Триас кезеңінің ең алғашқы ғасыры – Индуан дәуірі

Кіріспе

Ерте триас дәуірінің бірінші кезеңі – Индуан. Индуан – геологиялық уақыт шкаласындағы Ерте триас дәуірінің бірінші кезеңі немесе хроностратиграфиядағы Төменгі триас сериясының ең төменгі сатысы. Ол 251,9 млн жыл бұрыннан басталып, Ma (миллион жыл бұрын) дейін созылады. Индуан кейде Грисбахиан және Динериан субкезеңдеріне немесе субсатыларына бөлінеді. Кезеңдер жаһандық немесе аймақтық деңгейде анықталуы мүмкін. Жаһандық стратиграфиялық сәйкестік үшін Халықаралық стратиграфиялық комиссия (ICS) кезеңнің төменгі шекарасын анықтайтын бір құрылымнан (стратотип) – Глобалды шекаралық стратотип бөлімі мен нүктесінен (GSSP) негізделген жаһандық кезеңдерді бекітеді. Индуанның GSSP-і Қытайдың Мейшан бөлімінің 27c қабатының төменгі жағында анықталған, оның негізгі белгісі – Hindeodus parvus конодонтының пайда болуы (биостратиграфия), ал екіншілік белгісі – 13C және 18O-дың ең төменгі аймақтары (теріс аномалиялар), бұл жойылу оқиғасына сәйкес келеді. 27c қабаты орта қабатты әктастан, үстіне балшықтан және орта қабатты доломиттен, балшықты кальцимикриттен тұрады. Кальцимикрит – алюхемге қарағанда микрит мөлшері көп болатын әктас түрі, және кез келген бөлшектің диаметрі 20 микрондан кем. Индуаннан кейін Оленекиан кезеңі келеді, оның GSSP-і Үндістанның Спита аймағындағы Мад ауылының жанындағы Микин формациясының А 2 қабатының төменгі жағында анықталған, оның негізгі белгісі – Neospathodus waageni конодонтының пайда болуы және 13C шыңы.

Тарих

Триас кезеңінің уақыт шкаласын ұйымдастыру бойынша бірнеше ұсыныстар жасалған. Бүгінге дейін қолданылып келе жатқан триас кезеңдері мен қосалқы кезеңдерінің көпшілігі 1895 жылы австро-венгр геологы Иоганн Август Георг Эдмунд Мойсисовичс фон Мойсвар, австриялық геолог Карл Динер және неміс геологы Вильгельм Генрих Вааген жариялаған еңбекте айқындалған. Олар негізінен Мойсисович пен Динердің Австрия, Италия және Боснияда жүргізген аммониттерді зерттеулері, сондай-ақ Ваагеннің Пәкістанның тұздық жотасындағы жұмыстары негізге алынды. Олар триас кезеңін төрт кезеңге (төменгіден жоғарыға қарай): скиф, динар, тироль және бавария кезеңдері деп бөлді. Скиф кезеңі (төменгіден жоғарыға қарай) брахман және якут кезеңдеріне бөлінді. Брахман кезеңінің төменгі шекарасы Гималайда отоцерас вудварди аммонитінің пайда болуымен белгіленді (австриялық палеонтолог Карл Людольф Грисбах 1880 жылы осы аммонит триас кезеңінің басталуын көрсетеді деп ұсынған), ал жоғарғы шекарасы тұздық жотасындағы кератит аммониттерімен сипатталатын құмтас бөлігімен анықталды. 1956 жылы кеңес палеонтологтары Любов Д. Кипарисова мен Юрий Н. Попов төменгі триас кезеңін олар атаған индуан және оленек кезеңдеріне бөлуге шешім қабылдады. Индуан өзені Индті құрметтейді, себебі олар оны да Инд аймағындағы Мойсисовичтің брахман кезеңдері сияқты бірдей критерийлер мен жерлерді пайдалана отырып шектеді, бірақ сол кезде Сібірде тұрды. Яғни, индуан брахманмен мағынасы бірдей. 1970 жылдары ICS стратиграфияны жаһандық деңгейде стандарттау үшін құрылды. Олар триас стратиграфиясы бойынша кіші комиссияны (STS) құрды, ол 1985 жылы триас стратиграфиясы бойынша алғашқы уақыт шкаласын жариялады. Олар оны төменгі, орта және жоғарғы қатарларға бөлді; төменгі триас индуан және оленек кезеңдеріне бөлінді; ал индуан грисбах және динер кіші кезеңдеріне бөлінді. 1991 жылы жаңартылған уақыт шкаласында олар Тозердің тағы бірнеше ұсыныстарын алып тастады, сондай-ақ индуан кіші кезеңдерін толығымен жойды, бірақ Тозердің олардың бастапқы анықтамалары әлі де аммоноидтарды зерттеуде қолданылады. Сол онжылдықта көптеген геологтар аммонит аймақтарынан бас тартып, кондонттарды қалауға көшті. Осының салдарынан 1996 жылы STS индуанның GSSP-ін H. parvus пайда болған жерде Қытайдың Мейшан қаласына көшірді. Бұл STS бекіткен алғашқы GSSP болды.

