SILURICO, PERIODO
SILURICO, PERIODO
Il nome di Silurico, proposto da F.I. Murchison nel 1835, deriva da quello dell'antica popolazione dei Siluri (v.). I geologi di lingua inglese chiamano però Silurico solo una parte, quella superiore, dei terreni di questo periodo. I limiti inferiori del Silurico non sono facili a stabilire per la mancanza di profonde modificazioni paleogeografiche. La discussione principale si fa sull'appartenenza degli strati a Dictyonema flabelliforme (v. cambrico) che per taluni sono da ascrivere al Cambrico, per altri invece formano l'inizio del Silurico. Il termine superiore è invece più facile a stabilire date le formazioni eteromesiche che qui generalmente si presentano. Il Silurico, comunemente inteso, si può dividere in due grandi suddivisioni che hanno valore di veri e proprî periodi: superiore (Gotlandiano) e inferiore (Ordoviciano).
Ordoviciano. - Prende il suo nome dalla tribù degli Ordovici, antichi abitatori del Galles. Il nome venne proposto da W. Lapworth nel 1879. Per ragione di priorità taluni geologi americani preferiscono adoprare il nome di Champlainiano proposto sino dal 1842 per un gruppo di terreni del Lago Champlain (Vermont) ove ha un grande sviluppo. Del resto nell'America Settentrionale questi antichi terreni hanno posizione poco disturbata e grande ricchezza di fossili tanto che si possono considerare tipici.
Le rocce dell'Ordoviciano sono analoghe alle attuali, poiché vi si trovano formazioni di tipo continentale, lagunare, e di tipo marino, sia di mare sottile, sia di mare profondo: quindi arenarie, calcari e scisti varî. Le rocce eruttive sono riccamente sviluppate: nel bacino boemo e inglese si hanno tipi di eruzioni sottomarine molto notevoli. Sono note anche rocce intrusive.
Di piante fossili conosciamo solo alcune alghe calcaree come le Solenopora analoghe ai viventi Litotamni. Si conosce anche un'alga verde, la Gløcapsa prisca.
Tra i fossili animali compaiono per la prima volta i Tetracoralli (v. figura, n. 2) e i Tabulati (n. 3) nonché certe forme ascritte ai Briozoi, i Treptostomidi (n.1). Del resto però anche i veri e proprî Briozoi hanno uno sviluppo grandissimo. Le formazioni tipicamente coralline compaiono nelle porzioni più alte. Importanti sono le Graptoliti tanto dei tipi dendroidi (n. 4) quanto dei veri e proprî Graptoloidei (n. 5). Senza avere precursori diretti nel Cambrico, compaiono ora, riccamente sviluppati, i Crinoidi. Si hanno pure belli esemplari di Cistidee (n. 6). È interessante notare che tra i due Brachiopodi compaiono taluni generi, si può dire unici tra i fossili, che vivono quasi immutati anche oggi, come: Lingula, Discina e Crania. Tra essi sono pure riccamente rappresentati gli Strofomenidi (nn. 7, 8, 10), i Pentameri, i Porambonites (nn. 9 a, 9b). Si hanno pure rappresentanti dei Rinconellidi e degli Spiriferidi. Fra i molluschi sono abbastanza numerosi i Lamellibranchi, di cui quasi tutti i tipi principali oggi noti sono presenti. Più numerosi sono i Gasteropodi di cui taluni, come Maclurea (n. 11) sono esclusivi del periodo. Tra i Cefalopodi non sono ancora comparse le Ammoniti, mentre numerosi e caratteristici tipi di Nautilidi (nn. 12, 13) sono ampiamente rappresentati. Ma il gruppo animale più interessante del sottogruppo è quello delle Trilobiti, che hanno nell'Ordoviciano il loro apogeo. Sono specialmente i gruppi degli Asafidi (n. 14), degli Illenidi (n. 16) e dei Facopidi (n. 15) quelli che dànno la loro tipica impronta alla fauna di esso. Gli Asafidi anzi ne sono esclusivi e la loro scomparsa coincide con la fine dell'Ordoviciano.
