Več

8.6: Paleozoik - geoznanost


The Fanerozoik eon je najnovejši eon in predstavlja čas, v katerem so fosili pogosti, pred 541 milijoni let do danes. Beseda fanerozoik pomeni "vidno življenje". Starejše skale, skupaj znane kot Predkambrijski (včasih imenovani kriptozoik, kar pomeni "nevidno življenje"), so manj pogosti in imajo le redke fosile, obstoječi fosili pa predstavljajo oblike življenja mehkega telesa. Izum trdih delov, kot so kremplji, luske, školjke in kosti, je olajšal ohranitev fosilov in jih je zato lažje najti. Ker so mlajše kamnine fanerozoika pogostejše in vsebujejo večino fosilov, študija tega eona prinaša veliko več podrobnosti. Nadalje je razdeljen na tri dobe: paleozoik ("starodavno življenje"), mezozoik ("srednje življenje") in kenozoik ("nedavno življenje").

The Paleozoik Dobe so prevladovali morski organizmi, do sredine obdobja pa so se rastline in živali razvile v življenje in razmnoževanje na kopnem, vključno z dvoživkami in plazilci. Ribe so razvile čeljusti in plavuti v okončine. Pljuča so se razvila in življenje je iz morja prišlo na kopno, da so postali prvi štirinožni tetrapodi, dvoživke. Dvoživke so se sčasoma razvile v plazilce, ko so razvile jajca s trdo lupino. Od plazilcev se je zgodnji prednik razvil v sesalce. Obdobje ogljika ob koncu paleozoika je imelo nekaj najbolj produktivnih gozdov v zgodovini Zemlje in je proizvajalo premog, ki je poganjal industrijsko revolucijo v Evropi in ZDA. Tektonsko je bila v zgodnjem paleozoiku Severna Amerika ločena od drugih celin, dokler se proti koncu obdobja ni oblikovala supercelina Pangea.

Paleozojska tektonika in paleogeografija

Po razpadu Rodinije proti koncu proterozoika je morska gladina ostala visoka glede na kopno v zgodnjem paleozoiku. To je povzročilo veliko Laurentia (velja za večinoma sinonim za Severno Ameriko) in je poplavljen z vodo nad stabilnimi ploščadmi, ki obkrožajo kraton. Medtem ko je gladina morja nihala med prestopki in regresijami po ordoviciju, so številne paleozojske kamnine, najdene v notranjosti ZDA, morskega izvora zaradi splošne relativne visoke morske gladine v celotnem paleozoiku.

V vzhodni Severni Ameriki je skupščina Pangea (včasih napisano Pangea) se je začelo že v kambrijskem obdobju z vrsto dogodkov, vključno s subdukcijo z otočnimi loki in celinskimi trki ter sčasoma zaprtjem oceanskih bazenov, znanim kot takonske, akadske, kaledonske in aleganske (znane tudi kot apalaške) orogeneze [66 ; 68]. Ime Pangea, ki ga je prvotno skoval Alfred Wegener, pomeni "vsa zemlja". Trčeče litosferne plošče so oblikovale superkontinent, ki je ustvaril vrsto gorskih verig in širok pas z zavihom, pri čemer je zapustil veliko svetovno oceansko porečje, znano kot ocean Panthalassa, pri čemer je morje Tethys ime velikega "zaliva", ki je nastalo med Laurasia (severne celine Laurentia in Evrazija) in Gondvana (južne celine Indije, Avstralije, Antarktike in Afrike). Erodirani ostanki trkovnih gora, nastalih na Pangei, še danes obstajajo kot gorska veriga Apalačev, Aleghanian, Skandinavija, Marathon in Ouachita. Stres iz alegenske orogeneze je ponovno aktiviral napake, povzročil dvige in deformacije/zlaganje vse do zahoda do predkalovitih skalnatih gora Kolorada, starih od Pensilvanije.

Animacija gibanja plošč v zadnjih 3,3 milijarde let. Pangea se pojavi pri oznaki 4:40.

Tektonika v zahodni Severni Ameriki v zgodnjem delu paleozoika je bila večinoma blaga, saj se je razvil dolgoživi pasivni rob. Po začetku devona je orogenija Antler končno povzročila napake in razvoj bazenov, ki jih danes večinoma vidimo po Nevadi. Antlerov pas je najverjetneje posledica udarca otočnega loka v zahodno Severno Ameriko [71].