There have been several propositions for the organization of the Triassic timescale. Most of the Triassic stages and sub stages, which are still used today, were coined in an 1895 publication by Austro Hungarian geologist Johann August Georg Edmund Mojsisovics von Mojsvar, Austrian geologist Carl Diener, and German geologist Wilhelm Heinrich Waagen. They were defined using ammonite research conducted in large part by Mojsisovics and Diener in primarily Austria, Italy, and Bosnia; as well as Waagen's work in the Pakistani Salt Range. They divided the Triassic into four series (from lowest to highest): the Scythian, Dinaric, Tyrolean, and Bavarian. The Scythian was divided (from lowest to highest) into the Brahmanian and Jakutian stages. The Brahmanian's lower boundary was defined by the appearance of the ammonite Otoceras woodwardi in the Himalayas (Austrian paleontologist Carl Ludolf Griesbach had already proposed this ammonite demarcate the beginning of the Triassic in 1880), and its upper boundary by a section of sandstone in the Salt Range characterized by ceratite ammonites. In 1956, Soviet paleontologists Lubov D. Kiparisova and Yurij N. Popov decided to divide the Lower Triassic series into, what they coined, the Induan and Olenekian stages. The Induan honors the Indus River, as they also bounded it using the same criteria and sites as Mojsisovics' Brahmanian in the Indus region, though they resided in Siberia at the time. That is, the Induan is synonymous with the Brahmanian. In the 1970s, the ICS was founded to globally standardize stratigraphy. They erected the Subcommission on Triassic Stratigraphy (STS), which published its first timescale to Triassic stratigraphy in 1985. They divided it into the Lower, Middle, and Upper series; the Lower Triassic divided into the Induan and Olenekian stages; and the Induan further divided into the Griesbachian and Dienerian substages. In a revised 1991 timescale, they dropped several more of Tozer's considerations, and likewise did away with Induan substages entirely, though Tozer's original definition of them are still in use in ammonoid research. By the same decade, most geologists had moved away from ammonite zones, preferring conodonts. Consequently, in 1996, the STS moved the Induan's GSSP to Meishan, China, with the appearance of H. parvus. It was the first GSSP approved by the STS.

