Геологическая история Земли в позднем палеозое
Реферат
Геологическая
история Земли в позднем палеозое
1.
Общее
понятие позднего палеозоя
Поздний
палеозой делится на девонский, каменноугольный и пермский периоды общей
продолжительностью в 170 млн. лет. Отложения этих периодов составляют
соответствующие системы, которые в совокупности образуют верхнепалеозойскую
подгруппу. Девонская и каменноугольная системы были установлены в Англии,
пермская — на территории бывшей Пермской губернии России. Девонская и
каменноугольная системы делятся на три отдела, пермская — на два.
2.
Органический
мир
Органический
мир позднего палеозоя был значительно богаче раннепалеозойского, его развитие
происходило как в морях, так и на суше. На смену вымершим или пришедшим в
упадок древним раннепалеозойским группам животных пришли новые —
позднепалеозойские. Среди морских беспозвоночных достигли расцвета замковые
брахиоподы, четырехлучевые кораллы, простейшие — фузулиниды, головоногие
моллюски — гониатиты. Из позвоночных в морях в изобилии встречались различные
рыбы. Интенсивно заселялась суша, на ней произрастала пышная растительность;
появились и быстро расселялись наземные позвоночные.
Органический
мир девонского периода. В девоне органический мир достиг большого разнообразия
не только в морях, но и на суше. Органический мир моря. Замковые брахиоподы
были очень разнообразны, быстро эволюционировали и господствовали среди
беспозвоночных, заселив лучшие мелководные участки девонских морей. Большую
роль играли представители отряда спириферид.
Гониатиты,
появившись в начале
девона, быстро и широко распространились в морях. Они имели раковину со слабой
скульптурой и простой перегородочной линией. Типичным представителем является
род тиманитес с гладкой и плоской раковиной, заостренной у краев. Такая форма
раковины свидетельствует, что тиманитес был хорошим пловцом.
Среди иглокожих
были широко распространены морские лилии, представителем которых является род купрессокринитес.
Продолжали свое развитие простейшие — фораминиферы, губки, мшанки, двустворчатые и брюхоногие моллюски, но все
они имели второстепенное значение.
Среди
водных позвоночных в изобилии встречались разнообразные рыбы, и поэтому девон
часто называют «веком рыб». В начале девона появились и вымерли в его конце
пластинокожие рыбы, представителем которых является птерихтис с мощным панцирем
в передней части тела. В девонских континентальных бассейнах широко
распространились кистеперые и двоякодышащие рыбы. Из девонских кистеперых можно
указать голоптихиуса, а из двоякодышащих — диптеруса.
Органический
мир суши. На суше
произошли сильные изменения по сравнению с силуром. Континенты стали обитаемы.
В конце девона появились
первые наземные
позвоночные — древнейшие земноводные — стегоцефалы. Они произошли от кистеперых
рыб. Позднедевонская ихтиостега из Гренландии сохранила в строении тела много
общих черт с кистеперыми рыбами, но ее пятипалые конечности свидетельствуют уже
о наземном образе жизни.
Поразительно
быстро развивались и расселялись наземные растения. В течение девона появились
основные типы высших растений: плауновидные, членистостебельные, древние
папоротники и голосеменные. Риниофиты, появившись в силуре, достигли расцвета в
середине девона и вымерли к концу периода. Типичным представителем этих
примитивных наземных растений был род риния со стеблем, ветвящимся на две
части.
Органический
мир каменноугольного периода. В карбоне органический мир достиг исключительного
разнообразия как в морях, так и на суше. Это было время расцвета палеозойских
животных и растений.
Органический
мир моря. Среди
беспозвоночных господствовали фораминиферы — фузулиниды, замковые брахиоподы,
гониатиты, четырехлучевые кораллы, мшанки, морские лилии и древние морские ежи.
Среди
простейших исключительного развития достигли фузулиниды. Их раковинки похожие
на рисовые зерна, участвовали в формировании фузулиновых известняков.
Брахиоподы
были многочисленны,
изменился их состав по сравнению с девонским периодом. Преобладали различные
продуктиды, среди которых встречались формы с очень крупной раковиной — гигантопродуктусы
много было спириферид — спириферов, хориститесов, все они участвовали в
формировании известняков вместе с кораллами, мшанками и морскими лилиями.
