СИЛУРИЙСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД)
силур,
третья снизу система палеозойской группы, соответствующая третьему периоду
палеозойской эры геол. истории Земли. Названа по древнему кельтскому племени
силуров, населявших пограничную область Уэльса в Великобритании. Начало
С. п. радиологич. методами определяется в 440 млн. лет тому назад, длительность
его составляет ок. 30 млн. лет; следует за ордовик-ским периодом [см. Ордовикская
система (период)} и предшествует девонскому периоду [см. Девонская
система (период)].
С. с. установлена в 1835
Р. Мурчисоном в Великобритании [типовая площадь -пограничная область Уэльса].
Вначале включала наряду с собственно силурийскими (готландскими) и ордовикские
отложения. После выделения ордовика в самостоятельную систему назв. "силур"
сохранилось лишь за верхней частью, установленной Р. Мурчисоном С. с.,
и в таком объёме она была утверждена в 1960 на 21-й сессии Междунар. геол.
конгресса в Копенгагене.
Первоначальное расчленение
С. с. (кон. 19 - нач. 20 вв.) на отделы, ярусы, а также на более мелкие
биостратиграфич. подразделения по брахиоподам и трилобитам было проведено
в типовых разрезах шельфовых фаций на территории Уэльса; первая зональная
шкала по граптолитам была разработана англ. геологами Ч. Лапуорсом, Г.
Эллис и Э. Вуд в Юж. Шотландии и Уэльсе.
В России начало изучения
С. с. в 1840-х гг. связано с именами Р. Мурчисона и рус. геолога А. Кайзерлинга.
Первые исследования С. с. в Европ. части России, в Сибири и Ср. Азии проводились
русскими геологами Ф. Б. Шмидтом, Э. Эйхвальдом, И. В. Мушкетовым и Н.
И. Лебедевым в 1850-90. В нач. 20 в. значительный вклад в изучение С. с.
внесли русские геологи В. Н. Вебер, А. Н. Рябинин, а в сов. время - Д.
В. Наливкин, Б. Н. Аверьянов, В. П. Нехорошев, В. И. Яворский, Б. Б. Чернышёв,
Б. С. Соколов, О. И. Никифорова, А. Н. Ходалевич, А. М. Обут и др. В Зап.
Европе важнейшие исследования выполнены Ч. Лапуорсом, Т. Дейвидсоном, И.
Баррандом, О. М. Бульманом, Р. Козловским и др.; в Сев. Америке-Дж. Холлом,
Ч. Шухертом, А. Купером, А. Буко и У. Берри.
Подразделения. С.
с. делится на 2 отдела (см. табл.): нижний - включает лландоверийский и
уэнлокский ярусы, верхний - лудловский и пржидольский (соответствует даунтонскому).
Для всей С. с. существует единая шкала граптолитовых зон, в основу к-рой
положены для нижних трёх ярусов - зоны стра-тотипич. регионов Великобритании,
для верхнего - зоны пржидольского яруса Баррандиена Чехословакии.
Общая характеристика.
Отложения
С. с. известны на всех материках (за исключением Антарктиды). Классич.
разрезы изучены в Великобритании, Чехословакии, Швеции, Сев. Африке (Марокко),
Сев. Америке и в СССР (Европ. часть, Урал, Сибирь, Ср. Азия, Алтай, Тува).
Структурный план земной коры
в С. п. в целом унаследован от кембрийского и ордовикского периодов; продолжают
существовать крупные относительно стабильные платформы: Вост.-Европ., Африканская,
Индостанская, Китайская, Сибирская и Сев.-Американская; их минимальные
размеры измеряются тысячами километров. Подвижные зоны (геосинклинали)
- Грампианская, Средиземноморская, Урало-Сибирская, Тихоокеанская, Аппалачская
и др.- занимают более ограниченные площади.