Палеогеография

Индуан кезінде барлық ірі құрлықтар Пангея суперконтинентіне бірігіп, солтүстік бөлігі Лаврентия, ал оңтүстік бөлігі Гондвана аталып кетті. Осы кезде Оңтүстік полюс Антарктидаға жақын болғанмен, оның үстінде емес еді. Шығыс Гондвана 60° оңтүстік ендігінен оңтүстікке, ал батыс бөлігі солтүстікке орналасқан. Мадагаскарда Африка және Үндістан плиталарының арасында үлкен жарылыс аймағы қалыптасып, оларды біртінде бөліп тұрды. Бұл процестің нәтижесінде жаңадан пайда болған Нео-Тетис мұхиты кеңейіп, Палео-Тетис мұхитының орны тартылды. Дамып келе жатқан Нео-Тетистің артында Үндістанды Батыс Австралиядан ығыстырып, аймақ бойынша жанартаулардың пайда болуына себеп болған үлкен жарылыс жатты. Пермдік жойылу кезінде осы жанартаулық белсенділік Панджаль тұзақтарын құрады. Шығыс Австралияда Хантер-Боуэн орогенезі және оған байланысты магмалық белсенділік тоқтады. Бұл оқиғаның қалдықтары, сондай-ақ қазіргі Оңтүстік Африка жағалауындағы Кейп-Фолд белдеуінің алғашқы фазасы Гондванид орогенезімен бұзылып жатыр. Индуан дәуіріне жататын Гуйян биотасының табылуы кем дегенде кейбір аймақтардағы экожүйелердің жетілгендігін көрсетеді. Пангея суперконтинентінің көп бөлігі тіршілікке келмей, шөлді, ыстық және құрғақ болып қалды. Индуанның көп бөлігінде әлемдік биологиялық әртүрлілік және қоғамдық деңгейдегі (альфа) әртүрлілік төмен деңгейде қалып отырды. Жоғары ендіктерде Грисбахиан кезеңінде флорада жалаңаш тұқымдылар басым болды, бірақ Динериан кезеңінде ликоподтар (мысалы, Pleuromeia) басымдыққа ие болды. Бұл өзгеріс Грисбахианның салқын және құрғақ климатынан Динерианның ыстық және ылғалды климатына ауысуын көрсетеді және Индуан кезеңінде Пермдік жаппай жойылудан 500 000 жыл өткен соң болған жойылу оқиғасына нұсқайды. Бұл Пермдік Glossopteris флорасының жойылуына әкелді. Листрозавридтер мен протеросухидтер Индуан кезеңінде құрлықта басымдықты құраған жануарлардың жалғыз тобы болды. Аммоноидтар, жәндіктер және тетраподтар (цинодонттар, қосмекенділер, бауырымен жорғалаушылар және т.б.) сияқты басқа жануарлар сирек болды және Жер бетіндегі экожүйелер 30 миллион жыл бойы қалпына келмеді. Сүйекті балықтарға қатысты, сәулелі қанатты балықтар Перм-триас жойылу оқиғасына көп әсер етпеді, ал целаканттар ерте триас кезеңінде девоннан кейінгі ең жоғары әртүрлілігін көрсетті. Көптеген туыстар Индуан және Оленкий кезеңдерінде космополиттік таралуға ие болды (мысалы, Australosomus, Birgeria, Bobasatrania, Parasemionotidae, Pteronisculus, Ptycholepidae, Saurichthys, Whiteia). Бұл туралы Грисбахиан дәуіріндегі Wordie Creek формациясының (Шығыс Гренландия), Динериан дәуіріндегі Middle Sakamena формациясының (Мадагаскар), Candelaria формациясының (Невада, АҚШ), Микин формациясының (Химачал Прадеш, Үндістан), Daye формациясының (Гуйчжоу, Қытай) және Thaynes тобының (АҚШ-тың батысы), Спатиан дәуіріндегі Helongshan формациясының (Анхуй, Қытай) және Күлті тауы формациясының (Канаданың батысы) ерте триас қабаттарындағы зерттеулер дәлелдейді. Индуан хондрихтиялық балықтарына гибодонттар, неоселахиандар және палеозой тобына жататын евгенодонтид голоцефалиандардың бірнеше тірі қалған түрлері кіреді. Кеміршекті балықтар Индуан кезеңінде сирек кездесетін. Крокодил тәрізді теңіз темоноспондильді қосмекенділер (мысалы, Aphaneramma, Wantzosaurus) Индуан және Оленкий дәуірлерінде кеңінен таралған. Олардың қазбалары Гренландияда, Шпицбергенде, Пәкістанда және Мадагаскарда табылған. Клараия екі жаққа арналған балық Панталасса және Тетис мұхиттарында кеңінен таралған. Геологиялық тұрғыдан ең көне острица (Liostrea) Индуаннан белгілі. Олар тірі аммоноидтардың қабықтарында өскен.

