paleozoik

paleozoik

[gr. palaiós ‘stary’, ‘dawny’, zóon ‘zwierzę’],

era paleozoiczna,

era (jednostka geochronologiczna) w geologicznej historii Ziemi, najstarsza w eonie fanerozoicznym (fanerozoik), trwająca od ok. 540 mln do ok. 250 mln lat temu; także eratem (jednostka chronostratygraficzna) obejmujący skały powstałe w tej erze.

Paleozoik dzieli się na 6 okresów (systemów): kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon i perm; pierwsze 3 okresy są zaliczane do starszego paleozoiku, pozostałe tworzą paleozoik młodszy; dolna granica ery odpowiada gwałtownemu pojawieniu się dużej ilości zróżnicowanych morskich bezkręgowców wytwarzających zmineralizowane elementy szkieletowe (tzw. kambryjska eksplozja), zaś górnej granicy towarzyszył wielki kryzys świata organicznego.

Procesy geologiczne.

W ciągu całego paleozoiku kontynentalne płyty litosfery, znajdujące się w większości na półkuli południowej, często zmieniały swoją pozycję, a ich kolizje doprowadziły do ruchów górotwórczych orogenezy kaledońskiej (przełom syluru i dewonu) i orogenezy hercyńskiej (późny karbon–wczesny perm); pierwsza z tych orogenez wieńczyła proces otwierania i likwidacji oceanu Japetus, oddzielającego w starszym paleozoiku płytę europejską (Baltica) i północnoamerykańską (Laurencja), druga zaś wynikała z kolizji południowego megakontynentu Gondwany z kontynentem północnym (Euroameryka). Pod koniec paleozoiku, po zamknięciu Oceanu Uralskiego i wypiętrzeniu w tym miejscu łańcucha górskiego, masy kontynentalne zostały skupione w jeden superkontynent Pangeę, rozciągnięty południkowo pomiędzy biegunami Ziemi.

W paleozoiku ustalił się ostatecznie skład atmosfery ziemskiej; w ciągu pierwszych 3 okresów ilość tlenu była mniejsza niż współcześnie i powoli wzrastała, osiągając dzisiejszą wartość w połowie dewonu; wzrostowi ilości tlenu w atmosferze towarzyszyło powstawanie warstwy ozonowej, chroniącej powierzchnię Ziemi przed działaniem promieniowania nadfioletowego. Jednocześnie ilość ditlenku węgla w atmosferze, bardzo duża w kambrze, sukcesywnie malała i w późnym karbonie osiągnęła stan dzisiejszy. Charakterystyczną cechą klimatu Ziemi w paleozoiku były wahania temperatury i wilgotności. Pomimo iż przeciętne temperatury paleozoiku były prawdopodobnie wyższe niż temperatury dzisiejsze, dwukrotnie doszło do poważnego ochłodzenia, prowadzącego do powstania lądolodów na półkuli południowej (w końcu ordowiku i w późnym karbonie–wczesnym permie).

Świat roślinny i zwierzęcy.

W czasie paleozoiku dokonywały się zasadnicze przemiany świata roślinnego i zwierzęcego. Początkowy etap rozwoju świata organicznego przebiegał wyłącznie w morzach, ale już w sylurze prymitywne rośliny naczyniowe, psylofity, pojawiły się na lądach. W karbonie doszło do najbujniejszego w historii Ziemi rozwoju wielkich form widłakowatych, skrzypowych i paprociowych, a pod koniec paleozoiku istotną rolę zaczęły odgrywać rośliny iglaste. W świecie kręgowców istotnym etapem był sylurski rozwój ryb i pojawienie się płazów na lądach (dewon); w permie występowały już gady lądowe o długości kilku m. Wśród bezkręgowców dominowały grupy, które dzisiaj są już zupełnie nieznane lub niezmiernie rzadkie; ich najbardziej charakterystycznymi przedstawicielami były należące do stawonogów trylobity, a także graptolity, reprezentujące półstrunowce, oraz zróżnicowane mięczaki. Wśród mikroorganizmów morskich w całym paleozoiku rozwijały się szybko ewoluujące konodonty (wymarła gromada strunowców) i otwornice, np. typowe dla późnego karbonu i permu fuzuliny, osiągające wielkie rozmiary skorupek. Duże znaczenie skałotwórcze miały korale czteropromienne oraz stromatopory (specyficzne gąbki), które w sylurze i dewonie stanowiły konstrukcyjną podstawę wielkich, zbliżonych do raf, budowli węglanowych. Począwszy od późnego dewonu, intensywnie rozwijały się owady, które w karbonie osiągnęły gigantyczne rozmiary (rozpiętość skrzydeł do kilkudziesięciu cm). W ciągu paleozoiku 3-krotnie dochodziło do wielkoskalowych procesów zmniejszania różnorodności i liczebności świata organicznego: w ordowiku, w połowie późnego dewonu i pod koniec permu (wielkie wymieranie; wymieranie szczepów). Najpoważniejszy z tych kryzysów, związany zapewne z ogólnoświatową regresją morza, kończy paleozoik i wyznacza granicę między dwiema erami: paleozoikiem i mezozoikiem.

Skały.

W paleozoiku występują wszystkie podstawowe typy skał osadowych, magmowych i metamorficznych. W okresach suchych i gorących powstawały formacje czerwonych skał okruchowych i soli (wczesny i środkowy dewon, późny perm); w okresach szczególnie wilgotnych (późny karbon) rozwijała się roślinność lądowa, tworząca w efekcie końcowym złoża węgla kamiennego. Formacje węglanowe o szczególnie dużej miąższości powstawały na szerokich szelfach w dewonie i karbonie. Specyficzne odmiany skał osadowych paleozoiku są związane z masowo występującymi w nich skamieniałościami, np. łupki graptolitowe ordowiku i syluru, wapienie stromatoporoidowo-koralowcowe syluru i dewonu, czy też wapienie archeocjatowe kambru.

W Polsce osadowe skały paleozoiku odsłaniają się w Górach Świętokrzyskich, Sudetach, okolicach Krakowa i na Górnym Śląsku; wieku paleozoicznego (karbon–perm) są również granitoidy tworzące Tatry Wysokie oraz masywy sudeckie (karkonoski, strzegomski, strzeliński). Osady paleozoiku w Polsce zawierają złoża soli, węgla kamiennego, ropy naftowej i gazu ziemnego, rudy miedzi. Skały paleozoiczne Sudetów, Gór Świętokrzyskich i regionu krakowskiego stanowią bogate złoża surowców budowlanych i drogowych.

Stanisław Skompski