Силурийский период
Силурийский период сокр. Силур | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Геохронологические данные 443,8—419,2 млн лет назад
|
|||||||||||||
Эон | Фанерозой | ||||||||||||
Эра | Палеозой | ||||||||||||
Длительность | 25 млн лет | ||||||||||||
Климат[1] | |||||||||||||
Уровень кислорода | 16−17 % | ||||||||||||
Уровень CO2 | 7 % | ||||||||||||
Средняя температура | 18−20 °C | ||||||||||||
Подразделения | |||||||||||||
Силури́йский пери́од (силу́р) — геологический период, третий период палеозоя. Наступил после ордовика и сменился девоном. Начался 443,8 ± 1,5 млн лет назад, кончился 419,2 ± 3,2 млн лет назад[2]. Продолжался, таким образом, около 25 млн лет. Самый короткий период палеозоя.
Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется силури́йской систе́мой[3].
Нижняя граница силура определяется по крупному вымиранию, в результате которого исчезло около 60 % видов существовавших в ордовике морских организмов, — так называемому ордовикско-силурийскому вымиранию. Во время Чарльза Лайеля (середина XIX в.) силур считался самой древней геологической эпохой[4]. Назван в честь кельтского племени силуров, на землях обитания которого проводились геологические исследования, способствовавшие выделению данного периода.
В силуре происходит появление первых полностью наземных организмов: из примитивных растений эволюционируют сосудистые. Появляются высшие грибы. Некоторые членистоногие (многоножки, арахниды и шестиногие) становятся полностью наземными.
Подразделения силурийской системы
Шотландский геолог Р. И. Мурчисон выделил силурийскую систему в 1835 году, опираясь на результаты исследований раннепалеозойских отложений на территории южного Уэльса, проводившихся им начиная с 1831 года. Название системе он дал в память о силурах (лат. silures) — кельтском племени, которое в эпоху железного века населяло земли современного южного Уэльса и прилегавших районов Англии и ожесточённо сопротивлялись в I веке нашей эры римскому завоеванию. Название вошло во всеобщий обиход после публикации Мурчисоном в 1839 году своей классической работы «The Silurian System»[5][6].
По первоначальной концепции Мурчисона, силурийский период охватывал и то, что ныне называют ордовиком; самостоятельный ордовикский период был выделен лишь в 1879 году английским геологом Ч. Лапвортом[англ.][6][7]. Однако долго его обычно рассматривали как нижний (ордовикский) отдел силурийской системы. В СССР ордовик был впервые введён в легенды геологических карт в статусе самостоятельной системы в 1955 году, а в 1960 году на 21-й сессии Международного геологического конгресса в Копенгагене он был официально утверждён в ранге отдельной системы Международной стратиграфической шкалы (МСШ), после чего окончательно утвердилась трактовка силура как третьего по счёту подразделения палеозоя[8][9]. Шаблон:Силурийский период В СССР во второй половине XX века силурийскую систему было принято подразделять на два отдела: нижний силур (с лландоверийским и венлокским ярусами) и верхний силур (с лудловским и пржидольским ярусами)[10][11]. Между тем в рамках МСШ было введено деление данной системы на 4 отдела: лландоверийский, венлокский, лудловский и пржидольский (до 1972 года — даунтонский[12]) с 7 ярусами (пржидолий на ярусы не членится)[13], которое распространилось и в России[14][15]. Постановлением Межведомственного стратиграфического комитета от 5 апреля 2012 года в Общую стратиграфическую шкалу (ОСШ), рекомендованную к применению в России, были внесены изменения, в соответствии с которыми в ОСШ деление силурийской системы на отделы и ярусы стало таким же, как и в США, однако было сохранено и деление силура на нижний и верхний (теперь эти подразделения получили ранг подсистем)[16].
Абсолютные даты для подразделений силура периодически уточняются Международной комиссией по стратиграфии (МКС); в схеме, приведённой справа, даты приведены по состоянию на февраль 2017 года[2].