Среди кораллов
достигли расцвета четырехлучевые, как одиночные, так и колониальные. Типичным
представителем колониальных кораллов является строитель рифов — род литостроцион.
Широко были распространены хететиды. - Все каменноугольные кораллы участвовали
в построении рифов, обычно вместе с ними встречаются и мшанки. Продолжали свое
развитие гониатиты, усложнялась их перегородочная линия и скульптура раковины.
Среди иглокожих были разнообразны и многочисленны морские лилии, из члеников
стеблей которых сложены пласты так называемых криноидных известняков.
Продолжали
развиваться рыбы, хотя их количество и разнообразие несколько уменьшилось по
сравнению с девоном. Особенно много было хрящевых акуловых рыб, карбон был
временем их расцвета.
Органический
мир суши бурно развивался.
На континентах росли настоящие леса с гигантскими деревьями, до 30—40 м в
высоту и до 2 м в поперечнике. Достигли расцвета плауновидные, среди них
выделялись гигантские лепидодендроны и сигиллярии, из стволов которых сформировались
крупные залежи каменного угля в Европе. В изобилии росли членистостебельные и
среди них колоннообразные каламиты — предки современных хвощей. Много
произрастало настоящих папоротников и примитивных голосеменных — кордаитов, высота
которых достигала 30 м. Из стволов гигантов-кордаитов сформировались угольные
месторождения Сибири.
В конце
карбона наметилась четкая дифференциация растительного мира — появились три
флористические области: тропическая — Еврамерийская (Европа и Северная
Америка), северная умеренная — Ангарская (Сибирь) и южная холодная —
Гондванская.
Стегоцефалы
достигли расцвета, населяли берега озер и болот, лесные заросли. В конце
периода появились первые древние группы пресмыкающихся — котилозавры и
зверообразные ящеры.
Органический
мир пермского периода. В течение этого периода органический мир претерпел
серьезные изменения. В начале периода он был сходен с каменноугольным, а в
поздней перми он стал резко сокращаться за счет вымирания многих палеозойских
групп животных и растений. Это было следствием больших перемен на поверхности
Земли из-за интенсивных процессов горообразования (сокращение морских
бассейнов, аридизация климата и т. п.).
Органический
мир моря. Среди
беспозвоночных господствовали фузулиниды, замковые брахиоподы и гониатиты.
Уменьшилась роль четырехлучевых кораллов, мшанок и иглокожих. Фузулиниды были
весьма разнообразны в течение всего периода. Среди головоногих моллюсков в
ранней перми были обильны гониатиты, а в поздней перми они уступили свое место цератитам,
достигшим расцвета в триасе. Брахиоподы играли значительную роль в ранней
перми; продолжали строить рифы кораллы и мшанки. Постепенно увеличивалась роль двустворчатых
и брюхоногих моллюсков.
Конец
пермского периода ознаменовался вымиранием многих палеозойских беспозвоночных:
фузулинид, четырехлучевых кораллов и табулят, гониатитов, трилобитов,
большинства брахиопод и морских лилий. Изменения произошли и среди морских
позвоночных: вымерли древнейшие кистеперые и двоякодышащие рыбы, сократилось
количество хрящевых рыб.
Органический
мир суши также испытал
сильные перемены. Аридизация климата существенно повлияла на состав наземной
растительности и позвоночных. Особенно резкие изменения произошли в тропической
провинции во второй половине периода.
Постепенно
вымирают гигантские древовидные плауновидные, членистостебельные и кордаиты, но
широко распространяются древние хвойные. Флористический состав повсюду
обновляется, достигает своего максимума обособленность на фитогеографические
провинции.
Вымирает
большинство стегоцефалов, только часть из них приспособилась к жизни в сухих
областях. Наоборот, палеозойские пресмыкающиеся достигли своего расцвета. Среди
них были широко распространены коротконогие парейазавры — неуклюжие, но
довольно крупные (до 2—3 м) травоядные животные и хищники — иностранцевии.
Процесс вымирания
палеозойских животных и растений происходил длительное время. Он был обусловлен
как естественными законами эволюционного развития органического мира, так и
сильными изменениями палеогеографических условий.
3.
Структура
земной коры и палеогеография в начале позднего палеозоя
В начале
девонского периода структура земной коры отличалась от структуры,
существовавшей в начале раннего палеозоя. Изменения произошли в
геосинклинальных поясах, где возникли складчатые горные цепи каледонид.
