Karbon

Var [ 1 ] Periode millioner år
Paleozoikum Permian 298,0 ±0,15
Karbon Pennsylvaniansk 318,1 ±1,3
Mississippi 359,2 ±2,5
devon 416,0 ±2,8
Silur 443,7 ±1,5
Ordovicium 488,3 ±1,7
kambrium 538,8 ±0,2

Karbon er en inndeling av den geologiske tidsskalaen som tilhører paleozoikumtiden ; dette er delt inn i seks perioder hvorav karbon opptar femteplassen etter devon og før perm . Det begynner for 359 millioner år siden og slutter for 299 millioner år siden. [ 2 ] [ 3 ] Navnet Carboniferous betyr «bærer av kull» og stammer fra de latinske ordene carbō ('kull') og ferō ('Jeg bærer, bærer'), og ble laget av geologene William Conybeare og William Phillips . 1822, basert på en studie av britiske bergarter, og gjenspeiler det faktum at mange kullsenger dannet seg globalt i løpet av den tiden. [ 4 ]​ [ 5 ]

I Nord-Amerika er det delt inn i Pennsylvania og Mississippian . [ 6 ] I Europa er det to underavdelinger, den vesteuropeiske og den russiske , som begge er vanskelige å korrelere med hverandre og med den nordamerikanske.

Det er preget av det faktum at store forlengelser av skoger suksessivt ble begravd, i det som er kjent som kollapsen av den tropiske karbonskogen , og ga opphav til karbonlag . Ettersom primitiv fisk fortsetter å dø ut , utvider brusk- og benfisk . Amfibier invaderer fastlandet og krypdyr begynner sin utvikling, som vil nå sitt klimaks i løpet av juraperioden . I øvre karbon florerer det med insekter , noen veldig store, for eksempel " libellene " på nesten seksti centimeter med utstrakte vinger, og trær opp til 40 m, som Lepidodendron . Dette forklares av den høye konsentrasjonen av oksygen i atmosfæren , som ifølge estimater nådde 35% (for tiden er den 21%).

Karbon er en veldig tektonisk aktiv tid i jordens historie . I løpet av denne perioden fant den hercyniske eller variske orogenien sted, noe som ga opphav til dannelsen av megakontinentet Pangea . Klimatisk endte det med en isbreing , der isbreer spredte seg over hele sentrale og sørlige Pangea .

Karbon underavdelinger

Den internasjonale kommisjonen for stratigrafi (ICS) [ 2 ] anerkjenner to delperioder, seks epoker/serier og syv aldre/stadier i Karbon, fordelt i rekkefølge fra nyeste til eldste som følger:

var
Erathema 		Systemperiode
_ 		Periodeserien
_ 		Gulv alder
 Relevante hendelser Start, om
millioner
av år
Paleozoikum Permian 299,0±0,8
Karbon
[ 7 ] _		 Pennsylvaniansk
_ 		Øvre / sen Gzhelian De bevingede insektene diversifiserer seg plutselig, noen ( protodonatos og palaeodictiopteros ) av stor størrelse. Amfibier er rikelig og diversifisert. Tidlige krypdyr og skoger ( skjelltre , bregner , Sigillaria , gigantiske kjerringroker , Cordaites , etc.). Høyere oksygennivå enn noen gang. Goniatitter , brachiopoder , mosdyr , muslinger og koraller florerer i havet . Testate foraminifera formerer seg. 303,7±0,1
Kasimovian 307,0 ±0,1
Medium Moscovian 315,2±0,2
Lavere / tidlig Basjkir 323,2±0,4
Mississippi Øvre / sen Serpukhovian Store primitive trær , tidlige terrestriske virveldyr og amfibiske sjøskorpioner lever i elvemunninger ved kysten . Lobefinnede rhizodonter er store ferskvannsrovdyr. I havene er de første haiene vanlige og svært mangfoldige; pigghuder ( krinoider og blastozoer ) rikelig. Koraller , bryozoer , goniatitter og brachiopoder ( prodúctidos , espiriferidos , etc.) er svært vanlige. I stedet avtar trilobitter og nautiloider . Isbreing over østlige Gondwana . 330,9±0,2
Medium viseense 346,7±0,4
Lavere / tidlig Tournaisian 358,9±0,4
devon 416,0±2,8
Silur 443,7±1,5
Ordovicium 488,3±1,7
kambrium 538,8 ±0,2

