Рассмотрим историю геологического
развития платформенных областей в
позднепалеозойское время на примере двух
древних платформ, находящихся в пределах
территории СССР.
Восточно-Европейская платформа с
начала среднего девона испытывает существенную
перестройку структурного плана, ознаменовавшую
герцинский этап ее развития, длившийся до
раннего триаса включительно. В целом на
платформе преобладали погружения, особенно в ее
восточной половине, где сформировалась огромная
Восточно-Русская впадина.
В среднем девоне возобновилось
быстрое погружение Днепрово-Донецкого
авлакогена, расчленившего единый Сарматский, или
Украинско-Воронежский щит на Воронежскую
антеклизу и Украинский щит. Энергично опускались
Прикаспийская впадина и западные районы
платформы - Припятский авлакоген и Днестровский
прогиб. На этом общем фоне нисходящих движений
устойчивое поднятие испытывали Балтийский и
Украинский щиты.
В девонское время трансгрессии
распространялись с востока на запад, поэтому в
восточных районах преобладают фации открытого
моря, сменяющиеся к западу прибрежно-морскими,
лагунными и континентальными. Трансгрессия
достигла максимума в позднем девоне, в фаменский
век, после чего пошла на убыль. Девонские
отложения Русской плиты характеризуются рядом
основных типов разрезов, отличающихся друг от
друга. Так, в западных районах присутствуют
отложения среднего и верхнего девона, залегающие
с размывом на более древних породах и
представленные в нижней части красноцветными
песчаниками и глинами, в средней - мергелями,
известняками и доломитами с линзами каменных
солей, а в верхах - вновь красно- и
пестроцветными песчано-глинистыми породами.
Общая мощность разреза составляет 0,6 км. В
пределах Воронежской антеклизы пестроцвстные
песчано-глинистые отложения занимают среднюю
часть разреза, а нижнюю и особенно верхнюю
слагают карбонатные толщи, преимущественно
известняки. Суммарная мощность всего разреза
около 0,5 км. Восточные районы Русской плиты
характеризуются гораздо более мощным разрезом
девонских карбонатных отложений - до 1,5 км, и
только франский ярус представлен песками,
песчаниками и глинами, иногда насыщенными
нефтью. Весьма характерны для этого региона
горизонты битуминозных известняков, мергелей и
глин средней части франского яруса верхнего
девона, сформировавшихся за счет накопления
огромных масс водорослей в застойных,
относительно глубоководных понижениях морского
дна. Эти слои являются нефтепроизводящими для
всей Волго-Уральской области.
В Днепрово-Донецком и Припятском
авлакогенах мощность девонских отложений
превышает 2 км и средний девон представлен
соленосной толщей, содержащей и калийные соли в
Припятском авлакогене, где они разрабатываются.
Отложения верхов верхнего девона сложены
фациально изменчивыми отложениями: глинами,
мергелями, песчаниками, гипсами и ангидритами, а
месторождения нефти приурочены к межсолевым
пластам. Формирование Днепрово-Донецкого
авлакогена сопровождалось в позднем девоне
щелочно-базальтовым вулканизмом, как в
эффузивной, так и в эксплозивной формах.
Оживление тектонических движений на всей
Русской плите в девонское время вызвало не
только грабенообразование, но и вулканическую
деятельность в Воронежской и Волго-Уральской
антеклизах. На Кольском полуострове в позднем
девоне сформировались знаменитые кольцевые
интрузивы щелочных пород (Ловозерские и
Хибинский массивы). По составу магматизм был
щелочно-базальтовым, щелочно-ультраосновным и
типично трапповым (континентальные толеитовые
базальты).
В каменноугольный период на Русской
плите сохранялся примерно такой же структурный
план, как и в девонское время. Также прогибались
Восточно-Русская впадина, которая соседствовала
с Уральской геосинклиналью и вследствие этого
приобрела меридиональную ориентировку;
Днепрово-Донецкий авлакоген; Польско-Литовская и
Прикаспийская впадины. Палеогеографическая
обстановка в каменноугольное время менялась
очень быстро, поэтому наблюдается сложное
переплетение фаций, хотя преобладающими
породами являются известняки.