Строение геосинклинальных складчатых поясов усложнилось, в их пределах
существовали области байкальской складчатости, которые продолжали развиваться,
как молодые платформы; области каледонской складчатости, где закончился главный
геосинклинальный этап и, наконец, большую часть поясов занимали области, в
которых продолжался главный этап геосинклинального развития.
Существенные
изменения произошли в палеогеографии, особенно в северном полушарии, где сильно
изменились очертания морен, и суши. На юге продолжал существовать огромный
материк Гондвана, незначительные краевые части которого были покрыты водами
мелких морей.
4.
История
геологического развития геосинклинальных поясов
Геосинклинальные
пояса в течение позднего палеозоя развивались по-разному. На обширных площадях
всех поясов господствовал геосинклинальный режим. Существенным событием
позднепалеозойской истории являлся герцинский орогенез, который проявился во
всех геосинклинальных поясах и привел к возникновению обширных складчатых
областей — герцинид. В результате герцинской складчатости на значительных
площадях завершился геосинклинальный режим, а Атлантический, Урало-Монгольский
и Арктический пояса к концу палеозойской эры полностью превратились в молодые
платформы. Рассмотрим геологическую историю Средиземноморского и
Урало-Монгольского поясов.
Средиземноморский
геосинклинальный пояс
Этот
пояс, вытянутый в широтном направлении, охватывает обширную территорию между
Гондваной и древними платформами — Восточно-Европейской, Таримской и
Южно-Китайской. Он протягивается через всю Европу и Азию от побережья
Атлантического океана на западе до Новой Гвинеи на востоке. В пределах пояса в
палеозое существовали многочисленные системы геосинклинальных прогибов, которые
входили в состав ряда геосинклинальных областей. Большой интерес представляет
позднепалеозойская история Западно-Европейской области.
Западно-Европейская
геосинклинальная область
Эта
область, расположенная на западе Средиземноморского пояса, является наиболее
хорошо изученным участком пояса. Именно здесь еще в первой половине прошлого
столетия были установлены основные стратиграфические подразделения девонской,
каменноугольной и пермской систем. В состав Западно-Европейской области входили
Франция, Чехия, южные части Англии, Бельгии, Германии и Польши.
В
девонском периоде во многих геосинклинальных прогибах, образовавшихся еще в
начале палеозойской эры, шло накопление мощных морских осадочных и
вулканических толщ, хорошие разрезы которых имеются в Арденнах и Рейнских
Сланцевых горах. Девонские отложения имеют большие мощности, в Рейнских
Сланцевых горах они достигают 10—15 км. И состав отложений, и большие мощности
подтверждают, что область находилась на главном геосинклинальном этапе.
В более
сложных условиях протекала геологическая история Западно-Европейской области в
каменноугольном периоде. Хорошим примером могут служить Саксонские Рудные и
Тюрингские горы на юге Германии. Здесь в раннем карбоне располагался широтный
геосинклинальный прогиб, в котором формировались разные фации. На севере
накапливалась мелководная карбонатная фация известняков, а на большей части
прогиба шло образование более глубоководной глинистой фации с прослоями
кремнистых, песчаных и вулканических пород. Основная область сноса была на юге,
где располагался приподнятый Чешский массив. Это доказывается увеличением
мощности в южном направлении. Мощность глинистой фации значительно превышала
мощность известняков и достигала 4—5 км.
В конце
раннего карбона произошли сильные изменения. Они были вызваны интенсивными
горообразовательными процессами, получившими название герцинской складчатости.
На месте широкого прогиба возникли складчатые горные цепи Судет, Рудных и
Тюрингских гор. Мощные толщи глинистых отложений нижнего карбона были смяты в
сложные складки и превращены в глинистые сланцы, которые на юге Германии (в
Саксонии и Тюрингии) издавна служат прекрасным кровельным материалом для крыш.
Процесс образования горной складчатой области сопровождался формированием
краевого прогиба, который возник на севере. В нем в течение среднего карбона
накопилась мощная угленосная серия (до 3—5, км). Местоположение этого широтного
краевого прогиба хорошо установлено; оно фиксируется полосой крупнейших
угольных бассейнов Западной Европы: Южно-Уэльсского, франко-Бельгийского,
Рурско-Вестфальского, Верхнесилезского.
