Detailed magnetostratigraphy of Ordovician sections in the Leningrad region: on the question of the fine structure presence in the Ordovician geomagnetic Moyero superchron

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

By the mid-2000s, a large amount of magnetostratigraphic evidence had been accumulated, suggesting the existence of a geomagnetic superchron of reversed polarity in the Early to Middle Ordovician (the Moyero Reversed Polarity Superchron). The subsequent studies generally supported this hypothesis. However, there were also isolated reports that could either indicate the presence of a fine structure in the superchron, i.e., the existence of several short intervals of normal polarity within the superchron, or significantly limit its duration. Meanwhile, study of geomagnetic superchrons, further substantiation of the very existence of the Ordovician super-chron and establishing its time limits is crucial for the development of the physical theory of geomagnetism, geological correlation, etc. Therefore, any information related to this issue should be carefully considered and verified. This paper presents the results of the detailed magnetostratigraphic study of some intervals from several Ordovician Ladoga sections. These intervals are coeval to those from the Ordovician of the northwestern Russia, Baltic region, and Scandinavia whose age corresponds to the Moyero reversed polarity superchron but which were previously reported to contain separate levels of normal polarity. Combined with the recent data on the Mishina Gora section of the Pskov region, these results provide yet another significant argument supporting the existence of the Moyero Ordovician geomagnetic superchron and its lack of fine structure.

About the authors

G. P. Markov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: gpmarkov@yandex.ru
Moscow, Russia

M. A. Leonova

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: gpmarkov@yandex.ru
Moscow, Russia

