کربونيفر (Carboniferous)

نام کربونيفر براى اولين بار در سال 1822 توسط دو زمين شناس انگليسى به نام هاى کونيبر(W.D.Conybeare)  و فيليپس(J.Phillips)  به طبقات زغال دارى که بر روى رسوبات دونين قرار گرفته است اطلاق گرديد. اين دوره در سال هاى بعد توسط زمين شناسان ديگرى از جمله کونينک(L.D.Koninck) ، شلوت هايمى(E.F.Shlotheimi)  و استرنبرگ(K.Sternberg)  مطالعه گرديد که هر يک از اين زمين شناسان در شناسايى رسوبات اين دوره سهم بسزايى داشته اند.

دوره کربونيفر با وجود جنگل هاى انبوه و تشکيل لايه هاى ضخيم زغال سنگى در اغلب کشور ها و به خصوص در اروپا و آمريکاى شمالى مشخص مى گردد. از اين جهت اين دوره را دوره زغال سنگى نيز ناميده اند. در درياهاى دوره کربونيفر برايکوپودها، سفالوپودها، مرجان ها و لاله وشان توسعه زيادى داشته اند، در صورتى که تريلوبيت ها در حال از بين رفتن بوده اند. گياهان خشکى در اين دوره نسبت به دونين به مراتب توسعه و تنوع بيشترى يافته اند و باعث تشکيل لايه هاى زغالى در اين دوره شده اند. از طرفى خزندگان و حشرات براى اولين بار ظهور نموده اند. سنى که براى دوره کربونيفر محاسبه شده در حدود 70 ميليون سال مى باشد.

  کربنيفر در  ايران

به جز آذربايجان و زاگرس، در بيشتر نواحى ايران، نهشته‎هاى سکويى دونين پسين پس از يک ايست رسوبى ناچيز، تا کربنيفر پيشين ادامه دارد. در نتيجة همچون سنگ‎هاى دونين بالايى، سنگ‎هاى کربنيفر پايينى گسترش به نسبت زيادى در ايران دارندو به تقريب در همه جا روى سنگ‎هاى دونين بالا قرار دارند. با اين حال، ‌در پاره‎اى نقاط (شرق دماوند، تالش، کوه‎هاى کلمرد) سنگ‎هاى کربنيفر بر روى نهشته‎هاى کهن‎تر از دونين بالايى ديده شده‎اند.

سنگ‎هاى کربنيفر شناخته شدة ايران، بيشتر به سن کربنيفر پايينى تا اوايل کربنيفر بالا  (آشکوب نامورين) هستند و از اين رو، اين باور وجود دارد که در اوايل کربنيفر پسين، با آغاز جنبش‎هاى زمين‎ساختى هم ارز هرسى‎نين، بار ديگر زمين‎ساخت ناحيه‎اى سبب حرکت‎هاى خشکى‎زايى، بالا آمدگى‎هاى وسيع و آشفتگى‎هاى محلى شده، به طورى که نواحى وسيعى از سکوى ايران در معرض فرسايش قرار گرفته و گاه باعث فرسايش ستبراى زيادى از سنگ‎هاى پالئوزوييک زيرين شده است. ولى از نگاه منطقه‎اى، مى‎توان پذيرفت که نوسانات سطح آب دريا در بيرون آمدن سکو و پذيرا شدن فرسايش، نقش اساسى‎تر داشته است. داده‎هاى منطقه‎اى حاکى است که بر خلاف دونين پسين و کربنيفر پيشين که سطح آب درياها در بالاترين مقدار بوده، در زمان نامورين و در ادامة آن تا آشکوب ساکمارين يخچال‎ها بخش‎هاى زيادى از ابرقارة گندوانا را زير پوشش داشته‎اند. اين رخداد يخچالى با پايين‎ترين حد سطح آب درياهاى نامورين پسين و وستفالين پيشين انطباق دارد. اگرچه دوره‎هاى يخچالى ياد شده بر سرزمين ايران بى اثر بوده ولى احتمال تأثير آن بر اُفت سطح آب مى‎تواند پذيرفتنى باشد. گفتنى است که جدا از خشکى‎زايى سراسرى نامورين، در نواحى گوناگون البرز و ايران مرکزى، در توالى سنگ‎هاى کربنيفر پايين ايران، به ويژه در بين رديف‎هاى ويزئن ميانى، همچنان شواهد روشنى از انفصال رسوبى و حاکميت دوره‎هــاى فـرسايشى وجـود دارد. بـراى اين دورة فــرسايشى مى‎توان نام « البرزين » را پيشنهاد کرد.

