Кіріспе
Ордовик дәуірінің үшінші және соңғы кезеңі – Хирнантиан. Бұл палеозой дәуірінің ордовик кезеңінің халықаралық деңгейде мойындалған соңғы кезеңі. Ол шамамен 1,4 миллион жылға созылды, Ma (миллион жыл бұрын) дейін. Хирнантианның басында суық температура, кең ауқымды мұздану және теңіз деңгейінің күрт төмендеуі байқалды. Хирнантианның соңында температура көтерілді, мұздықтар еріді және теңіз деңгейі мұздануға дейінгі деңгейге немесе одан сәл жоғары деңгейге қайта келді. Көптеген ғалымдардың пікірінше, осы климаттық құбылу сол кезде болған жаппай жойылуға себеп болды. Шындығында, Хирнантиан (сонымен қатар Ордовик аяқталуы және Ордовик-Силлур деп те аталады) жаппай жойылу оқиғасы геологиялық тарихтағы екінші ең ірі оқиға болып табылады. Теңізде тіршілік ететін түрлердің шамамен 85%-ы қырылды. Одан ірі жойылу тек Перм дәуірінің соңында болды. Дегенмен, көптеген ұсақ жойылу оқиғаларынан өзгеше, Ордовик кезеңінің соңындағы оқиғаның ұзақ мерзімді салдары салыстырмалы түрде шамалы болды. Климаттық құбылудан кейін климат бұрынғы күйіне оралды, ал аман қалған түрлер көп ұзамай (екі-үш миллион жыл ішінде) мұздануға дейін болған түрлерге өте ұқсас түрлерге эволюциялады.
The Hirnantian is the final internationally recognized stage of the Ordovician Period of the Paleozoic Era. It was of short duration, lasting about 1.4 million years, from to Ma (million years ago). The early part of the Hirnantian was characterized by cold temperatures, major glaciation, and a severe drop in sea level. In the latter part of the Hirnantian, temperatures rose, the glaciers melted, and sea level returned to the same or to a slightly higher level than it had been prior to the glaciation. Most scientists believe that this climatic oscillation caused the major extinction event that took place during this time. In fact, the Hirnantian (also known as the End Ordovician and the Ordovician Silurian) mass extinction event represents the second largest such event in geologic history. Approximately 85% of marine (sea dwelling) species died. Only the End Permian mass extinction was larger. Unlike many smaller extinction events, however, the long term consequences of the End Ordovician event were relatively small. Following the climatic oscillation, the climate returned to its previous state, and the species that survived soon (within two or three million years) evolved into species very similar to the ones that existed before.
Атау және тарихы
Хирнант қабаты Уэльстің солтүстігіндегі Баладан оңтүстікке қарай орналасқан Хирнант шатқалының атымен аталған. Cwm Hirnant валли тілінде "ұзын ағынның аңғары" деген мағынаны білдіреді. Бұл қабатты 1933 жылы Б. Б. Банкрофт енгізген. Банкрофттың ұсынысы бойынша, Хирнант қабаты Хирнант әктасын және оған байланысты шөгінді формацияларды қамтыды. Бұл формациялар ордовик шөгінділерінің ең жоғары бөлігінде орналасқан және брахиоподтар, трилобиттер және басқа да "қабықты" немесе қатты қабықталған жануарларды қамтитын фаунаға тән болды. 1966 жылы Д. А. Басетт, Гарри Блэкмор Уиттингтон және А. Уильямс Лондон геологиялық қоғамы журналында Хирнант қабатын нақтылауды ұсынды. Бұл кеңейту Хирнант қабатына Фоэл-и-Динас сазды тастарының барлығын қосты, оның құрамында Хирнант әктасы да бар. Осы кеңею Хирнант қабатын қазіргі көлеміне жеткізді.
Жалпы әлеуметтік бағдарлама
Хирнантианның GSSP – Ичан қаласының (Хубэй, Қытай) солтүстігіне қарай 42 шақырымда орналасқан Ванцзяван ауылы маңындағы Ванцзяван қимасы. Бұл Вуфенг және оның үстіндегі Лунгмачи формацияларының жер бетіне шығуы, ал Вуфенг формациясы Хирнантианның негізін қамтиды. Екі формация да негізінен тақта тас пен шерттен тұрады. Шекара Хирнантиан қимасында Normalograptus extraordinarius граптолит түрінің алғашқы пайда болуымен анықталады. Қосымша белгілер – шекарадан 4 см төменде Normalograptus ojsuensi және шекарадан 39 см жоғарыда Hirnantia фаунасы.