Взаимное расположение континентов
и морей оставалось приблизительно таким же, как в ордовике. Самый крупный
массив суши - материк Гондвана - охватывал большую часть совр. терр.
Африки (южнее Сахары), Аравию, Индостан, Антарктиду и Бразилию. На терр.
Сев. Америки и Евразии располагались более мелкие массивы суши - Гренландская,
Балто-Сарматия (на С.-В. Европы), Ангарская и др. (на терр. Азиат. части
СССР), к-рые в результате регрессий и трансгрессий в С. п. меняли свою
конфигурацию. Есть предположение о существовании в силуре, помимо Гондваны,
двух материков: Евроамерики и Азии. Материки отличались равнинным, слабо
расчленённым рельефом; горные массивы и цепи, по-видимому, отсутствовали.
Начало С. п. характеризуется
затуханием геократич. режима, значит. погружениями земной поверхности,
сопровождавшимися глобальной мор. трансгрессией, достигшей максимума в
лландоверийском веке. Погружение платформенных плит происходило неравномерно;
наиболее значит. погружение испытали Сев.-Американская и Сибирская платформы.
СХЕМА СТРАТИГРАФИИ СИЛУРИЙСКОЙ
СИСТЕМЫ
В целом тектонич. режим С.
п. был относительно стабильным. Геосинклинальные зоны характеризовались
дифференцированными тектонич. движениями, при к-рых на фоне общего прогибания
существовали отдельные более стабильные участки, а также области островных
поднятий. В результате размыва суши накапливались тонкозернистые терригенные
отложения (Урал, Центр. Европа, Сев. Африка, Анды и др.); там, где геосинклинальное
развитие в С. п. сменилось орогенным, преобладали грубообломочные отложения
моласс
(Казахстан,
Алтае-Саянская область, Аппалачи и др.). В результате подводных вулканич.
извержений дно геосинклинальных морей покрывалось лавами, вулканич. брекчиями
и туфами преим. базальтового и андезитового составов. С извержениями подводных
вулканов тесно связано накопление кремнисто-глинистых илов, к-рые вместе
с эффузивами образуют осадочно-вулканогенные формации (Урало-Тянь-Шаньская,
Казахстанская, Аппалачская, Средиземноморская геосинклинали). Раковинные
и рифовые карбонатные фации характеризуют лишь узкие шельфовые зоны.
Конец С. п.- эпоха завершения
каледонского тектонич. цикла, горообразования и складчатости в ряде геосинклинальных
систем на терр. Сев.-Зап. Европы, Сев. Гренландии, на Аляске и др. (см.
Каледонская
складчатость). Классич. пример - Грампианская геосинклиналь (на терр.
совр. Шотландии), замкнувшаяся к концу лудловского века. На всей терр.
Норвегии и Швеции силурийские и более древние отложения были смяты в складки,
нарушены разломами с горизонтальными смещениями. В Шотландии, Сев. Англии
и Ирландии сильно дислоцированные отложения несогласно перекрываются континентальными
красноцветными песчаниками. В Средиземноморской и Урало-Сибирской геосинклинальных
зонах в это время происходят регрессии эпиконтинентальных морей. Нарушение
солёности в изолированных позднесилурийских бассейнах привело к образованию
красноцветных отложений, солей и гипсов (Северо-Американская и Сибирская
платформы).
Фактич. данные о климате
С. п. немногочисленны. Широкое распространение богатых раковинных фаун
и обилие рифов в морях С. п. дают возможность предположить, что они образовались
в условиях тёплого мягкого климата.
По палеомагнитным данным,
экватор в С. п. проходил через Сев. Америку косо с Ю.-З. на С.-В., пересекал
Атлантич. ок. и с С.-З. на Ю.-З. - Зап. Европу, далее шёл параллельно Красному
м. на Ю. по Индийскому ок. и к Ю.-З. от Австралии. Т. о., большая часть
известных выходов отложений С. с. располагалась в пределах тропич. пояса.
