Senie sarkanie smilšakmeņi

Senie sarkanie smilšakmeņi (Old Red Sandstone, saīsināti ORS) ir pārsvarā devona nogulumu komplekss Ziemeļatlantijā, kas stiepjas austrumos Britu salās un Norvēģijā (arī Baltijā), rietumos gar Ziemeļamerikas austrumu piekrasti un ziemeļos līdz Grenlandei un Špicbergenai. Šīs teritorijas ir Eiramerikas (Laurusijas) paleokontinenta daļa. Lielbritānijā šī ir litostratigrāfiska vienība, kurai stratigrāfi piešķir supergrupas statusu un kurai bija liela nozīme agrīnajā paleontoloģijā. Vārds "Old" (senie) nogulumu kompleksa nosaukumā ļauj to atšķirt no daudz jaunākiem sakanajiem smilšakmeņiem, kuri arī ir plaši izplatīti visā Britānijā.

 Sedimentoloģija 
Senos sarkanos smilšakmeņus veido nogulumiežu grupa, kas dažādos apstākļos ir nogulsnējusies vēlajā silūrā, devonā un karbona sākumā. To pamatā dominē terigēnie nogulumi un konglomrāti, un tālāk pakāpeniski pāriet kāpu un nogulumu kombinācijā, kas varēja veidoties ezeros, upēs, estuāros un, iespējams, citos piekrastes apstākļos. Ilgu laiku bija uzskats, ka senie sarkanie smilšakmeņi veidojās galvenokārt saldūdenī, taču vēlākie pētījumi parādīja dažās vietās arī jūras pārakmeņojumus (piemēram, pleckājus). Šo smilšakmeņu fauna ir sastopama arī tipiskos jūras apstākļos, bet izotopu pētījumi atkal atklāja būtisku jūras vides ietekmi, kas norāda uz sājūdens apstākļiem mugurkaulnieku mineralizētajos audos, pat taksoniem, kurus ilgu laiku uzskatīja par saldūdens iemītniekiem. Tādējādi, vismaz daži slāņi, acīmredzot, nogulsnējās piekrastē, iespējams, jūras piekrastes apstākļos.

Šo iežu biežā sarkanā krāsa norāda uz dzelzs oksīda klātbūtni, taču ne visi senie sarkanie smilšakmeņi ir sarkani vai smilšakmeņi – šie nogulumi iekļauj arī konglomerātus, argillītus, aleirītus un smalkus kaļķakmeņus, kā arī krāsa var variēt no pelēkas un zaļganīgas līdz sarkanas un violetas. Šie nogulumi ir saistīti ar Kaledonijas kalnu grēdu eroziju, kas pacēlās seno Avalonijas, Baltikas un Laurentijas kontinentu sadursmes rezultātā, izveidojot Seno sarkano smilšakmeņu kontinentu – notikumu, kas ir zināms kā kaledonijas oroģenēze.

Seno sarkano smilšakmeņu iežos ir atrasts daudz fosiliju, ieskaitot senās zivis, posmkājus un augus. Kā tas ir raksturīgi sauszemes sarkanīgajiem nogulumiem, iežu lielākais vairums nesatur fosilijas, taču iežos ir atsevišķi lokāli slāņi un lēcas ar pārakmeņojumiem. Šī vecuma ieži veidojās arī Anglijas dienvidrietumos (no šejienes "devons", no Devonas grāfistes), lai gan tiem ir īstas jūras izcelsme un tie neietilpst senajos sarkanajos smilšakmeņos.

 Stratigrāfija 
Tā kā senie sarkanie smilšakmeņi sastāv pārsvarā no sauszemes izcelsmes iežiem, tad tie, kā likums, nesatur jūras pārakmeņojumus, kuri būtu noderējuši dažādu slāņkopu savstarpējai korelēšanai, kā starp atsevišķiem nogulumu baseiniem, tā arī to iekšpusē. Attiecīgi, tika izstrādāta vietējo stāvu sistēma, kas kaut kādā mērā tiek izmantota arī mūsdienās, lai gan aizvien biežāk tiek izmantota starptautiskā stāvu sistēma un nosaukumi. Tā zinātniskajā literatūrā Anglijas-Velsas baseinā ir sastopamas norādes uz dauntonas, dittonas, brekonas un farlovas reģionālajiem stāviem. Senie sarkanie smilšakmeņi tur tiek dalīti divās daļās: apakšējie senie sarkanie smilšakmeņi, kas ietver dauntonas, dittonas un brekonas stāvus, un kas atbilst silūra augšējai daļai un apakšdevonam, un augšējie senie sarkanie smilšakmeņi, kas ietver farlovas stāvu un atbilst frānas augšdaļai, famenai un karbona apakšdaļai. Dauntonas stāvs mūsdienās ir attiecināts uz silūra pršidoli stāvu, dittonas stāvs attiecas uz lohkovas stāvu un prāgas stāva apakšdaļu, bet brekonas stāvs – uz prāgas stāva augššdaļu un emsas stāvu. Savukārt, augšējo seno sarkano smilšakmeņu farlovas stāvam ir vēlās frānas, famenas un agrīnās turnejas (karbons) vecums. Vidusdevona un frānas stāva apakšdaļas nogulumi šajā baseinā nav saglabājušies.