В качестве нижней границы (основания) силурийской системы МКС в 1985 году утвердила подошву биозоны[англ.] граптолита Parakidograptus acuminatus; при этом за стратотип был принят ордовикско-силурийский разрез Добс-Линн[англ.] (около городка Моффат[англ.] на юге Шотландии). Позднее было решено уточнить определение данной границы, выбрав в роли биостратиграфического маркера первое появление граптолитов Akidograptus ascensus и Parakidograptus praematurus (последний вид ранее включали в состав Parakidograptus acuminatus)[17][18][19].
Верхней границей силура служит основание девонской системы, за которую ещё в 1972 году была взята подошва биозоны граптолита Monograptus uniformis (дополнительный биостратиграфический критерий — появление трилобита Warburgella rugulosa rugosa). Стратотипом служит слой 20 местонахождения Клонк[англ.], находящегося в 12 км от города Бероун (последний расположен к юго-западу от Праги)[13][20][21].
Палеогеография
В начале силурийского периода палеогеографическая картина Земли оставалась в целом той, какой она предстала в конце кембрия: почти вся суша была собрана в 4 континента. В приэкваториальной области находились Лаврентия, Балтика (Фенносарматия) и Ангарида (Сибирь). Вблизи Южного полюса располагался огромный суперконтинент Гондвана, частью, впрочем, также выходивший к экватору; в состав Гондваны входили сразу несколько будущих кайнозойских платформ (Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская платформа, Австралийская, Восточно-Антарктическая), но, помимо их, в периферийной части Гондваны располагалась перигондванская зона, включавшая множество микроплатформ, которые в позднем палеозое — мезозое (в различное время) вошли в состав формировавшейся Евразии[22][23][24].
Между Гондваной и северными континентами находились микроконтиненты Авалония и Казахстания; первый отделился от побережья Гондваны в раннем ордовике[25], а второй консолидировался в позднем ордовике из отдельных фрагментов-террейнов[26].
Все перечисленные континенты были разделены океанами. Почти всё Северное полушарие занимал огромный океан Панталасса, предшественник Тихого океана. Океан Япетус отделял Лаврентию от Балтики и Авалонии, которые, в свою очередь, были разделены морем Торнквиста. Между Балтикой, Ангаридой и Казахстанией располагался Уральский океан. Гондвану отделял от Авалонии океан Реикум, а от Балтики и Казахстании — океан Прототетис[23][27].
В течение силура продолжалось начавшееся в ордовике сужение Япетуса и расширение Реикума (достигшего в раннем силуре максимальной ширины[25])[28]. Ещё в катийском веке[англ.] позднего ордовика произошло соударение восточного конца Авалонии с побережьем Балтики, которое, однако, не привело тогда к прочному слиянию этих континентов[29]. Примерно 420 млн лет назад, в конце силура, Балтика и Авалония столкнулись с Лаврентией, объединившись в единый новый континент — Лавруссию (Еврамерику); океан Япетус фактически свёлся к небольшому заливу между западной частью бывшей Авалонии и восточным побережьем бывшей Лаврентии, а окончательно прекратил своё существование в раннем девоне[30][31][32]. Между тем уже с середины силура происходило нарастающее сужение Реикума, имевшее следствием значительное сближение Лавруссии и Гондваны к концу периода. Напротив, Ангарида удалялась от них, сдвигаясь при этом к северу[33].
В конце силура произошло и другое значительное событие: начались интенсивные процессы рифтинга в приэкваториальной части Гондваны, которые привели в начале девона к отделению от неё микроконтинентов Тарим, Северный Китай (Синокорея), Южный Китай и Индокитай (Аннамия)[34].
На силурийский период приходится наиболее выраженная — скандская — эпоха каледонской складчатости, которая началась в позднем лландовери, длилась до раннего девона и характеризовалась интенсивным горообразованием, наиболее выраженным в области коллизии Лаврентии, Балтики и Авалонии (районы Скандинавии, Британских островов, восточной Гренландии, Северных Аппалачей). В ходе формирования Лавруссии вслед за спадом сжимающих напряжений и затуханием складчато-надвиговых дислокаций начались растяжения, движения по сбросам и образование межгорных впадин, которые заполнялись континентальной красноцветной молассой, известной как древний красный песчаник. Эти процессы сопровождались ростом тектонической и магматической активности[35].