В начале раннего карбона центральные и
западные части Русской плиты охватили поднятия,
и произошел размыв нижележащих отложений на
несколько десятков метров, а отложения
визейского яруса представлены континентальными
аллювиальными, озерными и болотными осадками. С
этими песчано-глинистыми отложениями в
Подмосковье связаны залежи каменного и бурого
угля, в Волго-Уральской области - месторождения
нефти, а в районе Тихвина - бокситов. Обстановка
этого времени представляла, по-видимому,
огромную, низменную, заболоченную равнину, по
которой меандрировали реки.
Визейский век - это первый этап
интенсивного углеобразования на Земле. В
дальнейшем снова начинаемся, трансгрессия и в
огромном мелком эпиконтинентальном море,
залившем Русскую плиту, формируются
доломитизированные известняки. В середине
среднего карбона поднятия охватывают большие
пространства плиты и в позднебашкирский век
формируются маломощные пески и глины, нередко
сульфатные, окрашенные в красноватый цвет
(верейский горизонт), свидетельствующие о
континентальных, местами лагунных условиях их
образования.
В позднем карбоне формируются
известняки, мощность которых увеличивается к
востоку, а в западном направлении возрастает
примесь обломочного материала. В западных
районах плиты, Львовско-Волынской впадине
развита угленосная толща до 0,4 км, которая разрабатывается.
Каменноугольные отложения распространены и в
Днепрово-Донецкой впадине, переходящей по
простиранию в складчатое сооружение Донбасса,
который не является внутриплатформенной
структурой, но благодаря исключительной
значимости его отложений мы рассмотрим их в этом
разделе. Каменноугольные отложения Донбасса
обладают мощностью более 20 км и отличаются
полнотой разреза, в котором только низы
представлены толщей известняков до 0,5 км. Начиная
с поздневизейского века им на смену приходит мощнейшая
паралическая угленосная формация, состоящая из
чередующихся прослоев аргиллитов, алевролитов и
песчаников (более 95 %), известняков (1 %), и каменных
углей (1-2 %). Важную маркирующую роль играют
маломощные (до 3 м) пласты известняков,
прослеживающиеся на большие расстояния. Начиная
с середины позднего карбона угленакопление,
быстро сходит на нет, морские отложения
замещаются красноцветными и пестроцветными
континентальными, в которых встречаются
окаменевшие стволы араукарий. Ритмичность в
строении продуктивной угленосной толщи Донбасса
обусловлена быстрой сменой палеогеографических
обстановок, когда неглубокое открытое море
(известняки) уступало место прибрежным условиям
(пески, глины, угли). Климат периодов
углеобразования был жарким и влажным, что
способствовало развитию пышной растительности,
а в остальное время, оставаясь жарким, климат был
более сухим.
Таким образом, для каменноугольного
времени следует подчеркнуть меридиональную
ориентировку главных прогибов в восточной части
Русской плиты, наличие трех перерывов - поднятий
на фоне устойчивого погружения и при этом
отметить значение ранневизейского перерыва
(угли, бокситы). В конце позднего карбона четко
обозначилась тенденция к поднятиям, климат стал
сухим и жарким, в результате чего стали
формироваться доломиты, гипсы и ангидриты.
Пермский период унаследовал от
каменноугольного структурный план и
преемственность в характере отложений. Еще более
явно обозначился меридиональный прогиб
Восточно-Русской впадины, тяготеющий к Уралу, где
в это время уже сформировалось горно-складчатое
сооружение, перед фронтом которого образовался
Предуральский передовой прогиб, тесно связанный
с платформенными впадинами и по мере эволюции
смещавшийся в сторону платформы.