Savukārt, Orkadas baseins Skotijas ziemeļaustrumos, kā arī Orkneju un Šetlendas salās sāka veidoties apakšdevona beigās tektonisku kustību rezultātā pēc kaledonijas oroģenēzes beigām. Rezultātā apakšdevonā un vidusdevonā šeit pusgrabenu baseinos izveidojās plaša ezeru sistēma ar bagātīgu ezeru faunu (bezžokļaiņi, bruņuzivis, akantodes, sarkopterīgijas, posmkāji). Ezeru sedimentācija sākās apakšdevonā, bet kačakas notikuma rezultātā pirms apmēram 385 mlj. gadiem (vēlais eifela laikmets, vidudevons) iekškalnu baseini transgresīvi savienojās vienā kopējā baseinā – Orkadas ezerā. Periodiskas seklūdens anoksijas rezultātā, ko izraisīja aļģu ziedēšana, notika zivju masveida bojāeja, bet to ķermeņi tika ieskaloti dziļākos bezskābekļa ūdeņos zem hipolimniona, kur tie labi saglabājās. Šī dziļūdens ezeru zivju fācija veido stratigrāfisko marķieri, kas atsedzas Skotijas piekrastē, kā arī Orkneju un Šetlendas salās. Šie visi ir seno sarkano smilšakmeņu vidusdevona nogulumi, bet augšdevona un karbona nogulumus var izpētīt tikai dziļurbumos jūras akvatorijā. Šie pētījumi radīja, ka augšdevonā un karbona sākumā būtiskas izmaiņas nebija notikušas.

Bez šiem seno sarkano smilšakmeņu baseiniem ir arī Argilas baseins Rietumskotijā, Vidusskotijas baseins, Anglesijas baseins Velsas ziemeļrietumos u.c. baseini Britānijā, kā arī baseini Grenlandē, Špicbergenā, Ziemeļamerikas austrumu piekrastē u.c., ieskaitot Latviju.

 Pētījuma vēsture 
1787. gadā Džeimss Hatons piefiksēja to, kas mūsdienās ir zināma kā Hatona nesaderība, Inčbonijā pie Džetboro, bet 1788. gada sākumā viņš kopā ar Džonu Pleifēru devās uz Bērvikšīras piekrasti un atrada vēl citus šīs secības piemērus Tauera un Pīsa Bērnsas ielejās netālu no Kokbērnspetas. Pēc tam viņi kopā ar ģeologu seru Džeimsu Holu devās ar laivu no Danglasbērnsas uz austrumiem gar piekrasti un Sikarpointas ragā atrada to, ko Hatons nosauca par "skaistu jūras izskalotu šī kontakta skatu", kur 345 miljonus gadu veci senie sarkanie smilšakmeņi uzguļ 425 miljonus gadu vecam silūra grauvakam.

19. gadsimta sākumā šīs formācijas paleontoloģiju intensīvi pētīja Hjū Millers, Henrijs Tomass De la Bešs, Roderiks Mērčisons un Ādams Sedžviks. Sedžviks, saskaņā ar savu interpretāciju, attiecināja to uz devona periodu, un deva šim periodam tā nosukumu. Terminu "senie sarkanie smilšakmeņi" pirmo reizi 1821. gadā izmantoja skotu dabaszinātnieks un mineralogs Roberts Džeimsons, lai apzīmētu sarkanos iežus, kas ieguļ zem "kalnu kaļķakmeņa", t.i. zem karbona kaļķakmeņa. Tolaik tika uzskatīts, ka tas ir vācu Rotlīgendas britu analogs, kas patiesībā attiecās uz perma periodu. Daudzas tā laika diskusijas bija saistītas ar senajiem sarkanajiem smilšakmeņiem.

Kategorija:Devons