Слои Бургсвик представляют собой последовательность мелководных морских известняков и песчаников , обнаруженных недалеко от местности Бургсвик в южной части Готланда , Швеция. Слои были отложены в верхнем силурийском периоде, около 420 миллионов лет назад , в теплых, экваториальных водах, часто опустошенных штормами, перед наступающей береговой линией. Формация Бургсвик состоит из двух членов , песчаника Бургсвик и оолита Бургсвик. [1]
Слои состоят из тонких и очень толстых слоев светло-серого, мелкозернистого глинистого песчаника, содержащего небольшой известковый элемент. Песчаники иногда переслаиваются с очень тонкослоистым серо-голубым аргиллитом. Местами песчаник перекрывается верхними слоями Бургсвика, которые состоят из тонкослоистого, светло-голубовато-серого, оолитового известняка с чередующимися песчаными слоями, содержащими проблемные структуры, описанные Мантеном (1966).
Мантен (1966) приходит к выводу, что слои Бургсвика были сформированы довольно близко к береговой линии на пляже, «слегка наклоненном к открытому морю», и что они были значительно переработаны под воздействием приливов и штормов. Доказательства из косой слоистости и следов ряби принимаются как свидетельство подводного происхождения; округлые оолитовые гальки и слегка округлые, отсортированные по размеру окаменелости свидетельствуют о высокоэнергетической среде. Присутствие определенных видов пластинчатожаберных моллюсков предполагает морскую обстановку, а присутствующие толстые раковины также указывают на этот тип среды. Редкие норы, иногда встречающиеся в глинистых линзах, могли образоваться в более спокойных водах, которые были защищены низкими песчаными или рифовыми барьерами от воздействия волн. Присутствуют особенности, которые формируются только на субаэральной почве, включая эрозионные каналы, похожие на выбоины раскопки, грязевые трещины и следы дендритных борозд , и они дают убедительные доказательства того, что части окружающей среды состояли из пляжей или нетронутой растительностью земли, которая иногда высыхала. Подробный петрографический и палеоэкологический анализ верхних и верхних нескольких метров средних слоев Бургсвика, проведенный Стелом и де Коо (1977), подтверждает, что этот участок последовательности был отложен между пляжем и нижней береговой линией; оолиты и онколиты в верхних слоях формируются в «волнующейся мелководной морской обстановке», что подразумевает незначительное приливное влияние. Палеобереговая линия располагалась на северо-востоке, и фации постепенно становятся более морскими по характеру по мере продвижения на юго-запад (Jeppsson 2005).
Недавние исследования показывают, что песчаник на самом деле может представлять собой дельтовые отложения. [2]
Палеогеографические реконструкции позволяют определить положение Готланда во время осадконакопления, и, по-видимому, слои Бургсвика были отложены вблизи экватора (Torsvik et al. 1993). В сочетании с высокими температурами силура это могло привести к очень горячим, гиперсоленым водам. [ необходима цитата ]
Лонг (1993) выделяет три литофации в слоях Бургсвика: слабо обнаженную илисто-песчаную глинистую фацию, доминирующую в нижних слоях, появляющуюся в виде прослоев в средних слоях; мелко- и очень мелкозернистый песчаник; и «биофацию», состоящую из ооидов , онколитов и биокластов . Он оспаривает три интерпретации субаэральных фаций песчаника. В отличие от интерпретации приливно-отливного ила Грея и др. (1974), Лонг предполагает, что она может представлять собой локально возникающие морские отмели, прибрежные пески или пляжные отложения. Приливы не могут быть доминирующим фактором, поскольку перекрестная стратификация обильна; штормовые русла, распознаваемые по холмистой перекрестной стратификации , также распространены, что позволяет предположить, что штормы играли важную роль в формировании ландшафта. Неравномерно выровненные следы толчков и размывов на морском дне показывают, что волны также играли свою роль. Наиболее благоприятным выводом, по-видимому, является то, что фации представляют собой последовательность обмеления — миграцию комплексов песчаных волн, отдельных прибрежных баров (Swift & Field 1981, Brenner et al. 1985) или изолированных баров средней части шельфа (La Fon 1981).
