Bevezetés a földtörténetbe 9. hét
Az ópaleozoikum (~kambrium, ordovicium, szilur, ± devon eleje)
Rendszeres földtörténet: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7
A neoproterozoikum vége Enorama Creek, Ausztrália: az elsı prekambriumi GSSP marinoi glaciogén üledékek és fedı karbonát határa
ediakara idıszak (2006 óta) (új idıszak utoljára 120 éve)
Az Ediacara bióta
Prekambriumi események (hadeikum, archaikum, proterozoikum: az elsı 4 milliárd év) • • • • • • • • • • • • • •
A legısibb kéregeredető anyag: cirkonszemcse, Jack Hills, 4404 Ma A legısibb kızet: Acasta gneisz, 4030 Ma A legısibb szuprakrusztális kızetek: Isua öv, 3810 Ma A legısibb makrofosszília: Dresser Fm., Pilbara kraton, 3480 Ma A legısibb kontinentális platform üledékek: Pongola Fcs., ~3 Ga Kéregképzıdési csúcs: 2,8–2,6 Ga BIF-képzıdési csúcs: 2,63–2,42 Ga Legısibb nagy eljegesedés: ~2,42 Ga Magmatizmus csökkenése és a Nagy Oxidációs Esemény: 2,42–2,25 Ga Magmatizmus globális felerısödése, legısibb foszfáttelepek, elsı eukarióták: ~2,25 Ga Eukarióták diverzifikálódása: 1,78–0,85 Ga Metazoák megjelenése: 850 Ma Globális eljegesedések, Hógolyó Föld: 750–582 Ma (kriogén idıszak) Ediacara bióta megjelenése (ediakara idıszak): 575 Ma
Átmenet a proterozoikumból a fanerozoikumba a kriogéntól a kambriumig
a gazdag élet maradványait ırzı fanerozoikumba
A fosszíliákat alig tartalmazó proterozoikumból
A kambriumi robbanás
A proterozoikum-fanerozoikum határ =az ediakara-kambrium határ
GSSP (határ-sztratotípus): Fortune Head, Új-Fundland, Kanada Összetett, elágazó nyomfosszília elsı megjelenése: Trichophycus pedum
Apróvázas fosszíliák (Small Shelly Fossils, SSF) a kora kambriumban
szilárd vázas állatok
nyomfosszíliák
Burgess pala
váz nélküli állatok
kora kambrium
középsı késı kambrium kambrium
A kora kambrium kulcsfontosságú az evolúcióban
trilobiták Archaeocyatha-k
neoproterozoikum
apróvázasok
Ediacara bióta
A trilobiták megjelenése
Olenellus
Trilobiták evolúciója és rétegtani elterjedése
Archaeocyatha zátonyok a kora kambriumban
Sztromatolitok helyett trombolitok
kevéssé laminált, a mikrobiális szınyeget legelı állatok és bioturbáció megszakítja a rétegzettséget
Más, korai megjelenéső kambriumi csoportok
Brachiopoda
Hyolithes ısi puhatestő
Eocrinoidea tüskésbırő
A kambriumban megjelent szinte minden ma élı állattörzs
A kambriumi robbanás lehetséges magyarázatai
• Fejlıdésbiológia (génkészlet) • Környezet (oxigénszint) • Ökológia (kölcsönhatások, ragadozás)
Kivételes lelıhelyek: Chengjiang és a Burgess pala
Yunnan tartomány, Kína
Jianfengia: lágytest megırzıdése kora kambrium
Eoredlichia:
KAMBRIUMI KÜLÖNCÖK A Burgess Pala ısmaradványai
Lelıhely: Walcott-féle kıfejtı (Yoho Nemzeti Park, Sziklás-hegység, Kanada)
A Burgess pala felfedezıje • a lelıhely felfedezése: 1909 • a washingtoni Smithsonian Institution fıpaleontológusa • legtöbb forma elsı leírója, ismert csoportokba sorolva ıket
Charles Doolittle Walcott
Részlet Walcott terepi jegyzıkönyvébıl
A Burgess pala ısmaradványai
Marrella splendens
a leggyakoribb (> 15 ezer példány) furcsa fejpajzs, antennák, függelékek „csipke rák”
A Burgess pala ısmaradványai
Hallucigenia
az egyik legkülönösebb lábak, tüskék, tapogatók
