Геодезия и геология — Страница 19

Главные этапы развития урало-сибирской платформы и общая характеристика отложении

О докембрийской истории этой платформы имеются лишь отрывочные, фрагментарные данные, которые пока не позволяют воссоздать более или менее законченную картину тех событий, которые происходили здесь в докембрии.
В палеозое Урало-Сибирская платформа прошла полный цикл геосинклинального развития и превратилась в горное складчатое сооружение.
Нижний палеозой. В кембрии здесь преобладало прогибание и накапливались различные морские отложения: терригенные, карбонатные и эффузивные. Наряду с этим уже в кембрии в юго-восточной части этого пояса происходили складкообразовательные движения каледонского тектогенеза и здесь возникли отдельные горные сооружения — Кузнецкий Алатау, Горная Шория и другие. Очень активно развивались и эффузивные процессы. Дальнейшее развитие каледонских движений еще более усложняет строение этого пояса: в юго-восточной части поднимаются молодые складчатые сооружения Северного Тянь-Шаня, значительной части Центрального Казахстана, Горного
Алтая и Кузнецко-Саянской области, на Урале закладывается Урал-тауская зона глубинных разломов и появляются эвгеосинклинальная восточная и миогеосинклинальная западная зоны и т.д. К концу силура площади геосинклинальных морских бассейнов в Урало-Сибирском поясе значительно сократились.
В ордовике и силуре здесь накопились чрезвычайно разнообразные отложения. В западной зоне Урала — это различные осадочные образования морского происхождения, а в восточной — эффузивно-осадочные толіпи. В юго-восточной части пояса, рядом с поднимающимися каледонидами, накапливались толщи разнообразных песчаников и конгломератов, а несколько дальше от них — известняки, флише-вые отложения, а местами, например в Казахстане, и толщи эффузив-но-осадочных отложений. В областях складчатых горных сооружений образовались интрузивные массивы, к которым приурочены месторождения золота, хрома, никеля, редких металлов и др.
Верхний палеозой. В это время в Урало-Сибирском поясе развиваются герцинские движения. В девоне они происходили еще очень слабо. В областях с геосинклинальным режимом в это время преобладало прогибание и накапливались разнообразные морские отложения. В западной зоне Урала это карбонатные толщи, содержащие нефть, а в восточной, как и в ордовике, — эффузивно-осадочные образования. В области Уралтауской зоны разломов в это время формировались массивы основных и ультраосновных пород и связанные с ними месторождения платины, хрома, никеля.

Стратиграфия и литология отложении и основные особенности геологического развития

Докембрийская история этого пояса до сих пор неясна. Архей и протерозой развиты в Хингано-Буреинской зоне и представлены гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами, слюдистыми кварцитами, мраморами и эффузивами основного состава, превращенными в толщу зеленокаменных пород.
Рифей сложен мощной (1,5—3 км) толщей сланцев, филлитов, песчаников, кварцитов, мраморизованных известняков и доломитов.
Палеозой. В раннем палеозое в этой области происходило энергичное прогибание и накопление геосинклинальных формаций.
Кембрий образует лишь небольшие выходы. Он сложен кремнистыми, углисто-глинистыми и другими сланцами, алевролитами, карбонатными породами и прослоями джеспилитов. В этих породах найдены остатки нижнекембрийских брахиопод и археоциаты. Мощност этих отложений 1000—2500 м.
К ордовику условно относят толщу доломитов и известняков с прослоями глинистых сланцев и конгломератов, развитую в Нерчин-ско-Заводском районе. Мощность этих отложений около 1500 м.
Силур распространен мало. В бассейне р. Зеи он представлен толщей 3—4 км, сложенной песчаниками, глинистыми и кремнистыми сланцами, прослоями туфов, туфопесчаников и покровами диабазовых порфиритов. В Восточном Забайкалье к силуру относят известняки и доломиты. В силурийских отложениях содержится богатая фауна брахиопод. Мощность силурийских отложений в Восточном Забайкалье 600—700 м.
В конце силура и в начале девона в Монголо-Охотской области происходят каледонские складкообразовательные движения и поднятия. Однако эти движения не привели к ликвидации геосинклинального режима. Более того, в последующее время эта область переходит к еще более активному прогибанию.
Девонские отложения распространены в тех же местах, где и силурийские, но значительно шире. Это разнообразные терригенные, карбонатные, кремнистые отложения, эффузивы и их туфы. Они содержат богатую фауну брахиопод и табулят. Мощность девона до 3000 м.

Полезные ископаемые

Этот пояс богат рудными полезными ископаемыми, но они изучены еще очень слабо. С кислыми интрузиями здесь связаны медь, молибден, цинк, свинец, золото, серебро. С современной вулканической деятельностью — сера. Ртуть и сурьма приурочены к зонам глубинных разломов. В коре выветривания известны никель и кобальт, образующиеся за счет разрушения ультраосновных пород.
Главное значение в этой области имеют полезные ископаемые экзогенного происхождения — нефть, газ, уголь. Основные месторождения их сосредоточены на Сахалине. Широко распространены различные стройматериалы. На Камчатке и Курильских островах известны термальные воды, которые уже начали использоваться геотермическими электростанциями (Паужетская электростанция на Камчатке).