Nell'Inghilterra l'Ordoviciano ha sviluppo vario nelle varie regioni e viene così diviso:
Le divisioni dei piani in 14 zone secondo speciali graptoliti, è basata sul fatto che esse, col loro breve periodo di vita specifica, sono molto adatte allo scopo. Ma si hanno pure forme caratteristiche di trilobiti e di brachiopodi.
Le rocce sono svariate. Dove predominano graptoliti si hanno scisti di minor potenza, per esempio nella porzione orientale della Scozia meridionale, dove l'intero periodo è rappresentato da meno di 100 m. di spessore di strati; invece nella porzione occidentale (Girvan) si hanno rocce clastiche, arenacee, ecc., e lo spessore degli strati ordoviciani oltrepassa i 1500 m. La fauna a brachiopodi e trilobiti si trova nei calcari. L'attività eruttiva è forte durante il Llandeilo e sono rappresentate specialmente andesiti.
Molto più importante è lo sviluppo dell'Ordoviciano in Scandinavia, dove pure si hanno calcari con brachiopodi e trilobiti (Baltico orientale) e scisti a graptoliti (Scania). Anche qui si riconoscono le cinque grandi divisioni dell'Ordoviciano che cominciano con i ben noti scisti a Dictyonema. Pure la divisione in zone secondo le Graptoliti corrisponde bene, quantunque in Scandinavia, nell'Arenig e nel Llandeilo, si possano fare suddivisioni più numerose. Occorre però notare che in Scandinavia non esiste la serie completa, ma si hanno numerose lacune. È interessante notare lo sviluppo della fauna nella regione. Così all'inizio predominano le Trilobiti, poi si sviluppano per la prima volta con notevole ricchezza i Cefalopodi (Orthoceras, Endoceras, ecc.). Nel Caradoc sono bene sviluppate le Cistidee (Calcari a Echinosephaerites) e si hanno molti brachiopodi. Nell'Ashgil superiore si hanno molti brachiopodi, specie Leptaena e per la prima volta si notano coralli costruttori.
Qualche diversita si nota nell'Ordoviciano dell'Estonia che è tutto calcareo a eccezione degli scisti di base a Dictyonema; la classificazione si fa quindi servendosi delle Trilobiti. Anche qui si ha un ricco sviluppo di coralli costruttori (Favosites, Halysites, ecc.).
Nella regione polacca, l'Ordoviciano è rappresentato solo nella sua parte inferiore dalla zona con Obolus sino a tutto il calcare con Cistidee compreso. A questo segue il Gotlandiano trasgressivo.
Invece appare completo lo sviluppo dell'Ordoviciano nella Boemia a eccezione della zona basale, che è trasgressiva sul Cambrico o sull'Algonchico. La fauna è molto diversa, dato l'ambiente prevalentemente scistoso, senza calcari. Predominano le Trilobiti, sono rari i Cefalopodi e Gasteropodi; meno ricchi i Brachiopodi e rare pure le Graptoliti. Il Gotlandiano boemo è sempre trasgressivo.
Nella Germania (Franconia, Turingia, ecc.) l'Ordoviciano è presente, ma povero di fossili e di classificazione dubbia o difficile. Lo stesso può dirsi dei terreni antichi delle Ardenne, dove si conoscono solo banchi con Dictyonema e strati con una fauna riferibile al Llandeilo superiore.
Invece è bene sviluppato l'Ordoviciano in Bretagna e Normandia, a eccezione del Tremadoc. Ad Angers predominano scisti con Trilobiti e Brachiopodi. Nella regione più settentrionale predominano arenarie; tra queste è noto il Gres armoricano, trasgressivo sui terreni più antichi.