На существование аридных зон, напр., на терр. Сев. Америки и местами в
Азиат. части СССР указывают красноцветные отложения, гипсы и соли. По методу
изучения жидких включений в кристаллах соли определяются средние темп-ры
в пределах 30-50 0С. Имеются доказательства существования полярных
областей в пределах Гондваны. Присутствие пород, подобных тиллитам,
в
разрезах нижнего силура Сев. Аргентины, Боливии и Мавритании указывает
здесь на возможное оледенение.
Органический мир. К началу
С. п. сформировались все осн. классы беспозвоночных организмов и появились
первые примитивные позвоночные. Крупная лландоверийская трансгрессия создала
благоприятные условия для широкого расселения фауны, чем объясняется её
обилие и разнообразие уже в начале С. п. Для мелководных эпиконтинентальных
морей и шельфовых частей геосинклинальных бассейнов с карбонатным осадконакоплением
были характерны богатые сообщества раковинной и коралловой фауны. Среди
раковинной фауны наиболее многочисленны плеченогие (брахиоподы),
к-рые образовывали банки либо селились отд. группами среди зарослей морских
лилий, коралловых и гидроидных полипов. Они зарывались в мягкий грунт,
лежали или парили над ним либо прикреплялись к более твёрдым участкам дна.
В силуре из плеченогих в изобилии были распространены ортиды, строфомеаиды,
ринхонеллиды и формы со спиралевидным ручным аппаратом (атрипиды, спирифериды).
Господствующей группой среди плеченогих были пентамериды, к-рые широко
расселились и быстро достигли расцвета. В составе шельфовых биоценозов
более разнообразными, чем в ордовике, были брюхоногие и двустворчатые моллюски,
появились тентакулиты, многочисл. наутилоидеи. Существ. роль в составе
фаунистич. сообществ принадлежала членистоногим (ракушковым и трилобитам),
к-рые вели подвижный образ жизни и населяли мягкие грунты. Состав ракушковых
в С. п. по сравнению с ордовиком значительно обновился, что выразилось
в появлении и расцвете типично силурийских семейств Primitiopsidae и Beyrichiidae.
Трилобиты стали более однообразными, исчезли многие ордовикские семейства.
Силур характеризуется представителями родов Illaenus, нек-рыми формами
с причудливым панцирем (Lichas и Acidaspis); появился род Homalonotus,
утративший трёхчленное строение панциря. В мелководных бассейнах с нарушенной
солёностью наряду с остракодами и лингулами появилась новая группа членистоногих
- эвриптериды. Мелководные и отмельные зоны шельфа заселяли разнообразные
коралловые и гидроидные полипы, мор. лилии, водоросли. Табуляты, гелиолитоидеи
и
ругозы
достигли макс. расцвета. Их разнообразные полипняки образовывали подводные
заросли, создавали многочисл. иаросты и банки, распространённые в уэнлокский
и лудловский века. На границе ордовика и силура значительно обновился состав
табулят и гелиолитоидей. Силурийские, особенно уэнлокские, ругозы становятся
разнообразными и многочисленными (более 40 родов). Среди иглокожих были
наиболее распространены морские лилии и морские пузыри; впервые появились
бластоидеи. Известковые выделения синезелёных водорослей (Girvanella
и др.) участвовали в создании известковых наростов - биогермов и образовывали
строматолиты. Обилие следов жизнедеятельности свидетельствует о
наличии большого количества бесскелетных роющих организмов в биоценозах
мелководного шельфа.
Дно шельфового моря: на переднем
плане слева - трилобиты, в центре - головоногие и брюхоногие моллюски,
справа - банка брахиопод, на заднем плане - заросли криноидей и водорослей,
полипняки табулят.