Негізгі оқиғалар
Жоғарыда айтылғандай, Хирнантиан кезінде үлкен климаттық тербеліс болды, бұл ірі бұқаралық жойылу оқиғасына себеп болды деп есептеледі. Хирнант дәуірі басталғанда Жердің климаты ыстық болды және теңіз деңгейі бүгінгіден әлдеқайда жоғары болды. Теңіздер әртүрлі жануарлар дүниесіне толы еді. Дегенмен, Хирнантиан басталған кезде осы түрлердің көпшілігі қиын жағдайда болғанын және жалпы биологиялық әртүрлілік күрт төмендегенін көрсететін маңызды дәлелдер бар. Хирнантианның басында климат суынып, мұздықтар пайда болғанда теңіз деңгейі төмендеді. Бұл төмендеудің тереңдігі Невада және Ютадағы зерттеулерге сүйенсек, 50 метрден астам, ал Норвегия мен Ұлыбританиядағы зерттеулер бойынша 100 метрден астам деп бағаланады. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, әлем бойынша теңіз деңгейі шамамен 80 метрге төмендеді. Бұл төмендеу сол кезде әлемнің барлық аймақтарында кеңінен таралған, жайылымды сулы континенттік шельфтерді құрғатып, ашыққа шығарды, нәтижесінде осы жайылымды сулы ортаға тәуелді көптеген түрлер жойылды. Аман қалған түрлердің саны айтарлықтай азайды. Соның салдарынан әлем мұхиттарының биологиялық әртүрлілігі күрт төмендеді. Бұл мұздық кезеңде (ғалымдар кейде жаһандық суық климат пен мұз басу кезеңдерін осылай атайды) аман қалған түрлер бейімделуге кірісті. Салқын ортада өмір сүретін түрлер бұрынғы ыстық кезеңде гүлдеген жылы ортада өмір сүретін түрлерді ығыстырды (ғалымдар үшін «жылы үй»). Бірақ түрлер бейімделісімен бірге климат тағы да өзгерді. Хирнантианның соңғы кезеңінде температура көтерілді, мұздықтар еріді және теңіз деңгейі мұз басудан бұрынғы деңгейге немесе тіпті одан да жоғары көтерілді. Ашық шельфтер суға батты, бұл алғашқы жойылу оқиғасынан аман қалған жануарлардың тағы да жойылуына әкелді.
Кездесу
Хирнантианның өзіне ерекше радиометриялық жас анықтамалары жоқ болғанымен, Хирнантианды шектеуші екі жас анықтамасы бар. Екеуі де Ұлыбританиядағы Добс-Линн аймағынан алынған. Ескісі – жергілікті Хартфелл тақталы құрылымдарынан. Онда табылған цирконның күл шөгіндісі 445,7 миллион жыл бұрын дауірленген, қателік маржасы плюс-минус 2,4 миллион жылды құрайды. Жаңасы – ерте Сілурийдің Біркхилл тақталы құрылымдарынан. Радиометриялық жас анықтау арқылы табылған циркон үлгілері тағы бір күл шөгіндісінде 438,7 миллион жыл бұрын дауірленген, қателік маржасы плюс-минус 2,1 миллион жылды құрайды. Осы жас анықтамаларын негізге ала отырып, ғалымдар биостратиграфиялық сәйкестік әдістерін қолданып, Хирнантиан кезеңіндегі түрлі оқиғалардың уақытын шамамен анықтай алды.
Бөлімшелер
Гирнантианда екі граптолит биозонасы бар, және олардың ұзындығы шамамен бірдей. Гирнантиан қабатының негізі (басталуы) геологиялық тіркемелерде алғаш рет кездесетін Normalograptus extraordinarius граптолитімен анықталады, сондықтан Normalograptus extraordinarius биозонасы Гирнантианның ерте (немесе төменгі) бөлігін белгілейді. Кейінгі (немесе жоғарғы) бөлігі Normalograptus persulptus граптолитінің алғашқы пайда болуымен анықталады, ал Normalograptus persulptus биозонасы содан бастап Гирнантианның соңына дейін созылады. Бұл сонымен қатар Ордовик периодының аяқталуын көрсетеді. Бұл биозоналар Гирнантиан қабатында болған оқиғаларды мерзімдеуді қосымша нақтылауға мүмкіндік береді.