Paleozojska evolucija

Najstarejši paleozoik je imel močno biološko eksplozijo in vsebuje dokaze o najrazličnejših evolucijskih poteh, vključno z evolucijskim izumom trdih delov, kot so školjke, konice, zobje in luske. Paleontologi ta dogodek imenujejo Kambrijska eksplozija, poimenovana po prvem obdobju v paleozoiku. Znanstveniki razpravljajo o tem, ali je bila to manifestacija pravega evolucijskega vzorca diverzifikacije, boljšega ohranjanja pred lažje fosiliziranimi bitji ali pa preprosto artefakt popolnejše novejše rock plošče. Ediakarska favna, ki ji je zmanjkalo zlahka fosiliziranih trdih delov, je bila morda že raznolika in je postavila temelje za kambrijsko eksplozijo [72]. Ne glede na to se je v kambrijskem obdobju, pred 541-485 milijoni let, pojavila velika večina vrst sodobnih morskih živali [73]. Ti novi organizmi so imeli preproste lupine v obliki stožcev ali cevi, ki so hitro postale bolj zapletene. Nekatere od teh oblik življenja so se ohranile do danes, nekatere pa so bile "eksperimentalne", katerih rod se ni nadaljeval v kambrijskem obdobju. Fosilne dokaze o tem času je prvič odkril Charles Walcott v skalni plasti, imenovani Burgess Shale v zahodni Kanadi leta 1909.

Burgessov skrilavec je a lagerstätteali fosilno mesto izjemne ohranjenosti, vključno z odtisi mehkih delov telesa. To je znanstvenikom omogočilo, da so se poleg žilavih lupin, konic in krempljev naučili ogromnih podrobnosti o živalih, ki so takrat obstajale. Druga lagerstätte podobne starosti na Kitajskem in v Utahu so omogočila oblikovanje dokaj podrobne slike o tem, kakšna je bila biotska raznovrstnost v kambriji. Največja skrivnost so živali, ki ne ustrezajo obstoječim rodovom in so edinstvene za tisti čas. To vključuje znana fosilna bitja, kot so prvi sestavljeni očesni trilobiti, in številna druga čudna, vključno z Wiwaxia, bitje s šiljasto lupino; Halucigenija, pohodni črv s trni; Opabinia, 5-očesni čeljasti členonožec s deblom in krempljem na koncu; in s tem povezane Anomalokaris, alfa plenilec tistega časa, skupaj z oprijemalnimi rokami in smrtonosnimi okroglimi usti, polnimi zob. Predvsem v tem času se je razvil pomemben prednik ljudi. Pikaia, segmentirani črv, naj bi bil najzgodnejši prednik Chordata vrsta (vključno z vretenčarji; živali s hrbtenico [76]). Ta osupljiva bitja ponujajo vpogled v evolucijsko ustvarjalnost. Konec kambrija so se razvili mehkužci, brahiopodi, nautiloidi, polževji, graptoliti, iglokožci in trilobiti, ki so si delili morsko dno.

Po kambrijski eksploziji se je zgodil podoben dogodek, ki je opustil nekatere kambrijske evolucijske živalske linije in razširil druge. Znan kot Ordoviški radiacijski dogodek ali Veliki ordovicijski dogodek biodiverzifikacije, so postale običajne številne danes prepoznavne običajne oblike in ekosistemi. To vključuje nevretenčarje, kot so mehkužci (školjke in njihovi sorodniki), korale, členonožci (žuželke in njihovi sorodniki), vretenčarji pa so postali bolj raznoliki in kompleksni ter prevladovali v oceanih [77].

Najpomembnejši od teh napredkov so bili morda organizmi, ki gradijo grebene. Večinoma kolonialni korali so izkoristili boljšo kemijo oceanov za kalcit in zgradili velike strukture [78], podobne sodobnim grebenom, kot je Veliki koralni greben pri Avstraliji. Mnogi organizmi tega časa so plavali, se skrivali ali plazili po grebenih. Grebeni so tako pomembni zaradi ohranitvenega potenciala, velikosti (nekateri fosili grebenov so velikosti gora) in zmožnosti ustvarjanja ekosistema na svojem mestu in okoli njih. Nekaj ​​drugih fosilnih sklopov v geološkem zapisu lahko ponudi več raznolikosti in kompleksnosti kot grebeni. Tople temperature in visoka gladina morja v Ordoviciju so najverjetneje pripomogli k tej raznolikosti.

