奥陶系

**奧陶紀**（英語：Ordovician，發音： /ɔːrdəˈvɪʃən/，符號 O）是地質時代中顯生宙古生代的第二個紀，約開始於 4.85 億年前，結束於 4.43 億年前。

## 歷史沿革

1879 年，地質學家查爾斯・拉普沃思將莫企遜廣義的志留紀下層定義並命名為奧陶紀。「奧陶」（Ordovices）之名來自英國威爾斯一古代凱爾特人部落奧陶維斯人。

「奧陶紀」之譯名最早見於由章鴻釗和翁文灝於 1916 年編寫的《地質研究所師弟修業紀》，後被地質工作者廣泛使用，包括日本學者小林貞一（1929 年）、山成不二（1925 年）等。

直到 1960 年，奧陶紀的定義才正式獲得國際地質科學聯合會認可。

## 分界

許多區域性術語曾被使用並成為劃分奧陶紀的依據。在 2008 年，ICS 確立了正式的國際細分體系。其中包括波羅的海、英國、西伯利亞、北美、澳大利亞、中國、地中海和岡瓦那大陸的區域地層圖式。

在英國，奧陶紀傳統上分為早期（特馬豆剋期和阿侖尼格期）、中期（蘭維恩階（又細分為阿伯雷迪階和蘭代洛統）和蘭代洛階）和晚期（喀拉多克階和阿石極階）。與奧陶紀相對應的巖石被稱為來自柱的下部、中部或上部。從最年輕到最古老的動物群階段（時代的細分）依次是：

### 晚奧陶世

Hirnantian stage/Gamach (Ashgill); 
Rawtheyan/Richmond (Ashgill); 
Cautleyan/Richmond (Ashgill); 
Pusgillian/Maysville/Richmond (Ashgill)

### 中奧陶世

Trenton (Caradoc); 
Onnian/Maysville/Eden (Caradoc); 
Actonian/Eden (Caradoc); 
Marshbrookian/Sherman (Caradoc); 
Longvillian/Sherman (Caradoc); 
Soudleyan/Kirkfield (Caradoc); 
Harnagian/Rockland (Caradoc); 
Costonian/Black River (Caradoc); 
Chazy (Llandeilo); 
Llandeilo (Llandeilo); 
Whiterock (Llanvirn); 
Llanvirn (Llanvirn)

### 早奧陶世

Cassinian (Arenig); 
Arenig/Jefferson/Castleman (Arenig); 
Tremadoc/Deming/Gaconadian (Tremadoc)

### 英製地質時期

特裏馬道克階相當於（現代的）特馬豆剋期。弗洛期對應於低位的阿侖尼格期；阿侖尼格期一直延續到達瑞威爾階早期，並包含大坪期。蘭維爾階占據了達瑞威爾階的其餘部分，並在晚奧陶世的底部終止。桑比期代表了喀拉多克階的前半部分；喀拉多克階在卡蒂安期的中部結束，阿石極階加上赫南特期代表了卡蒂安期最後一半的部分。

## 生物

### 海洋

奧陶紀由於淺海廣布、氣候適合，浮游生物的種類和數量都出現了爆發式的增長，因此海生無脊椎動物進一步繁盛，分異更為顯著，占絕對優勢。淺海滋生著底棲的三葉蟲、腕足類、腹足類、介形類、海百合、海林檎、苔蘚蟲、珊瑚、海綿類、喙殼類、角石類、牙形石、幾丁石、層孔蟲等。深水、滯流靜水海域不適合底棲生物生存，海面漂浮著筆石類、有薄殼的纖小動物，如葉蝦類，這些可以順洋流漂浮，成為廣布的化石。

筆石最早出現於寒武紀中期，在奧陶紀大量繁盛，主要營漂浮方式，分布廣，演化快、容易保存，是奧陶紀重要的分層化石。早奧陶世早期以樹形筆石為主，中期正筆石類中的無軸亞目大量繁盛，晚期有軸亞目的雕筆石出現；中、晚奧陶世是正筆石類的鼎盛時期。

三葉蟲和腕足類都很繁盛。奧陶紀主要的三葉蟲有櫛蟲目、鐮蟲目、褶頰蟲目、鏡眼蟲目、球接子目等，腕足類中有絞綱的正形貝類、扭月貝類占重要地位。

鈣藻也在奧陶紀時期開始出現，和珊瑚礁互利共生。

* * * * *

### 陸地

綠藻在寒武紀晚期和奧陶紀很常見。陸生植物可能是從綠藻進化而來的，最初以微小的非維管植物形式出現。在最上層的奧陶系沉積物中發現了來自陸生植物的孢子化石。

最早的陸地真菌可能屬於球囊霉目（Glomerales），通過菌根共生可使植物在陸地上的擴張中起著重要作用，使植物細胞可利用礦物質養分。在威斯康星州發現了這種真菌的菌絲和孢子化石，其地層年代大約為 4.6 億年前，當時的陸生植物群只有非維管植物。