نوع سنگ‎هاى کربنيفر پايينى در بيشتر نقاط ايران کربنات‎هاى آهکى است ولى شيل‎هاى تيره رنگ و مارن نيز وجود دارد که حاوى انواع گونا‎گونى از بازوپايان، گونياتيت، تريلوبيت، برويوزوآ و 000 است. رخسارة سنگى و زيستى سنگ‎هاى ياد شده نشان از درياهاى گرم و کم ژرفا دارد. در ايران مرکزى تنوع رخساره‎هاى سنگى کربنيفر درخور توجه است و به نظر مى‎رسد که درياى کربنيفر پيشين ايران مرکزى، بلوک‎هاى ساختارى با شرايط رسوبى متفاوتى را زير پوشش داشته که در جدايش آنها، گسل‎هاى ژرف نقش عمده داشته‎اند.

يکى از ويژگى‎هاى کربنيفر ايران نبود سنگ‎هاى ماگمايى است. اما بعضى از آندزيت‎هاى کوه‎هاى طالش و بخشى از روانه‎هاى زيردريايى جنوب خاورى پهنة سنندج – سيرجان را به سن کربنيفر دانسته‎اند، ولى به احتمال بيشتر سن آنها دونين است. سنگ‎هاى مافيک و اولترامافيک مشهد که به سن کربنيفر دانسته شده‎ بود، باقيماندة اقيانوس تتيس کهن ‎است که سن پرمين دارند

جنگل های کربونیفر

منبع:سامانه ملی تحقیقات


دردوره ی کربونیفر چرخه ی حیات گیاهی و جانوری به جایی رسید که جنگل ها در زمین های پست وکم ارتفاع وسرزمین های ساحلی گسترش یافتند.اکثر این جنگل ها به وسیله ی مرداب ها توصیف می شوند و گسترش آن ها هم زمان بود با گسترش تنوع گیا هی وجانوری درست همانند سرزمین های امروزی. شکل بالا یک تصویر شماتیکی از جنگل های کربونیفر را نمایش می دهد. گیاهان ابتدایی و گروه های جانوری که دراین گونه جنگل ها به وجود آمدند در زیر به آن ها خواهیم پرداخت.

آب وهوا
وقتی که فسیل ها ی این دوره را مطالعه کنیم متوجه می شویم که در این دوره اصلی ترین ومنحصر به فرد ترین جانداران به وجو د آمدند.برخی موضوعات اصلی هنوز نیز به طور کامل شناسایی نشده اند.یکی از این موضوعات اقلیم یا آب وهواست پوشش گیاهی نشان دهنده ی یک زیست بوم (biome)گرمسیری است به هر حال تا زمانی که آب درطول سال بسیار فراوان بود و دما ی هوا خیلی ناپایدار نبود ه تقریبا اکثر رژیم های آب وهوایی از گرمسیری تا معتدل توانایی تولید پوشش گیاهی را داشته اند.

لیکوپودها


لیکوپودهای پیشرفته ای مانند لیکوپودیوم درشکل بالا نشان داده شده اند .گیاهانی با بلندی قد فقط چند اینچ هستند که به واسطه ی اندازه ی کوچک شان ،برگ های نوک تیزی که از دو قسمت ساقه ی ساده وساقه ی مارپیچ متراکم تشکیل شده اند، قابل شناسایی هستند .مخروط هاگدان در انتهای شاخه های اصلی قرار دارندوچرخه ی حیات آن همانند سرخس ها می باشد.