Majhna ledena doba, ki temelji na dokazih ledeniških nahajališč in s tem povezanih padcev morske gladine, je do konca Ordovicija, prvega, zapisanega v fosilnih zapisih, povzročila dramatično množično izumrtje. Mizumrtje rit je, ko nenavadno veliko število vrst nenadoma izgine in izumre, kar je mogoče opaziti v fosilnem zapisu (glej video spodaj). Življenje se je v silurju vrnilo [78]. Glavni evolucijski dogodek je bil razvoj sprednjega para škržnih lokov v čeljusti, ki ribam omogoča nove strategije hranjenja in odpira nove ekološke niše.

3-minutni videoposnetek, ki opisuje množična izumrtja in njihovo opredelitev.

Silur ponuja prve dokaze o kopenskih rastlinah in živalih [80; 81]. To vključuje prvo žilno rastlino, Cooksonia, z lesnatimi tkivi, žilami za transport vode in hrane, semeni in koreninami. Prve koščene ribe in morski pes so tudi silurski, ki vključuje prve primitivne čeljusti. S tem so se začele tudi oklepne ribe, znane kot plakoderme. Žuželke, pajki, škorpijoni in raki so začeli naseljevati suha kopna in sladkovodne habitate.

Devon, imenovan starost rib, je opazil porast rib s črtastimi in čeljustnimi ribami [85], skupaj z ribami z rebri. Ribe z lapastmi (sorodniki sodobne pljučne ribe in celakanta) so pomembne za njihov končni razvoj v tetrapode, štirikraka bitja, ki so še naprej prevladovala na kopnem. Prvi dokaz hoje rib, imenovan Tiktaalik (pred približno 375 milijoni let), je povzročil dvoživke. [87]. Večina dvoživk živi na kopnem, vendar odlagajo mehka jajca v vodo. Kasneje so se razvili v plazilce, ki na kopno odlagajo jajca s trdo lupino. Kopenske rastline so se razvile tudi v prva drevesa in gozdove [88]. Proti koncu devona se je zgodil še en dogodek množičnega izumrtja. To izumrtje, čeprav hudo, je najmanj časovno opredeljeno z velikimi razlikami v času dogodka ali dogodkov. Najhuje so bili prizadeti organizmi, ki so gradili grebene, kar je privedlo do dramatičnih sprememb v morskih ekosistemih [89].

Naslednje časovno obdobje, imenovano ogljik (severnoameriški geologi so to razdelili na obdobja Mississippia in Pennsylvanije), je zaznalo najvišje ravni kisika, kar so jih kdaj poznali, gozdovi (npr. To je pomagalo povzročiti največje členonožce doslej, na primer stonoge Artropleura, pri dolžini 2,5 metra (6,4 čevljev)! Videlo se je tudi pojav nove skupine živali, plazilcev. Evolucijska prednost plazilcev pred dvoživkami je jajce plodovnice (jajce z zaščitno lupino), ki jim omogoča, da se pri razmnoževanju zanašajo na nevodna okolja. To je razširilo kopenski doseg plazilcev v primerjavi z dvoživkami. Ta razcvet življenja, zlasti rastlin, je ustvaril hladilne temperature, saj je bil ogljikov dioksid odstranjen iz ozračja [92]. V srednjem oglju so te hladnejše temperature privedle do ledene dobe (imenovane ledenik Karoo) in manj produktivnih gozdov. Plazilci so se odrezali veliko bolje kot dvoživke, kar je privedlo do njihove raznolikosti [93]. Ta ledeniški dogodek je trajal v zgodnji Permi [94].

Do Perma, ko je bila sestavljena Pangea, je superkontinent pripeljal do bolj suhega podnebja in še večje raznolikosti in prevlade plazilcev [95]. Skupine, ki so se razvile v tem toplem podnebju, so sčasoma sevale v dinozavre. Druga skupina, znana kot sinapsidi, se je sčasoma razvila v sesalce. Sinapsidov, vključno s slavnim jadrom Dimetrodon se pogosto zamenjujejo z dinozavri. Pelikozavri (od pensilvanskega do zgodnjega permskega Dimetrodon) so prva skupina sinapsidov, ki kažejo začetke značilnosti sesalcev, na primer dobro diferencirano zobovje: sekalci, zelo razviti očnjaki v spodnji in zgornji čeljusti ter na ličjih zobeh, premolarji in molarji. Druga skupina sinapsid, imenovana terapsidi (ali plazilci, podobni sesalcem), se je začela v pozni permiji in postala prednik sesalcev.

