Ордовик
- Основной источник статьи: Большая российская энциклопедия[1]
ОРДО́ВИКСКАЯ СИСТЕ́МА (ПЕРИ́ОД), ордовик, вторая снизу система (период) палеозойской эратемы (эры). В общей стратиграфической (геохронологической) шкале фанерозоя следует после кембрийской системы (периода) и предшествует силурийской системе (периоду). Ордовикская система названа британским геологом Ч. Лапуорсом (1879) по имени древнего племени ордовиков, обитавшего на территории Уэльса, где в районе Аренига и Бала им был указан типовой разрез. Временны́е границы накопления отложений ордовикской системы определены изотопными методами в пределах от 489 млн. лет до 443 млн. лет назад (согласно Международной стратиграфической шкале, 2008); общая продолжительность периода 46 млн. лет. Ордовикская система до 1960 во многих странах рассматривалась в качестве нижнего (ордовикского) отдела силурийской системы; на 21-й сессии Международного геологического конгресса была принята в качестве самостоятельной системы.
Подразделения[править | править код]
В России до конца 2010-х гг. использовалась британская последовательность ярусов ордовика, долгое время являвшаяся международным стандартом; ордовикская система подразделялась на 3 отдела (нижний, средний и верхний) и 5 ярусов (тремадокский, аренигский, лланвирнский, карадокский, ашгиллский). В 2012 в качестве общей стратиграфической шкалы для России официально принята новая Международная стратиграфическая шкала (разработана к 2008); в ней введено 7 новых ярусов, сгруппированных в 3 отдела: нижний (тремадокский, флоский), средний (дапинский, дарривилский) и верхний (сандбийский, катийский и хирнантский). Стратотипические разрезы этих ярусов расположены на разных континентах. Их границы обоснованы первым появлением видов-индексов зон по двум ортостратиграфическим группам фауны – граптолитам и конодонтам. По этим же группам разработана глобальная зональная корреляция ордовикских отложений.
Отложения ордовикской системы широко распространены на всех континентах и представлены преимущественно морскими песчано-глинистыми породами на большей части материков южного ряда (Южная Америка, Африка, Австралия, Антарктида), которые входили в состав древнего материка Гондвана, и карбонатными отложениями (известняки, мергели) на остальных континентах. В ордовике впервые получили широкое распространение карбонатные детритовые отложения. В верхнем ордовике материков южного (гондванского) ряда широко распространены ледниковые отложения.
На территории России наиболее полные разрезы отложений ордовикской системы распространены на Восточно-Европейской и Сибирской платформах и в Алтае-Саянской складчатой области. В северозападной части Восточно-Европейской платформы отложения ордовика изучены наиболее детально; нижний ордовик представлен преимущественно чёрными сланцами, кварцевыми и глауконитовыми песчаниками, средний и верхний ордовик – органогенными известняками и мергелями. На Сибирской платформе ордовик включает преимущественно карбонатные и терригенно-карбонатные комплексы, иногда загипсованные. В Алтае-Саянской складчатой области распространены флишевые толщи и карбонатные отложения, нередко рифогенные. Породы ордовикского возраста имеются также на Урале, где представлены главным образом песчано-галечными и песчано-глинистыми отложениями, турбидитами, сланцевыми, кремнистыми и вулканогенными комплексами.
Общая характеристика периода[править | править код]
В ордовикском периоде существовали четыре крупных континента – Гондвана, Балтика, Сибирь и Лаврентия, появившиеся ещё в кембрии после распада материка Родиния, и множество микроконтинентов, возникших в результате прогрессирующего рифтинга окраин Гондваны. Все континенты располагались почти исключительно в Южном полушарии. Самый крупный континент Гондвана находился вблизи Южного полюса (отдельные части протягивались в сторону экватора); климат Гондваны был преимущественно холодным, на большей части территории накапливались терригенные осадки. Балтика (охватывала Восточно-Европейскую платформу и современную Скандинавию) в раннем ордовике находилась в высоких южных широтах, постепенно перемещалась к северу и достигла к концу ордовика приэкваториальных широт. Соответственно климат менялся от холодного и умеренно тёплого до тропического, а осадконакопление – от терригенного до карбонатного. Сибирь (главным образом Сибирская платформа) весь ордовик находилась в приэкваториальной части с тропическим климатом и преимущественно карбонатным осадконакоплением, нередко сменявшимся накоплением гипса. Лаврентия (охватывала большей частью современной Североной Америки, Гренландию, Шпицберген и северную часть Британских островов) располагалась в экваториальной зоне с тропическим климатом и карбонатным осадконакоплением. Большинство микроконтинентов окружали Гондвану (объединяются под названием Пери-Гондвана); в их числе – Авалония (включала Ньюфаундленд, Англию, Уэльс, южная часть Ирландии и часть Западной Европы), Сибумасу (Мьянма, западная часть Таиланда, западная часть Малайзии, Суматра), Аннамия (Индокитай), Северный Китай и Южный Китай. Имелись более мелкие микроконтиненты – Перуника (Богемия), Тавриды и Понтиды (Турция), Тарим, Казахстания (или Центральноказахстанский), Гималайский и Аргентинские Прекордильеры.