Характерные представители
фауны силура на дне моря -членистоногие: Eurypterus (маленькие экземпляры
внизу) и Pterygotus, достигающие 2 м в длину (вверху)
Руководяшие ископаемые. Брахиоподы
(/ - 5): / - Eospirifer radiatus; 2 - ConchicUum knighti; 3 -
Stricklandia
lens; 4 - Dayia navicula; 5 - Pentamerus oblongus. Пелециподы: 6
-
Cardiola interrupts. Головоногие моллюски: 7 - Endoceras vaginatum.-Кораллы
(8-10):
8 - Favosites gothlandieus; 9 - Halysites labirinthicus;
10
- Goniophyllum pyramidale. Остракоды: // - Craspedobolbina variolate.
Гигантостраки: 12 - Eurypterus. Криноидеи: 13 - Schypbocrinites
excavatus. Граптолиты (14-19): 14 - Cyrtograptus raurchison; /5
- Akidogvaptus decussatus; 16 -
Monograptus priodon; 17 - Retiolites
geinitzianus; 18 - Demirastrites convolutus; 19 - Saetograptus
coimaera. Панцирные рыбы: 20 - Birkenia.
Обитателями пелагич. зон
силурийских бассейнов, богатых зоо- и фитопланктоном, были граптолиты.
Их
многочисленные остатки захоронены преим. в тонких глинистых илах, образующих
силурийскую формацию чёрных кремнисто-глинистых сланцев, характерную для
отложений складчатых областей всего мира.
Среди граптолитов на рубеже
ордовикского и силурийского периодов полностью исчезли представители отряда
Axonolipa, продолжалось развитие представителей отряда Axonophora.
С. п.- время появления, расцвета
и начала угасания разнообразных однорядных простых и многоветвистых колоний
граптолитов (подотряд Monograptinae). Достаточно многочисленны в раннем
силуре и единичны в позднем были двурядные граптолиты (подотряд Diplograptinae).
Монограпты бурно эволюционируют, создавая ряд быстро вымиравших форм: Rastrites
с изолированными теками в лландовери, Cyrtograptus с многоветвистыми колониями
в уэнлоке, Saetograptus с шиловидными отростками тек в раннем лудлове и
др.
В С. п. появились две группы
позвоночных: бесчелюстные и рыбы. Среди бесчелюстных встречаются костнопанцирные
и беспанцирные, а из рыб - акантоды.
В конце С. п. развивается
первая наземная флора псилофиты (p. Cooksonia)-сосудистые травянистые растения,
заселявшие прибрежные участки суши; их отпечатки найдены в верхнесилурийских
отложениях Великобритании, Чехословакии, СССР (Подолия, Казахстан и др.).
Для детального стратиграфич.
расчленения отложений С. с. наиболее важные группы - граптолиты, брахиоподы,
кораллы. Большое значение для расчленения и корреляции разнофациальных
осадков имеют остракоды. Со 2-й пол. 20 в. в детальной стратиграфии С.
с. успешно используются конодонты, а также хитинозоа и акритархи.
Биогеографическое районирование.
Обширные эпиконтинентальные
моря, возникшие в результате лландоверийской трансгрессии, обусловили глобальные
пути миграции и космополитный характер фауны в С. п. Географич. распространение
брахиопод, трилобитов, наутилоидей, табулят и др. указывает на отсутствие
заметных провинциальных различий на родовом уровне. Однако на терр. СССР
отмечается обособление Европейской, Сибирской и Центральноазиатской провинций
на основании особенностей распространения видовых и отчасти родовых комплексов
брахиопод и табулят. В верхнесилурийских отложениях Юж. Америки обнаружена
эндемичная брахиоподовая фауна Clarkeia (Мальвинокаффрская провинция).
Распространение граптолитов в С. п. повсеместно характеризуется единообразием
состава видовых комплексов.
Это свидетельствует об исчезновении
в С. п. Атлантической и Тихоокеанской провинций, существовавших в ордовике.
Отложения С. с. в СССР< распространены в Европ. и особенно
широко в Азиат. частях страны. В силуре выделяются все ярусы междунар.