I Europa er inndelingen som tradisjonelt brukes forskjellig, og er ekvivalensene mellom de europeiske og de som tidligere er angitt (ICS) som følger:

Systemperiode
_ 		Periodeserie (
Nordvest
-Europa) 		Etasjealder (
Nordvest
-Europa) 		Varighet, i
millioner
av år 		Epoch
Series
(ICS) 		Gulvalder (
ICS
) 		Varighet, i
millioner
av år
Permian seinere
Karbon Schlesisk Stephanian 299-306,5 Pennsylvaniansk Gzhelian 299–303,9
Kasimovian 303,9–306,5
Westfalsk 306,5-315 Moscovian 306,5–311,7
Basjkir 311,7–318,1
Namurisk 315-326,4
Mississippi Serpukhovian 318,1–326,4
Dinantian viseense 326,4–345,3 viseense 326,4–345,3
Tournaisian 345,3–359,2 Tournaisian 345,3–359,2
devon tidligere

Paleogeografi

I tidlig karbon ble det globale fallet i havnivået som skjedde på slutten av Devon reversert, og havnivået steg, og skapte utbredt epikontinentale hav. [ 8 ] Det var også et fall i polare temperaturer i sør, faktisk var sørlige Gondwana isbre gjennom hele perioden. Men disse forholdene hadde tilsynelatende liten effekt i tropene, der frodige skoger blomstret i sumper bare noen få grader nord for de sørlige polare isbreene.

Store deler av Europa og Nord-Amerika lå på ekvator, noe som fremgår av tykke kalksteinsforekomster. De karbonholdige bergartene i Europa og Nord-Amerika består av en rekke kalkstein, sandstein, skifer og kullforekomster, kjent som " syklothemer " i USA og " kulltiltak " i England. Vi kan dele paleogeografiske hendelser i to:

  1. Globalt fall i havnivået på grunn av utvidelsen av Gondwana-breene som forårsaker en betydelig regresjon og en avkjøling av klimaet. Dette skapte omfattende epikontinentale hav og Mississippian karbonatforekomster. Fallet i temperaturer på sørpolen førte til dannelsen av isbreer i den sørlige delen av Gondwana, selv om det ikke er kjent om isdekkene begynte i Devon eller ikke.
  2. Massiv utryddelse av havliv, som påvirket crinoider og ammonoider med tap på henholdsvis 40 og 80 % av deres slekter.

Karbon var en tid med aktiv fjellbygging på grunn av sammensetningen av superkontinentet Pangea . De sørlige kontinentene forble samlet i superkontinentet Gondwana , som kolliderte med Euramerica ( Europa pluss Nord-Amerika ) langs linjen til dagens østlige Nord-Amerika. Denne kontinentale kollisjonen ga opphav til Hercynian Orogeny i Europa og Alegenian Orogeny i Nord-Amerika , i tillegg til å utvide de nyopprettede Appalachene sørover som Ouachita-fjellene . Samtidig ble mye av det som nå er den østlige delen av den eurasiske platen med Europa langs Ural -linjen . Det meste av mesozoikumtidens superkontinent Pangea ble nå gjenforent, selv om Nord-Kina (som kolliderte i slutten av karbon) og Sør-Kina fortsatt var skilt fra Laurasia . I det øvre karbon har Pangea form av en "O".

Det var to store hav i Karbon, Panthalassa , det globale havet, og Paleo-Tethys , som var innenfor "O" av Pangea under Karbon. Andre mindre hav avtok i størrelse og forsvant til slutt. Rheichavet ble stengt ved sammenføyningen av Nord- og Sør-Amerika, det lille, grunne Uralhavet ble stengt av at de baltiske og sibirske kontinentene kolliderte , og skapte Uralfjellkjeden , og Proto-Tethyshavet , stengt av Nord-Kinas kollisjon med Sibir .

