1. предмет и задачи на историчната геология

РАННА ПАЛЕОЗОЙСКА ЕРА

Този интервал от геоложката история включва два периода от геохроноложката скала – камбрий и ордовик. Камбрийския период продължава около 40 млн. г., а ордовишкия – 66 млн. г. Целият ранен палеозой е около 106 млн. г. По време на ранната палеозойска ера големият късен протерозойски континент Родиния се разпада, като отделните континенти са били разпръснати около палеоекватора в един пояс от 60^о с.ш. до 60^о ю.ш. Континентите са били заливани прогресивно от морски води, като плитките епиконтинентални морета са достигнали своя максимум на разпространение в средния и късен ордовик. С изключение на късно-ордовишкото заледяване, което е било съсредоточено в Африка, през целия този интервал от 100млн. г. са преобладавали топли климати. През камбрия основните планинообразувателни движения са били съсредоточени в Антарктида, Източна Австралия и Сибирия, а през късния ордовик колизията между източните части на Северна Америка и Норвегия е довела до издигането на планински вериги. Камбрийският период е първия период от геоложката история, при който с достоверност се установява колизията на отделните континенти, поради наличието на многобройни палеомегнитни данни. Основното събитие през камбрийския период е разпадането на континента Родиния и колизията между Източна Гондвана (Индия, Антарктика и Австралия) със Западна Гондвана (Африка и Южна Америка). То е станало през ранния и среден камбрий и е довело до образуването на един общ Гондвански континент, към който са се приобщили Тибет, Южна и Източна Азия (вкл. Индокитай и Малайзия), Арабския п-в, някои части от Близкия Изток, както и територията на България. Този континент е бил разположен основно около палеоекватора. Само някои части от Африка и Южна Америка са били на север. При разпадането на Родиния други континенти са се отделили от Гондвана, като доказателства за това са палеорифтовете и свързаните с тях седименти, запазени по северните и южните крайбрежия на Лавренция, Северозападна Балтика и крайбрежните части на Гондвана. По време на камбрия и ранния ордовик крайбрежията на Лавренция са били пасивни окрайнини и едва през средния ордовик източният съвременен бряг на Северна Америка е бил активна зона на субдукция. По време на камбрия се отваря окончателно океана Япетус, което е резултат от разкъсването на континента Родиния. Той основно е разделял Европа от Северна Америка.

Океанът Япетус е започнал да се отваря още в късния протерозой по местата, където днес се разполага Северния Атлантик. Едно от доказателствата за наличието на голям океански басейн между Северна Америка и Европа по време на ранния палеозой е съществуването на различни фаунистични провинции на тези два континента по това време. Останки от япетуска океанска кора под формата на офиолити и дълбокоморски седименти се срещат като тектонски люспи в Северна Америка и Западна Европа. Източен Ньофаундленд, Нова Скотия и част от Нова Англия (в днешна Канада) са се намирали на европейската част на океана, докато Шотландия и Северна Ирландия са били на неговата северноамериканска част, чак до затварянето на океанския басейн. Несъмнен факт е несъвпадането на колизионната граница, по която двата континента са се събрали през средния палеозой с линията по която са се разделили и се е образувал северния Атлантически океан през мезозойската ера.

Камбрийските скали са широко разпространени на съвременните континенти, което позволява да се даде една по-ясна картина за лика на Земята, в сравнение с протерозойската ера. Разцепването на континента Родиния е довело до образуването на много нови зони на спрединг и съответно до повишаване на морското ниво, което е предизвикало прогресивна морска трансгресия върху континентите. В края на протерозоя морското ниво е било най-ниско от когато и да е било през следващата палеозойска ера. В резултат на това само на изолирани места, като например в Скалистите планини имаме непрекъснат разрез на протерозоя и камбрия. По време на камбрийската трансгресия само части от Гондвана остават над морско ниво, което се дължи частично на регионални издигания, причинени от нагъвателната активност на Панафриканската орогенеза между 800 и 400млн. г. Камбрийското високо морско ниво е причинило една от големите трансгресии в геоложката история. Слаби регресии се наблюдават само в Северна Америка в средата и края на камбрийския период. Тогава се проявява и едно слабо нагъвателно движение, наречено Вермонтска фаза, която в континента Сибирия, е известна като Салаирска.