A. V. Dronov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: gpmarkov@yandex.ru
Moscow, Russia

R. Zhang

College of Geography and Environmental Science, Zhejiang Normal University

Email: gpmarkov@yandex.ru
Jinhua, China

V. E. Pavlov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: gpmarkov@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Галле И., Павлов В.Э. Три режима работы геодинамо // Физика Земли. 2016. № 2. С. 148–163.
  2. Гуревич Е.Л., Храмов А.Н., Родионов В.П., Деккерс М., Федоров П.В. Палеомагнетизм ордовикских и девонских осадочных пород северо-запада Русской платформы: новые данные о кинематике Балтики в палеозое и о пермо-триасовом перемагничивании // Физика Земли. 2005. № 7. С. 48–64.
  3. Дронов А.В. Штормовая седиментация в нижнеордовикских карбонатно-терригенных отложениях окрестностей Санкт-Петербурга // Бюлл. МоИП, отд. геол. 1998. Т.73. Вып. 2. С. 43–51.
  4. Дронов А.В. Ордовикские холодноводные карбонаты окрестностей Санкт-Петербурга. Ленинградская школа литологии. Материалы Всероссийского литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л.Б. Рухина (Санкт-Петербург, 25–29 сентября 2012 г.). Том 1. Санкт-Петербург: СПбГУ. 2012. С. 181–182.
  5. Дронов А.В. Осадочные секвенции и колебания уровня моря в ордовике Балтоскандии. Стратиграфия в начале XXI века — тенденции и новые идеи. М.: Геокарт. ГЕоС. 2013. С. 65–92.
  6. Лубнина Н.В., Зайцев А.В., Павлов В.Э. Новые данные о положении палеомагнитного полюса Восточно-Европейского континента в ордовике // Докл. РаН. 2005а. Т. 401. № 1. С. 89–94.
  7. Лубнина Н.В., Зайцев А.В., Павлов В.Э. Новые данные по магнитостратиграфии раннего-среднего ордовика Ленинградской области // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2005б. № 2. С. 3–11.
  8. Павлов В.Э., Веселовский Р.В., Шацилло А.В., Галле И. Магнитная стратиграфия опорного разреза ордовика среднего течения р. Ангары — еще одно доказательство существования ордовикского геомагнитного суперхрона // Физика Земли. 2012. № 4. С. 14–22.
  9. Павлов В.Э., Пасенко А.М., Дронов А.В., Чернышов С.П. Палеомагнетизм ордовикского разреза Мишина Гора (Псковская область): запись древнего геомагнитного поля и ограничения на возраст мишиногорской взрывной структуры // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2022. Т. 67. № 1. С. 4–19. https://doi.org/10.21638/spbu07.2022.101
  10. Постановления Межведомственного стратиграфического комитета России и его постоянных комиссий. Вып. 44. СПб.: изд-во ВСЕГЕИ. 2016. 68 с.
  11. Храмов А.Н., Гончаров Г.И., Комиссарова Р.А., Писаревский С.А., Погарская И.А., Ржевский Ю.С., Родионов В.П., Слауцитайс И.П. Палеомагнитология. Л.: Недра. 1982. 312 с.
  12. Храмов А.Н., Иосифиди А.Г. Палеомагнетизм осадочных пород нижнего ордовика и кембрия в разрезе правого берега р. Нарва: к построению модели кинематики Балтики в раннем палеозое // Физика Земли. 2009. № 6. С. 3–19.
  13. Ainsaar L., Meidla T., Tinn O., Martma T., Dronov A. Darriwilian (Middle Ordovician) carbon isotope stratigraphy in Baltoscandia // Acta Palaeontologica Sinica. 2007. V. 46 (Suppl.). P. 1–8.
  14. Alken P., Thébault E., Beggan C.D. et al. International Geomagnetic Reference Field: the thirteenth generation [in special issue: International Geomagnetic Reference Field — the thirteenth generation] // Earth, Planets and Space. 2021. V. 73. https://doi.org/10.1186/s40623-020-01288-x
  15. Bergström S.M., Chen Xu, Gutiérrez-Marco J.C., Dronov A. The new chronostratigraphic classification of the Ordovician System and its relations to major series and stages and to δ13C chemostratigraphy // Lethaia. 2009. V. 42. P. 97–107.
  16. Butler R.F. Paleomagnetism: Magnetic domains to geologic terranes. [Electronic]. Department of Geosciences University of Arizona Tucson, Arizona. 1998.
  17. Dronov A.V., Holmer L.E. Depositional sequences in the Ordovician of Baltoscandia / P. Kraft, O. Fatka (eds.). Quo vadis Ordovician? Short papers of the 8th International Symposium on the Ordovician System. Acta Universitis Carolinae, Geologica. Praha. 1999. V. 43. № 1/2. P. 133–136.
  18. Dronov A.V., Meidla T., Ainsaar L., Tinn O. The Billingen and Volkhov Stages in the Northern East Baltic: Detailed Stratigraphy and Lithofacies zonation // Proceedings Estonian Acad. Sci. Geol. 2000. V. 49/1. P. 3–16.
