Instuderingsfrågor: fältkurs till Estland Under exkursionen skall du med hjälp av exkursionsguiden, kurskompendierna, fältgenomgångarna + egna observationer kunna besvara följande frågeställningar. Läs även texten rörande jordens & livets utveckling under kambrium-devon i kompendiet Life and Earth History. Fältguiden (elektronisk kopia på studentportalen) är skriven på en tämligen avancerad nivå! Som stöd bifogas här även en regional sammanfattning av balticas geologiska utveckling på svenska (i stolpform!) samt lite förenklat bildmaterial. Lokal SAVIRANNA (Kambrium) Den estniska blåleran ( Blue Clay ) bör kännas bekant för oss svenskar den liknar nämligen på flera sätt våra glaciala lera! På vilka sätt? Vilka två olika betydelser har lera? Är denna enhet en bergart? Varför? Titta på den bifogade estninska underkambriska stratigrafin (fig 1) nedan & jämför med den svenska underkambriska stratigrafin (fig. 15). Hur skiljer de sig år vad gäller litologin? Vilka slutsatser kan man dra om sedimentationsmiljöerna i Estland och Sverige? 1
Figure 1 Vilka fossil innehåller den estniska blåleran? Varför finns det så lite av mellan- och senkambrium i Estland? 2
Lokal - SAKA (Nordestniska klinten) (kambrium-ordovicium) Figure 2 Den nordestniska klinten (Fig. 2-4) är en del av ett långt sammanhängande system av höga branta klippor (på svenska säger vi ibland klev) hur tror man att dessa har bildats? Varför är de branta? I slutet av exkursionen kommer vi att kunna undersöka dessa lager, men här tittar vi bara på utsikten 3
Figure 3 Figure 4 4
Lokal - KOHTLA-NÕMME OIL SHALE MINING MUSEUM (ordovicium) Förhoppningsvis är museet öppet och då får vi även en visning av gruvan! Vilken formation i schemat (fig. 5) nedan är det man bryter här? Jämför med den svenska stratigrafin (fig. 18). Figure 5 5
Vilka typer av bergarter kan vi hitta i gruvan? Vilka fossil kan vi hitta? Hur bildas en oljeskiffer? Finns det andra liknande oljeskiffrar I regionen? Lokal - KALLASTE CLIFF & TORI (devon) Vi hoppar nu från ordovicium till devon! Titta på figur 6 nedan - Vilken del av devon ser vi här? Figure 6 6
Vilken typ av bergart är detta? Vilka sedimentära strukturer kan man se? Vilken typ av sedimentationsmiljö är detta? Varför hittar vi inte sediment av denna alder i Sverige? Det är viktigt att själv kunna rita upp en s.k. geologisk profil som i figure 7 nedan. Vad betyder de olika symbolerna? Vi hittar nog (???!!) inga fossil här, men vilka viktiga fossil finns i devon? Figure 7 Lokal - PULLI CLIFF, Saaremaa (Silur) Nu hoppar vi tillbaka i tiden på Saaremaa finns endast silur (fig 8, 9). Figure 8 7
Figure 9 Vilka typer av bergarter kan vi hitta i vid Pulli? Vilka formationer Vilka fossil kan vi hitta? Vilka typer av sedimentationsmiljöer är representerade? Försök göra en schematisk skiss över profilen (dvs rita av och sätt ut symboler!) Titta på figur 9 ovan vilka formationer på Gotland är av samma ålder? 8
Lokal - NINASE CLIFF, Saaremaa (Silur) Figure 10 Detta är den högsta kustklinten på Saaremaa. Vilka typer av bergarter kan vi hitta? Vilka fossil kan vi hitta? Vilka typer av sedimentationsmiljöer är representerade? 9
Lokal - KAUGATUMA CLIFF, Saaremaa (Silur) Vilka typer av bergarter kan vi hitta i vid Pulli? Vilka delar av silur? Vilka formationer? Vilka fossil kan vi hitta? Vilka typer av sedimentationsmiljöer är representerade? Lokal - OHESAARE CLIFF, Saaremaa (Silur) Gör en s.k. stratigrafisk kolumn (du behöver inte mäta upp lagren exakt) över de blottade totalt c:a 3.5 m med relevanta litologiska symboler (jmfr med fig. 10). Gör en kort beskrivning av lagren (litologi, färg, fossil etc.) bredvid. Fundera samtidigt över hur du kan tolka vad du ser (miljöförändringar etc.). Arbeta gärna i grupper!!! 3 m 2 m 1 m 0 m 10