Permsko množično izumrtje

Konec paleozojske dobe zaznamuje največje množično izumrtje v zgodovini Zemlje. Paleozojska doba je imela dva manjša množična izumrtja, vendar ta nista bili tako veliki kot Permsko množično izumrtje, znan tudi kot dogodek izumrtja permsko-triasnega obdobja. Ocenjuje se, da je izumrlo do 96% morskih vrst in 70% kopenskih vretenčarjev. Številni znani organizmi, kot so morski škorpijoni in trilobiti, v fosilnih zapisih niso bili nikoli več. Kaj je povzročilo tako razširjen dogodek izumrtja? O točnem vzroku se še vedno razpravlja, čeprav se vodilna ideja nanaša na obsežen vulkanizem, povezan z Sibirske pasti, ki so eno največjih nahajališč poplavnih bazaltov na Zemlji, ki segajo v čas izumrtja [100]. Velikost izbruha je ocenjena na več kot 3 milijone kubičnih kilometrov [101], kar je približno 4.000.000 -krat večje od znamenite gore 1980. Izbruh St. Helens v Washingtonu. Nenavadno velik vulkanski izbruh bi v ozračje prispeval veliko količino strupenih plinov, aerosolov in toplogrednih plinov. Poleg tega nekateri dokazi kažejo, da je vulkanizem zažgal velika nahajališča premoga in sprostil metan (toplogredni plin) v ozračje. Kot je razloženo v 15. poglavju, toplogredni plini povzročajo segrevanje podnebja. Ta obsežen dodatek toplogrednih plinov iz sibirskih pasti je morda povzročil ubežni učinek tople grede, ki je hitro spremenil podnebje, zakisel oceane, motil prehranjevalne verige, motil kroženje ogljika in povzročil največje izumrtje].

Reference

66. Rodgers J (1971) Taconic Orogeny. Geol Soc Am Bull 82: 1141–1178

68. McKerrow WS, Mac Niocaill C, Dewey JF (2000) Kaledonska orogeneza je bila redefinirana. J Geol Soc London 157: 1149–1154

71. Speed ​​RC, Sleep NH (1982) Orogeneza rogovja in porečje: model. Geol Soc Am Bull 93: 815–828

72. Schiffbauer JD, Huntley JW, O’Neil GR, et al (2016) Najnovejša favna ediakarskega črvišča: Določanje ekološke stopnje za kambrijsko eksplozijo. GSA danes 26

73. Morris SC (1998) Lonček stvarstva: Burgessov skrilavci in vzpon živali. Petersonova

76. Morris SC, Caron J-B (2012) Pikaia gracilens, hordata iz stebelne skupine iz srednjega kambrija v Britanski Kolumbiji. Biol Rev Camb Philos Soc 87: 480–512

77. Webby BD, Paris F, Droser ML, Percival IG (2012) The Great Ordovician Biodiversification Event. Columbia University Press

78. Munnecke A, Calner M, Harper DAT, Servais T (2010) Ordovicijska in silurska kemija morske vode, gladina morja in podnebje: sinopsis. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 296: 389–413

80. Niklas KJ (1976) Kemijske preiskave nekaterih nevaskularnih paleozojskih rastlin. Brittonia 28: 113–137

81. Selden P, Read H (2007) Najstarejše kopenske živali: silurske stonoge iz Škotske. Uredniki 36

85. Rücklin M, Donoghue PCJ, Johanson Z, et al (2012) Razvoj zob in čeljusti pri najzgodnejših čeljustnih vretenčarjih. Narava 491: 748–751

87. Niedźwiedzki G, Szrek P, Narkiewicz K, et al (2010) Tetrapodske poti iz zgodnjega srednjega devona na Poljskem. Narava 463: 43–48

88. Stein WE, Mannolini F, Hernick LV, et al (2007) Velikanska kladoksilopsidna drevesa razrešujejo enigmo najzgodnejših gozdnih panjev na Gilboi. Narava 446: 904–907

89. McGhee GR (1996) Pozno devonsko množično izumrtje: frazanska/famenska kriza. Columbia University Press

90. Beerling D (2008) Smaragdni planet: kako so rastline spremenile zgodovino Zemlje. OUP Oxford

92. Montañez IP, Tabor NJ, Niemeier D, et al (2007) Podnebje in nestabilnost vegetacije med pozno paleozojsko deglaciacijo, ki jo povzroča CO2. Znanost 315: 87–91

93. Sahney S, Benton MJ, Falcon-Lang HJ (2010) Propad deževnega gozda je sprožil diverzifikacijo karbonskih tetrapodov v Evramerici. Geologija

94. López-Gamundí OR, Buatois LA (2010) Uvod: pozno paleozojski ledeniški dogodki in postledenski prestopi v Gondvani. Geološko društvo Amerike Posebni prispevki 468: v – viii

