Нижний ордовик () — первый отдел ордовикской системы в Международной (МСШ) и Общей (ОСШ) стратиграфических шкалах. Охватывает породы, сформировавшиеся в эпоху раннего ордовика, 485,4—470 миллионов лет назад (всего около 15 миллионов лет). Содержит тремадокский и флоский ярусы. В МСШ располагается над ярусом 10 фуронгского отдела кембрийской системы, в ОСШ — над батырбайским ярусом верхнего кембрия. В обеих шкалах перекрывается дапинским ярусом среднего ордовика.
Нижний ордовик в ОСШ (Россия) система отдел ярус / век Нижний Флоский Тремадокский Кембрий Верхний Батырбайский
История Международная комиссия по стратиграфии назначила рабочие группы по границам подразделений ордовикской системы в 1974 году. Границы подразделений устанавливались по фауне конодонтов и/или граптолитов. В 1995 году Подкомиссией по ордовикской стратиграфии при поддержке 90 % голосующих было принято соглашение о делении ордовика на три отдела: нижний, средний и верхний. Тогда же приняли деление каждого из трёх отделов на два глобальных яруса. 95 % голосов выбрали зону Tetragraptus approximatus в качестве основания верхнего яруса нижнего ордовика. До принятия международного стандарта в качестве ордовикских подразделений по умолчанию принимались отделы из шкалы Великобритании — типовой местности ордовикской системы. В соответствии с этой шкалой ордовик подразделялся на шесть отделов, из которых нижний — тремадокский — в качестве одноимённого яруса перешёл в МСШ. Вышерасположенный аренигский отдел соответствует верхам нижнего и низам среднего отдела ордовикской системы в МСШ. В британской шкале границы ордовикских подразделений определяются по местным стратиграфическим и палеонтологическим особенностям, которые плохо прослеживаются в остальном мире. В результате на разных палеоплатформах или современных континентах были выделены местные отделы и ярусы, сильно отличающиеся от британского стандарта. В 2008 году традиционные британские ордовикские подразделения в МСШ заменили на семь новых ярусов с установленными глобальными стратотипами (GSSP). В нижний ордовик вошли тремадокский и флоский ярусы. В 2011 году с британского на международный стандарт деления ордовикской системы переведена российская ОСШ.
Определение Глобальный стратотип (GSSP) нижнего ордовика, также являющийся глобальным стратотипом тремадокского яруса и всей ордовикской системы, установлен в разрезе Грин-Пойнт на западе острова Ньюфаундленд, Канада (), и соответствует уровню первого появления (FAD) конодонтов Iapetognathus fluctivagus в 101,8 м над основанием обнажившихся пород. По поводу идентификации определяющего таксона высказаны сомнения, однако он залегает ниже, чем Rhabdinopora и родственные граптолиты. Глобальный стратотип фло — второго и последнего яруса нижнего ордовика — установлен в , Швеция (), и определён по уровню первого появления граптолита Tetragraptus approximatus.
Для нижнего ордовика/тремадока также установили два вспомогательных стратотипических разреза и точки (): в разрезе Лоусон-Коув () в округе Миллард, Юта, США, и разрезе Сяоянцяо (), Северный Китай. Оба ASSP получили одобрение в Подкомиссии по ордовикской стратиграфии в 2016 и 2019 гг соответственно, однако в 2021 году Международный союз геологических наук предложил отказаться от использования чётко определённых точек в пользу вспомогательных стандартных стратотипов границ () для «более гибкой» корреляции с глобальными стратотипами.
Биостратиграфия Глобальные ярусы нижнего ордовика, как и остальных отделов, подразделяются также на временны́е отрезки (), в основании которых установлены конодонтовые и граптолитовые зоны. Зона Tetragraptus approximatus помимо глобальных ярусов выделяется в региональных подразделениях Великобритании и Австралии, а зона Didymograptus protobifidus — в Северной Америке, Австралии и Балтоскандии.