Климат
В начале силурийского периода ещё продолжалось позднеордовикско-раннесилурийское оледенение, при котором значительная часть Гондваны (включая территории Южной Америки, Африки, Пиренейского и Аравийского полуостровов и Малой Азии) была покрыта ледниковым щитом. К концу рудданского века оледенение закончилось[36][37].
Однако на протяжении большей части силурийского периода климат на Земле в целом оставался холодным (в течение ландовери и венлока имели место новые оледенения, носившие, впрочем, ограниченные масштабы[38]). Ближе к концу периода потепление стало значительным, а климат — тёплым (временами жарким) и засушливым[39][40]. В конце силура у поверхности земли средняя температура воздуха составляла более 20 °C (что на 5 °C выше современного значения). Продолжалось формирование защитного озонового экрана, появившегося в ордовике[41]. Содержание диоксида углерода в атмосфере в силуре в три раза превышало современный уровень (в позднем ордовике — в четыре раза). Если в начале периода уровень атмосферного кислорода составлял 65 % от современного уровня, то в конце периода он снизился до 35 % от современного[42].
Осадконакопление
На протяжении силурийского периода часть территории континентальных платформ была занята мелководными морскими бассейнами (в ряде районов можно предполагать прибрежно-морские и лагунные условия). Площадь этих бассейнов со временем изменялась: в начале периода имела место некоторая трансгрессия, сменившаяся в середине и конце силура регрессией. В начале силура значительная часть Восточно-Европейской и бо́льшая часть Восточно-Сибирской платформ были заняты такими бассейнами, о чём свидетельствует характер отложений: преобладали карбонатные осадки мелкого шельфа и лагунные отложения (лишь в северо-западной части Восточно-Сибирской платформы выделяется область относительно глубоководного карбонатно-глинистого осадконакопления). К концу периода положение изменилось: море ушло с Восточно-Европейской платформы и со значительной части Восточно-Сибирской платформы[43][44].
Мелководные морские бассейны занимали в силуре также значительные области Лаврентии и Южного Китая[45].
Животный мир силура
Акантоды, или колючкозу́бые (лат. Acanthodii) — класс вымерших рыб. Существовали с позднего силура до ранней перми. Появляются некоторые группы бесчелюстных — костнопанцирные и беспанцирные. Расцвет граптолитов и прямораковинных наутилоидей. Заметно возросло разнообразие брахиопод.
В позднем силуре появляются хрящекостные лучепёрые рыбы из отряда палеонискообразных[46].
Megamastax amblyodus[вд] из верхнего силура, костная рыба длиной до метра, на 2014 год считается первым позвоночным хищником, специализирующимся на поедании других позвоночных[47].
Обитатели морей силурийского периода
-
Шестилучевые губки. Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля Kunstformen der Natur, 1904
-
Мшанки. Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля Kunstformen der Natur, 1904
-
Бесчелюстные и рыбы силура
Растительный мир силура
В конце силура на суше появляется ещё одна группа растений — сосудистые (Tracheophyta). Их отпечатки найдены в отложениях верхнего силура в Великобритании, Чехии, Украине и Казахстане. Появление сосудистых растений — одно из ключевых событий в истории биосферы.
Полезные ископаемые
В отложениях силура встречаются медно-колчеданные руды (Урал и Норвегия). С кремнистыми толщами Южного Урала и Средней Азии связаны месторождения марганца и фосфоритов. В США (штаты Нью-Йорк и Алабама) открыты и находятся в стадии разработки[уточнить] месторождения железной руды, а также месторождения гипса (центральная часть штата Нью-Йорк). Основные полезные ископаемые силурийского периода: железные руды, золото, медь, горючие сланцы, фосфориты и барит.
Примечания
- ↑ History of Earth's Climate . Дата обращения: 9 ноября 2020. Архивировано 30 октября 2020 года.
- ↑ 2,0 2,1 International Chronostratigraphic Chart (англ.). International Commission on Stratigraphy (февраль 2017). Архивировано 15 мая 2017 года.
- ↑ Стратиграфический кодекс России. — М.: Межведомственный стратиграфический комитет России; ВСЕГЕИ, 2006. — ISBN 593761075X.. Приложение 3, п. 3.6.
- ↑ Лайель Ч. Основы геологии. 1-я кн., 7-я гл.
- ↑ The Paleozoic Era, 2010, p. 177.