Почти всё Северное полушарие было занято огромным океаном Панталасса. Лаврентию и Балтику разделял широкий океан Япетус. В позднем ордовике при движении Авалонии в сторону Лаврентии между ней и Гондваной образовался океан Реикум, а между Авалонией и Балтикой – море Торнквиста. При перемещении Балтики к северо-западу в её тыловой части раскрылся Уральский океан, отделённый от осевой части Палеоазиатского океана микроконтинентом Казахстания. В окружении континентов и крупных микроконтинентов развивались пассивные и активные (с окраинными морями и вулканическими островными дугами) окраины.
Ордовикский период характеризовался наивысшим эвстатическим уровнем океана за всю фанерозойскую историю Земли. В связи с высоким уровнем океана значительная часть материков покрывалась мелководными эпиконтинентальными морями, чему также способствовала предшествующая пенепленизация (выравнивание рельефа) континентов. Максимум трансгрессии моря был достигнут в начале позднего ордовика. Высокое содержание углекислого газа в атмосфере определяло тёплый климат на большей части территории Земли. Исключение составляла расположенная вблизи Южного полюса часть Гондваны, где климат был особенно холодным. В позднем ордовике в Гондване зафиксировано мощное оледенение, что связывают с общим похолоданием из-за ослабления парникового эффекта, обусловленного уменьшением содержания углекислого газа в атмосфере. Содержание кислорода в ордовикской атмосфере оценивается примерно в половину от современного уровня.
Тектонические структуры, появившиеся в ордовике, были обусловлены первой и второй фазой каледонской эпохи тектогенеза. Первая фаза каледонского тектогенеза конца кембрия – начала ордовика (грампианская на Британских островах, финнмаркская на Скандинавском полуострове, салаирская в Сибири) наиболее значительно проявилась на окраине Балтики со стороны Япетуса и на окраине Сибири со стороны Палеоазиатского океана; привела к формированию складчато-покровных горных сооружений британских и скандинавских каледонид и ряда складчатых систем и зон Алтае-Саянской, Байкало-Патомской и Монголо-Охотской областей. В позднем ордовике имела место вторая фаза каледонского тектогенеза (таконская), яркие её проявления отмечались на юго-западной окраине Лаврентии со стороны Япетуса и в Палеоазиатском океане на окраине Казахстании; возникли складчатые структуры Северных Аппалачей, Центрального Казахстана и Северного Тянь-Шаня. Ордовик был временем активной вулканической деятельности в фанерозое, что связывают с проявлением в среднем ордовике суперплюма. Вулканизмом объясняется широкое развитие бентонитов в Лаврентии и Балтике в нижней части верхнего ордовика.
Органический мир[править | править код]
В ордовике произошло резкое увеличение числа родов морских животных, что привело к значительному изменению в составе доминирующих групп фауны и экологических особенностей морской биоты, особенно бентосной (так называемая Великая ордовикская эволюционная радиация). В результате кембрийская эволюционная фауна сменилась собственно палеозойской. Особую роль в перестройке сообществ сыграли стебельчатые прикреплённые иглокожие – кринозои (ромбиферные и диплопоритные цистоидеи, эокриноидеи и морские лилии). Их размеры и численность резко увеличились по сравнению с кембрийскими предками, что привело к обогащению многих грунтов континентальных мелководных морей детритом из кальцитовых табличек, на которые после отмирания легко распадался скелет иглокожих, к смене состава бентосной фауны, инфауны и перестройке их сообществ. Возникли дожившие до нас классы иглокожих – морские лилии, морские звёзды, морские ежи и офиуры (позднее новые классы не появлялись). Основные группы губок, известных ещё с кембрия, в течение ордовика значительно увеличили своё разнообразие и морфологическую сложность. Нередко совместно с микробными сообществами они формировали рифовые образования. Среди кораллов наиболее характерны были колониальные табуляты; в позднем ордовике впервые появляются колониальные и одиночные ругозы. Самые древние мшанки известны из раннего ордовика (тремадок), вскоре они оказываются представленными всеми отрядами, известными в палеозое. Ордовикская радиация плеченогих является наиболее крупной и самой важной для всей фанерозойской истории этого типа: четыре надсемейства замковых плеченогих, появившихся в кембрии, дивергировали в 19 надсемейств. Среди беззамковых плеченогих быстро увеличивали численность и разнообразие представители подтипа лингулиформных (Linguliformia), которые широко распространились благодаря свободно плавающей личинке. Из моллюсков в ордовике были наиболее распространены и многочисленны