Rekonstrukciók
Hallucigenia Walcott: Polychaeta (soksertéjő féreg) Onycophora („karmosok”)
Conway Morris: új törzs
A Burgess pala ısmaradványai
Opabinia „ormány” szemek egy kupacban
Rekonstrukciók
Opabinia Walcott: Phyllopoda (Crustacea)
Whittington: új törzs
A Burgess pala ısmaradványai
Anomalocaris
Rekonstrukciók
Anomalocaris Walcott: Crustacea „csúcsaragadozó” proto-ízeltlábú részeit külön írták le
Whittington & Briggs: új törzs
A Burgess pala ısmaradványai
Pikaia
Rekonstrukciók
Pikaia Walcott: Polychaeta (sokdertéjő féreg)
Conway Morris : Chordata
A Burgess pala faunájának evolúciós jelentısége Leletek hovatartozása, rendszertani besorolásuk középutas nézet: A) Ma is élı csoportokba sorolhatók B) Kihalt csoportok tagjai C) „besorolhatatlanok”, önálló csoportokba tartozhatnak
Diverzitás (taxonómiai sokféleség) és diszparitás (morfológiai különbözıség): idıbeli változásaik különbözı modelljei
A Burgess palában megırzıdött fauna alapján ismerhetı meg legjobban a „kambriumi robbanást” követı élıvilág és értelmezhetı ennek evolúciós jelentısége
A tengeri élet ordoviciumi radiációja
Tengeri életközösségek az ordoviciumban
sekélytengeri szesszilis bentosz: Brachiopoda, Crinoidea vagilis bentosz: Trilobita zátony: Tabulata és Rugosa korall, Stromatoporoidea nekton: Cephalopoda plankton: Graptolita
A rövid ordovicium-végi jégkorszak kihalást okozott
Gyorsan újjászervezıdı sekélytengeri életközösségek a szilurban
Szilur zátonykörnyezet életközössége
Proterozoikum-fanerozoikum átmenete és az ópaleozoikum eseményei az élıvilágban • • • • • • • • • • • •
Elsı megırzıdött metazoák: ~750 Ma Globális eljegesedések, Hólabda Föld: ~730–635 Ma (kriogén idıszak) Ediakara idıszak kezdete, GSSP marinoi fedı karbonát bázisán: 635 Ma Ediacara bióta megjelenése (ediakara idıszak): 575 Ma Elsı összetettebb, elágazó nyomfosszília (=kambriumi GSSP): 542 Ma Gyakori apróvázas fosszíliák (SSF): legkorábbi kambrium Archaeocyathák, trilobiták megjelenése: kora kambrium Kambriumi robbanás: szilárd váz, valamennyi állattörzs megjelenése, ragadozók, zátonyok Kambriumi kivételes ısmaradvány-lelıhelyek: Chengjiang (~525–520 Ma), Burgess pala (~505 Ma) Az ordoviciumi (488–444 Ma) radiáció, tengeri gerinctelenek sokfélesége megnı Ordovicium-végi jégkorszak, kihalás A szilurban újjászervezıdı, ismét gazdag tengeri életközösségek
A paleozoikum sztratigráfiai egységei 1. rendszer / idıszak (kronosztratigráfia / geokronológia) (kı / idı) „Like every other branch of natural science founded on observation observation,, we observe that the great mixed masses of the earth's crust are arranged in natural groups, groups, and that the groups succeed in regular order. order. In describing each group, group, we follow the methods of natural history…” history…” Adam Sedgwick, Cambridge-i professzor Roderick Murchison, vagyonos földbirtokos Sedgwick & Murchison, 1835 kambrium: Cambria, Wales latinosított kelta neve után kristályos kızetekre települ, fölötte ısmaradványokban gazdag szilur szilur: walesi néptörzs neve után Murchison, 1839 „I cannot promise to teach you all geology, geology, I can only fire your imagination” imagination”
A paleozoikum sztratigráfiai egységei 2.