В
позднем карбоне опускания краевого прогиба закончились и осадконакопление
прекратилось. Вся территория Западно-Европейской области превратилась в
складчатую горную страну. В континентальных условиях осадконакопление
происходило в отдельных межгорных впадинах, где формировались преимущественно
конгломераты, песчаники и глинистые породы с прослоями ископаемых углей.
Угленакопление здесь происходило в озерных условиях и, в отличие от
паралических, эти угли получили название лимнических (озерных). Качество этих
углей значительно ниже паралических, так как они содержат большое количество
различных примесей.
Континентальные
условия сохранялись и в ранней перми, но климат стал суше. Процессы
угленакопления прекратились, повсеместно формировались грубые красноцветные
песчаники, конгломераты, песчанистые глины. Широко проявлялся наземный
вулканизм. Состав пород, их распространение и большие мощности позволяют
сделать вывод, что начиная со среднего карбона до поздней перми
Западно-Европейская область находилась на заключительном этапе
геосинклинального развития, который протекал в основном в континентальных
условиях.
В
поздней перми геосинклинальный режим сменился платформенным. Большая часть
области продолжала находиться в континентальных условиях, но на севере возникла
обширная Северо-Германская синеклиза, в которой в морских условиях
накапливались сначала маломощные известняки, а затем глины с гипсом, калийной и
каменной солью. Породы верхней перми залегают горизонтально, имеют небольшую
мощность, среди них отсутствует вулканический материал.
Краткое
знакомство с позднепалеозойской геологической историей Западно-Европейской
геосинклинальной области позволяет наметить три основных этапа. Первый из них —
главный геосинклинальный — охватывает девон и ранний карбон. Второй,
заключительный, или орогенный, продолжался со среднего карбона до поздней
перми. Третий этап — платформенный — начался в поздней перми и продолжается в
наше время.
Урало-Монгольский
геосинклинальный пояс
Существовавшие
в позднем палеозое на территории этого огромного пояса геосинклинальные
складчатые области отличались друг от друга геологической историей и строением.
Урало-Тянь-Шаньская
геосинклинальная область. Уральская геосинклинальная система. С поздним
палеозоем связано формирование главнейших месторождений полезных ископаемых
Урала. Поэтому его позднепалеозойская история восстановлена достаточно
подробно.
В
девонском периоде и раннем карбоне на Урале продолжали существовать две
меридионально вытянутые зоны геосинклинальных прогибов, разделенные
геоантиклинальным поднятием. Как и в раннем палеозое, в западной зоне
происходили умеренные прогибания, шло накопление терригенных и карбонатных
осадков, вулканическая деятельность не проявлялась. Мощность отложений девона и
нижнего карбона здесь не превышает 2—3 км.
На
востоке Урала происходили дифференцированные движения земной коры с резким
преобладанием опусканий. Здесь накопились мощные морские формации, состоящие из
вулканических, вулканогенно-осадочных и кремнистых пород: лав, туфов, яшм,
песчаников, глин огромной мощности — до 12—13 км (девон и нижний карбон). С
девонскими отложениями связаны месторождения очень ценных и разнообразных по
расцветке уральских яшм, представляющих собой кремнистые породы вулканического
происхождения. Нет сомнения в том, что Уральская геосинклинальная система в
девоне и раннем карбоне находилась на главном этапе геосинклинального развития.
Заключительный
(орогенный) этап геосинклинального развития Урала начался в среднем карбоне и
продолжался до конца пермского периода. Этот этап отличался от главного
геосинклинального преобладанием поднятий над опусканиями, накоплением
молассовых формаций в межгорных впадинах и краевом прогибе, внедрением
гранитных интрузий. Горообразовательные и складкообразовательные процессы
начались в среднем карбоне в восточной зоне Уральской системы, а в конце
карбона и в начале перми охватили весь Урал. Герцинский орогенез достиг максимума
в раннепермскую эпоху, когда вся Уральская геосинклинальная система
превратилась в складчатую горную систему, подвергавшуюся процессам размыва.
Одновременно
с процессами складчатости во внутренних частях Уральской системы происходило
внедрение многочисленных гранитных интрузий, с которыми связаны самые
разнообразные месторождения полезных ископаемых. Среди них особенно много
месторождений металлов (Fe, Au, Mo, W, Sn, Pb, Zn, Ni, Co и др.) и драгоценных камней (изумрудов, топазов, аметистов и
др.).