Класс гидроидные (hydrozoa)

В этот класс объединяются наиболее низкоорганизованные кишечнополостные. Из всех гидроидных в геологическом отношении интересны строматопоры и хететиды. Это вымершие колониальные морские кишечнополостные, строение мягкого тела которых неизвестно. Жили они в открытом море на небольшой глубине, где вместе с кораллами строили рифы.
Подкласс строматопоры (Stromatoporoidea)—колониальные морские животные, имеющие известковый скелет. По форме скелеты строматопор очень разнообразны — ветвистые, шаровидные, цилиндрические, пластинчатые с ровной и бугристой поверхностью.
Хететиды (Chaetetida). Известковый скелет хететид состоит из множества плотно прилегающих друг к другу трубочек (ячеек), которые имеют многоугольное или округленное поперечное сечение диаметром не более 1,2 мм. Их положение в системе животного мира до сих пор неясно. По строени скелета они ближе всего стоят к гидроидным, однако некоторые исследователи относят их к классу коралловых полипов.
Геологическое значение и распространение гидроидных. Известковые скелеты строматопор и хететид встречаются довольно часто в палеозойских отложениях. Строматопоры имеют большое стратиграфическое значение для силурийских и девонских отложений. Совместно с коралловыми полипами, брахиоподами и двустворчатыми моллюсками они чаще всего встречаются в известняках.

Тип иглокожие (echinodermata)

В настоящее время известно до 5 000 видов иглокожих. Это морские звезды, офиуры, голотурии, морские ежи и морские лилии. Среди ископаемых иглокожих известны также морские пузыри, морские бутоны и др.

Рис. 43. Амбулякральная система морской звезды:
кк — кольцевой канал; а — ампулы; ан — амбулякраль-ные ножки; м — мадрепоровая пластинка; к — каменистый канал

Все иглокожие, за редким исключением, живут в теплых (и иногда в арктических) морях с нормальной соленостью. Это типичные бен-тосные животные. Лилии и пузыри обычно прирастают ко дну, морские звезды и ежи медленно ползают. Ежи, кроме того, иногда присасываются, делают себе норки. Очень многие иглокожие — хищники; некоорые питаются илом, переваривая содержащиеся в нем питательные вещества.

Водоросли (algae)

Это огромная группа низших растений, объединяющая 10 самостоятельных типов. Все они имеют хлорофилл и вырабатывают органические вещества из неорганических. Кроме хлорофилла пластиды, или хроматофоры (носители окраски) водорослей содержат и другие пигменты, обусловливающие различную окраску водорослей. Очень многие водоросли имеют минеральный скелет и хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. Живут они в морях и пресноводных бассейнах, образуя фитопланктон и фитобентос. И только небольшая часть их живет во влажной почве или в сухих местах. У некоторых водорослей имеются ткани: проводящая, механическая и др. Размножаются путем деления, спорами, вегетативным и половым путем.
Водоросли встречаются еще в отложениях протерозоя. Известняки, образованные ими, известны во всех системах. В геологическом отношении аиболее итересны синезеленые, диатомовые и золотистые водоросли.

Морские отложения

Все современные отложения (и ископаемые фации) в зависимости от характера физико-географической обстановки, в которой они образовались, делят на морские, континентальные и лагунные, или переходные.

Морские отложения

Они составляют основную массу современных осадков и представлены чрезвычайно разнообразно. Источником материала, из которого они образуются, являются: суша, откуда в моря сносится огромное количество продуктов разрушения, организмы и вулканические процессы.
Распределение этого материала в море определяется прежде всего глубиной бассейна, так как она определяет динамику среды, характер организмов, наличие газов, в том числе и ислорода, и другие особенности осадконакопления. Поэтому в настоящее время все морские отложения принято делить на отложения литоральной зоны, отложения шельфа, отложения батиальные и абиссальные.
Отложен ия литоральной зоны. Отложения этой зоны чрезвычайно непостоянны, часто сменяют друг друга на коротких расстояниях, причем их характер очень сильно зависит от характера берега. У скалистых крутых берегов накапливаются грубообломочные осадки, которые впоследствии превращаются в конгломераты, брекчии и другие подобные им образования. У таких берегов живут формы сверлящие (камнеточцы), прирастающие или присасывающиеся, или имеющие очень крепкую толстостенную и тяжелую раковину.
Пологие берега (ширина литоральной зоны в этом случае достигает 3—5 км, а иногда и больше) обычно сложены галечником, гравием, песком, которые слагают и береговые валы (до 12 м высотой). Весь этот материал хорошо окатан и отсортирован, для него характерна пологая перекрестная слоистость, знаки ряби и волноприбойные знаки. Он перемешан с обрывками водорослей, кусками древесины и битой ракушей, превращенной в детритус. В некоторых местах (побережье Азовского, Северного морей) эти береговые валы сложены почти исключительно ракушей. В ископаемом состоянии также известны аналогичные образования — детритусовые известняки.