## 地史

奧陶紀時期的大陸由主要的岡瓦納大陸和其他三個較小的大陸：勞倫大陸、波羅的大陸、西伯利亞大陸以及一系列小型孤立陸塊構成。小型孤立陸塊在寒武紀時期是岡瓦納大陸的一部分。波羅的大陸和岡瓦納大陸被托恩基斯特海之間略微分開。勞倫大陸正在向北漂至赤道。巨神海將岡瓦納大陸和波羅的大陸隔開。西伯利亞大陸已經漂移至赤道以北區域。

奧陶紀的海侵是在寒武紀海域延續下來的。揚子陸塊、華北陸塊西部邊緣地帶，在中、晚寒武世、早奧陶世略有上升，奧陶紀早期地層缺失，較新的奧陶紀地層與寒武紀呈假整合接觸。在華北陸塊的中、東部和揚子陸塊，奧陶紀、寒武紀地層皆呈整合接觸。中奧陶世之後華北陸塊上升為陸地，除西部邊緣地區外，晚奧陶世沒有沉積。

阿瓦隆尼亞從岡瓦納大陸的北部邊緣脫落，並向北漂移。瑞亞克洋在阿瓦隆尼亞和岡瓦納大陸之間開裂形成。晚奧陶世時期，阿瓦隆尼亞與波羅的大陸碰撞，巨神海因為阿瓦隆尼亞與波羅的大陸的合併而縮小。而組成歐洲的另一部分（Armorica Terran Group）仍位於岡瓦納大陸北部邊緣。

哈薩克地塊於奧陶紀時期形成，孤立於當時其他大陸之外，其地塊在石炭紀時期才和西伯利亞大陸碰撞。

奧陶紀時期每年撞擊地球的隕石數量是現在的約 100 倍。

### 加里東造山運動

加里東造山運動在地台區表現為頻繁的震盪運動，地槽區有較多的火山噴發岩、中基性和中酸性火山岩，如北方地槽區。

* 歐亞大陸有 4 個穩定的陸塊（俄羅斯陸塊、西伯利亞陸塊、華北陸塊、揚子陸塊）。除少數地區外，基本上被海水侵入，形成淺海水域，克拉通周圍被地槽區圍繞。俄羅斯陸塊、揚子陸塊的南緣，呈東西向條帶狀的古地中海，南緣止於非洲北部、阿拉伯半島中部、伊朗南部、印度半島北部，向南經中南半島與澳大利亞東、北部奧陶紀的海域相連，更南可能伸延到南極地區。
* 北美大部為地台淺海區，沉積以石英砂岩、頁岩、碳酸鹽岩為主，厚度不大。北美大陸的東西側為地槽區的海域，西部以碎屑岩、碳酸鹽岩為主，東部有硬砂岩、泥岩和火山岩。南美的西太平洋沿岸地帶為地槽海域，中北部為地台淺海海域。
* 南大陸的周圍邊緣地帶被地槽區、地台型海域圍繞，非洲、印度半島、澳大利亞西南部、南美東部、南極洲東部皆為陸地。

### 氣候

奧陶紀早、中期繼承了寒武紀的氣候，氣候溫暖、海侵廣泛，海平面在特馬豆剋期達到了顯生宙以來的最高水平；晚期岡瓦納大陸發生大規模的大陸冰蓋和冰海沉積，代表寒冷的極地氣候。

按古地磁數據，奧陶紀南極最初從今天的阿爾及利亞南部（早奧陶世）的某個位置向北遷移到今天的阿爾及利亞地中海沿岸位置（中奧陶世），然後移至西非位置（晚奧陶世），這與非洲冰磧層的分布於南極圈內的解釋是吻合的。岡瓦納大陸東部仍處於赤道附近。北美、西伯利亞、中國華北有蒸發岩沉積，推測為乾熱氣候環境，屬低緯度地區。奧陶紀北極位於南太平洋，大陸地區基本位於南半球，從沉積物看，當時南半球的氣候分帶比較明顯。由於晚奧陶大冰期的存在，導致海平面的全面下降。

## 參考資料