Палеогеография
Хирнантиан кезінде әлемнің құрлықтарының көп бөлігі Гондвана деп аталатын суперконтинентке бірікті, ол оңтүстік ендіктерде орналасып, Оңтүстік полюсті жапқан. Бұл Оңтүстік Америка, Африка, Австралияның көп бөлігі, Үндістанның басым бөлігі және Антарктиданы қамтыды. Қазіргі Батыс Африка сол кезде полюсте болды, ал Оңтүстік Америка Африканың батыс жағалауымен жалғасқан күйде, жақын жерде орналасқан. Африканың шығыс жағалауында Антарктида мен Үндістан, ал Австралия олардан солтүстікке қарай, экватордың бойында жатқан. Австралияның солтүстігінде Жаңа Гвинея орналасқан. Бұл, мүмкін, әлемдегі ең солтүстік құрлықтың нүктесі болған, 30 градус солтүстік ендігінен жоғары орналасқан. Оның солтүстігінде бүгінде Панталассия мұхиты деп аталатын кең, үздірілмейтін теңіз жатқан. Флорида, Оңтүстік Джорджия, Миссисипи, Алабама және Оңтүстік Каролина жағалаулары әлі Солтүстік Америкаға қосылмаған, Африка мен Оңтүстік Америка арасындағы кеңістікке кіріп, Оңтүстік полюске өте жақын болған. Солтүстік Американың қалған бөлігі (ғалымдар Лоренция деп атайды) Гондвананың солтүстігінде және батысында, салыстырмалы түрде жылы климатпен орналасқан. Қазіргі орналасуынан шамамен 45 градусқа бұрылған, бүгінгі АҚШ-тың шығыс штаттары континенттің оңтүстік-шығыс жағалауында, ал қазіргі оңтүстік-шығыс штаттарының жағалау аймақтары оңтүстікке қарап жатқан. Лоренцияның шығысында, ұзын, тар теңіздің ар жағында Балтика орналасқан. Қазіргі Норвегия, Швеция, Финляндия, Дания, Солтүстік-Шығыс Германия және Урал тауларының батысындағы Ресейден тұратын бұл аймақ солтүстікте экватордан бастап, оңтүстікте 30 градус ендіктен асып кеткен. Оның оңтүстік-батыс шетінен батысқа қарай созылған арал тобын қазіргі ғалымдар Авалония деп атайды. Бұл бүгінгі Ұлыбритания мен Ирландияның оңтүстік бөліктерін, сондай-ақ Ньюфаундленд, Нова-Скотия, Нью-Брансуик және Жаңа Англияның шығыс жағалауларын қамтиды.
Аймақтық кезеңдермен байланысы
Хирнантиандық кезең қазір халықаралық деңгейде қабылданған, нақты белгіленген басталуы мен аяқталуы бар кезеңді көрсетеді. Дегенмен, ол XIX ғасырда Ұлыбританияда аймақтық саты ретінде пайда болды және бүгінге дейін солай болып қала береді. Әлемнің әртүрлі аймақтары геологиялық уақыттың период деңгейінен төмен жергілікті бөліністерге ие болғандықтан, төмендегі тізім осы аймақтық сатылардың (немесе кейбір жағдайларда эпохалардың) және халықаралық тұрақты Хирнантиандық кезеңнің арасындағы сәйкестікті көрсетеді. Австралазия – Хирнантиандық кезең шамамен аймақтық Болиндия эпохасының жоғарғы 20% бөлігіне тең. Балтика – Хирнантиандық кезең аймақтық Поркуни сатысының жоғарғы 50% бөлігімен эквивалентті. Қытай – Хирнантиандық кезең шамамен аймақтық Вуфенг сатысының жоғарғы 25% бөлігіне тең. Солтүстік Америка – Хирнантиандық кезең аймақтық Гамахиан сатысының толық бөлігімен эквивалентті. Ұлыбритания – Хирнантиандық кезең аймақтық Хирнантиандық сатысына шамамен тең, ол сәл ертерек басталады (шамамен 100 000 жыл бұрын). Аймақтық Хирнантиандық саты Ашгилл эпохасының жоғарғы 20% бөлігін құрайды.