Silur

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

Silur on geokronoloogiline üksus (ajastu) ja kronostratigraafiline üksus (ladestu). Silur algas 443,4 ± 1,5 miljonit aastat tagasi ning lõppes 419,2 ± 3,2 miljonit aastat tagasi. Silurile eelnes Ordoviitsiumi ajastu ja järgnes Devoni ajastu. Silur kuulub Paleosoikumi aegkonda ja Fanerosoikumi eooni. Siluri alguseks loetakse Ordoviitsiumi–siluri väljasuremist, mille käigus suri välja 60% meres elanud selgrootute liikidest.

Siluri jooksul toimus mitu olulist evolutsioonilist edasiminekut. Siluris tekkisid esimesed luukalad. Lisaks tekkisid Siluris esimesed maismaataimed, mis paiknesid üldiselt veekogude vahetus läheduses. Oluline maismaa floora ja fauna evolutsioon jamitmekesistumine toimus hiljem.

Sisukord

AlajaotusRedigeeri

Silur jaguneb neljaks ladestikuks/ajastikuks: Llandovery, Wenlocki, Ludlow' ja Přidoli.

LlandoveryRedigeeri

Llandovery ajastik kestis vahemikus 443,4 ± 1,5 kuni 433,4 ± 0,8 miljonit aastat tagasi. Llandovery ladestik on saanud nime samanimeliselt linnalt Walesis, kus briti geoloog Roderick Murchison tegeles Siluri kivimite uurimisega. Eestis on Llandovery ladestiku kivimid kõige laiemalt levinud.

Ajastikus eristatakse Rhuddani, Aeroni ja Telychi lademeid.

WenlockRedigeeri

Wenlocki ajastik kestis vahemikus 433,4 ± 0,8 kuni 427,4 ± 0,5 miljonit aastat tagasi. Wenlocki ladestikust on leitud vanim soontaime fossiil. Wenlocki ladestik on saanud nime paljandi järgi, mille nimi on Wenlock Edge. Wenlock Edge paikneb Inglismaal. Eestis leidub Wenlocki ladestiku kivimeid Läänemaa lõunaosas ning Põhja-Saaremaal.

Ajastikus eristatakse Sheinwoodi ja Homeri lademeid.

LudlowRedigeeri

Ludlow' ajastik algas 427,4 ± 0,5 miljonit aastat tagasi ning lõppes 427,4 ± 0,5 kuni 423,0 ± 2,3 miljonit aastat tagasi. Eestis levib Ludlow' ladestiku kivimeid vaid Lõuna-Saaremaal. Ludlow' ladestik on saanud nime Ludlow' linna järgi, mis asub Inglismaal. Roderick Murchinson, kes töötas välja esimese Siluri ladestu alajaotuse, liigitas Ludlow' ladestiku Devoni ajastu osaks.

Ajastikus eristatakse Gorsti ja Ludfordi lademeid.

PřidoliRedigeeri

Přidoli ajastik on periood, mis kestis vahemikus 423,0 ± 2,3 kuni 419,2 ± 3,2 miljonit aastat tagasi.^[1] Nime on saanud Homolka a Přídolí rahvuspargi järgi Tšehhi Vabariigis, kus paikneb lubjakivi paljand, mis sisaldab vanimaid Monograptus parultimus kivistisi – graptoliidi liik, mille ilmumist peetakse Přidoli ajastu alguseks. Eestis on Přidoli ladestik esindatud vaid Lõuna-Saaremaal.

Přidoli ajastikku rahvusvahelises standardis lademeteks ei liigitata.

PaleogeograafiaRedigeeri

Siluri ajastul kattis enamikku lõunapoolkera ja osaliselt ka ekvaatorit hiidmanner Gondwana, mille osadeks olid tänapäevased Aafrika, Lõuna-Ameerika, Antarktika ning Austraalia. Põhjapoolkeral paiknes aga massiivne ookean Panthalassa. Kõrge merevee tase ja suhteliselt madalate kõrgustega maismaa (üksikute kõrgemate tippudega) soodustas arvukate saarestike teket. See omakorda soodustas suure hulga omapäraste ökosüsteemide teket.