Хорошо
восстановлена геологическая история Предуральского краевого прогиба. Так как
она является типичной и для других краевых прогибов, то будет, рассмотрена в
качестве примера. Изучение истории Предуральского краевого прогиба имеет
большое научное и практическое значение — с этим прогибом связаны крупные
месторождения каменных солей и ископаемого угля.
Формирование
Предуральского краевого прогиба тесно связано с проявлением герцинской
складчатости на Урале. Прогиб начал образовываться в конце каменноугольного
периода и развивался в ранней перми. Он протягивался вдоль всей Уральской
горной складчатой системы, накладываясь на края Восточно-Европейской древней
платформы и Тимано-Печорской области байкалид. Осадконакопление в прогибе
происходило за счет размыва уральских герцинских горных сооружений. В ранней
перми на юге и в центральной части Предуралья в краевом прогибе в морских
условиях накапливались сначала мощные конгломерато-песчаные толщи, а затем в
лагунных условиях — соленосная формация.
Песчаники и конгломераты мощностью до 2000—3000 м формировались в восточной
части прогиба у подножия гор за счет огромных масс грубообломочного материала,
сносимого речными потоками с горных хребтов. Эти хребты, вероятно, достигали
нескольких тысяч метров и были покрыты ледниками и снегами, за счет таяния
которых и возникали полноводные и бурные речные потоки. Соленосная формация накапливалась в центре
прогиба. В нижней части она состоит из глин и гипсов, а выше — из каменной,
калийной и магнезиальной солей. Общая мощность солей достигает 800 м, они добываются в одном из крупнейших в мире — Соликамском месторождении. Образование солей
происходило в условиях жаркого и сухого климата в обширных осолоненных морских
лагунах.
В
северной части Предуральского прогиба, в отличие от более южных районов, вместо
соленосной накапливалась угленосная формация мощностью до 1000 м. Она состоит из ритмично чередующихся глинистых сланцев, песчаников, конгломератов с прослоями
каменного угля. Накопление в одно и то же время разных по составу отложений
было связано с различиями климатических условий. Северная часть краевого
прогиба располагалась в зоне умеренного влажного климата, где произрастала
пышная растительность, из которой и образовались угленосные пласты. Пермские
угли разрабатываются в Печорском угольном бассейне в окрестностях Воркуты. В
поздней перми Предуральский краевой прогиб закончил свое развитие. Прогибания в
нем прекратились, и на обширных площадях, примыкающих к Уральской горной
системе, накапливались континентальные красноцветные отложения.
Алтае-Саянская
геосинклинальная область. Вся эта огромная область, в которой проявилась раннепалеозойская (ранне-
и позднекаледонская) складчатость в позднем палеозое находилась на
заключительном этапе геосинклинального развития. Здесь в крупных межгорных
впадинах, окруженных более или менее высокими поднятиями, накапливались мощные,
преимущественно континентальные отложения. Наиболее крупными впадинами были
Кузнецкая, Минусинская и Тувинская.
Девонские
отложения в этих впадинах представлены преимущественно мощными красноцветными
конгломератами и песчаниками молассовой формации (мощностью до 5—6 км), с
обильными прослоями базальтовых лав и туфов. Лишь в среднем девоне присутствуют
морские глины и известняки, образовавшиеся в результате кратковременной
трансгрессии моря с юга. Широкое развитие красноцветных континентальных
отложений свидетельствует о жарком сухом климате девонского периода.
Море
заливало впадины в раннем карбоне, а начиная со среднего карбона вплоть до
нашего времени вся территория Алтае-Саянской области находилась в
континентальных условиях. Климат стал умеренным, влажным; повсеместно
произрастала богатая растительность, среди которой преобладали гигантские
кордаиты. Угленакопление в карбоне происходило во всех крупных межгорных
впадинах, а в перми оно продолжалось в Кузнецкой и Минусинской. Богата
каменными углями угленосная серия Кузнецкой впадины, в которой находится один
из известных в России угольный бассейн с запасами высококачественного угля.