- ↑ 6,0 6,1 Евсеева, Лефлат, Жилина, 2016, с. 195.
- ↑ The Paleozoic Era, 2010, p. 178.
- ↑ Зональная стратиграфия, 2006, с. 47.
- ↑ Каныгин А. В. Проблемы реформирования Международной стратиграфической шкалы с позиции эволюции экосистем (на примере нижнего палеозоя) // Геология и геофизика. — 2011. — Т. 52, № 10. — С. 1349—1366. Архивировано 15 марта 2021 года.
- ↑ Михайлова, Бондаренко, Обручева, 1989, с. 64.
- ↑ Постановления МСК, 2013, с. 8.
- ↑ Михайлова, Бондаренко, Обручева, 1989, с. 61.
- ↑ 13,0 13,1 The Paleozoic Era, 2010, p. 181.
- ↑ Черепанов, Иванов, 2007, с. 5—6.
- ↑ Архангельский, Иванов, 2013, с. 168—169.
- ↑ Постановления МСК, 2013, с. 7—9.
- ↑ The Paleozoic Era, 2010, p. 180—181.
- ↑ Зональная стратиграфия, 2006, с. 49.
- ↑ Постановления МСК, 2013, с. 12—13.
- ↑ Chlupáč I. . Comments on facies development and stratigraphy of the Devonian, Barrandian area, Czech Republic // Bulletin of Geosciences, 2003, 78 (4). — P. 299—312.
- ↑ Зональная стратиграфия, 2006, с. 66.
- ↑ Рожнов, 2012, с. 36—37, 39.
- ↑ 23,0 23,1 Архангельский, Иванов, 2013, с. 38—40.
- ↑ Verniers et al., 2008, p. 257.
- ↑ 25,0 25,1 Pollock J. C., Hibbard J. P., van Staal C. R. . A paleogeographical review of the periGondwanan realm of the Appalachian orogen // Canadian Journal of Earth Sciences, 2012, 49 (1). — P. 259—288. — doi:10.1139/e11-049.
- ↑ Хаин, 2001, с. 203, 272.
- ↑ Рожнов, 2012, с. 37.
- ↑ Архангельский, Иванов, 2013, с. 39.
- ↑ Verniers et al., 2008, p. 256.
- ↑ Murphy J. B., Nance R. D., Cawood P. A. . Contrasting Modes of Supercontinent Formation and the Conundrum of Pangea // Gondwana Research, 2009, 15 (3-4). — P. 408—420. — doi:10.1016/j.gr.2008.09.005.
- ↑ Keppie J. D., Keppie D. F. . Ediacaran — Middle Paleozoic Oceanic Voyage of Avalonia from Baltica via Gondwana to Laurentia: Paleomagnetic, Faunal and Geological Constraints // Geoscience Canada, 2014, 41 (1). — P. 5—18. — doi:10.12789/geocanj.2014.41.039.
- ↑ Архангельский, Иванов, 2013, с. 39—40.
- ↑ Рожнов, 2012, с. 38—39.
- ↑ Metcalfe I. . Palaeozoic — Mesozoic history of SE Asia // The SE Asian Gateway: History and Tectonics of the Australia — Asia Collision / Ed. by R. Hall, M. A. Cottam, M. E. J. Wilson. — L.: The Geological Society of London, 2011. — 381 p. — (Geological Society of London Special Publications, vol. 355). — ISBN 978-1-8623-9329-5. — P. 7—36.
- ↑ Хаин, 2001, с. 152—155.
- ↑ Рожнов, 2012, с. 43.
- ↑ Чумаков, 2015, с. 66—69.
- ↑ Чумаков, 2015, с. 72.
- ↑ Евсеева, Лефлат, Жилина, 2016, с. 83—88.
- ↑ Чумаков, 2015, с. 73.
- ↑ Морина, Дербенцева, Морин, 2013, с. 41.
- ↑ Verniers et al., 2008, p. 249.
- ↑ Морина, Дербенцева, Морин, 2013, с. 40, 42.