Sedgwick & Murchison, 1839 devon: Devonshire neve után Old Red Sandstone, szilur graptolitás rétegek fölött
A paleozoikum sztratigráfiai egységei 3. Lapworth, 1879 ordovicium: walesi néptörzs neve után megoldás Sedgwick és Murchison vitájára a szilurról kompromisszum
A paleozoikum sztratigráfiai egységei 4. • modern kronosztratigráfia: definíció GSSP (határsztratotípus) útján • definíció és tagolás biosztratigráfián nyugszik • kambrium: nyomfosszíliák, apróvázasok, trilobiták • kambrium kezdete: Fortune Head GSSP, Trichophycus pedum
A paleozoikum sztratigráfiai egységei 5. •ordovícium, szilur: graptoliták • szilur/devon határ: Klonk (Suchomasty, Csehország) GSSP • Monograptus uniformis graptolita faj elsı megjelenése • elsıként fogadták el (1972)
A rétegtani egységek ma érvényes nevei mások!
A paleozoikum elejének földtörténeti kortáblázata
A kambriumi idıskála kalibrálása U-Pb cirkon kormeghatározásokkal
Lemeztektonika és ısföldrajz a proterozoikum–fanerozoikum átmenete során Rodinia feldarabolódásától Gondwana összeforrásáig 1.
Li et al. 2008
Rodinia feldarabolódásától Gondwana összeforrásáig 2. riftesedés hozza létre a Csendes-óceán ısét
Brasiliano orogenezis „Pán-afrikai orogenezis” Li et al. 2008
Rodinia feldarabolódásától Gondwana összeforrásáig 3.
Brasiliano orogenezis
„Pán-afrikai orogenezis”
kambrium kezdetére: Gondwana, Laurencia, Baltika, Szibéria, Észak- és Dél-Kína Li et al. 2008
A Wilson-ciklus eredeti leírása igen!
A Kaledonidák: az ópaleozoikumban kialakult orogén öv
Lemeztektonika és ısföldrajz a paleozoikum elején 1.
kontinensek: Laurencia (NAM), Baltika (BAL), Szibéria (SIB), Gondwana (GON) Iapetus-óceán Takoni-szigetív
(TAC)
Lemeztektonika és ısföldrajz a paleozoikum elején 2.
Avalonia (WAV, EAW): riftesedéssel Gondwanáról leszakadó mikrokontinens Takoni-szigetív akkréciója: Takoni orogenezis (Észak-Amerika)
Lemeztektonika és ısföldrajz a paleozoikum elején 3.
Iapetus-óceán záródása
Lemeztektonika és ısföldrajz a paleozoikum elején 4.
Iapetus bezáródása: Kaledóniai orogenezis Laurencia + Baltika kollíziója Laurusszia (=Euramerika) létrejötte Avalonia mögött felnyíló Rhea-óceán
Lemeztektonika és ısföldrajz a paleozoikum elején 5.
Avalonia mikrokontinens akkréciója: Akádiai orogenezis Laurusszia: „Old Red kontinens”, a Kaledóniai-hegységrendszer lepusztulása
Európa egységeinek ısföldrajzi fejlıdésmenete (kambrium–devon) 1.
késı ediakara
Európa egységeinek ısföldrajzi fejlıdésmenete (kambrium–devon) 2.
Európa egységeinek ısföldrajzi fejlıdésmenete (kambrium–devon) 3.
Európa egységeinek ısföldrajzi fejlıdésmenete (kambrium–devon) 4.
Európa egységeinek ısföldrajzi fejlıdésmenete (kambrium–devon) 5.
Kaledonidák dióhéjban a Brit-szigetek példáján
