Early–Middle Ordovician biotic and sedimentary dynamics in the Baltoscandian paleobasin

Sammanfattning: Baltoskandien utgör en del av paleokontinenten Baltica, vilken mestadels var täckt av ett grunt epeiriskt hav under den ordoviciska tidsperioden (ca 485,5–444 Ma). Detta uråldriga hav efterlämnade en tunn lagerföljd av sedimentära bergarter. Under tidig–mellanordovicium (ca 485,5–457,5 Ma) befann sig Baltica vid tempererade breddgrader på södra halvklotet och kallvattenkarbonater bildades över stora områden i den Baltoskandiska paleobassängen. Den så kallade ortoceratitkalkstenen är den mest vittspridda bergartstypen från tidig–mellanordovicium i Sverige. Den spred sig successivt geografiskt och stora delar av under–mellanordovicium på Sveriges fastland karaktäriseras av denna litologi. ”Ortoceratitkalkstenens” avsättningsmiljö har länge varit ofullständigt känd. Detta beror till stor del på en avsaknad av motsvarigheter bland nutida avsättningsmiljöer, men också på luckor i vår kunskap om bergarten i allmänhet. Det råder en generell enighet att ”ortoceratitkalkstenen” representerar en kallvattenkarbonat avsatt i ett epeiriskt hav med mycket begränsat sedimentinflöde, men tolkningar angående rådande vattendjup har skiljt sig åt. De åtta artiklar som utgör grunden till den här doktorsavhandlingen baseras på olika undersökningar av ”ortoceratitkalkstenen” i Sverige och likåldriga lager i omgivande länder. Detaljerade makro- och mikroskopiska studier av biotiska och sedimentära egenskaper har gett värdefull information om den Baltoskandiska paleobassängen samt den biotiska och miljömässiga utvecklingen under tidig–mellanordovicium. Resultaten visar att ”ortoceratitkalkstenens” avsättningsmiljö varierade avsevärt i både rum och tid; den spände från intertidala områden till miljöer med många tiotals meter djupt vatten. Variationer i övergripande egenskaper och fossilinnehåll i ”ortoceratitkalkstenen” samt likåldriga regionala lager tycks främst avspegla variationer i (relativ) havsnivå. De sammantagna resultaten tyder på att havsnivån varierade kraftigt genom tidig–mellanordovicium, sannolikt som en följd av klimatvariationer och relaterade förändringar i vattenmassorna globalt. De skönjbara variationerna är samstämmiga mellan flera olika proxies – både abiotiska och biotiska – och cykliska mönster förekommer ofta. Geokemiska data indikerar att klimatet förändrades avsevärt genom tidig–mellanordovicium och att det slutligen gick in i en istidsliknande fas. Inträdet i den senare fasen avspeglas i en tydlig sänkning av havsnivån under mellanordovicium. De tidigare nämnda förändringarna påverkade marina miljöer och bidrog sannolikt till den snabba diversifiering som skedde under den så kallade stora ordoviciska biodiversifieringen (fritt översatt från engelskans Great Ordovician Biodiversification Event). Förfinade absoluta och relativa tidsskalor för mellanordovicium visar att biodiversifieringen var oberoende av ett utdraget meteoritbombardemang under detta tidsavsnitt. Artiklarna i avhandlingen visar tillsammans att en kombination av infallsvinklar och analysmetoder ger maximal information och tolkningsförmåga. Användning av toppmoderna analys- och avbildningstekniker möjliggör nya upptäckter av tidigare okända bergartsegenskaper och fossil, samt bättre beskrivning av och förståelse för sådana som varit kända sedan tidigare.