Осадконакопление происходило в тех же
структурах, что и в каменноугольное время, только
площади сократились. Нижнепермские отложения
изменяются с запада на восток, но в целом они
представлены песчаниками, алевролитами, глинами,
реже известняками и доломитами, прослоями
гипсов, ангидритов и местами каменной соли. Такие
отложения характеризуют обстановку сложной
лагуны, в которую периодически вторгалось море. С
начала ранней перми на востоке Русской плиты,
там, где она граничила с Предуральским передовым
прогибом по системе флексур, начала
формироваться меридиональная цепь мшанковых
рифовых массивов, особенно энергично
развивавшихся в артинский век. Мощные соленосные
толщи формировались в кунгурский век в
Прикаспийской впадине и в Предуральском
передовом прогибе.
Позднепермская эпоха ознаменовалась
регрессией моря, в результате которой
меридиональная впадина на востоке плиты еще
больше сократилась по ширине. Нижняя часть
разреза верхней перми представлена пестро- и
красноцветной толщей конгломератов, галечников,
песков, глин, мергелей, причем обломочный
материал поступал с разрушающихся Уральских гор,
а за счет размыва коренных месторождений меди на
платформе накапливались медистые песчаники.
Отложения татарского яруса верхней перми
представлены уже только континентальной
пестроцветной толщей глин, песков и мергелей,
накопившейся в условиях обширной аллювиальной
равнины. Именно в этих отложениях на берегах
Северной Двины еще в прошлом веке были найдены
скелеты позвоночных - амфибий и рептилий.
Огромной мощности, свыше 8 км, пермские отложения
достигают в Прикаспийской впадине. В западных
районах Донбасса также известна мощная свыше 3 км
пермь, состоящая из терригенных,
карбонато-леносных и пестроцветных
континентальных отложений. Однако в
северо-западном направлении, в Днепрово-Донецком
прогибе, мощность перми не превышает 0,3 км. В
раннепермское время толщи Донецкого бассейна
подверглись довольно интенсивной складчатости,
надвито- и взбросообразованию. Маломощные
пермские отложения развиты и на западе Русской
плиты, в Польско-Литовской впадине. В пермский
период на Восточно-Европейской платформе
палеогеографическая обстановка менялась от
мелководно-морской с нормальной соленостью к
солоноватоводной лагунной и, наконец, к
континентальным условиям, в силу чего нижне- и
верхнепермские отложения резко различаются
между собой. Климат перми был сухой и жаркий и
только временами становился более влажным,
субтропическим, сменяясь к северу гумидным.
Магматизм не проявлялся, и только на Балтийском
щите формировались интрузивы нефелиновых
сиенитов (Хибинский, Ловозерский).
Сибирская платформа в позднем
палеозое по стилю развития отличалась от
Восточно-Европейской тем, что коренной перелом в
характере осадконакопления и формирование
нового структурного плана произошли на рубеже
раннего и среднего карбона. Комплекс отложений,
охватывающий временной интервал от среднего
карбона до триаса включительно, настолько
своеобразен, что его лучше рассматривать в
мезозойской истории, тем более, что он тесно
связан с таким же по возрасту комплексом
отложений в северо-западной части
Тихоокеанского подвижного пояса, расположенной
непосредственно восточное Сибирской платформы.
Поэтому мы остановимся здесь лишь на девонской и
раннекаменноугольной истории платформы.
В раннем девоне нарастают поднятия,
охватившие Сибирскую платформу еще в позднем
силуре, и основная область прогибания смещается
к северо-западу. Девонские отложения
представлены пестро окрашенными терригенными
породами, нередко соленосными, реже
карбонатными, формировавшимися в
прибрежно-морских, лагунных и континентальных
условиях. Только на крайнем севере платформы
известны морские карбонатные отложения девона с
линзами гипсов. Наиболее полные резрезы
девонских отложений в бассейне р. Курейка
достигают мощности 1-1,2 км. К югу мощность девонских
отложений быстро уменьшается до первых десятков
метров. На юго-западе платформы в Канской и
Рыбинской впадинах развит чрезвычайно мощный до
5 км разрез лагунно-континентальных красно- и
пестроцветных песчаников, гипсоносных мергелей,
доломитов и типичных траппов, представленных
лавовыми потоками и силлами базальтов и
андезито- базальтов.