брюхоногие (особенно археогастроподы) и четыре подкласса головоногих с наружной раковиной (наутилоидеи, ортоцератоидеи, эндоцератоидеи и актиноцератоидеи). Последние три подкласса впервые появились в ордовике, быстро достигнув высокого таксономического и морфологического разнообразия. Их индивидуальные размеры в этот период приобрели максимельные значения (до 2–3 м). Достигли своего расцвета трилобиты (самое большое разнообразие морфотипов и адаптаций по сравнению с другими периодами). Среди других членистоногих значительного разнообразия достигли ракушковые и представители ракообразных – филлокариды. Из пелагических животных наиболее обычными были граптолиты и конодонты. Ископаемые остатки обеих этих широко распространённых групп играют важную роль для зональной стратиграфии и глобальной зональной корреляции. В большинстве ордовикских морских осадков присутствуют хитинозои – возможно представляющие собой окаменелые оболочки яиц морских мягкотелых многоклеточных. Для ордовикской системы характерны редкие микроскопические остатки кожных скелетных образований позвоночных, преимущественно бесчелюстных, а также изредка встречающихся челюстноротых (рыбы). Впервые в ордовике появились рецептакулитиды – организмы неясного систематического положения, интерпретируемые как животные или как водоросли. Среди продуцентов значительную роль продолжали играть цианобактерии, поселения которых сохранились в виде небольших строматолитов, стали многочисленными обызвествлённые разнообразные красные и напоминающие остатки животных так называемые циклокринальные водоросли, а также бурые и зелёные водоросли, нередко с крупным слоевищем. Скопления водорослей, возможно зелёных, слагают горючие сланцы кукерситы. Остатки микрофитопланктона в ордовике представлены акритархами. Ордовикская наземная биота известна мало. Тем не менее ископаемые остатки спор (криптоспор) примитивных наземных растений (эмбриофитов) позволяют судить о значительной заселённости суши примитивными мохообразными. В позднем ордовике, вероятно, появились сосудистые растения. В конце этого периода произошло крупное вымирание морской биоты, связанное с мощной регрессией моря, обусловленной обширным покровным оледенением в Гондване.
Полезные ископаемые[править | править код]
Среди полезных ископаемых, образовавшихся в ордовикский период, наибольшее значение имеют месторождения осадочного происхождения (нефть, природный горючий газ, фосфориты, горючие сланцы, известняки, доломиты и мергели) и руды металлов (меди, свинца, цинка, золота, никеля, кобальта), образованные благодаря ордовикскому магматизму. Нефтегазовые месторождения приурочены к платформам и их складчатому обрамлению. Особенно крупные месторождения известны на Северо-Американской платформе, менее крупные – в северной части Африканской платформы, на Австралийской и Восточно-Европейской платформах (в России – Прибалтийская и Тимано-Печорская нефтегазоносные провинции). В Ленинградской области и в Эстонии разрабатываются месторождения среднеордовикских горючих сланцев (кукерситов). Там же и на Сибирской платформе имеются месторождения фосфоритов, сложенных обломками фосфатных раковин беззамковых брахиопод (оболовые пески). Широко распространены месторождения ордовикских известняков и мергелей; в строительстве и отделке многие исторических зданий Санкт-Петербурга использовались местные среднеордовикские известняки («дикари»). Осадочные залежи железных руд, иногда вместе с марганцевыми рудами и баритами, приурочены к кремнисто-сланцевым отложениям ордовика Казахстана, восточной части Канады (Ньюфаундленд) и США. Месторождения руд золота, свинца и цинка, приуроченные к углеродисто-кремнисто-карбонатной формации, известны в Казахстане. C ордовикским магматизмом связаны месторождения медных руд в Казахстане, Северной Америке (Невада), Ирландии, Норвегии и Австралии; свинцово-цинковых руд – в Канаде и Казахстане; золотых руд – в Казахстане; медно-никелевых и кобальтовых руд – в Норвегии, и др.
Литература статьи Новой астрологической энциклопедии[править | править код]
- Алихова Т. Н. Стратиграфия ордовикских отложений Русской платформы. М., 1960.
- Мянниль Р. М. История развития Балтийского бассейна в ордовике. Тал., 1966.
- Никитин И. Ф. Ордовик Казахстана. А.-А., 1972–1973. Ч. 1–2.
- The great Ordovician biodiversification event. N. Y., 2004.
- Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Новосиб., 2007. Т. 3: Ордовик Сибирской платформы / Ред. А. В. Каныгин.
- Ogg J. G., Ogg G., Gradstein F. M. The concise geologic time scale. Camb., 2008.
- Ordovician – silurian biostratigraphy and paleogeography of the Gorny Altai. Novosibirsk, 2008.