ПЛАТФОРМЕННЫЕ ОБЛАСТИ
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.
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 ().
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.
|