История геологического развития древних платформ

5.  История геологического развития древних платформ

Позднепалеозойская история древних платформ была тесно связана с развитием расположенных рядом геосинклинальных поясов. Большое влияние оказал герцинский орогенез, охвативший во второй половине позднего палеозоя большие территории геосинклинальных поясов. Поэтому девонский и каменноугольный периоды были временем преимущественного прогибания древних платформ северного полушария, а пермский период — временем постепенного их воздымания и полного осушения в конце периода. Южный материк Гондвана в течение всего позднего палеозоя был приподнят, и только небольшие краевые его части периодически покрывались небольшими мелководными морями.

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