Палеозой

Палеозой — эра древней жизни (палеос — древний, зоон — жизнь), назван так потому, что органический мир палеозоя, в общем чрезвычайно богатый и разнообразный, представлен архаичными группами, многие из которых давно вымерли.
Палеозойская группа слоев была выделена впервые в 1837 г. английским геологом Седжвиком. В настоящее время она объединяет шесть систем: кембрийскую, ордовикскую, силурийскую, девонскую, каменноугольную и пермскую. Кроме того палеозойскую группу принято делить на три части: нижний палеозой, к которому относят кембрийскую и ордовикскую системы, средний палеозой, объединяющий силурийскую, девонскую и нижний отдел каменноугольной системы, и верхний палеозой, к которому относят средний и верхний отделы каменноугольной и пермскую систему.
Палеозойская эра продолжалась примерно 330 млн. лет.
К началу палеозоя были сформированы крупные устойчивые материковые массивы — древние плаформы: Канадская, Русская, Сибирская, Китайская, Австралийская, Индийская, Африкано-Аравийская, Бразильская и Антарктическая. Многочисленные данные позволяют считать, что последние пять массивов были объединены в один материк — Гондвану.

Платформы

Русская платформа. Из всех отложений, развитых на Русской платформе, девонские распространены наиболее широко. Они отсутствуют только в области щитов. На поверхность эти отложения выходят на северо-западе — в районе «Главного девонского поля», на Тимане, в Воронежской и Курской областях. Однако из всех ярусов девона на Русской платформе представлены лишь живетский, франский и фаменский. Первая же половина девона, по-существу, отсутствует. Очевидно, в это время платформа оставалась еще высоко приподнятым континентом — областью разрушения.
В эйфельском веке Русская платформа, особенно ее восточная часть, переходит к опусканию, и со стороны Уральского моря на нее приходит трансгрессия, и в живетском веке, а затем в верхнем девоне на востоке Русской платформы уже существует широкий морской бассейн, в отором накаливаются сильно битуминозные известняки и горизонты песчано-глинистых пород (рис. 84). Кроме морских отложений встречаются и обломочные континентальные. В них иногда содержится нефть и они являются очень важными нефтеносными горизонтами (Волго-Уральская область). В районе Главного девонского поля осадки представлены почти исключительно красноцветными континентальными отложениями с линзами гипса и массивами соли. И только в франском ярусе встречаются горизонты глин и известняков с богатой морской фауной, заходящие сюда с востока. Очевидно, в франском веке море проникало и в район Главного девонского поля.

Рис. 84. Девонские отложения Русской платформы, по Н. М. Страхову:
1 — красноцветные песчано-глинистые отложения, главным образом континентальные и лагунные; 2 — известняки с брахиопода-ми, кораллами и другой фауной — мелководная фация; 3— доломиты с включениями и прослоями гипса; 4 — доманиковая фация (относительно глубоководная); 5 — глины с двустворками, брахиоподами и другой фауной; 6—мергели с аналогичной фауной; 7 — песчаники (большей частью морские)

Геосинклинальные пояса

Альпийско-Гималайский геосинклинальный пояс. В начале юры в этой области снова развивается прогибание и все более широкая трансгрессия и повсеместно накапливаются толщи различных отложений: в типично геосинклинальных прогибах — мощные терригенные морские отложения флишевого характера и эффузивные толщи, в областях же менее активного погружения или даже поднятия отлагались морские и иногда континентальные осадки значительно меньшей мощности. В последующее время прогибание продолжается, и в верхней юре флишевая формация и эффузивы накапливаются здесь почти повсеместно.
В области южного склона Главного Кавказа, который с юры развивается как типичная эвгеосинклиналь, в течение всей юры существует морской бассейн с очень большим количеством вулканов, приуроченных к зонам разломов. В этом бассейне накапливаются мощные толщи флиша, превращенного последствии в черные аспидные сланцы, а также эффузивы и их туфы.
В области северного склона, развивавшегося, как миогеосинкли-наль, нижняя и средняя юра представлены темными аспидными сланцами, в некоторых местах угленосными (Западная Грузия, Дагестан) и нефтеносными (Краснодарский край) отложениями, а иногда и эффузивными породами. Верхняя юра сложена известняками и мергелями.
В конце юры, в титонском веке в Альпийско-Гималайском поясе снова развиваются складкообразовательные движения и поднятия, и многие участки этого пояса становятся или областями разрушения, или областями накопления красноцветных континентальных отложений, содержащих горизонты гипсов и солей (Дагестан, Западная Грузия).