Nella regione alpina e mediterranea l'Ordoviciano è rappresentato dal Caradoc delle Alpi Carniche, assai ricco di Cistidee, Treptostomi e Brachiopodi. Perfettamente analogo è il Caradoc della Sardegna sia litologicamente sia faunisticamente.
Nella Francia meridionale, nella Montagne Noire, l'Ordoviciano comincia col tipico Tremadoc, cui segue il Gres armoricano e successivamente gli scisti di Boutoury con Graptoliti e Trilobiti del Llandeilo e del Caradoc. È presente pure l'Ashgilliano con Orthoceras Actoniae e calcari con Cistidee.
Più ricco è lo sviluppo dell'Ordoviciano nella Spagna, salvo per il Tremadoc che è rappresentato solo presso Barcellona; nel resto predomina all'inizio il trasgressivo Gres amioricano. Si notano rapporti faunistici (Graptoliti, Trilobiti e Brachiopodi) sia con la Francia, sia con l'Inghilterra e anche con la Boemia.
Nell'Ordoviciano dell'America Settentrionale si possono riconoscere tre invasioni marine successive. La prima fu la minore; la seconda, assai più estesa, sembra essere stata di acque fredde artiche e accadde in corrispondenza della metà del sottoperiodo (Trenton). Dopo il ritiro di tali acque una nuova invasione, e questa volta meridionale, avvenne verso la fine del periodo. Le rocce sono prevalentemente calcaree e dolomitiche, ma non mancano depositi argillosi e arenacei: questi sedimenti più grossolani stanno a dimostrare l'esistenza di regioni rilevate, che sono appunto rappresentate dagli Appalachi e dagli Acadiani. Numerosi sono gli avanzi organicì che testimoniano di una grande ricchezza di vita, molto superiore a quella del Cambrico.
Classificazione dell'Ordoviciano dell'America Settentrionale:
Nell'Ordoviciano inferiore, costituito specialmente da dolomiti si hanno varie provincie faunistiche. Nella provincia di S. Lorenzo si trovano molte graptoliti a tipo atlantico e quindi connesse alle europee. Nella provincia Appalachiana sono numerose le alghe Cryptozoon; i restanti fossili (molluschi, gasteropodi in modo speciale) sono più rari. Dopo la trasgressione che segue all'Ordoviciano inferiore le rocce divengono prevalentemente calcaree a strati sottili. Anche la fauna muta notevolmente ed è ricchissima, costituita specialmente da briozoi e brachiopodi, poi da gasteropodi, cefalopodi, trilobiti. Compaiono anche per la prima volta crinoidi, coralli (Streptelasma) e gli strani pesci scudati che si svilupperanno poi ulteriormente con maggiore ricchezza. È pure durante questo periodo che si trovano eruzioni vulcaniche (Nelson).
L'Ordoviciano è ampiamente sviluppato nell'Argentina e più specialmente in Bolivia dove si hanno ricche formazioni con fossili (Trilobiti e Graptoliti). Ma la classificazione esatta dei terreni è ancora da fare.
Anche nella Cina, nella potente massa paleozoica, l'Ordoviciano è fossilifero; sono specialmente rappresentate le zone medie; la fauna ha un interessante tipo nord-europeo. È conosciuto, specialmente dopo le ultime spedizioni di G. Dainelli, l'Ordoviciano himalayano, ove la regione di Chisil ha dato una ricca fauna, di varî orizzonti. Finalmente è da ricordare l'Ordoviciano ricco di Graptoliti dell'Australia, che ha nette somiglianze col tipo nordamericano.
