寒武纪环境

古地理学

的地理位置寒武纪的世界与今天的世界有很大的不同。地理重建是基于集成地质和生物证据。化石在大陆架沉积物中表明至少存在三种主要的动物区系的省(或生物地理区域)在寒武纪的大部分时间。

最独特的动物区系围绕着大陆的Laurentia．古地磁证据表明，劳伦西亚在寒武纪的大部分或全部时间都位于古赤道之上。这种地理上的解释得到了厚厚的温水碳酸盐岩台地沉积物的支持，这些沉积物聚集在环绕大陆的宽阔地带。这些碳酸盐通常在内层架的两侧是泻湖页岩和近岸砂岩存款。在外层，碳酸盐通常分级成层压泥岩页岩在更深的地方积累水．有时，两者几乎是相互的独家在碳酸盐平台的浅水中，生态系统被温度和盐度屏障隔开。局限陆棚内沉积物分布稀疏，生物多样性低社区这往往是很高的流行(局限于某一特定地区)。外层陆架沉积物具有高度多样性的生态系统，广泛分布于整个大陆。化石通常是最丰富的多样化的靠近碳酸盐岩台地的外边缘。由于劳伦西亚在结构上几乎保持完整，是研究寒武纪和寒武纪之间关系的理想地点环境以及低纬度寒武纪大陆周围的生物群落。

另一个寒武纪动物区围绕着南极小大陆Baltica，位于南纬中高的地区。波罗的海寒武纪陆架沉积物相对较薄，厚度很少超过250米(820英尺)，主要由砂岩而且页岩．似乎是冷水环境的结果，碳酸盐岩沉积物相对较小，非常薄。波罗的海从近岸到深陆架环境的许多物种的广泛分布表明，与劳伦蒂亚的浅碳酸盐平台不同，陆架扩散没有发生明显的限制。

最大的寒武纪动物区位于冈瓦纳，从北纬低纬度向南纬高纬度延伸，略低于南极．岩石和化石组合的冈瓦纳显示与它的巨大规模和广泛的气候和环境相对应的主要变化。冈瓦纳的南极和澳大利亚板块在寒武纪处于低纬度，至今仍是如此广泛的碳酸盐岩沉积，虽然南极洲它们的化石组合的差异以及古地磁证据表明，现今的北而且南中国在不同的构造板块上;然而，这两个地区广泛的碳酸盐岩沉积表明，这两个板块都是在寒武纪的低纬度地区发现的。华南地区的化石组合与这两个地区的化石组合有很强的相似性澳大利亚而且哈萨克斯坦但寒武纪地理关系的细节仍不清楚。

几个缘(地壳断层边界的碎片)似乎位于北部边缘附近或附着在北部边缘非洲冈瓦纳的一部分在高纬度地区，但他们寒武纪地理关系的许多细节是未知的。这些地形现在构成了南部的大部分地区欧洲东部的部分地区北美．寒武系沉积主要为砂岩和页岩，含少量或不含碳酸盐。他们的动物群很接近像波罗的海在属类和更高分类水平上的差异，但在种水平上的差异表明了一些地理分离。

西伯利亚是位于劳伦西亚和冈瓦纳之间的一个独立的低纬度大陆。这块大陆和冈瓦纳大陆之间的化石相似性表明，它的位置相对接近冈瓦纳的赤道地区。今天的哈萨克斯坦似乎是由几个微大陆块组成的，它们很可能在寒武纪分离。这些板块在寒武纪之后合并，随后的复合大陆被称为哈萨克斯坦，在晚期与西伯利亚相撞古生代．

来自大陆斜坡和深海环境的寒武纪动物群很少。然而，这些有限的信息对于演示很重要亲和力在所有纬度的深水冷水生态系统和高纬度的浅水冷水群落之间。寒武纪与现代海洋节肢动物的分布模式有密切的相似性。这已被用作有说服力的证据，证明在低纬度地区存在热分层的寒武纪海洋斜温层将温水和冷水层分开。这种推断的温跃层和生物地理区域的广泛海洋分离被认为是劳伦蒂亚周围生物群落高度特有的可能原因。这一解释得到了可追溯到本世纪中叶的沉积物的支持寒武纪在北格陵兰岛在几十公里内，正常的劳伦大陆架边缘呢三叶虫(独特的三叶海洋节肢动物)群落逐渐演变成深水动物群，就像波罗的海浅层大陆架沉积物中的那些。同样的,三叶虫在西部发现的寒武纪晚期深水动物群的物种美国也出现在中国东南部，而这两个地区的浅水群落很少属共同之处。

一样大板块继续移动期间显生宙，不同大小的地表被移走。特有的寒武纪化石与其他地质证据(如物理地层学)相结合，对于确定某些地体的地理起源是有用的，特别是那些经历过大规模位移的地体。位移地体的例子包括北部苏格兰和中西部阿根廷(前科迪勒拉)与劳伦化石，东部纽芬兰来自波罗的海和南方的化石墨西哥(瓦哈卡)和冈瓦南(南美)化石。