درطول کربونیفرجنگل های مردابی کوچک بودند لیکوپودهای علفی(herbaceous lycopods) مانند معادل های امروزی آن ها

لپيدودندرم ، سنگواره گياهي (از گروه ليکوفيت ها)
گياهي درختي که ارتفاعآن به 30 متر نيز مي رسد و قطر آن 60 سانتيمتر بوده است .در راس ساقه و در انتهاي شاخه هاي جوان برگ ها به صورت فشرده و فلسي و مارپيچي روي ساقه قرار مي گيرند .اغلب داراي يک رگبرگ مياني بوده و پس از ريزش اثر برگ بر روي ساقه باقي مي ماند. بيشترين بخش فسيل شده ساقه اين گياه است . که اثر برگ پس از ريزش به صورت لوزي شکل باقي مي ماند. برگ ها در اين گياه تحت نام لپيدوفيلوئيدس و اندام هاي زايا لپيدواسترابوس ناميده مي شوند. از بخش هاي ديگر که به صورت فسيل شناسايي شده است ريشه اين گياه است که ريشه در اين گياه ديکوتومي بوده و در سطح آن حفرات کروي مشاهده مي شوند و تحت عنوان استيگماريا ( stigmaria )ناميده مي شود . حداکثر گسترش اين جنس در وستفالين مي باشد .


lepidodendron aculeatum

از سنگواره گياهي (شاخه ليکوفيت)
مشخصه اصلي اين گونه داشتن کوسينه هاي بزرگ است که غالباً 3-4 مرتبه طويل تر از عرض آن مي

باشد . انتهاي کوسينه ها کشيده و معمولاً خميده و در جهت مخالف يکديگر s مانند است. اثر برگ ها در بالاتر از قسمت مياني کوسينه ها قرار دارد.پاريکنوس هاي زيربرگ غالباً مشخص است.
((Range:late carboniferous

lepidodendron veltheimii
از سنگواره گياهي (شاخه ليکوفيت)
اين گونه داراي کوسينه فوليرهاي بزرگ با ابعاد mm20×5/7 است که با شکاف هاي کم و بيش طولي در سطح کوتيکول از هم جدا مي شوند. گوشه هاي جانبيکوسينه ها گرد شده اند و انتهاي بالايي و پاييني کشيده و سينوسي شکل مي باشندو اغلب با کوسينه هاي مجاور بالايي و پاييني در ارتباط هستند. تيغه تحتاني غالباً داراي خطوط عرضي مستقيم است که روي کوسينه گسترش دارند. سيکاتريس فولير در نيمه فوقاني وجود دارد و پاريکنوس زير برگ اغلب موجود است مشخصه مهم در اين گونه که در گونه قبلي وجود نداشت وجود سيکاتريس هاي اُولودندروئيد است. .
((Range: lower carboniferous


Horsetailsهورس تیل ها
هورس تیل ها یکی از مهم ترین مجموعه های گیاهی کربونیفر بودند. هورس تیل ها ی پیشرفته ای مثل این اکویستم به بلندی یک تا دومتر رسیده اند.اما شناسایی آن ساده است وباتوجه به تنه و انشعابات ریشه وهم چنین به وسیله ی برگ ها .هاگ های آن ها درپایانه ی مخروط به وجود می آیند که به صورت گرهک در سایر قسمت های گیاه ظاهر می شود.

*(اکويستم،سنگواره گياهي (از گروه اسپينوفيدهايا دم اسبيان)
نمونه امروزي اين گروه است . اين جنس بند بند و گياهي علفي و ارتفاع آن از چند سانتي متر تا چند متر متغير است قطر اين گياه اغلب 2 تا 3 سانتي متر است .داراي ريزوم زيرزميني که از آن ساقه هاي زايا و نازا خارج مي شوند. هر کدام از ساقه هاي نازا داراي شاخه هاي فرعي هستند که با وضعيت ورتي سيله ( حلقوي ) قرارمي گيرند در سطح خارجي ساقه ها ، شيارهاي وجود دارد و در سطح خارجي ساقه برجستگي هاي طولي مشاهده مي شود. در محل هر بند يا گره برگها به صورت حلقوي قرار گرفته اند. و اغلب ساده و کوچک هستند. اين برگ ها در قسمتي از طول خود به هم متصل مي باشندو داراي يک رگبرگ مياني هستند.نمونه هايي که به صورت فسيل يافت مي شوند غالبا مشخصاتي همانند جنس امروزي اکويستم دارند .)*