Конодонтовые (c) и граптолитовые (g) зоны нижнего ордовика: Отдел Ярус (МСШ) Временно́й отрезок rowspan=6 ФлоскийЗона Didymograptus protobifidus (g)Зона Oepikodus evae (c)Зона Tetragraptus approximatus (g) ТремадокскийЗона Paroistodus proteus (c)Зона Paltodus deltifer (c)Зона Iapetognathus fluctivagus (c)
Северная Америка В раннеордовикских отложениях полуострова Бутия, Канада, выделяют следующие конодонтовые зоны (от верхних к нижним): Oepikodus communis и Reutterodus andinus (формация , фло); Rossodus manitouensis и Acodus deltatus/Oneotodus costatus (верхняя часть формации Тёрнер-Клиффс, , тремадок); Cordylodus angulatus (нижняя часть формации Тёрнер-Клиффс, тремадок).
Азия Граптолитовые (g) и конодонтовые (c) зональные подразделения южной Сибири (от верхних к нижним): Ps. angustifolius elongatus/E. broggeri (g), D. protobifidus (g), Ph. densus (g), верхняя часть Oepikodus evae (c), а также зона Conochitina raymondi на основе хитинозой — фло; Нижняя часть Ph. densus (g), Ac. balticus (g), нижняя часть Oepikodus evae (c) — фло; T. approximatus (g), верхняя часть Paroistodus proteus (c) — фло; Нижняя часть Paroistodus proteus (c) — тремадок; K. kiaeri/Ad. tenellus (g), B. ramosus/Tr. osloensis/Al. hyperboreus (g) — тремадок; Iapetognathus fluctivagus (c) — тремадок.
Австралия В австралийской шкале глобальному нижнему ордовику приблизительно соответствуют ярусы Lancefieldian, Bendigonian, Chewtonian и нижняя часть Castlemainian.
Приблизительная корреляция граптолитовых (g) и конодонтовых (c) зон Нового Южного Уэльса: Отдел Австралийский ярус Зона rowspan=15 Castlemainian (нижняя часть)Isograptus victoriae lunatus (g), верхняя часть Oepikodus evae (c) ChewtonianIsograptus primulus (g), Oepikodus evae (c)Didymograptus protobifidus (g), Oepikodus evae (c) BendigonianВерхняя часть Pendeograptus fruticosus (g), нижний край Oepikodus evae (c)Низы Pendeograptus fruticosus (g), верхний край Prioniodus elegans (c)Pendeograptus fruticosus (g), Prioniodus elegans (c) LancefieldianВерхний край Tetragraptus approximatus (g), нижний край Prioniodus elegans (c)Нижняя часть Tetragraptus approximatus (g), верхний край Paroistodus proteus (c)Araneograptus murrayi (g), Paroistodus proteus (c)Верхняя часть Aorograptus victoriae (g), нижняя часть Paroistodus proteus (c)Нижняя часть Aorograptus victoriae (g), верхняя часть Paltodus deltifer (c)Psigraptus jacksoni (g), нижняя часть Paltodus deltifer (c)Anisograptus (g), верхняя часть Cordylodus angulatus (c)Rhabdinopora fl abelliformis parabola (g), Cordylodus angulatus (c)Нижняя часть Cordylodus angulatus (c)
Палеогеография Океан Япетус, располагавшийся между Гондваной, Лаврентией и Балтикой, достигал в начале ордовика более 4000 км в ширину и на севере, между восточной Лаврентией и Сибирью, соединялся с Панталассой, покрывавшей примерно половину планеты. Между Гондваной и микроконтинентом Авалонией протирался возникший в позднем кембрии океан Реикум. (северо-запад сегодняшней Аргентины) располагалась в низких широтах. Гондвана, уже являвшаяся крупным континентом, состояла из сегодняшних Южной Америки, Африки, Аравийского полуострова, Индии, восточной Австралии и восточной Антарктиды. Лаврентия включала в себя территории Мексики, США, Канады, Гренландии, Шотландии и частично Ирландии. Располагалась Лаврентия в тропических широтах южного полушария, сегодняшние центральная Невада и западная Юта в конце раннего ордовика были покрыты морскими водами.
Климат В 2007 году Бассетт и коллеги, проанализировав изотопные значения кислорода раннеордовикских слоёв разреза Ланге-Ранч () в центральном Техасе, пришли к выводу, что температура тропических морей того времени могла достигать 37 °C или 42 °C. К похожим результатам пришли Троттер и коллеги в 2008 году после изотопного анализа кислорода у конодонтов с четырёх палеоплатформ, располагавшихся в раннем ордовике в низких широтах. Авторы статьи 2021 года приводят значения в соответствии с исследованием Сонга и коллег (2019): от 43,9 °C 485 млн лет назад до 37,1 °C 470 миллионов лет назад. Высокие температуры, державшиеся на протяжении раннего ордовика, сказались на развитии биоразнообразия позднее, в среднем ордовике. Уровень CO2 в атмосфере раннего ордовика был высокий, в то время как содержание кислорода менялось приблизительно от 10 % до 13 %.