Lokal - KAARMA, Saaremaa (Silur) Vilka typer av bergarter kan vi hitta i vid Kaarma? Vilka delar av silur? Vilka formationer? Vilka fossil kan vi hitta? Vilka typer av sedimentationsmiljöer är representerade? Figure 11 Lokal - KAALI, Saaremaa (Silur) När bildades denna krater? Hur kan man vara säker på att det är en nedslagskrater? Figure 12 11
Lokal - PAKRI CLIFF (Nordestniska klinten) (kambrium-ordovicium) Här ser vi stora delar av kambrium-ordovicium blottade! Vilka typer av bergarter kan vi hitta i vid Pakri? Vilka formationer? Vilka fossil kan vi hitta? Vilka typer av sedimentationsmiljöer är representerade? Figure 13 12
BALTICAS FANEROZOIKUM Sverige: Skåne (K-O-S, T-J-K-Te), Smålandskusten (K), Öland (K-O), Gotland (K-O-S), Gävlebukten (K-O), Östergötland (K-O-S), Västergötland (K-O-S), Närke (K-O), Dalarna (O-S), Jämtland, autokton (K-O-S) Estland: K-O-S-D Norge: Oslofältet (K-O-S-D-P) Danmark: (K-Te), Bornholm (K-O-S, T-J-K) Finland: Åland (O) + sprickfyllnader (K) KAMBRIUM 544-505 MA Få platser med kontinuerlig sedimentation över prekamb-kamb gränsen - Kina, Sibirien, Newfoundland GSSP på Newfoundland Spårfossil markerar basen av kambrium. INDELNING AV KAMBRIUM 1. Tidigkambrium: Kambriska explosionen 2. Mellankambrium: Trilobiter dominerande 3. Senkambrium: Utdöende bland trilobiter, nautiloider brachiopoder, regression MILJÖ Växthusklimat? Omfattande eustatisk transgression i tidigkambrium (100 Ma) pga den förmodade superkontinenten Pangaea I ("Rodinia") bröts upp Regressioner i mellan-, och senkambrium Kontinenterna ligger isolerade främst vid tropiska latituder Klimat: Ingen polaris? Mest grundvattensavlagringar PALEOGEOGRAFI & TEKTONIK Tektoniskt relativt lugn period Tidigkambrium: kontinenterna relativt samlade Kosmopolitiska faunar Senkambrium: avstånden ökar endemiska faunor ökar Nordamerika & Sibirien: isolerad kontinent, rakt över ekvatorn, tropiska & tempererade latituder, med archaeocyathrev Skandinavien, Östeuropa, Europeiska delen av Ryssland: söder om Nordamerika, saknar rev Resten av världen i Superkontinent: Gondwana KAMBRIUM I BALTICA Utjämning till relativt flat yta efter lång erosion i sen Proterozoikum = Subkambrisk avjämningsyta (Subkambriskt peneplan). Transgression i söder samt norr Underkambrium Fig 14 Sverige & Estland Hardebergasandsten (10-200 m): vit kvartsitisk kvartscementerad sandsten rik på vertikala spårfossil. Strömskiktning, vågmärken, strömrippler. Grunt hav eller undre strandzonen. Västergötland-Östergötland-Närke-Gotland-Sverige: File Haidar Formationen: sandsten
Estland: Lontova: lera. Lukati, Tiskre: sandsten. Fig 15 Mellan- överkambrium Sverige & Estland Mellankambrium: lerstenar, alunskiffer och orstenar, och konglomeratet i Sverige Överkambrium: uteslutande av alunskiffer i Sverige. Innehåller stora linser av alunskiffer. Mycket låg energi. Starkt reducerande bottenmiljö. Uran, Olja! Estland: mest hiatus. mellankambrium och överkambrium saknas vanligen helt. Tunna sandstenar och konglomerat (Ulgase, Kallavere). ORDOVICIUM 505-438 MA GSSP på Newfoundland Problem med global korrelation Basen defineras av planktoniska graptoliter och conodonter Massutödende av marina tropiska faunor: i slutet av ordovician. Regression. Nedisning. INDELNING AV ORDOVICIUM Många problem pga endemiska faunor Olika indelningssätt MILJÖ Byte från växthus till istidsklimat i senordovicium Hög havsnivå kratonerna täckta (Vattenplanet!) högsta under paleozoikum (eller någonsin?) Grunda epikontinentalhav över Nordamerika revbildning under hela ordovicium Karbonatdominerade gruna epikontinentalhav Finns ej nu! Flera stora förändringar i havsnivån - transgression i tidigordovicium Rev i Baltoscandia & Europa under Caradoc & Ashgill Klimatet generellt kallare mot senordovicium & karbonatfabriken i Nordamerika slutar producera Gondwanaland över sydpolen med nedisning Glaciala avlagringar NV Afrika (Sahara)
