Рубрика: Историческая геология

Советские геологи вслед за Н. С. Шатским, основоположником учения о формациях, определяют формацию как совокупность парагене-тически связанных горных пород и отложений, возникающих в разной физико-географической обстановке, но объединенных одинаковыми тек­тоническими условиями их образования.
По особенностям тектонической обстановки выделяют: 1) формации геосинклинальных областей, 2) формации краевых про­гибов и 3) формации платформ.
В пределах этих больших групп выделение формаций производится по целому ряду признаков: по преобладанию тех или иных пород (гли­нисто-сланцевая), по полезному ископаемому (угленосная, соленосная, нефтематеринская), по особенностям строения толщи (флишевая) и дру­гим признакам.
Геосинклинальные формации. Для этих формаций харак­терны: 1) очень большая мощность отложений (многие сотни и тыся­
чи метров;; 2) преооладание ооломочных и вулканогенных пород; 3) сложное складчатое залегание, осложненное многочисленными раз­рывными нарушениями; 4) наличие большого количества крупных ин­трузивных тел; 5) значительный метаморфизм; 6) полнота стратигра­фического разреза; 7) вытянутые в виде широких полос площади рас­пространения.
В геосинклинальных прогибах накапливаются: глинисто-сланцевая, флишевая, молассовая, кремнисто-вулканогенная, джеспилитовая и дру­гие формации.

Типичными палеозойскими геосинклинальными поясами являются Урало-Сибирский и Северо-Атлантический.
Урало-Сибирский геосинклинальный пояс. В кем­брийское время в различных областях этого пояса события развивались неодинаково. На юго-востоке — в Северном Тянь-Шане, Центральном Казахстане, в Кузнецко-Саянской области (рис. 78) и в Горном Алтае происходят значительные складкообразовательные движения и форми­руются горные сооружения (Восточный Саян, Кузнецкий Ала-тау и не­которые другие). Здесь очень широко развиваются и подводные эффу­зивные процессы, в результате чего образуются мощные толщи эффу­зивных пород, главным образом основного состава, а также туфокон-гломераты и туфобрекчии. Кроме них здесь накапливаются карбонат­ные и терригенные отложения. Общая мощность всех этих отложений местами составляет 25 км.
В других областях этого пояса — на Урале, в Южном Тянь-Шане и других местах — преобладали процессы прогибания, развивались трансгрессии и накапливались различные отложения: карбонатные, эффузивные и другие образования, впоследствии превратившиеся в мраморы и зеленокаменные породы.

В Урало-Сибирском поясе уже в среднем карбоне в восточной зоне Урала, в Зауралье, Рудном Алтае, на юго-востоке Казахстана и в некоторых других областях поднимаются складчатые горные сооружения. Поэтому здесь распространены только нижний и средний карбон.
В восточной зоне Урала (рис. 86) нижний карбон сложен песча­никами и сланцами и лишь в некоторых местах преобладают извест­няки. Средний — представлен мощными толщами обломочных пород. В основании — это тонкозернистые морские отложения. Выше по разрезу они сменяются все более грубсобломочными породами, вплоть до появления конгломератов с растительными остатками. Такая смена отложений обусловлена поднятием горных хребтов и вытесне­нием моря. В это же время формируются огромные гранитные интру­зии, широко распространенные по всей восточной зоне Урала, редкие сиенитовые и некоторые другие малые интрузии. С интрузиями связаны месторождения железа, золота, драгоценных камней и других полезных ископаемых.
В западной зоне Урала развиты все три отдела карбона. Они представлены мощными слоистыми и массивными известняками. И только в верхнем карбоне, в восточной части западной зоны, распо­лагавшейся рядом с поднявшимися горными сооружениями восточной зоны Урала, очень широко распространены песчанико-сланцевые толщи.

В меловом периоде (рис. 92) складкообразовательные движения были еще весьма значительными, особенно на границе между нижним и верхним мелом и в конце верхнего мела. По-прежнему особенно активно эти движения развиваются по берегам Тихого океана. Здесь они окончательно ликвидируют геосинклинальный режим и формируют современные складчатые сооружения.
Значительные преобразования происходят и на платформах: про­должается их распад и образование плит и океанических впадин. Появляются Индийский и Атлантический океаны и Северо-Американский. Евразийский, Бразильский, Афрпкано-Аравийский, Индийский, Австралийский и Восточно-Антарктический материки. В верхнемеловое время на материках развивается широчайшая, самая большая за всю историю Земли, трансгрессия. Только Сибирская, Китайская и Бразиль­ская платформы остаются выше уровня моря.
Таким образом, киммерийский тектогенез, закончившийся подня­тием складчатых поясов по берегам Тихого океана, не приводит к общему поднятию платформ, как это обычно имело место в конце каждого из предшествующих тектонических этапов. Некоторые геологи связывают эту особенность киммерийского тектогенеза с образованием Индийского и Атлантического океанов. Очевидно погружение земной коры в этих областях вовлекло в прогибание и другие части Лавразии и Гондваны.

Для эпох активного развития тектонических движений и эпох, сле­дующих за ними, характерны возвышенный сильно расчлененный рельеф, значительное сокращение площадей, занятых морскими бас­сейнами, господство суши и резко выраженная климатическая зональ­ность. В такие эпохи накапливались главным образом обломочные и грубообломочные отложения. Химические и органогенные осадки в это время отлагались в небольших количествах. Из химических осадков только соли накапливались в озерах и лагунах, оставшихся от морских бассейнов.
Такие эпохи получили название теократических.
С течением времени рельеф выравнивался, поверхность материков все больше превращалась в полуравнину со слегка неровным релье­фом. Климат становился более ровным, теплым, влажным, так как ши­роко развивающиеся трансгрессии создавали на платформах большие мелководные, легко прогреваемые солнцем, моря. Такая обстановка благоприятствовала широкому развитию химических процессов. В мо­рях и на континентах в это время накапливались часто почти чистые химические и органогенные осадки. Такие эпохи — эпохи широких трансгрессий и господства моря — называют талассократическими.