Даже
краткое рассмотрение позднепалеозойской истории двух геосинклинальных областей
Урало-Монгольского пояса показывает, что они развивались по-разному. Герцинский
орогенез проявился в Урало-Тянь-Шаньской области и привел к окончанию главного
геосинклинального этапа в раннем карбоне. Начиная со среднего карбона до конца
перми здесь продолжался заключительный этап геосинклинального развития. В
Алтае-Саянской области заключительный этап охватил весь поздний палеозой.
Герцинский
орогенез привел к образованию обширных горных массивов, в пределах которых
господствовали континентальные условия. На палеогеографических картах хорошо
видно, что значительная часть складчатого Урало-Монгольского пояса, а также вся
территория Сибирской платформы начиная со среднего карбона и до конца перми
входили в состав большого материка, получившего название Ангарида.
Геосинклинальное развитие Урало-Монгольского пояса полностью завершилось в
начале мезозоя. Наступил новый — платформенный этап.
5.
История
геологического развития древних платформ
Восточно-Европейская
древняя платформа
Позднепалеозойская
история этой платформы восстановлена с большой полнотой, она существенно
отличается от раннепалеозонской. Опускания на обширных площадях привели к
возникновению крупных синеклиз — Московской, Прикаспийской, Польско-Литовской,
в которых длительное время существовали морские условия. В южной части
платформы возник очень глубокий грабенообразный прогиб — Днепрово-Донецкий
авлакоген, в котором в течение позднего палеозоя накопились отложения
колоссальной мощности. Верхнепалеозойские отложения распространены на платформе
значительно шире нижнепалеозойских.
Девонские
отложения очень широко распространены на Восточно-Европейской платформе. Среди
них преобладают морские породы — девонский период был временем максимальной
трансгрессии за все время существования платформы. Девонскую историю можно
хорошо проследить на схематическом разрезе через всю платформу в широтном
направлении по линии Рига — Москва — Казань — предгорья Урала. Отсутствие
нижнедевонских отложений на разрезе указывает на то, что в начале девона
платформа была приподнята. Опускания начались в среднем девоне, они привели к
образованию обширного морского бассейна, который достиг максимума своего
развития в начале позднего девона. На огромной территории в мелководном
бассейне шло формирование карбонатных осадков. Наибольшие прогибания были на
востоке платформы, здесь мощность девонских морских отложений превышает 900 м, и среди них наблюдаются даже глубоководные глинистые фации. На западе — в Прибалтике — среди
девонских отложений преобладают континентальные красноцветиые породы, очень
похожие на древний красный песчаник Англии. Мощность девонских отложений здесь
почти вдвое меньше, чем в восточной части платформы. Большая мощность девонских
красноцветов на западе и значительная площадь их распространения указывают, что
недалеко находилась область интенсивного размыва. В конце девонского периода
происходило постепенное сокращение площади морского бассейна; его воды имели
повышенную соленость (присутствие прослоев гипса и широкое распространение
доломитов).
Отложения
карбона распространены на Восточно-Европейской платформе широко, но на меньшей
площади, чем девонские. Они почти повсеместно состоят из известняков,
переполненных окаменелостями: брахиоподами, кораллами, простейшими, иглокожими
и другими морскими беспозвоночными. Мощность известняков карбона возрастает в
восточном направлении: в Подмосковье она составляет 400—450 м, а в Предуралье
достигает 1000 м. Обширный мелководный морской бассейн располагался в
Московской синеклизе, которая представляла собой очень пологую впадину на
северо-востоке и в центре платформы величиной свыше 1 млн. км2 (она
превышала удвоенную площадь Франции). В западной и южной краевых частях
синеклизы распространены пески и глины, среди которых залегают ископаемые угли
(Подмосковный угольный бассейн) и бокситы (окрестности Тихвина). Угли бурые,
содержат много минеральных примесей (45%) и воды (35%). Несмотря на низкое
качество, эти бурые угли имеют большое народнохозяйственное значение и широко
используются как топливо. На северо-западе угленосные отложения замещаются
бокситоносными (Тихвин), но бокситы здесь уже давно выработаны. В восточном
направлении угленосные отложения замещаются нефтеносными песками и глинами
морского происхождения.
В
течение каменноугольного периода происходило постепенное сокращение морского
бассейна на Восточно-Европейской платформе, и в позднем карбоне он приобрел
меридиональную форму, сообщаясь на юге и севере с водами Атирового океана.
