ЛИТОГЕНЕЗ ПАЛЕОЗОЯ

Девон. Девонский литогенез Евразии. Каледониды. Красноцветные соленосные молассы полимиктового состава

Девонский литогенез Евразии отличало отсутствие заметной термической дифференциации, поэтому все разнообразие его типов было связано с неравномерным распределением увлажнения. Северная часть евразиатского пространства характеризовалась широким распространением аридных осадков: красноцветов, доломитов, гипсов и ангидритов, хемогенных и рифогенных известняков. Максимум развития аридных формаций пришелся на ранний девон — эйфельский век среднего девона и совпал с одной из сильнейших теократических фаз палеозоя. Во вторую половину девона масштабы аридного осадконакопления сократились и соответственно поднялась роль образований гумидного климата: отложений олигомиктовой формации с кварцевыми песками и каолинсо- держащими аргиллитами, высокоглиноземистыми и высокожелезистыми породами и первыми угленосными осадками.

Фенно-Сарматия

В межгорных впадинах норвежских каледонид распространены красноцветные соленосные молассы полимиктового состава, а в депрессиях Балтийского щита и по его периферии — карбонатные красноцветные песчаники, с прослоями и пачками пестроцветных мергелей и известковистых аргиллитов. В составе красноцветных толщ доминируют грубые разнозернистые песчаники с высоким содержанием аркозового материала. Псаммитовая часть осадка плохо окатана и сортирована; пелитовая часть представлена преимущественно гидрослюдами и монтмориллонитом.

Слоистость красноцветных песчаников косая (руслового и дельтового типов), иногда перекрещивающаяся, свойственная эоловым отложением. В последних случаях отмечается массовое содержание округлых матовых зерен кварца, типичных для эоловых образований. Окраска пород темно-красная и только в бассейновых фациях пестрая с сочетанием светло-серого, светло-красного, желтого и зеленого цветов. Мергели, подчиненные красноцветной толще, обычно содержат прослойки гипса и каменной соли; предполагается, что отложение их происходило в бессточных водоемах, высыхавших в периоды засухи. Аргиллиты, сопровождающие мергели, обычно несут мелкие известковые конкреции, напоминающие, согласно Эвансу, «журавчики» степных лессов. Залежи солей и гипсов в девонских краеноцветах Фенно-Сарматии не установлены.

Волжское море

В Волжском море процессы осадконакопления проявлялись дифференцированно: у побережья Фенно-Сарматии отлагались красноцветы прибрежно-морского, частью континентального характера, заключающие прослои мергелей, гипса и доломита; в зоне морского мелководья с ослабленным гидродинамическим режимом господствовали процессы магнезиального и сульфатного осадконакопления, и уже в Приуралье, где море было открытым и устойчивым, возникла толща органогенных известняков. В теократическую стадию раннего девона, когда Фенно-Сарматия была особенно обширной, все эти лито- фациальные зоны Волжского бассейна были сужены и смещены на восток ( 7).

Во второй половине девона, в связи с развитием морской трансгрессии и образованием на месте синеклиз Русской платформы обширной зоны мелководья, зона магнезиального и сульфатного осадконакопления необычайно расширилась. В это время доломиты в чередовании с известняками, ангидритами и гипсами накапливались на преобладающем пространстве Волжского моря, за исключением Приуралья, где по-прежнему отлагались известняки с нормальной морской фауной, и прибрежной зоны Фенно-Сарматии, в которой формировались красноцветные осадки. На чрезвычайную мелководность девонского моря Русской платформы указывает чередование в толще оставленных им осадков прибрежно-морских фаций с лагунными и даже субконтинентальными; широкое распространение среди них микрослоистых доломитов со следами усыхания, в результате периодических выходов осадка из под уровня морских вод и воздействий на него горячего сухого воздуха; присутствие остатков водорослей, существование которых ограничивается глубинами в несколько десятков метров, допускающих фотосинтез; и, наконец, находки в песчано-глинистых пачках остатков растений и панцирных рыб, фиксирующих прибрежную зону.

Во второй половине девона поступление терригенного материала с суши опускавшейся Русской платформы уменьшилось, в связи с чем полоса накопления красноцветов относительно раннедевонского времени сокращалась. Даже пелитовый материал, осаждавшийся вместе с карбонатным (мергели), теперь не проникал во внутреннюю область Волжского моря, где отлагались чистые карбонатные и сульфатные породы. Тёрригенные осадки среднего и верхнего девона приобрели мезомикто- в'ый и даже олигомиктовый состав, повысилась глинистость их. разрезов, возросли масштабы аутигенного минералообразования, в связи с чем в красноцветах и пестроцветах этого возраста нередкими оказываются прослои сидеритовых и шамозитовых руд, а также глинисто-алевроли- товые пачки с обильными растительными остатками и прослоями углистых сланцев. Одним из районов распространения сидерит-шамозитовых руд и углистых сланцев становится Притиманье, к которому был направлен водный и минеральный сток с северр-восточной части Фенно- Сарматии.

Гумидное выветривание получило развитие на островах Уральского архипелага, где отложения этого возраста заключают горизонты высокоглиноземистых пород с бокситами, а также на восточных островах Волжского моря (Татария, Башкирия, Прикамье), в разрезах которых •содержатся прослои оолитовых шамозитовых руд и песчаников с сингенетическим каолинитом в цементе. Относительно гумидное выветривание было возможно также на суше Украинского и Воронежского массивов, в направлении которых средне- и верхнедевонские осадки обогащаются каолинитом, а на юге Донбасса живетские слои лежат на мощной каолиновой коре выветривания кристаллических пород (Тихий, 1964).

В период живетской и франской трансгрессий масштабы сульфатного осадконакопления сокращались и одновременно ослабевало рифообразование в Уральской геосинклинали. Даже во время самой обширной в девоне франской трансгрессии Волжское море оставалось бассейном со слабой гидродинамикой, которой, вероятно, объясняется необычайная пестрота геохимических типов осадков и близкое соседство сульфатных, карбонатных, доманиковых и красноцветных фаций. О том, что эта пестрота и перемежаемость литологических и геохимических фаций девона связана не с климатом, а с местными палеогеографическими особенностями бассейна свидетельствует, например, соседство каменных и калийных солей Днепровско-Донецкой впадины с одновозрастными сидеритами и оолитовыми бурыми железняками и прослоями каолиновых глин юго-восточного склона Воронежского массива или положение выходов шамозитовых слоев в районах Вологды или Пестово, углей и железных руд Тимана, железных руд и бокситов Среднего и Северного Урала и сидеритов вблизи Казани среди ареалов накопления сульфати- зированных доломитов, гипсов, ангидритов. -

Характерными образованиями позднего девона, получившими большое распространение в восточной части Русской платформы, являются •сильно битуминозные мергели и глинистые известняки, часто окремнен- ные и содержащие большое количество органического вещества (до 35%). Накопление их, как полагают, происходило в условиях сероводородного заражения на дне грабенообразных впадин бассейна, обладавшего слабой гидродинамикой. За пределами впадин доманиковые фации на очень коротком расстоянии сменяются мелководными брахиоподово- торалловыми известняками. Источником органогенного вещества, заключенного в доманике, согласно Н. М. Страхову (1960), служили организмы планктона.

Говоря в целом о девоне Русской платформы, необходимо отметить чрезвычайное распространение в нем хемогенных образований: доломитов, ангидритов, гипсов, каменных солей, тонкозернистых доломитистых я гипсоносных известняков, лишенных органогенных структур, а также -смешанных хемогенно-терригенных (мергели) и хемогенно-органоген- •ных (известняки) осадков. На долю этих разновидностей приходится от 40 до 80% общей мощности разрезов.

Западно-Европейское море

Окраинную зону бассейна . (Арденн- скую), пограничную с Фенно-Сарматией, отличает чередование литоральных, а иногда и континентальных красноцветных фаций с мелководно-морскими отложениями. В этой зоне осадки девона грубеют и переходят в прибрежные фации по мере движения к северу и, наоборот, становится все более тонкообломочными (сланцевыми) и глубоководными в направлении к югу. В основном здесь господствуют песчаники, накоплению которых способствовал обильный вынос обломочного материала с Фенно-Сарматии. В соседстве с материком песчаники представлены аркозовыми и граувакковыми разностями, а далее к югу учащаются кварцевые разности.

В зоне герцинских массивов разрезы девона сложены каолинитсо- держащими сланцами, кварцевыми песчаниками и зоогенными известняками (коралловыми, строматопоровыми, брахиоподовыми, криноид- ными, гастроподовыми), нередко образующими рифы. Локально развиты пестроцветы, в которых можно встретить и лоломитизированный известняк и прослои гидрогематит-шамозитовых и марганцовых руд (Корнуолл, Бельгия, Рейнская область, Гарц, Судеты). На границе с альпийской зоной (Тетис) распространены сланцы с пелагической фауной (гониатиты, тентакулиты).