Siluri ajastul jätkas Gondwana hiidmanner triivi kõrgemate lõunalaiuste suunas, millega kaasnesid ka liustikud. Kuid on märke, et Siluri ajastu liustikud olid oluliselt väiksemad kui Ordoviitsiumi ajastul toimunud Hirnantia jäätumisel. Peamiseks märgiks, et Siluri ajastu liustikud olid mahuliselt oluliselt väikesmad kui Ordoviitsiumi ajastul, on Siluri settekivide all paiknevates Ordoviitsiumi kivimites olevad erosioonijäljed, mis viitavad glatsioeustaatilisele veetaseme langusele.

Ekvaatori ligidal põrkasid kokku Baltika mikrokontinendi (mille osa oli ka tänapäevane Eesti) ja Laurentia. Selle tulemusel sulgus Iapetuse ookeani põhjaosa. Seda protsessi nimetatakse Kaledoonia orogeneesiks. Kaledoonia kurrutuse tagajärjel on tekkinud näiteks Skandinaavia mäestik, Ida-Gröönimaa orogeen ning Briti saarte põhjaosa.

Lisaks massiivsele Panthalassa ja Iapetuse ookeanile oli veel teisi ookeane: Tethyse ookeani kaks faasi (Proto-Tethyse ja Paleo-Tethyse ookean) ning Uurali ookean.

Kliima ja hüdrosfäärRedigeeri

Siluri ajastu temperatuurid olid suhteliselt stabiilsed ja kõrged, võrreldes Hilis-Ordoviitsiumi väga madalate temperatuuridega. Devoni ajastu väga kõrgete temperatuuridega võrreldes olid keskmised temperatuurid aga oluliselt madalamad. Meretase, võrreldes Hirnantia jäätumisega seotud madalseisuga, tõusis stabiilselt Siluri esimeses pooles. Ülejäänud perioodi vältel langes meretase suhteliselt stabiilselt, kui välja jätta üksikud lühiajalised veetaseme tõusud. Siluri kõrgeim meretase oli tõenäoliselt 140 m kõrgem kui ajastu madalaim.

Siluri ajastu kliimat kirjeldab kõige paremini soe kasvuhooneperiood, šelfimered levisid laialdaselt ekvatoriaalaladel. Siluri alguses hakkasid liustikud taganema poolustele. Siluri keskpaigaks olid keskmised temperatuurid ajastu kõige kõrgemad, millest tingituna olid liustikud peaaegu täielikult kadunud. Siluri hilisemad perioodid olid jahedama kliimaga. Jahedama kliimaga kaasnes ka liustikute kasv.

Kuigi Siluri ajastu kliima oli suhteliselt stabiilne ja massilisi väljasuremisi ei toimunud, toimus siiski väiksemaid väljasuremisi. Irevikeni sündmus toimus Wenlocki ajastikul ja kestis ligikaudu 200 000 aastat. Irevikeni sündmus on saanud nime Gotlandi saarel asuva samanimelise paljandi järgi, milles leiduvate kivististe liikide vaheldumine on põhjalikult uuritud. Irevikeni sündmuse tagajärjel suri välja ligikaudu 50% trilobiitide liikidest. Lisaks Irevikeni sündmusele toimus veel Mulde ja Lau sündmus. Mulde sündmus oli kolmest kõige väiksema mahuga väljasuremine. Lau sündmus mõjus kõige laastavamalt konodontide liigirikkusele. Nime on Lau sündmus saanud Lau küla järgi Gotlandil. Kõik kolm sündmust on seotud meretaseme muutustega.

Floora ja faunaRedigeeri

Vanimad maismaataimede fossiilid pärinevad Siluri ladestust. Esimesed maismaataimed olid järvede ja jõgede kaldal elavad Cooksonia perekonda kuuluvad soontaimed.. Teine varajaste maismaataimede perekond oli Baragwanathia. Siluri taimede juured olid väga väikesed. Taimede olid ka ise väikesed. Näiteks Cooksonia perekonna taimede varre läbimõõt jäi vahemiku 0,3–3 millimeetrit, taimede enda kõrgus jäi paari sentimeetri kanti. Siluris ilmusid maismaale ka esimesed loomad, peamiselt lülijalgsed. Maismaa fauna suurejooneline mitmekesistumine jäi aga Devonisse.