Non è facile distinguere provincie zoologiche nell'Ordoviciano, data la ricchezza di sviluppo di vita e le forti migrazioni. Ma una caratteristica è indicata dalla separazione dei due bacini, l'islandico, e l'anglobaltico, a causa di una potente soglia sottomarina, la soglia Caledoniana che scorreva da OSO. a. ENE. e che divenne sulla fine del Gotlandiano una delle più importanti linee orografiche di questo antico periodo. Rocce eruttive sono presenti specialmente sotto forma di eruzioni sottomarine, come nella regione inglese, dove cominciano col Tremadoc e si continuano sino al Caradoc. È interessante notare che tanto queste eruzioni quanto le rocce intrusive, riportate, ma con dubbio, a questo periodo, presentano un nuovo tipo: mentre sino al Cambrico era esclusivo il tipo Pacifico (rocce ricche di calcio e magnesio) ora compaiono anche rocce di tipo Atlantico, più alcaline. Nell'Australia orientale si ebbe pure notevole attività orogenica, connessa a una forte vulcanicità. Il clima non appare molto diverso dall'attuale: sembra anche accertata l'esistenza di ghiacciai.
Gotlandiano. - Il nome deriva dall'isola di Gotland, presso Stoccolma, ove esso è molto sviluppato. È il sottoperiodo che gl'Inglesi chiamano senz'altro Silurico. La flora si presenta per la prima volta rappresentata da tipiche piante terrestri, quantunque scarse. Tra le alghe ha grande sviluppo il genere Sphaerocodium. Caratteristica di questo periodo è la comparsa del genere Monograptus che si estingue col chiudersi del periodo, e la scomparsa del genere Asaphus. Raggiungono l'apogeo i Tetracoralli (vedi figura, n. 2) e i Tabulati (n. 1) già presenti nell'Ordoviciano. Per la prima volta i Tetracoralli appaiono anche in forme coloniali come Cystiphyllum e Cyathophyllum. I Tetracoralli, in sottordine però ai Tabulati, formano le scogliere coralline, abbastanza frequenti. Delle Graptoliti, assai sviluppate, sono esclusivi di questo sottoperiodo, come si è detto, i Monograptidi (nn. 3, 4) e anzi, dato il loro sviluppo e la breve vita dei varî tipi e dei varî generi, questi fossili servono assai bene alle suddivisioni. Per gli Echinodermi, mentre le Cistidee passano in seconda linea, si ha un grande sviluppo dei Crinoidi. Ricchissime pure sono le forme dei Brachiopodi; cessati i tipi di Porambonites; al loro posto sono sviluppati i Pentameri (n. 7), le Rinconellidi, le Atrypidee (n. 8), le Ortidi (n. 6, a, b) e gli Spiriferidi (n. 9). Fra i Molluschi abbastanza numerosi certi tipi di Lamellibranchi (n. 10) e taluni Gasteropodi. I Nautilidi sono molto sviluppati nei generi Cyrtoceras (n. 11), Phragmoceras (n. 12, a, b), Gomphoceras (n. 13, a, b), ecc. Il genere ordoviciano Endoceras è estinto; Beyrichia (n. 15) e Leperditia (n. 14) fra gli Ostracodi hanno grande sviluppo e ricchezza d'individui come nel Gotlandiano sardo. Le Trilobiti sono meno importanti che non nell'Ordoviciano. Come si è detto, il genere Asaphus è scomparso e scompaiono pure Olenidi, Dicellocephalus e Agnostus. Sono ricchi di specie invece i generi Illaenus, Calymene (n. 17), Proetus, Cheirurus (n. 16), Harpes (n. 18), Trinucleus (n. 19), ecc. In questo periodo raggiungono l'apogeo i Gigantostraci: Eurypterus (n. 20) e Pterygotus (n. 21), tipici di facies lagunari, salmastre o di decisa acqua dolce. I pesci nelle forme caratteristiche dei Placodermi (n. 22) sono abbastanza rappresentati come pure alcuni Elasmobranchi.
La classificazione del Gotlandiano si può oggi fare nel modo seguente: modificando l'antica e ancor oggi molto nota classificazione di I. Murchison (che segnamo tra parentesi):
Una località dove il Gotlandiano, nella sua facies calcarea, è nettamente sviluppato è la regione attorno a Oslo.