стратиграфич. шкалы. Разработаны региональные зональные схемы по граптолитам
в разрезах геосинклинальных и платформенных областей, к-рые сопоставляются
с единой стандартной граптолитовой шкалой. Непрерывные разрезы пограничных
отложений ордовика и силура палеонтологически охарактеризованы в Казахстане,
Тянь-Шане и на С.-В. СССР. Граница силура и девона фаунистически обоснована
в разрезах Подолии, на Урале и в Казахстане. Отложения С. с. обнажены и
вскрыты многочисленными буровыми скважинами в зап. части Вост.-Европ. платформы
в широкой полосе, протягивающейся от Прибалтики до Подолии.
На С.-В. платформы достоверные
отложения С. с. известны на Тиманском кряже и п-ове Канин; в центр. части,
по данным глубокого бурения, они отсутствуют. В пределах Сибирской платформы
отложения С. с. обнажены по окраинам Вилюйской и Тунгусской синеклиз. Не
менее широко они распространены в Урало-Тянь-Шаньской, Казахстанской, Таймырской
и Верхояно-Чукотской геосинклинальных областях; их выходы известны в Кавказской
и Монголо-Охотской складчатых системах. С. с. в СССР представлена в основном
морскими фациями платформенного и геосинклинального типов. Наиболее полные
и детально изученные разрезы платформенных формаций известны в Подолии
и Прибалтике. Разрез силура Подолии является опорным для территории СССР
и мировым парастратотипом границы силура и девона. Платформенные отложения
обычно представлены непрерывными сериями карбонатных и глинистых пород,
содержащих остатки разнообразной бентосной и реже планктонной фауны. В
платформенных разрезах наблюдаются перерывы между ордовиком и силуром,
особенно значительны в отложениях лландоверийского яруса. В складчатых
областях наиболее полные разрезы - на Урале и Пай-Хое, в Тянь-Шане, Казахстане,
Туве, на Таймыре и С.-В. СССР.Геосинк-инальные формации характеризуются
развитием мощных вулканогенных и пирокластических толщ основного и кислого
состава, глинистых и кремнистых пород, песчаников, реже конгломератов;
карбонатные осадки представлены слоистыми и рифогенными известняками. Для
всех складчатых областей на терр. СССР характерны чёрные углисто-кремнисто-глинистые
сланцы с граптолитами.
Полезные ископаемые.< Отложения
силура содержат ряд важных полезных ископаемых. Осадочно-вулканогенные
породы Урала и Норвегии вмещают мед-ноколчеданные руды. С кремнистыми толщами
Юж. Урала и Ср. Азии связаны месторождения марганца и фосфоритов. В США
(штаты Нью-Йорк и Алабама) разрабатываются железорудные месторождения,
приуроченные к грубообломочным лландоверийским породам, а также месторождения
гипса и соли (центр. часть шт. Нью-Йорк).
Лит.: Стратиграфия
СССР. [т. 5]. Силурийская система, М., 1965; Атлас литологопалеогеографических
карт СССР, под ред. А. П. Виноградова, т. 1, М., 1968; Бандалетов С. М.,
Силур Казахстана, А.-А., 1969; Силур Эстонии, под ред. Д. Л. Кальо, Таллин,
1970; Опорный разрез силура и нижнего девона Подолии, Л., 1972; Correlation
of the North American Silurian rocks, ed. W. B. N. Berry, A. J. Boucot,
Boulder, 1970 (Geological Society of America. Special paper, № 102): Cocks
L. R. M. [a. o.J, A correlation of Silurian rocks in the British Isles,
"Journal of the Geological Society", 1971, v. 127, p. 103-36; С h 1 u p
aс J., The silurian-devonian boundary in the Barrandian,
"Bulletin of Canadian Petroleum Geology", 1972, v. 20, № 1.
Т. Н. Корень.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я