Cooksonia pertoni – üks varasemaid maismaataimi

Siluris ilmusid ka esimesed luukalad – akantoodid. Akantoodid olid kaetud ogaliste soomustega ja kasvasid ligi 40 cm suuruseks. Samuti olid luukalad esimesed selgroogsed, kel arenesid välja lõuad.

Eurüpteriid ehk meriskorpion

Suuresti kasvas eurüpteriidide liigirikkus, kelle ideaalseks elukohaks olid Siluris laialdaselt levinud šelfimered. Mõned eurüpteriidid kasvasid mitme meetri suuruseks. Teine lülijalgsete takson, mille liikide arv suurenes, oli trilobiidid.

Rikkalikult leidus ka Siluris erinevaid käsijalgseid, meriliiliaid ja molluskeid.

EestiRedigeeri

Siluri ladestu moodustab olulise osa Eesti aluspõhja kivimitest. Siluri ladestu kivimid määravad Kesk-Eesti, Saaremaa, Muhu ja suures osas Hiiumaa geoloogilise ilme. Läänesaarte teke ja tänapäevane kuju on suuresti seotud Siluri kivimitest tuuma tõttu. Läänemere avanemine läände ja aluspõhja kerge põhja–lõunasuunaline kallakus põhjustab setete kuhjumist aluspõhjalise tuuma ümber loode- ja lõunaossa.

Eesti aluspõhi

Eestis on Siluri ladestu maksimaalne paksus 463 meetrit. Lõuna-Lätis ulatub aga ladestu paksus 500–600 meetrini, Leedus ja Kaliningradis on paksused juba üle kilomeetri. Siluri setted on Eesti tavaliselt kaetud Devoni või Kvaternaari setetega. Siluri avamusalaks on aga Kesk- ja Lääne-Eesti. Kõige suurema levikuga on Llandovery ladestiku kivimid. Wenlocki ladestiku kivimid levivad Lääne- ja Edela-Eestis ning saartel. Ludlow' ja Přidoli ladestikud kivimid levivad vaid Saaremaal. Siluri neli ladestikku jaotatakse Eestis kümneks lademeks. Llandovery on jaotatud Juuru, Raikküla ja Adavere lademeks. Wenlock on jaotatud Jaani, Jaagarahu ja Rootsiküla lademeks. Ludlow' ladestik on jaotatud Paadla ja Kuressaare lademeks, Přidoli Ohessaare ja Kaugatuma lademeks.

Põhilised kivimitüübidRedigeeri

Eestis on Siluri ladestus levinud valdavalt eri tüüpi lubjakivid, leidub ka suurema savisisaldusega merglit ja domeriiti, Adavere lade sisaldab savi. Rootsiküla, Paadla ja Raikküla sisaldavad dolomiiti.

Lubjakivid jagunevad:

• Peitkristalne ehk afaniitne lubjakivi koosneb väikestest kristallidest, mis on silmale eristamatud. Fossiile sisaldab afaniitne lubjakivi vähe ja on tekkinud peamiselt lubimudast. Peitkristalset lubjakivi leidub Juuru ja Raikküla lademes.
• Purdsetteline lubjakivi on suure kaltsiidisisaldusega ja väikese savisisaldusega monotoone kivi, mille tõttu on see väga tugeva lubjakiviga. Purdsetteline lubjakivi on enim levinud lubjakivitüüp Siluri ladestus. Oma tugevuse ja vastupidavuse tõttu on tegu hea ehitusmaterjal.
• Biomorfsele lubjakivile on iseloomulik suur kivististesisaldus. Biomorfne lubjakivi on tekkinud mere tegevuse tagajärjel kuhjunud elusorganismide lubikodadest.
• Rifflubjakivid on tekkinud kunagistest korallriffidest. Rifflubjakivi kuju sõltub sellest, kuidas korallriff oli oma eluajal merepõhja fikseeritud. Rifflubjakivi sisaldab põhimõtteliselt puhast kaltsiiti.