Qui si hanno, suddivisi in numerose zone, caratterizzate da vari fossili tipici, i piani seguenti:
Nell'Inghilterra e Irlanda si ha tanto la facies scistosa, dove predominano le graptoliti, quanto quella calcareo-arenacea con Brachiopodi e Molluschi. La classificazione in zone più numerose è solo possibile nella facies con Graptoliti; si conoscono 9 zone del Valentiniano inferiore, 5 del superiore, 6 del Salopiano inferiore e 5 di quello superiore. Nel Dowtoniano non si conoscono graptoliti, essendo presente solo la facies lagunare prevalentemente arenacea. In Irlanda sono note anche rocce eruttive a tipo riolitico.
Nella Svezia si hanno tre facies, quella graptolitica ben distinta in 17 zone sino al Dowtoniano; quella calcarea con ricca fauna, e una facies litorale ricca di rocce clastiche. L'Isola di Gozia (Gotland), che ha dato il nome al periodo, è esclusivamente costituita da Gotlandiano riccamente fossilifero, con calcari di scogliera, marne e arenarie; sembra che manchi tutto il Valentiniano. La facies a Graptoliti è sconosciuta. Il Gotlandiano è noto nell'Estonia dove pure manca la facies graptolitica, mentre è sviluppata quella calcarea con numerosi fossili che permettono esatte sincronizzazioni. Invece si ritrova in Polonia la facies graptolitica, limitata però al Salopiano; il Valentiniano manca come in Gozia, il rimanente ha facies scistosa, calcarea e arenacea e i fossili accennano a Salopiano superiore; il Salopiano inferiore semhra mancare. Nelle regioni germaniche il Gotlandiano quasi completo è noto specialmente nel massiccio renano con vario aspetto litologico; numerosi sono gli orizzonti con Graptoliti, ma si hanno anche facies calcaree con Trilobiti e Cardiola interrupta. Anche nel Harz si conosce il Gotlandiano fossilifero: mancano tracce del Dowtoniano. Così pure nella Franconia e nella Turingia. In Boemia il Gotlandiano ha un grande sviluppo con notevole ricchezza di fossili, ormai celebri nel mondo e diffusi in tutti i musei. La natura litologica svariatissima, anche nello stesso orizzonte, rende difficile una classificazione esatta. Sino al Salopiano superiore si hanno zone a Graptoliti (strati di Liten) ben distinte; successivamente le Graptoliti diminuiscono. Nel Dowtoniano predominano i calcari, detti di Budnany gli inferiori, di Lochow i superiori. È ricco lo sviluppo delle scogliere coralline che cominciano già col Salopiano. Manca dunque in Boemia la facies lagunare dowtoniana così tipica nelle altre regioni. Nel Belgio il Gotlandiano è rappresentato solo dalle porzioni inferiori sino a tutto il Salopiano; non mancano Graptoliti e anche altri fossili hanno rappresentanti. Tra le rocce compaiono tipi eruttivi riolitici. In Francia il Gotlandiano è rappresentato sporadicamente: nella Francia settentrionale sembra si abbia la continuazione dei terreni superiori mancanti nel Belgio. In Normandia invece il Gotlandiano appare tutto rappresentato, ma per parecchi orizzonti mancano fossili.
Nella Spagna il Gotlandiano è bene sviluppato con la facies graptolitica completa nella catena catalana; ma nei Pirenei si hanno anche calcari con fossili analoghi a quelli boemi.
