Instuderingsfrågor: fältkurs till Estland

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!!!
3m
2m
1m
0m
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.
1.
2.
3.
INDELNING AV KAMBRIUM
Tidigkambrium: Kambriska explosionen
Mellankambrium: Trilobiter dominerande
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


Fig 14
Underkambrium
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.
Fig 16
Centrala baltoskandiska. nordöstra polen, västra litauen,
lettland, Öland, Bottenhavet, västgötabergen, Siljansområdet, Jämtlands autokton.
Kalksedimentation med inslag av lersediment. Ofta röda.
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


1.
2.
3.
4.
INDELNING AV SILUR
Cosmopolitiska faunor
Lätt att korrelera
Llandovery (Dyfed):
Wenlock (staden Much Wenlock):
Ludlow (staden Ludlow):
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
Fig 18
Fig 19
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”


1.
2.
3.
INDELNING AV DEVON
Kosmopolitiska faunor
Typområden i Belgien & Tyskland
Tidig Devon: (Gedinnian, Siegenian, Emsian)
Mellan Devon: (Eifelian, Givetian)
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