Klima

Den første delen av Karbon var stort sett varm og fuktig og dette favoriserte vekst av skog, mens i siste del av perioden ble klimaet avkjølt. Isbreer skjedde i Gondwana, forårsaket av forskyvningen av dette superkontinentet mot sør, som vil fortsette under Perm. På grunn av mangelen på tydelige markører blir avsetninger fra denne istiden ofte referert til som perm-karbon.

Paleobiologi

Marint liv ligner på devon , bortsett fra fraværet av flere grupper av oseaniske organismer som døde i masseutryddelsen i Devon. Insekter utvikler seg til sitt moderne utseende. Nye typer trebregner dukker opp , som koloniserte sumpene som gradvis ble mindre og erstattet av frøbregner (som i tilfellet med Glossopteris ). Skogene Calamites , Lepidodendron og Sigillaria skiller seg ut . Det er en stor utvidelse av amfibier som dominerte terrestriske habitater og ble fortløpende erstattet av reptiler som var fullstendig tilpasset det terrestriske miljøet, som i tilfellet med Hylonomus .

Marin paleozoologi

Under nedre karbon spilte kalkalger en dominerende rolle i dannelsen av kalsiumkarbonatbarriererev langs kysten. Beboerne av revene var tabulerte og grove koraller . Det dukker opp gigantiske brachiopoder ( prodúctidos ) som opplevde stor suksess med en rekke tilpasninger (forankringsrygger eller koniske former satt sammen og dannet solide rammer), og utgjorde basen som korallene slo seg ned på. Asteridae , Echinoidea , gastropoder , muslinger og foraminiferer utgjorde den mobile bunndyren. Faste og suspensivorøse epibentiske mosdyr , crinoider og brachiopoder opplevde stor stråling. Crinoidene dannet omfattende enger som hadde fremgang i områdene med rolig vann i laguner , og ga opphav til viktige kalkansamlinger etter deres død. Fenesthelid bryozoankolonier , sammen med kalkalger, bidro til revdannelse. Fusulinider er en gruppe store foraminiferer som dukker opp i det grunne havet i Nedre karbon og gjennomgår en stor adaptiv stråling under øvre karbon og perm . Selv om de er encellede organismer med skjell , overskred noen arter 10 millimeter; de er viktige guidefossiler . Visse grupper av dyr (fundamentalt crinoider og foraminifer) bidro med en enorm mengde skjelettavfall til dannelsen av kalkstein (fjellkalkstein). Andre viktige grupper av tiden var ammonoidene og chondrichthyanene (haier og deres slektninger). Mange fisker bebodd de karbonholdige hav.

Terrestrisk paleozoologi

De fossile restene av terrestriske insekter , edderkoppdyr og myriapoder som er kjent så langt er fra slutten av karbon, men så langt ikke fra tidlig karbon. Den første ekte priapula dukket opp i løpet av denne perioden. Mangfoldet deres, ser det ut til, viser at leddyrene var godt utviklet og allerede tallrike. Dens store størrelse kan tilskrives luftfuktigheten i miljøet (for det meste sumpete bregneskoger) og til konsentrasjonen av oksygen , som i jordens atmosfære under Karbon var mye høyere enn den er i dag.

Dette krever mindre anstrengelse for leddyr å puste , og de kan vokse seg mye større opp til 2,6 meter i lengde, slik tilfellet er med tusenbein Arthropleura , den største kjente terrestriske virvelløse dyr gjennom tidene. Insektgrupper inkluderer store Protodonata -rovdyr (griffefluer) som Meganeura , en gigantisk øyenstikker med et vingespenn på omtrent 75 cm (30 tommer) – det største flygende insektet som noen gang har eksistert på planeten.