95. Parrish JT (1993) Podnebje superceline Pangea. J Geol 101: 215–233

100. Burgess, S. D .; Muirhead, J. D .; Bowring, S. A. (2017) Začetni utrip pragov Sibirskih pasti kot sprožilec končnega permskega množičnega izumrtja. Sporočila narave 8

101. Reichow MK, Pringle MS, Al’Mukhamedov AI, et al (2009) Čas in obseg izbruha velike magmatske pokrajine Sibirske pasti: posledice za okoljsko krizo ob koncu Perma. Znanstveni letnik Zemljinega planeta 277: 9–20


8.6: Paleozoik - geoznanost

POGLAVJE 12: Srednje paleozojska geologija

Silurska in zgodnja devonska celina

1. Slika 12.17: Zgodnji silur je bil čas obsežne erozije Taconian Highlands. Nastali klastični sedimenti so bili odloženi zahodno od Taconijskega pasu. Peščenjak in konglomerat najdemo v bližini njihovega izvira, jedra orogenskega pasu.

2. Silurijske sedimentne usedline, bogate z železom, so bile odložene v južnih Apalačih zaradi intenzivnega tropskega preperevanja v tej regiji Taconian Mountains. Sedimenti in ooliti so običajno cementirani in nadomeščeni z železom.

3. Silurski/spodnji devonski morski karbonati in skrilavci so bili odloženi po celotnem kratonu in so obsegali zgornje dele zaporedja Tippecanoe.

4. Slika 12.18: Večino severnoameriške celine je v srednjem silurju pokrivalo plitvo morje Tippecanoe. Upoštevajte grebene okoli sedanje regije Velikih jezer.

Sodobna proti starodavni karbonatni sedimentaciji

1. Slika 12.20: Sodobni grebeni nastajajo v toplih plitvih morjih med zemljepisnimi širinami 30 o S in 30 o J

2. Večina morskih organizmov je tudi bolj raznolika v toplih, tropskih zemljepisnih širinah.

3. Slika 12.19: Karbonatni sedimenti nastanejo v plitvih (& lt30 m) toplih morjih in kot globokomorske akumulacije (izcedek) apnenčastih mikrofosilov.

4. Obstajata dve glavni vrsti grebenov:

(a) Biohermi (organski ostanki)

(b) Pravi grebeni (začelo se je v ordoviciji, pomembno v srednjem paleozoiku)

(a) tople, plitke vode znotraj fotičnega območja.

(b) bogat plankton za hrano.

(c) dobro razvita prehranjevalna veriga od planktona do rib.

(d) nekoliko vznemirjena voda, bogata s kisikom, pa tudi sosednje tihe vode. Grebeni običajno rastejo na območju deskanja le meter ali več pod morsko gladino.

(e) naraščajoči tokovi za stalno oskrbo s svežo hrano.

Deli tipičnega grebena (slika 12.23)

1. Ob robu police se oblikuje grebenovo jedro, kjer se navzgor dvigujejo hranila iz globljih delov pobočja. Grebenska jedra so sestavljena iz medsebojno povezanih skeletnih materialov (npr. Korale, gobice itd.).

2. Backreef je sestavljen iz slojevitega apnenega blata, po možnosti evaporita in karbonatnega peska iz jedra grebena.

3. Sprednji greben je sestavljen iz predpasnika slabo razvrščenih ostankov grebenov.

Tipičen kompleks Devonskega grebena

Slika 12.27: Tipičen devonski kompleks grebenov je sestavljen iz naslednjega:

(a) Grebensko jedro iz koral in stromatoporoidnih gobic.

(b) Zaledna laguna polžev, školjk, briozov, stromatoporoidnih gobic in cianobakterijskih preprog.

(c) Pobočje grebena (tišja voda) vključuje pritrjene živali, kot so krinoidi, gobice in brahiopodi.

Morska nahajališča evaporita

1. Slika 12.29: Evaporitni bazeni nastanejo zaradi omejenega kroženja morske vode. Pretok morske vode in izhlapevanje sta tesno uravnotežena.

2. Slika 12.30a: Supratidalna (sabhka) usedlina se pojavi nekoliko nad nivojem plime in se oblikuje z redkim spuščanjem na supratidalne ravnine. Morska voda zapolnjuje pore usedlin in obori sol. Znatna debelina soli se lahko kopiči v pogojih uravnoteženega posedanja in odlaganja.