  19. Dronov A., Rozhnov S. Climatic changes in the Baltoscandian basin during the Ordovician: sedimentological and palaeontological aspects // Acta Palaeontologica Sinica. 2007. V. 46 (Suppl.). P. 108–113.
  20. Dronov A.V. Ordovician Sequence Stratigraphy of the Siberian and Russian Platforms / Montenari M. (ed.). Advances in Sequence Stratigraphy. Special Issue // Stratigraphy & Timescale. Elsevier. 2017. V. 2. P. 187–241.
  21. Dronov A.V., Tolmacheva T.Yu., Iskyul G.S. Ordovician of the St. Petersburg Region. 13th International Symposium on the Ordovician System. Guidebook of the Pre-Symposium field trip (July 15–17, 2019). St. Petersburg, VSEGEI Publishing House. 2019. 77 p.
  22. Farr R., Sprowl D., Johnson J. Identification and initial correlation of magnetic reversals in the lower to Middle Ordovician of Northern Arkansas / Aissaoui D.M., McNeill D.F., Hurley N.F. (eds.). Applications of paleomagnetism to sedimentary geology, SEPM Spec. Pub. 1993. 49. P. 83–93.
  23. Gallet Y., Pavlov V. Magnetostratigraphy of the Moyero River Section (NorthWestern Siberia): Constraint on the geomagnetic reversal frequency during the early Paleozoic // Geophys. J. Int. 1996. V. 125. P. 95–105.
  24. Grappone J.M., Chaffee T., Isozaki Y., Bauert H., Kirschvink J.L. Investigating the duration and termination of the Early Paleozoic Moyero reversed polarity Superchron: Middle Ordovician paleomagnetism from Estonia // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2017. V. 485. P. 673–686.
  25. Heck Ph. R., Schmitz B., Bottke W.F., Rout S.S., Kita N.T., Cronholm A., Defouilloy C., Dronov A., Terfelt F. Rare meteorites common in the Ordovician period // Nature Astronomy 1. 2017. 0035. doi: 10.1038/s41550-016-0035
  26. Hounslow M.W., Harris S., Wojcik K., Nawrocki J., Ratcliffe K.T., Woodcock N.H., Montgomery P. A geomagnetic polarity stratigraphy for the Middle and Upper Ordovician // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2021. doi: 10.1016/j.palaeo.2021.110225
  27. Lindskog A., Schmitz B., Cronholm A., Dronov A. A Russian record of a Middle Ordovician meteorite shower: Extraterrestrial chromite at Lynna River, St. Petersburg region // Meteoritics and Planetary Science. 2012. V. 47. Iss. 8. P. 1274–1290.
  28. Mahgoub A. N., Korte M., Panovska S. Characteristics of the Matuyama-Brunhes magnetic field reversal based on a global data compilation // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2022. V. 128. e2022JB025286. https://doi.org/10.1029/2022JB025286
  29. Mahgoub A. N., Korte M., Panovska S. Global geomagnetic field evolution from 900 to 700 ka including the Matuyama-Brunhes reversal // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2023. V. 128. e2023JB026593. https://doi.org/10.1029/2023JB026593
  30. Opdyke N.D., Channell J.E.T. Magnetic stratigraphy. London and San Diego Academic Press. 1996. P. 1–364.
  31. Pavlov V., Gallet, Y. A third superchron during the Early Paleozoic // Episodes. 2005. V. 28. № 2. P. 78–84.
  32. Plado J., Preeden U., Pesonen L.J., Mertanen S., Puura V. Magnetic history of Early and Middle Ordovician sedimentary sequence, northern Estonia // Geophys. J. Int. 2010. V. 180. № 1. P. 147–157. doi: 10.1111/j.1365-246X.2009
  33. Plado J., Preeden U., Joeleht A., Pesonen L.J., Mertanen S. Palaeomagnetism of Middle Ordovician carbonate sequence, Vaivara Sinimäed area, northeast Estonia, Baltica // Acta Geophys. 2016. V. 64. P. 1391–1411.
  34. Smethurst M. A., Khramov A. N., Pisarevsky S. Palaeomagnetism of the Lower Ordovician Orthoceras Limestone, St. Petersburg, and a revised drift history for Baltica in the early Palaeozoic // Geophys. J. Int. 1998. V. 133. P. 44–56.
  35. Torsvik T. H., Trench A. The Lower-Middle Ordovician of Scandinavia: Southern Sweden “revisited” // Phys. Earth Planet. Int. 1991a. V. 65. № 3–5. P. 283–291. doi: 10.1016/0031-9201(91)90135-5
  36. Torsvik T. H., Trench A. Ordovician magnetostratigraphy: Llanvirn-Caradoc limestones of the Baltic platform // Geophys. J. Int. 1991b. V. 107. P. 171–184.
  37. Veselovskiy R. V. Shared Research Facilities “Petrophysics, Geomechanics and Paleomagnetism” of the Schmidt Institute of Physics of the Earth RAS // Geodin. tektonofiz. 2022. V. 13. № 2

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).