Andre grupper er Syntonopterodea (evolusjonære slektninger til dagens maifluer), rikelig og saftsugende palaeodictyopteroidea , forskjellige planteetende protorthoptera , og tallrike basale Dictyoptera (forfedre til kakerlakker). Mange insektfossiler er hentet fra kullsengene Saarbrücken og Commentry, og fra de hule tømmerstokkene til fossiliserte trær i Nova Scotia. Noen britiske kullfelt har gitt gode eksemplarer: Archeoptitus , fra kullfeltet i Derbyshire, hadde et vingespenn som strekker seg til mer enn 35 cm; noen eksemplarer (Brodia) viser fortsatt fargerike stier på vinger. På trestammene til Nova Scotia er det funnet landsnegler ( Archaeozonites , Dendropupa ).

Inntil nylig stammet de eldste kjente reptilene fra senkarbon. I 1991 ble et mulig reptil ( Westlothiana lizziae ) beskrevet i nedre karbon i Skottland , selv om vi ikke kan si hvilke amfibier som var dens nærmeste forfedre, og heller ikke hvilke reptiler dens direkte etterkommere. Da dukker Hylonomus og Paleothyris opp , slanke dyr (20 centimeter lange), med et relativt lite hode typisk for krypdyr (omtrent en femtedel av lengden på stammen, i stedet for en tredjedel eller en fjerdedel, som vanlig hos amfibier). Hodeskallen er høy (en egenskap som er arvet fra reptiliomorfe amfibier), og komplekset av bein som amfibier har på baksiden av skallen er mye mindre. Skjelettene er lette, og bevarte de lateralt utvidede lemmene og de små bryst- og bekkenbeltene til amfibier. Hendene og føttene deres har veldig lange fingre, som de til moderne øgler. Disse tidlige krypdyrene brukte sannsynligvis sine skarpe tenner til å stikke hull i skjellaget til insekter, mens de fleste amfibier manglet bittstyrke på grunn av deres lave hodeskaller og svake kjever. Begge disse tidlige reptilene er funnet inne i fossiliserte trestubber i Nova Scotia , Canada . Avføringsrester indikerer fôring av insekter og snegler.

Paleobotanikk

Planter ga karbonperioden sitt navn; i ingen andre geologiske intervaller er det så mange plantefossiler. Her ble kullskogene (lavlandssumper, med stor ansamling av trestammer) dannet. De enorme kulllagene representerer en enorm biomasse av nedgravde planter. En forklaring på denne høye konsentrasjonen er at nedbrytningsspesialister ( bakterier , sopp og vegetariske virvelløse dyr) ennå ikke var rustet til å håndtere kjemien til cellulose og lignin . I det nedre karbon er det lite kull og floraer som ligner de i øvre devon , selv om nye grupper oppstår.

I det øvre karbon oppnår de stor evolusjonær suksess, selv om de består av et lite antall slekter, representert av et stort mangfold av arter:

De typiske karbonfloraene fortsatte sin dominans til Nedre Perm for senere å avta. Fordi planter og dyr vokste i størrelse og overflod rundt denne tiden, ble terrestriske sopp enda mer diversifisert.

Kullforekomster

Karbonbergarter i Europa og det østlige Nord-Amerika består i stor grad av en gjentatt sekvens av kalkstein , sandstein , skifer og kullforekomster , kjent som "syklotem" i USA og "kulltiltak" i Storbritannia . I Nord-Amerika består det nedre karbon i stor grad av marin kalkstein, noe som rettferdiggjør delingen av karbon i de to periodene som ble brukt der, Pennsylvania og Mississippian . Karbonkullforekomster var den viktigste energikilden under den industrielle revolusjonen og er fortsatt av stor økonomisk betydning.

De store karbonkullforekomstene skyldes to faktorer. Den første av disse er typen bark på trær i denne perioden (og spesielt utviklingen av ligninfiberbarken ). Den andre faktoren er det lave havnivået som oppsto under karbon, sammenlignet med devon. Dette tillot dannelsen av omfattende lavlandssumper og skoger i Nord-Amerika og Europa. Det antas at dyr og bakterier som er i stand til å fordøye det nye ligninet ennå ikke hadde utviklet seg i løpet av denne perioden.