Dolomiidid jagunevad:

• Varatekkeline dolomiit ehk laguunidolomiit on tekkinud laguunis, kus veeringlus on takistatud. Selle tagajärjel laguuni vee soolsus suureneb ja kaltsiidi asemel hakkab settima peamiselt dolomiit. Laguun on suure soolsuse tõttu kehv elupaik, sellepärast on ka kivistisi vähe. Varatekkelist dolomiiti kasutatakse palju ehitustöödes.
• Hilistekkeline dolomiit on tekkinud algselt lubjakivina settinud kivimi arvelt. Hilistekkeline lubjakivi tekib pooriruumi soolsuse muutumise tagajärjel. Hilistekkeline dolomiit on kavernoosne ehk sisaldab tühimikke.

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

Ordoviitsiumi lõpu väljasuremine

Mine navigeerimisribaleMine otsikasti

Väljasuremise intensiivsus

Ordoviitsiumi-siluri (O-S) ehk ordoviitsiumi lõpu väljasuremine on Maa ajaloos suuruselt teine väljasuremine hävinud sugukondade osakaalu poolest. Väljasuremine toimus kahes etapis ajavahemikus 450–440 Ma. Tegemist oli ka suurusjärgult teise mereorganismide väljasuremisega, mis jääb alla ainult permi ajastu väljasuremissündmusele. Permis esines kogu teadaolev elu maailmameres ja puudus mandrilaval. Väljasuremise käigus hävis rohkem kui 60% meres esinenud selgrootutest, kaasa arvatud kaks kolmandikku kogu brahhiopoodide ja sammalloomade sugukondadest. Peamiselt kannatasid karpide, käsijalgsete, korallide, sammalloomade ja okasnahksete sugukonnad. Ordoviitsiumi

 lõpu väljasuremise põhjuseks peetakse hiidmandri Gondwana liikumist lõunapoolusele, millega kaasnes globaalne jahenemine, mandrijäätumine ja maailmamere veetaseme alanemine. Alanenud veetase põhjustas elupaikade hävingut rannikualadel. Jäätumise tunnuseid on leitud Sahara kõrbes ja mujal. Ordoviitsiumi lõpu väljasuremise põhjustas jahenemise, jäätumise ja maailmamere kõikumise kombineerumine.

Ajalugu

Ordoviitsiumi lõpu väljasuremine toimus umbes 445–443 Ma tagasi, pärast maailma ajaloo suurimat mitmekesistumist. Väljasuremine lõpetab ordoviitsiumi ajastu. Selle ajastu muutusi saab jälgida uurides bioloogilise päritoluga süsiniku ja hapniku isotoopide suhteid. Isotoopide suhte uuringud võimaldavad kirjeldada mineviku ja paleoklimaatilisi muutusi. Keerulise ehitusega hulkraksed organismid elasid ordoviitsiumi ajal maailmameres. Nendest hukkus ligikaudu 100 sugukonda, mis moodustasid umbes 49% kogu loomariigi mitmekesisusest. Brahhiopoodid, sammalloomad, paljud trilobiidid ning konodondid ja graptoliidid hävisid sugukondade kaupa. Selle ajastu mereorganismide hävingu statistiline analüüs näitab, et mitmekesisuse languse põhjustas järsk väljasuremise intensiivsuse tõus. Samas liigitekke kiirus ei alanenud.

Katastroofi võimalikud põhjused

Ordoviitsiumi-siluri väljasuremist uuritakse tänapäeval  intensiivselt. Selle sündmuse kronoloogia peaks ühtima kõige karmima jääaja alguse ja lõpuga fanerosoikumi eooni kestel. Jääajaga lõppes kaua kestnud jahenemine hilis-ordoviitsiumi lõpul. Jäätumine mõjutas oluliselt faunat, kuna antud ajastikule oli omane soe kliima.