板块持续运动的另一个重要后果是在板块碰撞的地点形成了巨大的山脉。过程中产生的压力和热量碰撞寒武纪以来折叠，指责以及大量的寒武纪岩石的变质，特别是来自许多大陆架的外边缘和斜坡。在今天的海洋中发现的地壳岩石没有比地球更古老的了中生代(2.522亿至6600万年前);大多数前中生代沉积在深海盆地被认为是在它们俯冲到海底后被破坏的地球的内部。

相对突然的变化海平面可能对寒武纪环境和生命产生了重大影响。全球海平面的下降是由广泛的不整合(地球磁场的中断)引起的沉积的沉积岩)．在劳伦西亚和波罗的海与伊阿佩图斯洋交界的地区，这种不整合所代表的时间被称为“不整合期”霍克斯湾事件。北美西部明显缺乏同时期的不整合似乎是一个异常．然而，在Laurentia的这一地区，厚厚的不间断的陆架沉积物可能是由于地壳岩石在后期冷却引起的异常陆架下沉造成的前寒武纪plate-rifting事件。在相隔甚远的大陆上发现的不整合的时间无法精确关联;然而，在世界浅海陆架环境中，一些来自寒武纪早期的特征动物群要么灭绝，要么在地理分布上受到严格限制，这可能是重要的。在生物地层学上重要的三叶虫中olenellids都在劳伦西亚附近灭绝了霍尔米科动物在波罗的海边缘灭绝了redlichiids从冈瓦纳附近的浅大陆架生态系统中消失了。此外，多样化和丰富的reef-dwellingarchaeocyathans(已灭绝的一种海绵，被认为帮助建造了第一个珊瑚礁)从大多数低纬度暖水大陆架上消失了。

在寒武纪中期，沉积环境和生物发生了相当突然和广泛的位移，这表明海平面的显著上升Ptychagnostus gibbus区)。低地一些地区被淹没，比如波罗的海的部分地区。在世界暖水陆架地区，粗粒浅水碳酸盐岩突然被细粒深水层压覆盖石灰石或页岩。适应辐射远洋的agnostoid这一事件发生后，三叶虫在开阔海洋环境中的生长速度大大加快，可能是对新扩大的栖息地的反应。

在Laurentia，寒武纪末期海平面的显著下降是由一些动物群的消失和定义了Dresbachian和Franconian两个区域阶段之间边界的单一不整合所暗示的外围北美地区。然而，没有证据表明在寒武系-奥陶系边界或附近的海平面发生了相当大的变化。相关的小不整合面使得选择一个明确的全球标准剖面和点(GSSP)作为边界变得困难，理想情况下，它应该位于一个不间断的地层剖面上。

寒武纪的几个区域火山活动已被确认。澳大利亚尤其活跃;北部和中部的大片地区被洪水淹没玄武岩在寒武纪早期，残余活动延伸到这一时期的中期。玄武岩和镁铁质侵入物(熔岩派生的来自基性岩浆)形成于澳大利亚东南部的火山岛弧发生在寒武纪的早期和中期。相似年龄的火山套间也存在于新西兰在南极洲的部分地区(北部)维多利亚地埃尔斯沃斯山脉和彭萨科拉山脉)。在西伯利亚南部和西部发现了其他重要的寒武系早中期火山矿床蒙古（阿尔泰而且萨彦岭)、哈萨克斯坦东部及中国西北部(天山)和中国东北地区。寒武纪火山岩分布在美国最东端边缘，但大多数可能是寒武纪之后在劳伦西亚积积的岛弧沉积物。在美国南部(俄克拉何马州)，花岗质侵入性和玄武岩流纹岩挤压岩与一个大的构造槽有关，这个构造槽是由裂谷或地壳伸展形成的，贯穿整个前半期。

小型火山沉积物，主要是灰层和薄流，是众所周知的。总的来说，这些方法的研究很少，但有一些适用于同位素年龄的测定。锆石从下寒武纪(前三叶虫)的火山灰床新布伦瑞克,可以。，have a uranium-lead age of 531 million years. Volcanic tuffs near inferred Tommotian-Atdabanian boundaries (Russian名称寒武纪大爆发的前三叶虫和三叶虫部分)摩洛哥和中国西南部也得出了类似的5.21亿年的数据。

的构造前寒武纪的历史不如古生代的历史广为人知。然而，总的来说，前寒武纪晚期的历史似乎以大陆破碎为特征，而古生代的历史则以大陆地体的增生为特征。寒武纪是这些构造模式之间的过渡时期，大陆分散，显然是由于Rodinia的破碎。主要寒武纪和早期奥陶系构造运动影响了冈瓦纳的大部分地区澳大利亚南极洲和阿根廷。南极洲的多期构造运动被称为罗斯造山运动，澳大利亚的多期构造运动被称为Delamerian造山运动。至少上面提到的一些火山活动，特别是火山岛弧的火山活动就是证据海底扩张地壳俯冲是活跃的地质作用。