3. Na sliki 12.30b je prikazana dolomizacija apnenca zaradi odcejanja solin, bogatih z Mg, ki izvirajo iz omejene lagune. CaCO 3 + Mg 2+ = CaMg (CO 3) 2

1. Slika 12.31: Michiganska kotlina je prvotno nastala kot intrakratonska kotlina med obremenitvijo Taconian potiska.

2. V bazenu se je med naknadnim posedanjem nabralo 1500 metrov silurskega dolomita + halita + anhidrita. Kaj bi povzročilo odlaganje tako velike debeline soli?

(a) Tektonsko pogrezanje zaradi obremenitve Taconic potiska poleg pomanjkljivosti v litosferi.

(c) Izhlapevanje morske vode in obarjanje evaporitov.

3. Slika 12.32: Velike debeline evaporitov kažejo na omejen bazen s stalnim dolivanjem vode v padajoči bazen.

4. Silurski pregradni (obrobni) grebeni so morda omejili kroženje morske vode. Grebeni so morski vodi omogočili dostop do porečja, vendar so blokirali tokove, ki bi zagotovili kroženje.

5. Rahlo znižanje morske gladine v poznem silurju je morda povzročilo otoke in plitvine okoli roba porečja, kar je pripomoglo tudi k nastanku evaporita.

Devonska paleoklima in paleogeografija (slika 12.33)

(a) Široka razširjenost devonskih gozdov po vsem svetu

(b) supercelina Lavrazija

(c) supercelina Gondvana

(d) Obe superkontinenti, obrobljeni z območji subdukcije

Devonski sloji severnoameriškega kratona

1. Slika 12.34: V poznem silurju se je začela velika regresija in kmalu je bila večina kratona izpostavljena. V poznem silurju in zgodnjem devonu je bilo odlaganje morja omejeno na le nekaj kotlin, povezanih z ozkimi morskimi potmi. Ordovicijski in silurski karbonati so bili marsikje uničeni. Velika erozijska neskladnost je omejila zaporedje Tippecanoe in označilo začetek zaporedja Kaskaskia.

2. Slika 12.35: V času srednjega devona je erozija osrednjega kratona povzročila usedanje Oriskanyjevega peščenjaka (osnove zaporedja Kaskaskia) v vzhodni Severni Ameriki med poznejšim prestopkom. Prestop je najprej napolnil bazene, nato pa je postopoma posegel v loke. Kmalu je sledilo široko odlaganje karbonatov.

3. Michiganska kotlina se je med devonom še naprej umirila.

4. Prisotnost sedimentnega klina Catskill kaže na ponovno dvigovanje na vzhod (akadijska orogeneza).

5. Črni (skrivajo organsko bogati) skrilavci Chattanooga izvirajo zahodno od delt Catskill v srednjem devonu in se do konca devona razširijo po severnoameriškem kratonu (skrilavec na sliki 12.35). Ta organsko bogat skrilavec je pomemben vir nafte. Črni skrilavec Chattanooga je bil verjetno odložen v globoki, stoječi vodi med visoko morsko gladino ali v času velike slanosti in razslojenosti gostote v epeiričnem morju.

6. Bolj zahodno je porečje Elk Point (Williston) pridobilo znatna nahajališča evaporita in okoli njegovega roba se je razvil ogromen kompleks pregradnih grebenov, ki se je razširil na severozahodno Kanado.

7. Glavne značilnosti slike 12.36

(a) Odlaganje karbonatov je prevladovalo v silurskem in devonskem epeirnem morju.

(b) V poznem devonu so se na severu in vzhodu pojavila obrobna tektonska dežela.

(c) Evropa je trčila v severovzhodno Severno Ameriko.

(d) Afrika se je približala z jugovzhoda.

8. Slika 12.38: Razširjeno zatiranje in upogibanje severnoameriške skorje se je začelo v silurju in se nadaljevalo v devonu, verjetno zaradi gradnje gora v vzhodni Severni Ameriki. Ozark Dome, Missouri, je primer.

1. Slika 11.36: Akadska orogeneza je posledica trka med severovzhodno Severno Ameriko in mikrocelino Avalonia v devonskem času.