Ordoviitsiumi lõpu jäätumisele eelnes süsihappegaasi kontsentratsiooni langus atmosfääris, mis mõjutas valikuliselt madalmeredes elavaid organisme. Lõunapooluse lähedal triivival hiidmandril Gondwana moodustus jääkilp. Ordoviitsiumi lõpu jääaja setteid on leitud Lõuna-Aafrikast ning ka Lõuna-Ameerika kirdeosast. Sel ajastul asusid need mandrid lõunapooluse lähedal.

Jääajal toimunud protsessid sidusid vett, aga jäävaheaja sündmused vastupidi vallandasid seda. Seetõttu kõikus maailmamere tase korduvalt. Madalaveeliste sisekontinentaalsete ordoviitsiumi merede ulatuslikud veetaseme kõikumised rikkusid bioloogilisi nišše. Iga järgneva jäätumistsükliga kaasnev veetaseme kõikumine põhjustas bioloogilise mitmekesisuse vaesumist (Emiliani 1992 p. 491). Iga tsükli käigus vähenes populatsioonide arv tihti tervete sugukondade võrra. Julien Moreau Põhja-Ameerika settete seismiliste uuringute järgi on teada viis jäätumise perioodi.

Need jäätumise tsüklid põhjustasid nihkeid sügavaveelistes formatsioonides üleminekul madalamatelt laiuskraadidelt kõrgematele. Sellega kaasnes süvavee hoovuste kasv ja alumiste veekihtide hapnikuga rikastumine. Uus oportunistlik fauna õitses ainult lühikest aega, kuna ilma ookeaniliste hoovusteta moodustus taas anoksiline ehk hapnikuvaba keskkond, mis oli enamikule faunast hukatuslik. Ookeanide tsirkulatsiooni muutuse tõttu hakkasid organismid hankima toitaineid abüssaalist ehk ökoloogilisest sügavusvööndist. Seega ellu jäid vaid need liigid, kes olid võimelised pidevalt kohastuma muutuva keskkonnaga. Need liigid täitsid vabanenud ökoloogilisi nišše.

Gammakiirguse plahvatuse hüpotees

On olemas hüpotees, mille kohaselt ordoviitsiumi väljasuremine võis aset leida pärast supernoova plahvatust, mille korral vabanes rohkelt kahjulikku gammakiirgust. See täht asus 6000 valgusaasta kaugusel Maast (Maa-lähedases Linnutee galaktika harus). Kümnesekundiline plahvatus vähendas poole võrra Maa atmosfääri osoonikihti. Sel ajal olid maapinnal elavad organismid avatud intensiivsele ultraviolettkiirgusele. Kuigi see hüpotees on kooskõlas väljasuremise alguse mustriga, puuduvad tõendid, et selline supernoova plahvatus üldse toimus.

Vulkanism ja erosioon

Hiljutised uuringud pööravad rohkem tähelepanu süsihappegaasi ehk süsinikdioksiidi (CO₂) kõikumistele. Hilis-ordoviitsiumis tasakaalustas kujunev Apalatši mäestik peamiste vulkaanide gaaside emissioonid, peamiselt sidudes erosiooni käigus süsihappegaasi. Vulkaanilised ilmingud lõppesid Hirnantia eal, kuid jätkuv erosioon alandas märkimisväärselt CO₂ hulka. Süsihappegaasi sisalduse järsk langus atmosfääris ühtib kiire ja lühikese ordoviitsiumi lõpu jääajaga.

Sündmuse lõpp

Ordoviitsiumi jäätumise lõpuks peetakse maailmamere transgressiooni, kui sulavad liustikud tõstsid ning stabiliseerisid merevee taset. Kontinentide šelfialad ujutati taas üle ja selle käigus kahanes bioloogiline mitmekesisus kuni siluri alguseni.

Eesti ala ordoviitsiumi lõpus

Baltika manner asus ordoviitsiumi alguses lõunapoolkera parasvöötmes ja liikus ajastu lõpuks troopilistele laiuskraadidele. Mandrit kattev ulatuslik madalmeri laius Moskva piirkonnast kuni Poola ja Lääne-Skandinaaviani, kus ta avanes Iapetuse ookeani.