Тази фаза, която се е проявила през средния и късния ордовик е засегнала преди всичко области на Апалачките планини в Северна Америка. Тя е резултат от започналото затваряне на океана Япетус и колизия на континентални терени. Това е довело до образуването на планински вериги, които са се простирали от Южна Каролина през Нова Англия до Нюфаундленд. Тези високи и млади планини са били източник на голямо количество теригенен материал, който се е отложил в големи предпланински басейни, разположени в западните им подножия. С прогресивното издигане на планинските вериги теригенните седименти са се разпростирали навътре в стабилната платформа, като са достигнали долината на р. Мисури.

4. 
   Молюски – първите фосилни молюски се срещат в долнокамбрийските пластове. Това са моноплакопори от р. Aldanella, които са най-ранните гастроподи. В края на ранния камбрий се появяват първите примитивни цефелоподи от р. Fordilla. В края на камбрия в северен Китай са намерени фосилни останки на същинските охлюви и същински главоноги. Главоногите преживяват бърза адаптивна радиация и са широко разпространени в тропичните морета на ранния и среден ордовик. Те са били основните големи бързо плуващи морски хищници през този период.
   
5. 
   Еволюция на членостоногите – Ръководни фосили от членостоногите за ранния палеозой са трилобитите. Първият трилобит е от р. Naraoia и е нямал твърда черупка. Той е открит в Скалистите планини близо до Калгари в пластове, отложени в самото начало на камбрия. В т.нар. Burgess Shalе e намерена една от най-богатата камбрийска безгръбначна фауна в света. Първите трилобити с твърда калцитна черупка са открити през ранния камбрий в Сибир. Те са от разред Ollenelidae и се разпространяват бързо в Северна Америка, Северна Африка, Балтика и Южна Америка, като измират в края на ранния камбрий. От тях произлизат по-късните трилобити, като р. Paradoxides, p. Olenoides (среден камбрий), p. Tellerina и p. Olenus (късен камбрий). В края на камбрия измират около 95% от камбрийските родове трилобити. Преживелите в по-студени и по-дълбоки води са дали началото на нови трилобитни разреди и родове през ордовика, като Phacopida (p. Phacops), Asaphida (p. Isoteloides), Ptychopariida (p. Triarthrus).
   
6. 
   Еволюция на бодлокожите – Първите находки на ехинодермати са известни от ранния камбрий в Северна Америка. Това са еокриноиди (eocrinoids) и от тях са произлезли цистоидеите, бластоидеите, морските звезди.
   
7. 
   Граптолити – Те принадлежат към полухордовите. Ранните камбрийски представители (p. Dictionema) са били бентосни организми. През ордовика се развиват бързо планктонните представители, които стават ръководни фосили. Най-характерни за ордовика са двойно разклонените форми, като р. Dydimograptus.
   
8. 
   Рифостроители – раннокамбрийските рифове основно са образувани от археоцеати и строматолити. Първите археоцеати се появяват в самото начало на камбрийския период и бързо стават главните рифостроители. В края на ранния камбрий почти тотално измират, като до късния камбрий преживяват само две прости форми, намерени в Антарктида. Археоцеатите са все още с неясен систематичен произход, но повечето палеонтолози приемат, че те са клас от гъбите (тип Spongia). Същинските гъби са подчинен елемент на камбрийскита фауна, но през ордовика стават важни рифостроители. От горната част на средния камбрий главна група рифостроители са строматопорите. До 1960 г. техният систематичен състав беше неясен, докато не беше открит един техен съвременен аналог в Карибско море, който принадлежи към гъбите. Те са основен рифостроител до края на девона и след това от късния триас до ранната креда. От средния ордовик към рифостроителите се включват колониалните ругози и табулатите.
   
9. 
   Гръбначни – първото фосилно гръбначно е безчелюстна риба, открита в къснокамбрийски морски седименти в щата Уайоминг, Скалистите планини. През средния ордовик безчелюстни риби са открити в Боливия и Австралия. Всички ордовишки гръбначни принадлежат към най-примитивния клас на гръбначните – клас Agпatha, които са морски безчелюстни риби.
   
10. 
    Животът на сушата – в пластове от средния ордовик в Либия и Саудитска Арабия са намерени спори и кутикули от сухоземни растения. Предполага се, че това са останки от мъхове (bryophytes). През късния ордовик тези спори се разпространяват на широки площи и са намерени в Северна Америка, Западна Африка и Източна Европа. Първата находка на сухоземна следа от фосили (trace fossil) е открита в късноордовишки палеопочви в Пенсилвания, западно от Таконските планини. Предполага се, че това е следа от моногоножка (myriapods).