้ำแข็ง (ice age) หลายครั้งในทุกๆ หลายร้อยล้านปี แผ่นเปลือกโลกมีการผุพังจนเกิดตะกอนและมีการพัดพาตะกอนจากพื้นทวีปลงสู่มหาสมุทร ทำให้ชายฝั่งเริ่มตื้นเขิน สิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรแพร่พันธุ์เพิ่มขึ้นจนต้องมีวิวัฒนาการขึ้นมาบนบก

2,000 ล้านปี บนพื้นทวีปพบตะกอนสีแดงมากขึ้น เนื่องจากแร่เหล็กในน้ำสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ ในขณะที่หินคาร์บอเนตพบมากในมหาสมุทร รวมทั้งเกิดสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า สโตรมาโตไลต์ (stromatolite) ตามแนวชายฝั่ง ในช่วง 1,600 ล้านปี เกิด สิ่งมีชีวิต (แบคทีเรีย) แบบไม่มีเยื้อหุ้มนิวเคลียส (prokaryote) และช่วง 800 ล้านปี เกิดสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

545 ล้านปี สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ทางวิวัฒนาการ มีการสร้างส่วนที่แข็ง เช่น เปลือก ซึ่งกลายเป็นฟอสซิลที่เห็นในปัจจุบัน เริ่มมีการเพิ่มความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตบางชนิดเกิดการสูญพันธุ์

4) บรมยุคฟาเนอโรโซอิก

บรมยุคฟาเนอโรโซอิก (Phanerozoic Eon) ถึงแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะแบ่งช่วงเวลาในอดีตของโลกออกเป็น 4 บรมยุค ได้แก่ 1) บรมยุคฮาเดียน (Hadean Eon) 2) บรมยุคอาร์เคียน (Archean Eon) 3) บรมยุคโพรเทอโรโซอิก (Proterozoic Eon) และ 4) บรมยุคฟาเนอโรโซอิก (Phanerozoic Eon) แต่เนื่องจากใน 3 บรมยุคแรกนั้น พบเฉพาะสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำขนาดเล็ก และไม่มีหลักฐานฟอสซิลปรากฏมากนัก จึงทำให้ไม่มีการแบ่งย่อยช่วงเวลาในแต่ละบรมยุคโดยละเอียด และอาจเรียกรวมทั้ง 3 บรมยุค นี้ว่า บรมยุคพรีแคมเบียน (Precambrian)

อย่างไรก็ตาม สืบเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ค้นพบหลักฐานทางธรณีวิทยาจำนวนมากจึงสามารถแบ่งย่อยช่วงเวลาของบรมยุคฟาเนอโรโซอิกออกเป็น 3 มหายุค (era) ได้แก่ 1) มหายุคพาลีโอโซอิก (Paleozoic era) ครอบคลุมช่วงเวลา 545-245 ล้านปี 2) มหายุคเมโสโซอิก (Mesozoic era) ครอบคลุมช่วงเวลา 245-65 ล้านปี และ 3) มหายุคซีโนโซอิก (Cenozoic era) ครอบคลุมช่วงเวลา 65 ล้านปีถึงปัจจุบัน

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth