ДРЕЙФ МАТЕРИКОВ

КЛИМАТЫ РАННЕГО ПАЛЕОЗОЯ. Коры выветривания силура, ордовика, венда

Климатическая зональность силурийского и ордовикского периодов сравнительно недавно охарактеризована К. Б. Сеславинским (1975, 1976). Привлечение более обширного материала по континентам позволяет составить палеоклиматическую карту ( 34). В самом начале силура господствовали сравнительно прохладные условия, и для этого времени известны ледниковые образования, распространенные ныне в Боливии, на севере Аргентины и на востоке Бразилии.

Возможно, ледники располагались и в некоторых районах Сахары, так как здесь обнаружены флювио-гляциальные отложения. Морские ледниковые отложения известны на севере Ньюфаундленда и в провинции Новая Шотландия в Канаде. По распространению тиллитов и морских ледниковых отложений оконтуривает- ся область наиболее прохладного климата. Наступившее потепление способствовало образованию аркозовых песков (Южная Америка) и полимик- товых песчано-глинистых толщ (Африка). Тиллитовые образования сохранились вплоть до венлокского века только на юго-западе Перу и в Бразилии, по-видимому, оледенение этих районов носило горный характер.

Во второй половине силурийского периода в районах, ранее подвергнутых оледенению, в условиях влажного и теплого климата стали формироваться оолитовые железные руды (Бразилия, Аргентина, Боливия, Сенегал), мономиктовые терригенные толщи (Сахара) и каолинитовые коры выветривания (Сахара, Бразилия). В то время как в раннем силуре неизвестны теплолюбивые кораллы и граптолиты и обитали только губки, брахиоподы, двустворчатые и брюхоногие моллюски, во второй половине силура появилась коралловая фауна.

На протяжении силурийского периода тропические условия существовали на значительной части Северной Америки и в Евразии. Они установлены по развитию экстракарбонатной (высокомагнезиальные оолитовые и органогенные известняки, доломиты), сульфатно-карбонатной и эвапорито- вой формаций, рифовых тел, по распространению олигомиктовых и мезо- миктовых терригенных прибрежно- морских и континентальных образований и по присутствию кораллов.

В аридном климате формировались соленосные и гипсоносные осадки. Они известны на севере Канады в венлоке и лудлоу (о-ва Сомерсет и Баффинова Земля), на Северной Земле, Северо-Востоке СССР и на Сибирской платформе.

По-видимому, южная область аридного климата располагалась в центральной части Северной Америки, в пределах Восточно-Европейской платформы и на западе Австралии. Эвапо- риты формировались в Мичигано-Ап- палачском, Гудзоновом и Виллистон- ском бассейнах Северной Америки. В Европе они распространены в Прибалтике, в Печорском и Молдавском бассейнах. В Австралии известны маломощные пласты ангидритов, эоловые песчаники и трещины усыхания на поверхностях напластований песчаников и алевролитов.

Экваториальные области () характеризуются обильным известковым осадконакоплением и развитием мономиктовых (кварцевых) хорошо отсортированных песков, каолинитов ых глин и высокоглиноземистых образований. Последние представлены бокситами и наждаками (Средняя Азия).

В морях тропического и экваториального поясов с нормальной соленостью обитали кораллы, брахиопо- ды, мшанки, известковые водоросли и крупные колонии граптолитов. К мелководным областям развития граптолитовой и водорослевой фауны приурочено образование углисто-глинистых осадков.

Потепление привело к тому, что в околополярных районах возник климат, близкий к субтропическому. Только в таком климате возможно образование кварцевых песков, кварцитов, каолинитовых глин и каолинитовых кор выветривания с минералами свободного глинозема, формирование оолитовых железных руд (Бразилия, Аргентина, Гвинея, Испания, юго-восточная часть Китая, Южная Африка и Северо-Восточная Австралия).

С течением времени возрастает роль карбонатного материала и изменяется комплекс морской фауны.

Исходя из литологических данных климат в раннем ордовике был довольно теплым с преобладанием аридных условий. В среднем ордовике произошла общая гумидизация климата, а в позднем ордовике наступили новая аридизация и резкое похолодание.

Отложения конечных морен и морских ледниковых образований, а также флювиогляциальные пески распространены в Южной Америке (Бразилия, Северная Аргентина, Боливия) и в Северной и Южной Африке. Кроме того, тиллиты, флювиогляциальные отложения и ископаемые ледниковые долины недавно обнаружены в Аравии (McClare, 1978). Тиллиты и тиллоиды обнаружены в Испании, во Франции. Оледенение в Южной Америке, на северо-западе Африки и в Аравии носило покровный характер, а в Южной Америке и на юго-западе Европы оно, возможно, было горным.

В раннем и частично в среднем ордовике в областях, позднее подвергшихся оледенению, существовали теплые условия. В морях наряду с тер- ригенными осадками накапливались известковые, иногда обогащенные магнием (оолитовые известняки и доломиты). На суше были условия, благоприятные для химического выветривания, о чем говорят находки оли- гомиктовых и даже мономиктовых осадков, обогащенных каолинитом и оолитами железа.

В течение всего ордовикского периода тропические условия господствовали на Северо-Американском, Евразиатском и Австралийском континентах и на юге Южной Африки ( 35). Благодаря теплому климату в мелководных морях шло интенсивное карбонатонакопление, развивались биогермные массивы, а в областях с дефицитом влаги накапливались осадки сульфатно-карбонатные и сульфатно-галогенные. Континентальные отложения характеризуются высокой степенью дифференциации осадочного материала и состоят из каолинитовых глин и чаще всего кварцевых и реже кварцево-полево- шпатовых песков и алевролитов с каолинитовым цементом.

Моря тропического пояса были населены весьма теплолюбивой фауной кораллов, мшанок, строматолитов, брахиопод, трилобитов и головоногих моллюсков.

Аридный тропический климат был присущ северу Канады и Аляске, т. е. районам развития доломитизирован- ных и оолитовых известняков, доломитов, гипсов и ангидритов и даже солей.

По-видимому, к южному аридному поясу относилась нынешняя территория США. По литологическим данным, только в среднем ордовике климат здесь был гумидным, так как отсутствуют показатели аридных условий и известны оолитовые и органогенные известняки и терригенные толщи с оолитами железа. Эвапориты стали формироваться только в позднем ордовике. С областью аридного тропического климата связано и накопление оолитовых фосфоритов.

На протяжении ордовикского периода аридные условия существовали в Центральной и Восточной Азии. Здесь распространены гиисоносные континентальные красноцветы, эоловые пески, довольно часто встречаются трещины усыхания, а также пласты гипсов, ангидритов и доломитов.

Возможно, к южной аридной зоне относились также территории Прибалтики и Скандинавии, поскольку здесь известны признаки аридизации. Об этом свидетельствуют слои оолитовых фосфоритов, доломитов и гипса.

Экваториальные влажные условия господствовали в Предуралье, Западной Сибири, Казахстане и Прибайкалье. Наряду с развитием рифовых фаций и крупных тел биогермов, а также с накоплением оолитовых и органогенных известняков эти области характеризовались высокой степенью мобилизации железа, алюминия и марганца. Оолитовые железные руды известны в Иркутском амфитеатре, Центральном Казахстане и на западе Сибирской платформы, марганцевые руды — в Центральном Казахстане и Тянь-Шане. Реликты кор выветривания каолинитового, а возможно, и латеритного типа сохранились на юге Западной Сибири, на Сибирской платформе (р. Подкаменная Тунгуска), в Центральном Казахстане и Западном Прибайкалье. Небольшие залежи бокситов известны в Центральном Казахстане.

В Австралии господствовал аридный тропический климат. На это указывает присутствие пластов гипса в бассейнах Джорджина, Амадиес и Оффисер и солей (бассейны Амадиес и Оффисер). Только на юге Австралии и в Новой Зеландии условия были близки к гумидным. Это вызвало появление слоев каолинитовых глин в Тасмании и графитовых сланцев в Новой Зеландии.

После похолодания в венде и развития крупных покровных оледенений на многих континентах (Южная Америка, Африка, Австралия, север Европы) в начале кембрийского периода наступило значительное потепление. О тропическом климате ( 36) можно судить по распространению экстракарбонатной, сульфатно-карбонатной и эвапоритовой формаций, присутствию остатков археоциатовой, коралловой, брахиоподовой и водорослевой фауны, распространению био- гермных массивов, осадочных железных руд, фосфоритов, солей и т. д.

По ареалу эвапоритовой и сульфатно-карбонатной формаций окон- туривается зона аридного климата. Соленосные толщи присутствуют в настоящее время в Северной Америке (р. Маккензи, о. Батерст), в Южной Америке (Боливия) и в Евразии (Пакистан, Иран, Сибирская платформа). В условиях сильной засушливости формировались пластовые залежи зернистых фосфоритов Центрального Казахстана, Тянь-Шаня, Алтае-Саян- ской области. С течением времени площадь солеродных бассейнов сокращалась с одновременным изменением вещественного состава.

Благодаря высокой температуре и обилию известкового материала в зонах мелководья с нормальной соленостью развиты биогермные массивы. В их строении принимали участие археоциаты и известковые водоросли. Наиболее крупные рифы известны в Евразии (Алданский щит, Западное Прибайкалье). К концу кембрийского периода возрастание роли глинистого материала и появление гидроокислов железа среди бассейновых фаций, с одной стороны, а с другой — находки реликтов кор выветривания позволяют предполагать наступление существенной гумидизации.

Об аридных условиях, существовавших в Австралии, свидетельствуют соленосные отложения в бассейнах Амадиес, гипса и ангидрита в бассейнах Орд и Дейли-Ривер, пластов карбонатных красноцветов и псевдоморфоз по гипсу и галиту. В морях с нормальной соленостью развивалась теплолюбивая кораллово-археоциатовая и водорослевая фауна. В зонах мелководья располагались крупные биогермные массивы.

На 'протяжении всего кембрийского периода гумидные тропические условия господствовали на западе и юго- востоке Евразии, на юге Австралии и Африки. На наличие высокого термического режима указывает широкое развитие оолитовых органогенных известняков, биогермных массивов, теплолюбивой фауны (археоциаты, граптолиты, трилобиты) и мобилизация железа и марганца. На суше осуществлялось химическое преобразование горных пород. Коры выветривания каолинито-гидрослюдистого и даже каолинитового состава известны в Приамурье и на Восточно-Европейской платформе. Косвенными показателями развития кор выветривания являются кварцевые пески пойменного и озерного генезиса и кварциты, а также разнообразные по составу тер- ригенные мезо- и олигомиктовые толщи, образовавшиеся за счет переотложения продуктов размыва кор выветривания.