На востоке Сибирской платформы в
девонское время образуется Патомско-Вилюйский
авлакоген - грабенообразная впадина,
ограниченная сбросами северо-восточного
простирания, по которым внедрялись
многочисленные дайки базальтов. Авлакоген
выполнен 5-6-километровой толщей средне- и
верхнедевонских терригенных, карбонатных и
вулканогенных пород трапповой базальтовой
формации, а также щелочных, основных и
ультраосновных магматических пород. В позднем
девоне накапливаются и соленосные толщи.
Условия открытого моря в девонский
период были только лишь на северо-западе
платформы. Южнее они сменялись прибрежными и
лагунными, а далее на юг - континентальными
обстановками. Большая часть платформы была
приподнята выше уровня, моря, и на ней
господствовал жаркий засушливый климат.
Отличительной чертой девонского времени была
довольно энергичная и разнообразная
магматическая деятельность, когда
образовывалась не только трапповая формация, но
и внедрялись интрузивы ультраосновной щелочной
магмы.
В раннем карбоне только на крайнем
северо-западе платформы был залив мелководного
моря, в котором формировались органогенные
известняки с линзами сульфатов. В
Патомско-Вилюйском авлакогене в
раннекаменноугольное время еще шло формирование
эвапоритов, но в конце раннего карбона начались
поднятия и авлакоген прекратил развитие. В самом
конце раннекаменноугольной эпохи началось
образование континентальных угленосных
отложений в Тунгусской синеклизе.
 |
Рис. 21.2. Схема
расположения континентов 280 млн. лет назад (по
Морелю и Ирвингу) |
Северо-Американская платформа,
принадлежащая северному ряду, на протяжении
позднего палеозоя испытывала преимущественные
опускания и была тесно связана в развитии с
Аппалачской подвижной системой. Во второй
половине карбона в центральных и восточных
районах платформы в условиях болотистой
прибрежной равнины с обильной растительностью
шло интенсивное угленакопление. В поздней перми
в засушливом климате и в обстановке поднятий
формировались континентальные и соленосные
толщи. Наблюдается большое сходство в
геологическом развитии Северо-Американской и
Восточно-Европейской платформ.
Платформы южного
ряда, соединенные в суперматерик Гондвану,
характеризовались континентальными условиями
осадконакопления, и только краевые части
материка периодически затапливались морем.
Средний карбон -
переломный момент в палеогеографической
обстановке Гондваны, когда во многих ее регионах
началось формирование мощной толщи
континентальных отложений (гондванская серия),
продолжавшееся вплоть до середины мелового
периода. Примечательной особенностью низов
серии, относящихся к среднему - верхнему
карбону, является широкое развитие ледниковых
отложений: древних морен (тиллитов) и
флювиогляциальных отложений, представленных
несортированными плотными глинистыми породами,
содержащими валуны с типичной ледниковой
штриховкой. Хорошо сохранились ледниковые формы
рельефа - "бараньи лбы", "курчавые скалы"
и др. Оледенение было покровным, центров его было
много и ледниковые эпохи чередовались с
межледниковыми. Моренные отложения известны в
Южной Африке, на юге Южной Америки, в Индии,
Австралии и Антарктиде.
Палеомагнитные данные убедительно
свидетельствуют о том, что все районы Гондваны,
охваченные оледенениями, находились вблизи
южного полюса, располагавшегося на юге Южной
Африки, и были сближены, тогда как сейчас они
разделены огромными океанскими пространствами (рис. 21.2).
Пермские отложения Гондваны,
представленные также континентальными толщами,
содержат пласты каменного угля,
свидетельствующие об изменении климата и его
потеплении. Нужно подчеркнуть поразительное
однообразие и сходство гондванской флоры на
разных материках и ее резкое отличие от
одновозрастной флоры северных материков.
|