Disse tidlige plantene gjorde utstrakt bruk av lignin. De hadde et bark-til-ved-forhold på 8 til 1, og til og med så høyt som 20 til 1. Dette står i kontrast til moderne verdier på mindre enn 1 til 4. Denne barken, som må ha blitt brukt til støtte så vel som beskyttelse, hadde sannsynligvis 38% til 58% lignin. Lignin er uløselig, for stort til å passere gjennom cellevegger, for heterogent for spesifikke enzymer og giftig at få andre organismer enn basidiomycetesopp kan bryte ned det. Det kan heller ikke oksideres i en atmosfære med mindre enn 5 % oksygen. Det kan vedvare i jorden i tusenvis av år og hemmer nedbrytningen av andre stoffer. [ 9 ] Sannsynligvis var årsaken til disse høye prosentene av lignin beskyttelsen av planter mot planteetende insekter, selv om den ikke er like effektiv som moderne insektetere. I begge tilfeller kunne tykke karbonavsetninger lett ha blitt dannet i godt drenert jord så vel som i sumper.

Omfattende nedgraving av biologisk produsert karbon førte til en opphopning av overflødig oksygen i atmosfæren. Topp oksygeninnhold er estimert til å være så høyt som 35 %, opp fra 21 % i dag. Dette oksygennivået økte sannsynligvis skogbrannaktiviteten, samt resulterte i gigantismen til insekter og amfibier, skapninger hvis størrelse er begrenset av luftveiene deres, som har begrenset kapasitet for oksygendiffusjon.

Ekstinksjoner

I midten av karbon, skjedde en utryddelseshendelse av eksisterende dyr som sannsynligvis skyldtes klimaendringer, kollapsen av karbon-regnskogen , som endret de enorme kullskogene som dekket ekvatorialregionen i Euroamerica . Denne hendelsen kan ha fragmentert skoger til isolerte tilfluktssteder eller økologiske "øyer", som igjen oppmuntret til dvergdannelse og kort tid etter utryddelse av mange plante- og dyrearter. [ 10 ]

Se også

Notater og referanser

  1. ↑ Fargene tilsvarer RGB-kodene godkjent av International Commission on Stratigraphy . Tilgjengelig på nettstedet til International Commission on Stratigraphy, i «Standard Color Codes for the Geological Time Scale» .
  2. ↑ a b Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) til International Commission of Stratigraphy , status 2009.
  3. ↑ Internasjonalt stratigrafisk diagram, 2008
  4. ↑ Rev. WD Conybeare og William Phillips, Outlines of the Geology of England and Wales …, del I, (London, England: William Phillips, 1822). På side 323 titulerer Conybeare kapittelet "Bok III. Medial eller karbonorden."
  5. ↑ Cossey, PJ et al. (2004) British Lower Carboniferous Stratigraphy , Geological Conservation Review Series, nr. 29, JNCC, Peterborough (s. 3).
  6. ^ "Karbonperioden" . 
  7. ↑ I Europa har et enkelt system eller en periode, Carboniferous , tradisjonelt blitt skilt ut , ikke overveid i Nord-Amerika, der Mississippian og Pennsylvania har blitt brukt i stedet med samme rangering av system eller periode.
  8. ↑ Steven M. Stanley, Earth System History. (New York: W.H. Freeman and Company, 1999), 414.
  9. ↑ Robinson JM 1990 Lignin, landplanter og sopp: Biologisk evolusjon som påvirker fanerozoisk oksygenbalanse. Geolog 10; 607-610, på s. 608.
  10. ↑ Sahney, Sardinia; Benton, Michael J.; Falcon-Lang, Howard J. (2010-12). "Regnskogkollaps utløste karbon tetrapod-diversifisering i Euramerica" ​​. Geology 38 ( 12): 1079-1082. ISSN 1943-2682 . doi : 10.1130/G31182.1 . Hentet 13. september 2021 .  

Eksterne lenker