В
пермском периоде морской бассейн охватывал значительные площади
Восточно-Европейской платформы, но его размеры были меньше каменноугольного.
Особенностью развития пермского морского бассейна было постепенное сокращение
его площади и превращение в огромную лагуну. В начале ранней перми бассейн имел
нормальную соленость и в нем шло накопление карбонатных осадков, как и в
каменноугольном периоде. В связи с поднятиями платформы размеры бассейна
уменьшались, солевой режим нарушался, соленость в нем все больше и больше
повышалась. Этому способствовал сухой жаркий климат пермского периода,
вызывавший интенсивное испарение. Вместо известняков стали формироваться
доломиты, затем в осадок стали выпадать гипсы и различные соли. Наибольшей
солености морские воды достигли в конце ранней перми, когда в осадок стали
выпадать поваренная и калийная соли; осолонение поднималось временами до 25—30%
(вместо нормальной солености в 3,5%). В истории Земли это была самая
грандиозная по своим размерам лагуна, никогда и нигде более не повторившаяся.
Она оставила после себя колоссальные запасы самых разнообразных солей и
сопутствующих им минералов.
В
поздней перми произошла кратковременная трансгрессия моря с севера, из
Арктического бассейна. После этого море надолго покинуло территорию
Восточно-Европейской платформы. В условиях сухого жаркого климата шло
накопление континентальных красноцветных пород на огромной равнине. Это были
речные, озерные, эоловые и пролювиальные отложения. Основной областью сноса
являлись горные цепи уральских герцинид.
Поднятия,
которые охватили Восточно-Европейскую платформу в пермском периоде, связаны с
проявлением герцинской складчатости в Урало-Монгольском и Средиземноморском
поясах.
Совершенно
по-иному шло развитие южной части Восточно-Европейской платформы. Здесь в
среднем девоне произошли резкие опускания, в результате которых фундамент был
разбит рядом разломов северозападного направления. Вдоль этих разломов
образовался узкий, но значительный по протяженности прогиб в виде огромного
грабена - Днепрово-Донецкий авлакоген (в его восточной части находится
Донбасс). В девонском периоде в авлакогене происходило накопление морских и
континентальных осадков, которое сопровождалось излиянием лав по разломам.
Мощность девонских отложений в Донбассе достигает 1300 м.
Особенный
интерес представляет история авлакогена в каменноугольном периоде. В раннем
карбоне, как и на всей остальной территории платформы, накапливались
карбонатные осадки, а в течение среднего и позднего карбона формировалась
угленосная серия колоссальной мощности. На юго-востоке Донбасса она достигает 18 км. Накопление толщи пород такой мощности было возможно лишь в условиях интенсивного прогибания
авлакогена с одновременным поступлением в него большого количества обломочного
материала. Так как накопление угленосной серии происходило в континентальных
условиях (с кратковременными трансгрессиями моря), то прогибание все время
компенсировалось поступлением обломочного материала с рядом расположенных
возвышенностей.
Угленосные
отложения детально изучены в Донбассе, в их строении наблюдается определенная
закономерность. Вся угленосная серия состоит из большого количества
пачек-ритмов, отделенных друг от друга следами размыва. В основании ритма
залегает песчаник речного происхождения, выше следуют глинистые породы с
прослоями угля. Это озерно-болотные и прибрежно-морские осадки. Заканчивается
ритм морскими известняками и мергелями. Такое строение характерно для
угленосной серии паралического типа, т. е. сформировавшейся в условиях приморской
равнины, периодически заливавшейся морем. В Донбассе известно до 300 прослоев
углей, из них 60 разрабатываются. Угли имеют высокое качество, угленакопление
происходило в тропических условиях.
В перми
продолжалось прогибание Днепрово-Донецкого авлакогена, но в меньшей степени,
чем в карбоне. В условиях сухого климата пермского периода углеобразования не
происходило, в прогибе шло накопление глинистых пород с каменной солью и
гипсом. В триасовом периоде прогибания в Днепрово-Донецком авлакогене закончились
и он прекратил свое существование.
Литература
1. Гангнус А. Через горы времени. –
М., 1993
2. Муратов М.В. Происхождение
материков и океанических впадин. – М., 1975
3. Немков Г.И. Левицкий Е.С. и др.
Краткий курс палеонтологии. – М., 2000
Пичугин Б.В. Изучение геологии в
средней школе. – М., 1997