Havsnivåsänkning i senordovicium PALEOGEOGRAFI & TEKTONIK Ekvatorn över Nordamerika, Grönland & Australien Baltica & mikrokontinenterna England & S Irland närmar sig Laurentia och ekvatorn Gondwana mot S SVERIGE & ESTLAND Confacies-bälten (områden med enhetlig sedimentation). Skånska: Västlig, skånska, Halle- och Hunneberg, Osloområdet, jämtland, undre skollberggrund. Leriga sediment. Rel. djupare. Centrala baltoskandiska. nordöstra polen, västra litauen, lettland, Öland, Bottenhavet, västgötabergen, Siljansområdet, Jämtlands autokton. Kalksedimentation med inslag av lersediment. Ofta röda. Fig 16 Nordestniska. västra delarna omfattar Gotland, och Åland. Ljsugrå sandstenar. Täta och långvarig avbrott i sedimentationen. Diskontinuitetsytor Fig 17
Ortoceratitkalkstenen, karakteristisk för central och nordestniska bältet. Motsvara troligen en miljö till vilken ingen modern motsvarighet finns. SILUR 438-408 MA Få områden med O/S-gräns GSSP Dobb s Linn, Skottland Basen defineras av graptoliter Fig 18 Fig 19 INDELNING AV SILUR Cosmopolitiska faunor Lätt att korrelera 1. Llandovery (Dyfed): 2. Wenlock (staden Much Wenlock): 3. Ludlow (staden Ludlow): 4. Pridoli (Tjeckien): MILJÖ Hög havsnivå över hela världen i tidig silur De ordoviciska glaciärerna smälter Byte från istid till växthusklimat Generellt varmt klimat (karbonater, evaporiter, rev etc.) Små klimatskillnader mellan ekvatorial & polarområdena Havsytesäkning i sen silur
PALEOGEOGRAFI & TEKTONIK Flesta kontinenter kring ekvatorn Kaledoniska orogenesen Baltica & mikrokontinenten Avalonia börjar kollidera med Nordamerika Plattkollisionerna skapar gradvis superkontinentet Old Red (Laurussia) SVERIGE & ESTLAND Lerstenar med graptoliter i Dalarna, västergötland och östergötland. I Västergötland avskuren av diabasgångar. På Gotland och i Estland, revkalkstenar med omgivande lerskiffrar. I Dalarna finns Orsasandstenen, vilken troligen är en kontinental sandsten. Llandovery och Wenlok i Skåne lerstenar. I sen Ludlow den mäktiga Colonusskiffern. I slutet på silur övergång till Rev och skalfacies, de s.k. Öved-Ramsåsagruppen. Övedssandstenen den yngsta bevarade delen av Silur i Sverige Efter detta lyfts havet upp och kontinental avsättning Old Red Sandstone (Övedssandstenen kan vara en medlem av denna). DEVON 408-360 MA GSSP Klonk, Tjeckien Basen defineras av graptoliter och conodonter Hutton s angular unconformity INDELNING AV DEVON Kosmopolitiska faunor Typområden i Belgien & Tyskland 1. Tidig Devon: (Gedinnian, Siegenian, Emsian) 2. Mellan Devon: (Eifelian, Givetian) 3. Sen Devon: (Frasnian, Famennian) MILJÖ Växthusklimat Sammhängande landområde OLD RED: Inre av Laurussia: Laurentia, Baltica, Grönland, Avalonia, norra Tyskland Red beds arida kontinentala klastiska sediment med oxiderat järn Sjöar, floder, deltan med rikt djurliv Marina grunda miljöer i laguner Djupa anoxiska svarta skiffrar Generellt hög havsytenivå lägre än silur? Början på ny nedisning i Gondwana (Sydamerika) PALEOGEOGRAFI & TEKTONIK Kontinenterna tätare ihop Kaledoniska orogenesen fortsätter: Superkontinentet Old Red (Laurussia) färdigbildad Iapetushavet stängt Kontinentkrock Landförbilndelse i mellandevon Bergskedja mellan Laurentia & Baltica Gondwana fortsätter att närma sig Laurasia Fig 20