BÀI 2: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VỎ TRÁI ĐẤT TRONG NGUYÊN ĐẠI CỔ SINH
2.1.3. Kỷ Silua (kí hiệu S)
2.1.3.1. Lịch sử phát triển vỏ Trái Đất
Kỉ S kéo dài khoảng 30 -35 triệu năm. Được coi là giai đoạn cuối của hoạt động địa máng trong chu kì kiến tạo Calêđoni. Trong địa máng từ đầu kỉ S, tuy chế độ địa máng chưa kết thúc nhưng đã hình thành những cấu trúc dương trên những diện tích rộng lớn của địa máng. Hoạt động sụt võng của địa máng ở kỉ S so với kỉ O yếu hơn nhiều. Cuối kỉ S là thời kì nghịch đảo Calêđôni chính thức, biển rút cực đại, chế độ lục địa được thiết lập trên những lãnh thổ rộng lớn với sự trồi lên của những nền cổ. Đến đây, cấu trúc uốn nếp Calêđôni được hình thành trên vỏ Trái Đất thể hiện rõ ở Đông Bắc Mỹ, Greenland, Tây bán đảo Scanđinavi, Anh, Ireland, vùng Kiecghi, Saian, Katazia, đông nam Trung Quốc.
Nền Bắc Mĩ trong kỉ S cũng là một lục địa lớn nhưng bằng phẳng.Biển chỉ ngập một số vùng ở phía đông của nền, tiếp giáp với địa máng Tây Appalachian.
Nền Gondwana khổng lồ ở bán cầu Nam trong kỉ S cũng chỉ sụt chìm ở những miền rìa như các kỉ trước. Do chịu ảnh hưởng của địa máng kế cận, Đông Úc bị uốn nếp nâng cao nên phần phía Đông của nền Úc đã bị nâng cao từ cuối kỉ O.
Nhìn chung, trong khoảng thời gian 160 triệu năm từ kỉ ϵ đến kỉ S (PZ sớm), vỏ Trái Đất đã trải qua những chuyển động phức tạp trong những khu vực địa máng và nền khác nhau. Chu kì Caleđôni bắt đầu sụp võng từ kỉ ϵ, sang giai đoạn địa máng sụp võng mạnh ở kỉ O, từ cuối kỉ O quá trình nghịch đảo kiến tạo nâng cao chiếm ưu thế. Đến cuối kỉ S chế độ địa máng kết thúc, hình thành cấu trúc Calêđônit nổi cao ở nhiều khu vực.
Trầm tích trong S chủ yếu là đá phiến và đá vôi.Đến cuối S, trầm tích mang tính chất thô vụn liên quan tới những khu vực đã chịu ảnh hưởng của nghịch đảo kiến tạo Calêđôni.
Theo thuyết lục địa trôi, vào PZ sớm có sự dịch chuyển của các mảng lục địa theo hướng gắn liền với nhau để tạo nên khối lục địa khổng lồ Pangea.
2.1.3.2. Điều kiện cổ địa lí
Sang kỉ S khí hậu khá đồng nhất trên vỏ Trái Đất. Có sự đồng nhất của thành phần, tướng đá và hóa đá của S ở nhiều nơi khác nhau trên Trái Đất. Đáng chú ý là đá vôi ám tiêu (san hô, ruột khoang lỗ tầng) thấy phân bố rộng rãi cũng đã khẳng định tính chất khí hậu ấm đồng nhất trên Trái Đất. Theo Xinhixưn (1962), trong kỉ S khí hậu biến đổi theo hướng khô dần. Đầu kỉ còn ít đá vôi nhưng lại phong phú đá phiến graptalit (Bút đá).Đến cuối kỉ S khí hậu khô thể hiện rõ nét nhất. Bằng chúng là người ta thấy bắt đầu phổ biến rộng rãi các thành hệ lục địa màu đỏ và các loại thạch cao, đôlomit như ở Fungut, Thiên Sơn, Tuva, Zabaican, Côn Luân và vùng Hồ Lớn. Điều kiện khí hậu khô hạn ở cuối S đã bắt đầu cho một thời kì dài có khí hậu khô nóng ở kỉ D sau này.
Sinh vật kỉ S mang tính chất kế thừa rõ rệt của sinh vật kỉ O. Hầu hết các nhóm có mặt trong kỉ O vẫn tiếp tục phát triển trong kỉ S. Bọ Ba Thùy tuy còn để lại nhiều hóa đá có ý nghĩa nhưng chúng đã suy kém vì phải rút lui trước sự tấn công của loại Chân đầu. Nhóm Bút đá tuy phong phú những cũng chóng giảm thoái cuối kỉ để sắp sửa bước sang thời kỳ lụi tàn dần. Trong kỉ này bắt đầu thấy những nhóm như Tay cuộn dần dần lan tràn rộng rãi và chiếm ưu thế rõ rệt với những bộ quan trọng, trong đó có bộ Tay cuộn hình trăng và Tay cuộn không cửa. Một sự kiện trong kỉ S là sự xuất hiện lần đầu tiên của những động vật có xương sống xương hàm dưới mang răng. Điều này đánh dấu một bước nhảy vọt trong các động vật đẳng cao và với sự có răng ở hàm. Các động vật có răng trên hàm đều có khả năng tự bảo vệ tốt và có công cụ tấn công có hiệu lực để chống lấn các động vật khác. Đó là sự xuất hiện của loài cá Giáp, thủy tổ loài cá trong kỉ S. Bên ngoài của chúng có một lớp vỏ cứng bảo vệ, chưa có xương, mới có sụn, chưa có hàm và một số còn chưa có vây chân để bơi lội. Phần lớn loài cá Giáp chỉ dài vài cm, nhưng cũng có đến vài loại dài đến 2m.Cho đến cuối kỉ S, Tảo và vi khuẩn vẫn thống trị thế giới thực vật. Ngoài các loại tảo tìm thấy ở các kỉ trước, còn xuất hiện thêm loại Tảo vòng, Tảo nâu, Tảo hồng.Di tích của chúng được tìm thấy ở Bắc Mĩ và Baltic. Tảo lam phát triển cực thịnh, di tích của chúng tạo nên tầng đá phiến dầu gọi là Kukecxit prebaltic nổi tiếng. Những biến cố địa chất vào cuối kỉ S đã tạo điều kiện cho sự ra đời của loài thực vật đầu tiên sống trong môi trường nước ngọt là loài Quyết trần chưa có lá, còn thân, rễ thô sơ và loài Rêu. Nhờ sự tập trung nhiều xác sinh vật hữu cơ sống trên cạn làm môi trường phát sinh loài Nấm.
Hình 2.5. Bút đá và Bọ Ba Thùy Silur
Cùng với sự phát triển của sự sống trên biển, lúc này xuất hiện trên mặt đất ẩm ướt những cây có kích thước lớn đầu tiên đó là cây Lộ trần và Thạch tùng nguyên thủy, sau khi chết chúng tạo ra lớp phủ thổ nhưỡng và lớp than mỏng đầu tiên trên Trái Đất.
Cũng như giới thực vật cuối kỉ S, trong động vật đã xuất hiện loài động vật nguyên thủy đầu tiên là loài Bò cạp nguyên thủy có chân dài, còn trong các biển giữa những đám rong tảo đã có rất nhiều loài Tôm khổng lồ.