ヒルナンシアン
オルドビス紀の大量絶滅は、ヒルナンシアン期の間に2回に分けて発生した。一度目の絶滅事変はヒルナンシアン期の初頭に起こり、氷床の形成に伴う海退とその時期が一致している。二度目の絶滅事変は中期に起こり、氷床の融解に伴う海進と時期が一致している。一度目の絶滅事変ではフデイシが、二度目の絶滅事変ではフデイシの生き残りや腕足動物といった底性生物が打撃を受けた。なお2020年には、中国雲南省永善県に分布するオルドビス系とシルル系の完全に連続している境界面を分析した成果、オルドビス紀末の大量絶滅は4億4310万年前から4億4290万年前までの20万年の間に発生したと発表されている。
この大量絶滅に関連して、当時の地層で鉛やヒ素や鉄といった元素が豊富で、リビア砂漠ではプランクトンの奇形も通常の100倍以上の頻度で確認できることから、海洋の富栄養化により海中の酸素が減少して有害な金属イオンが海中に溶け込んだとする説が挙げられている。日本の東北大学などの研究では、中国とアメリカ合衆国の同時代の地層から高濃度の水銀が検出された。当時に起きた大規模な火山活動で水銀が大気中に放出され、火山に由来するエアロゾルが気候の寒冷化そして氷床の発達に寄与したと考えられている。
地球外に大量絶滅の原因を求める仮説もある。2005年にアメリカ航空宇宙局とカンザス大学の研究者は、6000光年以内で起こった超新星爆発に由来するガンマ線バーストが大量絶滅の引き金となったという仮説を提唱した。
ヒルナンシアン階のGSSPは中華人民共和国湖北省宜昌市の42キロメートル北方の王家湾村(英語版)セクション(北緯30度59分03秒 東経111度25分11秒 / 北緯30.9841度 東経111.4197度 / 30.9841; 111.4197)である。これは五峰累層の露頭でLungmachi累層の上に存在しており、前者の層にヒルナンシアン階の基底が含まれている。いずれの層も主に頁岩とチャートから構成されている。基底はフデイシの種 Normalograptus extraordinarius の当該セクションにおける初出現で定義されている。
二次的な示準化石は境界の4センチメートル下に産出するNormalograptus ojsuensi と、39センチメートル上に産出する Hirnantian フォーナである。