2. Slika 12.39: Akadijska deformacija je bila naložena na starejšo taconijsko gubo.

3. Slika 12.39: Odlaganje klasastega klina Devonian Catskill je močan dokaz, ki kaže na ponovno dvigovanje vzdolž vzhodne Severne Amerike, ki je posledica akadijske orogeneze. Catskills je obsežen predpasnik naplavinskih usedlin, ki se razteza proti zahodu in je posledica erozije akadskih gora na vzhodu. Znotraj klasicnega klina Catskill se je na vzhodu pojavil grob gramoz in pesek, na zahodu pa so se usedli drobnejši sedimenti. Ta obsežni aluvialni predpasnik sedimentov so razširili predvsem delte in reke. Flišni sediment so zaradi motenj odlagali v globljih vodah vzdolž zahodne obale.

4. Akadska orogeneza je splošno znana vzdolž vzhodne Severne Amerike po regionalnem metamorfizmu, granitnih vdorih in prelomu.

Slika 12.41: Tektonsko pretiskanje vzdolž severovzhodne Severne Amerike je prepoznano kot neskladno v obdobjih K-Ar iz granitov, gnajsov in drugih metamorfnih kamnin.

(a) Klet Grenville (850-730 Ma).

(b) Takonske dobe proti severovzhodu (435-400 Ma)

(c) Pretiskanje akadske orogeneze (380-350 Ma).

Kaledonska orogeneza vzhodne Grenlandije in severozahodne Evrope

1. Slika 12.44: Kaledonska orogeneza se je pojavila v silurju, 10 milijonov let pred akadskim dogodkom.

2. Trk celine in celine med vzhodno Grenlandijo in zahodno Evropo.

3. Deformacije, ki so posledica kaledonske orogeneze, so danes v veliki meri priznane na Škotskem in Norveškem, kjer se nahaja območje šivanja. Ostanki kaladonske orogeneze se pojavljajo tudi na Newfoundlandu.

4. Slika 12.43 & amp 12.45: Kaledonska orogeneza je povzročila intrakratonski orogeni pas, ki se je vlekel proti obema robama.

Dokazi za kaledonsko orogenezo

1. V nadaljevanju so navedeni različni dokazi za kaledonsko orogenezo:

(a) Izjemne podobnosti v srednji paleozojski geologiji severozahodne Evrope in vzhodne Grenlandije, kar nakazuje, da sta bili ti dve celini nekoč povezani med kaledonsko orogenezo.

(b) Slika 12.43: potiski proti zahodu na vzhodu Grenlandije in Apalači, vzhod proti Norveški.

(c) Na obeh straneh Atlantika sta se približno ob istem času pojavila intenzivna metamorfnost in granitni vdori (npr. plutonične in metamorfne kamnine podobne starosti najdemo vzdolž vzhodne Severne Amerike in zahodne Evrope.

(d) Zdrobljene oceanske kamnine najdemo v območju šiva in označujejo mejo med obema ploščama. To osrednje območje vsebuje tudi deformirane vulkanske kamnine, granitne plutone in kaže visokotemperaturni metamorfizem.

(e) Na Newfoundlandu je osrednje območje močno deformiranih ordovicijskih in silurskih oceanskih kamnin med dvema območjema rahlo deformiranih kontinentalno obrobnih kamnin.

(f) Devonian Catskill-Old Red Sandstone clastic wlined vzhodne Grenlandije in severozahodne Evrope so podobne severnoameriškim Catskill rdečim ležiščem. Sedimente so reke prevažale v obe smeri, stran od enega samega velikega kaledonsko-akadskega pogorja. Ti različni klastični klini vsebujejo enake fosile kopenskih rastlin in rib.

2. Trk severovzhodne Severne Amerike z Evropo ni bistveno vplival na akadski pas ZDA. Namesto tega vzhodna ZDA odraža trk z eno ali več mikrokontinentami (vključno z Avalonovim terrenom).

Gorska stavba na Arktiki

1. Slike 12.44 & amp 12.48: Franklinski orogeni pas arktične Kanade in severne Aljaske vsebuje silurske in devonske konglomerate ter peščenjak, pridobljen iz kaladonskih gora. Ti sedimenti so bili odneseni proti zahodu vzdolž globokomorskega korita in odloženi kot velika, podolgovata globokomorska ventilatorka.

2. Kasneje je prišlo do trka med severno Kanado in morda lokom ali mikrocelino, kar dokazujejo srednji paleozojski graniti, ultramafične in vulkanske kamnine. Temu trčenju je v poznem devonu in zgodnjem misisipiju sledilo potiskanje proti jugu in se imenuje ellesmerska orogeneza.

Srednje paleozojska tektonska dejavnost vzdolž zahodnih Kordiljer

1. Slika 12.49: V poznem devonu in zgodnjem misisipiju so bili na severni Aljaski odloženi konglomerati, ki vsebujejo grenjice, kar kaže na bližnje dvigovanje. Drobljeni in kremenčevi fragmenti so bili verjetno erodirani iz dvignjenih morskih sekvenc in so jih reke in motni tokovi ponovno odložili.