В основном из-за неоднородной природы отложений береговой линии, латеральные вариации интенсивны по всем слоям Burgsvik, что затрудняет корреляцию (Laufeld 1974). Однако, используя недавно доступные данные скважин , Manten (1971) смог дополнительно подразделить слои Burgsvik на 3 элемента, как показано выше. Верхний слой можно распознать по всему поясу обнажений, слегка изменяясь по простиранию и имея характерный нижний контакт. Нижний слой, однако, легко размывается и редко обнажается. Чтобы еще больше усложнить вопрос, область осадконакопления постоянно снабжалась осадком — и, таким образом, заполнялась — с северо-запада. По мере накопления биогермного детрита и терригенного заполнения побережье проградировало, и рифовая зона продвинулась перед ним на юго-запад. Эта картина еще больше осложняется изменениями уровня моря, что делает точную интерпретацию затруднительной (Laufeld 1974).
Корреляция с подразделениями в других частях мира облегчается доступными данными по конодонтам с высоким разрешением ; слои относятся к конодонтовому подразделению Ozarkodina snajdri зоны граптолитов Pseudomonoclimacis latilobus , которая также хорошо представлена, например, в Эстонии (Jeppsson et al. 1994, Jeppsson & Männik 1993).
Наряду с рифообразующими организмами и толстопанцирными Lamellibranchia, упомянутыми выше, слои Burgsvik также представляют интерес для микропалеонтологов. Их тихая тектоническая история — глубина захоронения никогда не превышала 200 метров (660 футов) и «отсутствие термического созревания» (Jeppsson 1983) — означает, что органический материал сохранился относительно невредимым, до уровня качества, с которым едва ли можно сравниться где-либо еще на Земле для пород этого возраста — действительно, сохранность эквивалентна ожидаемой для третичного периода (Sherwood-Pike and Gray 1985). Растворение пород в плавиковой кислоте оставляет органическое вещество невредимым, и были обнаружены предполагаемые грибы ( Ornatifilum ) и фекальные гранулы (Sherwood-Pike and Gray 1985), а также предполагаемые эвглениды (Gray and Boucot 1989): последние представляют особый интерес, поскольку не известно ни одного другого ископаемого эвгленида. Отсутствие морских макроокаменелостей в богатых растениями слоях предполагает, что крупные травоядные или хищники могли отсутствовать, возможно, потому, что глубина воды была настолько небольшой - это могло способствовать сохранению ископаемых (Gray et al. 1974).
Эти пласты стали первым местом, где было установлено, что складки «слоновьей кожи» в морских отложениях представляют собой следы ископаемых микробных матов [3] , которые были самой сложной формой жизни на Земле на протяжении почти 2 миллиардов лет и до сих пор являются основными факторами, поддерживающими жизнь на Земле. [4]
Мартма и др. (2005) приписывают Бургсвику среднелудфордский (верхний лудловский) возраст, что помещает слои в тесную временную близость к событию Лау , массовому вымиранию в конце силура . Они также отмечают положительное значение δ 13 C orgэкскурсия в Burgsvik и нижележащих слоях Eke. Такие экскурсии обычно связаны с уменьшением океанической продуктивности, вызванным массовыми вымираниями. Это также может быть интерпретировано как климат, в основном осадки, контролирующие распределение фаций; высокий δ 13 Cчасто наблюдается в отложениях, образовавшихся в засушливых условиях.
Кэлнер (2005) отмечает, что анахроничные фации наблюдаются в других слоях, охватывающих событие Лау, и помещает слои Бургсвик сразу после этого массового вымирания (Кэлнер 2005b), отмечая наличие конгломератов плоской гальки в нижележащих слоях Эке.
Корреляция с эпизодами PS, постулированными Джеппссоном (1990), предполагает, что отложения происходили во время влажного периода — эпизода P.