Ordoviitsiumi ladestu paksus kõigub Eestis 70–180 m vahel, olles suurim Kesk-Eesti läbilõigetes. Ordoviitsiumi lademete avamused paiknevad Põhja-Eestis, Vormsil ja Hiiumaa põhjaosas, kulgedes seal enam-vähem ida-lääne suunaliste vöönditena. Ülem-Ordoviitsiumi lademed koosnevad karbonaatkivimeist, organismide skeletiosistest ja lubimudast tekkinud mudalis-detriitsetest lubjakividest, mis sisaldavad erinaval määral saviainest, peamiselt mergli vahekihtidena.

Hilis-ordoviitsiumis (umbes 440 miljonit aastat tagasi) oli Baltika kontinent juba piisavalt lähenenud ekvatoriaalsele troopilisele vööndile ja sealt alates hakkas setetes valdama ülipeen puhas soojaveelise tekkega lubimuda.

Üleminekut parasvöötmest troopikasse tähistab korallide (nii tabulaatide kui ka rugooside), kihtpoorsete (stromatopooride) ja vanimate riffmoodustiste ilmumine meie geoloogilises läbilõikes Keila-Oandu eal. Ordoviitsiumi lõpus alanes merevee tase 50–100 meetrit. Seda põhjustas umbes 440 miljonit aastat tagasi toimunud nn Sahara jääaeg lõunapooluse lähistel paikneval Gondwana mandril.

O-S jäätumise mõju Paleobalti basseinile

Mandrijäätumiste mõju merelistele ökosüsteemidele realiseerub järgmiste tegurite kaudu:

1. Veetemperatuuri muutus ehk klimaatiline efekt
2. Maailmamere taseme kõikumine ehk eustaatiline efekt
3. Ookeaniliste hoovuste intensiivistumine ja veemasside aeratsioon ehk ookeani tsirkulatsiooni efekt

Klimaatiline efekt

Kuna Balti paleobassein asus kaugel jäätumise otsemõjust, siis veetemperatuur ei selles piirkonnas ei langenud. Veetemperatuur hoopis tõusis rohkete maa-alade kuivenemise ja halvenenud veevahetuse tõttu maksimaalse jäätumise keskel. Sellele viitab lokaalse Porkuni korallide ja stromatoliitide arengu hoogne kiirenemine. Märgatavas koguses fluoriidi leidub Kamari kihistikus (Põhja- ja Lõuna-Eestis). See näitab Paleobalti basseini algset soolsust. Lubjast ooliidid, kes esmakordelt ilmusid paleosoikumis, kajastavad kuivenenud kliimat antud regioonis.

Eustaatiline efekt

Regressiivne Baltika ürgmandri basseini areng alates Vormsi east. Eustaatika mõju avaldus basseini veetaseme hüppelises muutmises. Neid muutusi jäädvustati sedimentatsioonil. Merepõhi asus arvatavasti afootses batümeetrilises vööndis. Seda näitab ooliidide ja kuivalõhede olemasolu Salduse kihistus (tänapäeval Läti). Need andmed lubavad oletada meretaseme eustaatilist alanemist 70–80 meetri võrra ordoviitsiumi lõpus.

Ookeanilise tsirkulatsiooni efekt

Tumedad kerogeeni sisaldavad graptoliitmudad kuhjusid sügavaveelisel Baltoscandia platvormilise basseini osas intensiivse hilis-ordoviitsiumi transgressiooni ajal. Need kuhjed räägivad anaeroobsete tingimuste tekkest. Vastavalt punased meresetted moodustusid Pirguni algusel, mis ka viitab oksüdeerivale keskkonnale. Vastandlik protsess toimus vara llandovery ajal, kui anoksilised tingimused taastusid. Kuivõrd sellised hüdrokeemilised sündmused võivad olla seotud ookeanilise tsirkulatsiooni muutustega on teadmata, sest neid muutusi saab tõlgendada ka aeratsiooni vööndi kõikumisega vastavalt mere sügavuse muuduga.

Faunade migratsiooni ja kosmopoliidistumist seletatakse jääaja ookeanilise tsirkulatsiooni intensiivistumisega. Geograafiliselt ulatuslik Hirnantia ja kosmopoliidistunud Llandovery fauna esines ka Paleobalti basseinis ordoviitsiumi lõpus.