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志留纪时期

志留纪时期
志留纪(Silurian Period)(笔石的时代,陆生植物和有颌类出现)是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。本纪始于距今4.38亿年,延续了2500万年。由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。志留纪可分早、中、晚三个世。
志留系三分性质比较显著。一般说来,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升,表现了一个巨大的海侵旋回。志留纪晚期,地壳运动强烈,古大西洋闭合,一些板块间发生碰撞,导致一些地槽褶皱升起,古地理面貌巨变,大陆面积显著扩大,生物界也发生了巨大的演变,这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期。
志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位,但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。如笔石动物保留了双笔石类,新兴的单笔石类也很繁盛;腕足动物内部的构造变得比较复杂,如五房贝目、石燕贝目、小嘴贝目得到了发展;软体动物中头足纲、鹦鹉螺类显著减少,而双壳纲、腹足纲则逐步发展;三叶虫开始衰退,但蛛形目和介形目大量发展;节肢动物中的板足鲎,也称“海蝎”在晚志留世海洋中广泛分布;珊瑚纲进一步繁盛;棘皮动物中海林檎类大减,海百合类在志留纪大量出现。
脊椎动物中,无颌类进一步发展,有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现,这在脊椎动物的演化上是一重大事件,鱼类开始征服水域,为泥盆纪鱼类大发展创造了条件。
植物方面除了海生藻类仍然繁盛以外,晚志留世末期,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,这是生物演化的又一重大事件。
志留纪生物群示意图
志留纪地层在世界范围内分布很广,当时的浅海海域广泛分布于亚洲欧洲北美洲的大部分地区,以及澳大利亚、南美洲的一部分地区。非洲和南极洲除个别小区外,当时均为陆地。中国的志留系分布不如奥陶系广,整个华北地区一般缺失志留纪地层,大部分华南地区的志留纪地层限于兰多维利世或可能的文洛克世最初期。华南是中国志留系研究的标准地区,研究基础最好。过去划分的龙马溪组、罗惹坪组和纱帽组分别被归入下、中、上志留统,经近年研究,宜全部归入早志留世兰多维利统。
中国的志留系除中期地块外,分布较广。兰多维利统在扬子地区发育最好,是研究兰多维利统必不可少的关键地区。在扬子地区的兰多维利世,初期为含笔石的黑色页岩和页岩,以龙马溪为代表;中、晚期普遍出现壳相层和碳酸盐地层;晚期在扬子地区的北缘出现生物岩礁和海相红层。兰多维利世之后,扬子地区普遍上升成陆。地层区划是由不同古板块控制的。不同古板块上发育的志留系可以作为不同的大区。同一古板块中的稳定地区和活动地区可以作为地层区,地层分区主要根据岩相和生物相带的不同。
金矿
志留纪时期全球主要的地块有冈瓦纳、劳伦、欧洲(波罗的海)、西伯利亚、科累马、哈萨克斯坦、中朝、塔里木、华南等9个。其中最大的是冈瓦纳地块,集中在南半球的高纬度区。其他地块则分布在当时的中、低纬度区,特别是低纬度区。介于劳伦和欧洲两大板块之间的海洋为古大西洋。这一古洋在加里东末期一度闭合,形成加里东褶皱带。劳伦板块与之间的前阿巴拉契亚洋闭合后形成阿巴拉契亚褶皱带。劳伦板块与欧洲板块在志留纪末期相遇碰撞,形成广泛沉积老红砂岩的欧美大陆。当时的西伯利亚板块与现今的地理方位几乎转了180°哈萨克斯坦板块是由数个中间地块联合而成,介于西伯利亚与塔里木两个板块之间。无论从动物群特征或海相红层等沉积特征来看,都表明塔里木介于中朝与华南二板块之间。中朝与华南两个板块之间为秦岭洋。
志留纪是一个沉积矿产贫乏的时期。主要的沉积矿产是北美地台上的克林顿沉积铁矿。美国铁矿的10%、盐矿的20%和少量油气资源均来自志留纪地层。阿尔及利亚、利比亚和撒哈拉中部的,大部分也来自志留纪地层。此外,还有西伯利亚、科累马和澳大利亚西部蒸发岩系中的膏盐矿,以及澳大利亚东部的金矿和锡矿在中国志留系中黑色页岩中放射性元素富集,特别是西秦岭地区。在东秦岭的志留系中的小型藻煤已具开采价值,并与铀、钒、钼、镍、钴等元素相伴。志留系灰岩、白云岩是建筑材料和水泥的重要原料。

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