ОРДО́ВИКСКАЯ СИСТЕ́МА (ПЕРИ́ОД)
-
Рубрика: Геология
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ОРДО́ВИКСКАЯ СИСТЕ́МА (ПЕРИ́ОД), ордовик, вторая снизу система (период) палеозойской эратемы (эры). В общей стратиграфич. (геохронологической) шкале фанерозоя следует после кембрийской системы (периода) и предшествует силурийской системе (периоду). Ордовикская система названа брит. 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 Междунар. стратиграфич. 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 Междунар. геологич. конгресса была принята в качестве самостоят. системы.
Подразделения
В России до кон. 2010-х гг. использовалась брит. последовательность ярусов ордовика, долгое время являвшаяся междунар. стандартом; ордовикская система подразделялась на 3 отдела (нижний, средний и верхний) и 5 ярусов (тремадокский, аренигский, лланвирнский, карадокский, ашгиллский). В 2012 в качестве общей стратиграфич. шкалы для России официально принята новая Междунар. стратиграфич. 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). Стратотипич. разрезы этих ярусов расположены на разных континентах. Их границы обоснованы первым появлением видов-индексов зон по двум ортостратиграфич. 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 преим. мор. песчано-глинистыми породами на б. ч. материков юж. ряда (Юж. 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 юж. (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 сев.-зап. части Восточно-Европейской платформы отложения ордовика изучены наиболее детально; нижний ордовик представлен преим. чёрными сланцами, кварцевыми и глауконитовыми песчаниками, средний и верхний ордовик – органогенными известняками и мергелями. На Сибирской платформе ордовик включает преим. 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 гл. обр. песчано-галечными и песчано-глинистыми отложениями, турбидитами, сланцевыми, кремнистыми и вулканогенными комплексами.
Общая характеристика периода
В ордовикском периоде существовали 4 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 Юж. полушарии. Самый крупный континент Гондвана находился вблизи Юж. полюса (отд. части протягивались в сторону экватора); климат Гондваны был преим. холодным, на б. ч. территории накапливались терригенные осадки. Балтика (охватывала Восточно-Европейскую платформу и совр. Скандинавию) в раннем ордовике находилась в высоких юж. 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 (гл. обр. Сибирская платформа) весь ордовик находилась в приэкваториальной части с тропич. климатом и преим. карбонатным осадконакоплением, нередко сменявшимся накоплением гипса. Лаврентия (охватывала б. ч. совр. Сев. Америки, Гренландию, Шпицберген и сев. часть Британских о-вов) располагалась в экваториальной зоне с тропич. климатом и карбонатным осадконакоплением. Большинство микроконтинентов окружали Гондвану (объединяются под назв. Пери-Гондвана); в их числе – Авалония (включала Ньюфаундленд, Англию, Уэльс, юж. часть Ирландии и часть Зап. Европы), Сибумасу (Мьянма, зап. часть Таиланда, зап. часть Малайзии, Суматра), Аннамия (Индокитай), Сев. Китай и Юж. Китай. Имелись более мелкие микроконтиненты – Перуника (Богемия), Тавриды и Понтиды (Турция), Тарим, Казахстания (или Центральноказахстанский), Гималайский и Аргентинские Прекордильеры.
Почти всё Сев. 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 вулканич. островными дугами) окраины.
Ордовикский период характеризовался наивысшим эвстатическим уровнем океана за всю фанерозойскую историю Земли. В связи с высоким уровнем океана значит. 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 б. ч. территории Земли. Исключение составляла расположенная вблизи Юж. 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 совр. 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 о-вах, финнмаркская на Скандинавском п-ове, 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-зап. окраине Лаврентии со стороны Япетуса и в Палеоазиатском океане на окраине Казахстании; возникли складчатые структуры Сев. Аппалачей, Центр. Казахстана и Сев. Тянь-Шаня. Ордовик был временем активной вулканич. 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
В ордовике произошло резкое увеличение числа родов мор. животных, что привело к значит. изменению в составе доминирующих групп фауны и экологич. особенностей мор. биоты, особенно бентосной (т. н. 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 мн. 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). Осн. группы губок, известных ещё с кембрия, в течение ордовика значительно увеличили своё разнообразие и морфологич. 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 таксономич. и морфологич. разнообразия. Их индивидуальные размеры в этот период приобрели макс. значения (до 2–3 м). Достигли своего расцвета трилобиты (самое большое разнообразие морфотипов и адаптаций по сравнению с др. периодами). Среди др. членистоногих значит. 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 мор. осадков присутствуют хитинозои – возможно представляющие собой окаменелые оболочки яиц мор. мягкотелых многоклеточных. Для ордовикской системы характерны редкие микроскопич. остатки кожных скелетных образований позвоночных, преим. бесчелюстных, а также изредка встречающихся челюстноротых (рыбы). Впервые в ордовике появились рецептакулитиды – организмы неясного систематич. положения, интерпретируемые как животные или как водоросли. Среди продуцентов значит. роль продолжали играть цианобактерии, поселения которых сохранились в виде небольших строматолитов, стали многочисленными обызвествлённые разнообразные красные и напоминающие остатки животных т. н. 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 значит. заселённости суши примитивными мохообразными. В позднем ордовике, вероятно, появились сосудистые растения. В конце этого периода произошло крупное вымирание мор. биоты, связанное с мощной регрессией моря, обусловленной обширным покровным оледенением в Гондване.
Полезные ископаемые
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 сев. части Африканской платформы, на Австралийской и Восточно-Европейской платформах (в России – Прибалтийская и Тимано-Печорская нефтегазоносные провинции). В Ленингр. обл. 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 мн. историч. зданий С.-Петербурга использовались местные среднеордовикские известняки («дикари»). Осадочные залежи железных руд, иногда вместе с марганцевыми рудами и баритами, приурочены к кремнисто-сланцевым отложениям ордовика Казахстана, вост. 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, Сев. 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.