Земная кора испытывает движения двух основных типов: медлен­ные колебательные и дислокационные.
Медленные колебательные движения происходят не­прерывно в пределах всей земной коры: скорости и амплитуды этих движений очень невелики. Они не вызывают резких нарушений перво­начального залегания горных пород. Эти движения приводят к пере­распределению морских бассейнов и участков суши и являются причи­ной чередования в разрезе земной коры морских и континентальных от­ложений.
Для дислокационных движений характерно, что их ампли­туда, скорость и градиент значительно больше. Эти движения приводят к изменениям первичного залегания пород, т. е. к появлению различных дислокаций. Характер и возраст медленных колебательных и дислока­ционных движений восстанавливаются путем изучения разрезов земной коры.
Для изучения медленных колебательных движений. А. П. Карпин­ский еще в 80-е годы 19 века применил и разработал палеогеогра­фический метод. В основе этого метода лежит представление о том, что перемещение береговой линии моря является результатом ко­лебательных движений земной коры. Изучение разрезов земной коры позволяет составить представление о времени и знаке этих движений и построить палеогеографическую кривую, или кривую смены фаций (рис. 71).

Русская платформа. Нижнекембрийские отложения, пред­ставленные песками и глинами с морской фауной, выходят на поверх­ность по побережью Финского залива. Они прослеживаются до Во­логды, за Валдай и в Подолии. В центральных и северных частях плат­формы развиты континентальные песчано-глинистые толщи, содержа­щие споры нижнего кембрия. Все эти породы представляют отложения неглубоких эпиконтинентальных морей и примыкающих к ним равнин. На востоке и юге кембрий не установлен.
Средний и верхний кембрий известны только на северо-западной окраине платформы, в области южной Швеции, где они представлены морскими сравнительно глубоководными отложениями (рис. 79).
Все это позволяет сделать вывод о том, что в раннем кембрии на северо-западе и юго-западе платформы развивалась трансгрессия, которая пришла из Грампианской геосинклинальной области, так как именно в этом направлении растет мощность кембрийских отложений, и они становятся все более глубоководными. В среднем и позднем кем­брии вся Русская платформа (за исключением Южной Швеции) при­поднимается, здесь устанавливается континентальный режим, и преоб­ладают процессы не осадконакопления, а размыва.

Русская платформа. По площади распространения каменно­угольные отложения занимают здесь второе место после девона. Выхо­ды карбона известны в Московской   синеклизе,   на Тимане и в других областях. В отличие от девона каменноугольная система представлена всеми отделами и ярусами, хотя многие из них распространены не пов­семестно и разрезы карбона в разных местах не одинаковы. Чаще всего каменноугольные отложения сложены карбонатными породами: изве­стняками, доломитизированными известняками и доломитами (рис. 87), мощность которых измеряется сотнями метров (более 500 м). Все эти породы накапливались в море, которое появляется на Русской платфор­ме уже в турнейском веке. Турнейское море занимало западную, восточ­ную и центральную области Русской платформы. Северная ее часть была приподнятой, возвышенной сушей.

В Альпийско-Гималайском поясе в меловое время складкообразовательные движения развиваются слабее, чем в юре, и уже в начале мелового периода здесь происходит прогибание и раз­вивается трансгрессия.
На Кавказе уже существовала в виде узкого длинного острова осевая часть Главного Кавказского хребта, являющаяся источником терригенного материала. К югу от этого острова в области южного склона Большого Кавказа накапливались терригенные флишевые толщи, а также толщи туфогенных пород, В зоне северного склона в это время образуются преимущественно мергельно-меловые толщи. С меловыми отложениями северного склона Кавказа связаны месторождения нефти и газа.
В Западно-Тихоокеанской области в нижнемеловое время заканчивается киммерийская складчатость и происходит общее поднятие складчатых сооружений. На поднимающемся континенте во впадинах и на предгорных равнинах, как и в верхней юре, накапли­ваются угленосные толщи (Сучанский и Зыряновский угольные бас­сейны). В верхнемеловое время эта область уже была молодой горной страной, и здесь лишь местами накапливались континентальные, часто угленосные отложения сравнительно небольшой мощности. В некоторых местах развиты эффузивы.

Изучение ископаемых остатков животных и растений с несомнен­ностью доказывает, что эти изменения носили направленный характер: органический мир Земли развивался, эволюционировал в сторону по­явления все более высокоорганизованных форм.
Эволюция органического мира, его направленное развитие — пер­вая, главная закономерность развития органиче­ского мира Земли.
Вторая закономерность — чередование длительных эта­пов медленных и постепенных изменений органического мира с относи­тельно более короткими этапами значительных и очень крупных пре­образований. Для иллюстрации этого положения достаточно вспом­нить о тех изменениях, которые произошли в составе флоры и фауны в конце палеозоя и мезозоя. Тогда имело место вымирание за сравни­тельно короткий срок многих более древних групп, на смену которым приходили новые, более высокоорганизованные.
Третья закономерность заключается в том, что растения в своем развитии опережали животных и «обновление» флоры проис­ходило на полпериода раньше, чем «обновление» фауны. Несомненно, это связано с тем, что наземные организмы, особенно растения, наибо­лее чувствительны ко всем климатическим изменениям и они первые реагировали на эти изменения. Очевидно существуют и иные, пока что неизвестные нам причины такого опережающего развития ра­стений.