During the Induan, all major landmasses had already amalgamated into the supercontinent Pangea, the northern portion referred to as Laurentia, and the southern portion Gondwana. At this point in time, the South Pole was near but not on Antarctica. Eastern Gondwana lay south of the 60°S, and the western part north. A major rifting zone existed on Madagascar, which was wedged in between the African and the Indian Plate, gradually pushing them apart. This action would eventually expand the newly forming Neo Tethys Ocean at the expense of the Paleo Tethys Ocean. Behind the burgeoning Neo Tethys lay a major rift pushing India away from western Australia, which promulgated volcanoes across the area. During the Permian extinction, this volcanic activity created the Panjal Traps. In eastern Australia, the Hunter Bowen orogeny and related magmatic activity was shutting down. The fold belts from this event, as well as the first phase of those at Cape Fold Belt in what is now the South African coast, were being degraded by the Gondwanide orogeny. The discovery of the Induan aged Guiyang biota shows that at least some locations hosted reasonably complex ecosystems. Much of the supercontinent Pangea remained almost lifeless, deserted, hot, and dry. Both global biodiversity and community level (alpha) diversity remained low through much of the Induan. In higher latitudes, the flora during the Griesbachian was gymnosperm dominated but became lycopod dominated (e. g. Pleuromeia) in the Dienerian. This change reflects a shift in global climate from cool and dry in the Griesbachian to hot and humid in the Dienerian and points to an extinction event during the Induan, 500,000 years after the end Permian mass extinction event. It led to the extinction of the Permian Glossopteris flora. The lystrosaurids and the proterosuchids were the only groups of land animals to dominate during the Induan Stage. Other animals, such as the ammonoids, insects, and the tetrapods (cynodonts, amphibians, reptiles, etc.) remained rare and terrestrial ecosystems did not recover for some 30 million years. Regarding bony fish, ray finned fishes remained largely unaffected by the Permian Triassic extinction event and coelacanths exhibit their highest post Devonian diversity during the Early Triassic. Many genera show a cosmopolitan distribution during the Induan and Olenekian (e. g. Australosomus, Birgeria, Bobasatrania, Parasemionotidae, Pteronisculus, Ptycholepidae, Saurichthys, Whiteia). This is well exemplified in the Griesbachian aged fish assemblages of the Wordie Creek Formation (East Greenland), the Dienerian aged assemblages of the Middle Sakamena Formation (Madagascar), Candelaria Formation (Nevada, United States), Mikin Formation (Himachal Pradesh, India), and Daye Formation (Guizhou, China), and Thaynes Group (western United States), the Spathian aged Helongshan Formation (Anhui, China), and several Early Triassic layers of the Sulphur Mountain Formation (western Canada). Induan chondrichthyan fishes include hybodonts, neoselachians and a few surviving lineages of eugeneodontid holocephalians, a mainly Palaeozoic group. Cartilaginous fishes were seemingly rare during the Induan. Crocodile shaped, marine temnospondyl amphibians (e. g. Aphaneramma, Wantzosaurus) were geographically widespread during the Induan and Olenekian ages. Their fossils are found in Greenland, Spitsbergen, Pakistan and Madagascar. The bivalve Claraia was widespread and common in the Panthalassa and Tethys oceans. The geologically oldest oysters (Liostrea) are known from the Induan. They grew on the shells of living ammonoids.