هورس تیل های کربونیفر دارای دو نوع اصلی بودند.به صورت بلند قامت که درشکل بالا به تصویر کشیده شده وکالامیتس نام داردو طول قد آن به 10تا 15متر می رسید.نمونه های تیپیک این گونه ممکن است بسیار شبیه مدل ها هورس تیل های پیشرفته باشند.
*(کالاميتس،سنگواره گياهي (از گروه اسپينوفيدهايا دم اسبيان)
حداکثر گسترش در کربونيفر است . اين گياهان حالت درختي داشته که ساقه آنها ويژگي بند بندي دارد و در سطح آنها برجستگي هاو شيار هايي مشاهده مي شوند همچنين در محل بند ها ،برگ ها به صورت حلقوي قرار گرفته اند . براساس اين که وضعيت برجستگي دو بند متوالي به چه صورت باشد به جنس هاي مختلف طبقه بندي مي شوند.)*



دومین گروه اصلی هورس تیل های کربونیفر یک درخچه ای شبیه به گیاهی به نام اسفنوفیلوم sphenophyllum بود.
*(اسفنوفيلوم،سنگواره گياهي (از گروه اسپينوفيدهايا دم اسبيان)
غالبا برگ هاي اين گياه به صورت فسيل محفوظ مي ماند گسترش زماني آن دونين تا پرمين مي باشد .ساقه ها در اين جنس غالبا پر مي باشند و برگ ها حلقوي هستند. و تعداد برگ ها 6 عدد است ولي در برخي نمونه ها تا 30 عدد نيز گزارش شده است . تعداد برگ ها اغلب مضربي از 3 مي باشد.برگ ها در قاعده کم عرض و در انتها پهن تر مي باشند و انتهاي برگ ها مضربي از قاعده برگ خارج مي شوند. سپس ديکوتومي و منشعب مي شوند. اگر انتهاي برگ دندانه دار باشد . در هر دندانه يک رگبرگ قرار مي گيرد. در برخي مواردپلي مورفيسم ( چندشکلي ) در برگ هاي اين جنس مشاهده مي گردد. و نيز در روند تکاملي برگ ها در اشکال ابتدايي بريدگي برگ ها بيشتر و در روند تکاملي به برگ ها در اشکال ابتدايي بريدگي برگ ها بيشتر و در روند تکاملي به برگ هاي فاقد بريدگي هستند تبديل مي گردند.)*


Insectsحشرات

حشرات درکربونیفرتنوع متوسطی راداشتند و فقط دو نمونه درزیر نمایش داده شده اند:



این سنجاقک بال هایی به اندازه ی دو پا داشته است!
این نمونه ای است از یک سوسک دردوره ی کربونیفر که فقط دارای قد 2اینچ می باشد!اندازه ی گونه های درشت تر آن ها به یک فوت نیز می رسد.

Amphibiansدوزیستان



بزرگ ترین جانوران خشکی در کربونیفر دوزیستانی مانند اریوپس Eryops بودند.از لحاظ اندازه به اندازه ی یک سگ بزرگ بودند ومشخصه ی ویژه ی آن ها دراین دوره تغذیه ی آن ها از ماهی ها بود.

Reptilesخزندگان

 

این پترولاکو ساروس Petrolacosaurusدر رسوبات متعلق به کانزاس و کربونیفر فوقانی مشاهده شده است که یکی از خزندگان اولیه ی شناخته شده است.باید این نکته رانیز در نظر داشت که میزان سازگاری این خزندگان همانند مخروطیان بوده که انقراض دسته جمعی آن ها تا پرمو تریاس طول کشید.

 

پایان یک دوران

گسترش اکثر گیاهان وجانوران مرداب های کربونیفر مدیون آب وسایرملزومات بوده است.فقدان زیست گاه ساحلی و خشکی و افزایش تنوع اقلیمی که تا پرمین به طول انجامید به همراه رشد تدریجی پانگه آ همه وهمه باعث انقراض جمعی کلیه ی گونه های شناخته شده در مجموعه ی این جنگل های اولیه گردید.مخروطیان ودیگر باز دانگان پیشرفته و خزندگان اولین گروه هایی بودند که خود رابا این شرایط وفق دادندو توانستند سرتاسر زمین را درمزوزوئیک فرا گیرند.

میزان دی اکسیدکربن در ۶۰۰میلیون