2. V Nevadi so bili zgodnji paleozojski oceanski sedimenti in bazalt blazin močno zloženi. Kmalu zatem so konglomerati peščenjaka in rožnate rastline iz misisipske in zgodnje pensilvanske dobe neskladno odloženi v zgodnjih paleozojskih oceanskih kamninah. To zaporedje dogodkov kaže na začetno zlaganje, ki mu sledi dvig (potiskanje?).

3. Namestitev pozno devonskega granita v zahodni Kanadi dodatno kaže na obdobje gradnje gora.

4. Ta epizoda pozne devonske zgodnje misisipijske gorske zgradbe vzdolž zahodne Kanade in Združenih držav se imenuje rodovina rogovja.

5. Orogenija rogovja je verjetno nastala zaradi trka med zahodno Severno Ameriko in vulkanskim lokom na zahodu.


Urejevalnik posebnih številk

Paleozojska doba vključuje več najpomembnejših dogodkov izumrtja v zgodovini življenja, vključno s tremi klasičnimi množičnimi izumrtji & lsquoBigh Five & rsquo, pa tudi številnimi drugimi pomembnimi dogodki biotičnega preobrata. Ti dogodki niso bili samo uničujoči glede na obseg zmanjšanja raznolikosti, temveč so pokazali tudi raznolikost v gonilnih mehanizmih, vključno s povezavami z vulkanizmom, podnebnimi spremembami, anoksijo in drugimi tokovi v kemiji oceanov ter med drugimi nizkimi stopnjami nastanka. Poleg tega so orodja za raziskovanje teh globalnih dogodkov enako raznolika in postajajo vse bolj izpopolnjena. Ta posebna številka bo preučila vzroke in posledice paleozojskega izumrtja z raziskovanjem njihove edinstvenosti in skupnosti prek različnih področij. Želja po razumevanju bioloških odzivov na motnje v sistemih Earth & rsquos je pritisk glede na stopnjo izgube sodobne biotske raznovrstnosti, paleozoik pa ponuja priložnost za raziskovanje senzacionalnega spektra biotičnih katastrof.

Prof. Diana L. Boyer
Gost urednik

Podatki o oddaji rokopisa

Rokopise je treba oddati na spletnem mestu www.mdpi.com z registracijo in prijavo na to spletno stran. Ko ste registrirani, kliknite tukaj, da odprete obrazec za oddajo. Rokopise lahko oddate do roka. Vsi prispevki bodo recenzirani. Sprejeti prispevki bodo stalno objavljeni v reviji (takoj, ko bodo sprejeti) in bodo skupaj navedeni na spletni strani posebne številke. Vabljeni so raziskovalni članki, pregledni članki in kratka sporočila. Za načrtovane prispevke lahko naslov in kratek povzetek (približno 100 besed) pošljete uredništvu za objavo na tej spletni strani.

Predloženi rokopisi ne bi smeli biti predhodno objavljeni niti obravnavani za objavo drugje (razen prispevkov zbornika konferenc). Vsi rokopisi so temeljito pregledani z enim samim slepim postopkom recenziranja. Navodila za avtorje in druge ustrezne informacije za predložitev rokopisov so na voljo na strani Navodila za avtorje. Geoznanost je mednarodna recenzirana mesečna revija z odprtim dostopom, ki jo izdaja MDPI.

Pred oddajo rokopisa obiščite stran Navodila za avtorje. Stroški obdelave člankov (APC) za objavo v tej reviji z odprtim dostopom znašajo 1500 CHF (švicarski franki). Predloženi prispevki morajo biti dobro oblikovani in uporabljati dobro angleščino. Avtorji lahko uporabljajo MDPI -jevo storitev urejanja v angleščini pred objavo ali med revizijami avtorjev.


Flora

Medtem ko se je makroskopsko rastlinsko življenje pojavilo zgodaj v paleozoiku in morda pozno v neoproterozoiku, je večinoma ostalo vodno do nekdaj v silurju in devonu, ko je začelo prehajati na suho. Kopenska flora je vrhunec dosegla v ogljiku, ko so v tropskem pasu Evramerice prevladovali visoki likopsidni deževni gozdovi. Podnebne spremembe so povzročile propad deževnega gozda ogljika, ki je razdrobil ta habitat in zmanjšal raznolikost rastlinskega sveta v poznem oglju in permu.