Исследования изотопов кислорода из апатитов (в частности конодонтовых апатитов из Невады и Юты) показывают, что в конце раннего ордовика климат стал меняться . Эти перемены происходили постепенно и сопровождались колебаниями температуры поверхности моря с приблизительной продолжительностью от 104 до 107 лет. К концу среднего ордовика поверхность низкоширотных морей охладилась до температур, сопоставимых с сегодняшними экваториальными.
Основные события раннего ордовика
В раннем ордовике происходила великая ордовикская биодиверсификация (GOBE), проявившаяся в увеличении разнообразия морской жизни. Наряду с кембрийским взрывом и радиацией в раннем мезозое это самая значимая биодиверсификация в фанерозойском эоне. Данное событие протекало с разной периодичностью в зависимости от групп организмов и географического региона, и в действительности под великой ордовикской биодиверсификацией подразумевают целый комплекс последовательных и взаимосвязанных процессов эволюции и миграции организмов. Первая фаза, связанная с планктонными сообществами, началась, вероятно, ещё в позднем кембрии и завершилась к концу раннего ордовика. На ранний ордовик приходится начало второй фазы, затронувшей обитателей бентоса. Одним из вероятных признаков великой ордовикской биодиверсификации являются ископаемые рифы, обнаруженные в раннеордовикских слоях формации Думугол (), Южная Корея. Эти рифы, построенные микроорганизмами и губками рода Archaeoscyphia, непохожи на кембрийские и раннетремадокские и являются подтверждением того, что уже в среднем тремадоке рифовые сообщества заняли более глубоководные места обитания. Биодиверсификации морской жизни в раннем ордовике способствовал переход от сульфидных к кислородным окислительно-восстановительным условиям в океанах того времени.
В отложениях Южного Китая отмечены значительные всплески видового разнообразия, которые предшествовали великой ордовикской биодиверсификации, однако непонятно, прослеживаются ли они в глобальном масштабе.
С фуронгской эпохи до конца раннего ордовика, 495—470 миллионов лет назад, на территории северозападной Гондваны (нынешний Иберийский полуостров) происходило магматическое событие Олло-де-Сапо.
Органический мир В раннеордовикских (флоских) слоях формации , Аргентина, присутствуют древнейшие округлые известковые микрофоссилии, известные как кальцисферы или кальцитархи. Ранние формы достигали от 80 до 250 μm в диаметре. Некоторые из этих организмов могут являться водорослями. Обитали кальцитархи в неритической зоне, от прибоев до мелководий и рифов. Появились водоросли рода Amsassia, уже в раннем ордовике встречавшиеся у южного побережья Лаврентии и , а позднее занявшие ещё более широкий ареал и исчезнувшие только во времена ордовикско-силурийского вымирания. В тремадоке Amsassia населяли небольшие рифовые насыпи на морских мелководьях. Об уровне развития рифовых экосистем раннего ордовика позволяют судить найденные на Ньюфаундленде кораллоподобные окаменелости Reptamsassia divergens и Reptamsassia minuta из отложений флоского века, которые являются древнейшим примером симбиотического срастания родственных видов.
В раннем ордовике возросло разнообразие иглокожих: появились новые классы, включая морских звёзд, офиур, морских лилий и Diploporita. Различные представители раннеордовикских иглокожих найдены в формациях в штате Юта, США, в Антиатласе, Марокко, и в Монтань-Нуар, Франция.
Nektaspida после кембрийского периода стали менее разнообразны. Скорее всего, в ордовике они заселили закрытые или более холодные солоноватые моря. Tariccoia tazagurtensis — представитель этой клады членистоногих из нижнего ордовика Марокко. В той же формации Фезуата найден Aegirocassis — артропод-фильтратор, достигавший в длину более 2 м и являвшийся . Marrellomorpha, появившиеся в кембрии, сохранились и в раннем ордовике.