Nella regione mediterranea italiana non mancano rappresentanti gotlandiani specialmente nelle Alpi Carniche dove è sviluppata tanto la facies graptolitica quanto quella calcarea con Cefalopodi e Trilobiti a tipo boemo. Rappresentato è pure questo terreno nella Sardegna sia con Graptoliti sia con calcari; ma della ricca fauna di Xea S. Antonio sono stati sinora descritti i soli Ostracodi. Nell'Africa si hanno pure terreni gotlandiani nel Marocco, ma specialmente nel massiccio sahariano dove sono stati trovati Graptoliti del Valentiniano e forse anche del Salopiano inferiore. Nell'Asia il Gotlandiano è conosciuto nella Siberia settentrionale con la facies calcarea a Coralli, Trilobiti; nella Cina meridionale con limitata estensione, nel Tonchino, ecc. Invece si ha forte sviluppo nel Himālaya, dove esiste la facies calcarea: in taluni giacimenti compaiono tipi analoghi a quelli americani. Nell'America Settentrionale gli strati neosilurici sono spesso trasgressivi sull'Ordoviciano (Champlainiano). Durante questo sottoperiodo vi furono due invasioni marine, parte provenienti dall'Artico e parte, in minor quantità, dal Golfo del Messico. Ricca è la fauna sebbene meno che nell'Ordoviciano. Sono caratteristici gli avanzi di fossili continentali; insetti, piante e pesci d'acqua dolce.
Il clima tiepido e umido sembra essere stato assai asciutto verso il termine del periodo in molta parte della regione. Poiché in questo tempo l'attività orogenica fu notevole così anche il clima ne dové essere influenzato; tracce glaciali non sono rare.
Classificazione del Neosilurico nordamericano:
Le rocce sono talune arenacee, di provenienza continentale, altre calcaree, che verso l'alto divengono argillose. La miglior sezione del neosilurico si può osservare presso le cascate del Niagara, ove si trovano anche bellissimi fossili. Tra questi al solito predominano Coralli, Crinoidi, Briozoi, Brachiopodi, Trilobiti, a cui si aggiungono numerosi Nautilidi. Invece sono rare le Graptoliti. Poche sono le scogliere a tipo corallino. Pochi pure sono i Pesci, mentre relativamente frequenti sono gli Scorpionidi: ciò che fa conoscere come anche la vita continentale fosse sviluppata, come è provato anche dalla presenza di piante. Durante questo periodo non si ebbe nell'America Settentrionale alcuna attività orogenica. Si hanno invece tracce di eruzioni vulcaniche.
Nell'America Meridionale il Gotlandiano sembra assai sviluppato, ma venne sinora poco studiato a eccezione dei terreni del Perù, della Bolivia e della Cordigliera occidentale dove predomina la facies a Graptoliti.
La paleogeografia del periodo si può riassumere nel modo seguente: all'inizio si ha una grande invasione marina che si estende tra l'altro, a tutta l'Europa centrale e successivamente a tutto il bacino mediterraneo occidentale; alla fine, nel Dowtoniano, si ha invece un grande ritiro marino e forte sviluppo di terreni lagunari continentali; il mare si mantiene solo nelle regioni più meridionali. Ma il fatto geografico più importante, che si inizia alla fine del Gotlandiano per proseguire poi nel Devonico, è il sorgere della grande catena caledoniana, la quale si estendeva dall'Islanda e dalla Scozia sino alle Svalbard, con un'estensione maggiore delle Alpi. In Francia un'altra catena si estendeva dalle Ardenne per il Taunus e la Turingia sino alla Moravia. In Asia pure si formavano montagne in arco attorno al bacino siberiano di Irkutsk. E altre catene si elevavano nel Sahara, come dimostrano gli strati devonici trasgressivi sul Silurico contorto e piegato. Anche l'Australia presenta formazioni di catene montuose. Catene montuose sembra dovessero esistere anche nell'America Meridionale.
Potente è stata dunque l'attività orogenetica sulla fine del Gotlandiano in opposizione alla tranquillità dell'inizio del periodo. In questi primi tempi le rocce eruttive sono poche e per lo più effusive e sottomarine. Quando si inizia la grande piegatura caledoniana si hanno forti masse intrusive nella regione settentrionale europea. Nell'Irlanda e nella Scozia si hanno rocce sempre più acide del gruppo pacifico. Mentre nella regione di Oslo rocce prima basiche poi successivamente più acide sino a granititi appartengono invece al tipo atlantico.
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