- ↑ Данукалова М. К., Толмачёва Т. Ю., Мянник П., Суяркова А. А., Кульков Н. П., Кузьмичев А. Б., Мельникова Л. М. Новые данные о стратиграфии ордовикско-силурийских отложений центральной части острова Котельный (Новосибирские острова) и сопоставление с одновозрастными разрезами Восточной Арктики // Стратиграфия. Геологическая корреляция. — 2015. — Т. 23, № 5. — С. 22—49. Архивировано 20 апреля 2017 года.
- ↑ Torsvik & Cocks, 2017, p. 129, 132.
- ↑ Andreolepis hedei на сайте «The Paleobiology Database» . Дата обращения: 5 апреля 2011. Архивировано 12 февраля 2010 года.
- ↑ В силурийских отложениях Китая найден древнейший позвоночный хищник Архивная копия от 26 июня 2014 на Wayback Machine.
Литература
- Архангельский М. С., Иванов А. В. . Введение в палеографию с элементами палеоэкологии. — М.: Издат. дом «Камертон», 2013. — 216 с. — ISBN 978-5-904-14201-8.
- Евсеева Н. С., Лефлат О. Н., Жилина Т. Н. . Палеогеография (историческое землеведение). — Томск: Издательский дом Томского гос. ун-та, 2016. — 212 с. — ISBN 978-5-94621-550-3.
- Зональная стратиграфия фанерозоя России / Науч. ред. Т. Н. Корень. — СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2006. — 256 с. — ISBN 5-93761-072-5.
- Иорданский Н. Н. . Развитие жизни на Земле. — М.: Просвещение, 1981. — 191 с.
- Короновский Н. В., Хаин В. Е., Ясаманов Н. А. . Историческая геология. 2-е изд. — М.: Academia, 2006. — 457 с. — ISBN 5-7695-2715-3.
- Михайлова И. А., Бондаренко О. Б., Обручева О. П. . Общая палеонтология. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. — 384 с. — ISBN 5-211-00434-5.
- Морина О. М., Дербенцева А. М., Морин В. А. . Геология и гидрогеология. — Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2013. — 92 с. — ISBN 978-5-7389-1275-7.
- Постановления Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. Вып. 42 / Отв. ред. А. И. Жамойда. — СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2013. — 64 с. — ISBN 978-5-93761-199-4.
- Рожнов С. В. . Земля в протерозое и раннем палеозое: Background ранней колонизации суши // Ранняя колонизация суши / Отв. ред. С. В. Рожнов. — М.: Палеонтологический институт РАН, 2012. — 194 с. — (Гео-биологические системы в прошлом). — ISBN 978-5-903825-21-9. — С. 29—56.
- Ушаков С. А., Ясаманов Н. А. . Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984. — 206 с.
- Хаин В. Е. . Тектоника континентов и океанов (год 2000). — М.: Научный мир, 2001. — 606 с. — ISBN 5-89176-138-6.
- Черепанов Г. О., Иванов А. О. . Палеозоология позвоночных. — М.: Издат. центр «Академия», 2007. — 352 с. — ISBN 978-5-7695-3104-0.
- Чумаков Н. М. . Оледенения Земли. История, стратиграфическое значение и роль в биосфере / Отв. ред. М. А. Семихатовместо=. — ГЕОС, 2015. — 160 с. — (Труды Геологического института, вып. 611). — ISBN 978-5-89118-692-7.
- Ясаманов Н. А. . Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 295 с.
- Ясаманов Н. А. . Популярная палеогеография. — М.: Недра, 1985. — 192 с.
- Torsvik T. H., Cocks L. R. M. . Earth History and Palaeogeography. — Cambridge: Cambridge University Press, 2017. — x + 326 p. — ISBN 978-1-107-10532-4.
- The Paleozoic Era: Diversification of Plant and Animal Lifes / Ed. by J. P. Rafferty. — N. Y.: The Rosen Publishing Group, 2010. — 339 p. — (The Geologic History of Earth). — ISBN 978-1-61530-111-9.
- Verniers J., Maletz J., Kříž J., Žigaitė Ž., Paris F., Schönlaub H. P., Wrona R. . Silurian // The Geology of Central Europe. Vol. 1. Precambrian and Palaeozoic / Ed. by T. McCann. — L.: The Geological Society of London, 2008. — xiii + 748 p. — ISBN 978-1-86239-245-8. — P. 249—302.