Подвижные пояса (переходные зоны и океаны). В позднем палеозое главные подвижные геосинклинальные пояса продолжали свое развитие

В позднем палеозое главные подвижные геосинклинальные пояса продолжали свое развитие.

Урало-Охотский пояс сократился в размерах, но многие его системы не испытали каледонской складчатости, хотя тектонические движения, отвечающие этой фазе, проявились в позднем силуре - раннем девоне, когда происходило внедрение гранитов и габброидов. На Северном Урале предсреднедевонский перерыв ознаменовался формированием бокситов. На Южном Урале в Сакмарской зоне образовались надвиги и покровы. Но каледонский этап оказался незавершенным и в среднем девоне в зоне Восточного склона Урала продолжались извержения базальтов, сменившихся дифференцированными вулканитами - базальтами - андезитами - риолитами. Но в целом вулканизм, становясь более пестрым по составу, шел на убыль, уступая место продуктам размыва возникших поднятий - граувакковым песчаникам и глинистым породам. В каменноугольное время палеогеографическая обстановка еще больше усложнилась за счет возникновения узких прогибов и систем островных дуг. Так, в Магнитогорском синклинории Восточного склона на западе развиты песчано-глинистые и карбонатные породы нижнего карбона, сменяющиеся к востоку мощной, до 2,5 км, сложной вулканогенно-осадочной толщей, в которой присутствуют базальты, андезиты, риолиты и их туфы, туфопесчаники, прослои известняков, распределяющиеся весьма неравномерно по площади и фиксирующие вулканическую островную дугу и морские впадины. Среднекаменноугольные отложения сложены примерно такими же породами, но мощность их не превышает 0,8 км. Складчатость в позднем карбоне деформировала эти образования. В восточных районах Урала в самом начале раннего карбона образовалась угленосная паралическая формация с 20-30 пластами каменного угля.

Среднедевонские - Среднекаменноугольные образования зоны Восточного склона Урала отвечают этапу формирования островных дуг, под которые поглощалась океанская кора палео-Уральского океана, испытывавшего в это время резкое сокращение. Подобная трактовка представляется правдоподобной, хотя и не единственно возможной.

Зона Западного склона Урала, заложенная изначально на краю Восточно-Европейской платформы, в течение среднего девона - раннего карбона непрерывно прогибалась, хотя и здесь сказались каледонские движения, так как средний девон практически повсеместно лежит на более древних отложениях с перерывом и несогласием. Широко распространены в девоне терригенные и карбонатные породы, а в Зилаирском синклинории развита мощная (до 3 км) толща терригенного флиша с линзовидными прослоями известняков. Каменноугольные отложения в западных частях зоны представлены известняками, замещающимися к востоку песчано-глинистыми толщами. Ранневизейское время, как и на Русской плите, было отмечено угленакоплением.

В начале карбона во всей Уральской подвижной системе начинают ощущаться поднятия, резко усилившиеся в среднем и позднем карбоне и продолжавшиеся в перми. На стыке структур Урала и каледонид Казахстана в раннем карбоне образовался протяженный Валерьяновский вулканический пояс, сложенный андезитами, дацитами и риолитами известково-щелочной серии. К раннему карбону относятся развитие мощного и разнообразного гранитоидного магматизма и складчато-надвиговые деформации. Верхний карбон представлен уже континентальными грубообломочными молассами, выполняющими грабенообразные прогибы. Зона Западного склона несколько запоздала в развитии, и там, в среднем карбоне еще накапливались песчано-глинистые отложения, но в пермское время и эта зона была захвачена поднятием, а перед фронтом горно-складчатого сооружения образовался Предуральский передовой прогиб, куда поступал материал разрушающихся гор. В триасе и даже еще в ранней юре на востоке Урала формировались узкие грабены, выполнявшиеся в низах базальтами, а в верхах разреза - угленосными отложениями, например в Челябинском грабене, где мощность толщи составляет 4 км. На заключительном этапе развития Урал характеризовался чрезвычайно мощным гранитоидным магматизмом.

Предуральский передовой прогиб обладает асимметричным профилем с пологим внешним обращенным к платформе склоном и крутым внутренним. На бровке внешнего склона развиты нижнепермские рифовые массивы мощностью до 1,5 км. Сам прогиб начал заполняться молассой уже в среднем карбоне, а в начале ранней перми в зарифовом некомпенсированном прогибе формировались глубоководные и маломощные (100-150 м) глинисто-кремнистые породы. В кунгурском веке грубообломочные молассы восточного борта прогиба сменяются к его центру соленосной толщей, среди которой развиты пласты калийных солей, имеющих важное промышленное значение как сырье для получения удобрений. В южных впадинах передового прогиба, как и в Прикаспийской впадине, проявляется соляная тектоника в виде многочисленных соляных диапиров. В поздней перми, когда рост Уральских гор усилился, передовой прогиб стал заполняться красно- и пестроцветной грубообломочной молассой. Мощность пермских отложений в южной части прогиба достигает 6-7 км, в том числе соленосных - не менее 2 км. По простиранию передового прогиба в северном направлении вследствие изменения климатических условий характер отложений меняется, и соленосная толща замещается угленосной (Печорский и Воркутинский угольные бассейны). Таким образом, Предуральский передовой герцинский прогиб является классическим представителем структур подобного типа. В процессе развития он непрерывно смещался в сторону платформы, его восточная внутренняя половина сложена более грубообломочными отложениями, смятыми в узкие линейные складки, часто опрокинутыми к западу. В этом же направлении мощность отложений быстро уменьшается, они становятся более тонкими, а складчатость затухает.

Уральская герцинская складчатая система прошла сложный и длительный путь развития, заключавшийся в раскалывании материка в начале палеозоя и формировании рифтовых впадин, превратившихся в дальнейшем в бассейны с корой океанского типа, которые по мере эволюции подвижного пояса постепенно закрывались, в них формировались системы островных дуг и окраинных морей, пока, наконец, в позднем палеозое сближение континентальных глыб не привело к образованию складчато-надвиговой структуры и горного сооружения. Следует помнить, что многие продольные структурно-фациальные зоны сейчас располагаются не так, как они располагались раньше. Они сближены, часть из них тектонически перекрывает другие, кора океанского типа оказалась раздавлена, выжата и залегает. в виде покровов.

В позднем палеозое Урало-Охотский подвижный пояс прекратил свое существование и кроме Уральской герцинской складчатой системы в его пределах сформировались другие герцинские сооружения, например Зайсанское, Гоби-Алтайское. Сибирская и Восточно-Европейская древние платформы - кратоны с этого момента оказались спаянными между собой в единое целое и на месте центральной и северной части Урало-Охотского пояса начала формироваться эпипалеозойская Западно-Сибирская плита.

Что происходило в позднем палеозое в областях более древней, каледонской складчатости, например в эпикаледонском Казахстанско-Северо-Тянь-Шаньском массиве? По его южной окраине, вдоль сочленения с еще развивающейся Джунгаро-Балхашской подвижной системой в раннем - среднем девоне сформировался Казахстанский краевой вулканический пояс длиной около 1700 км, шириной до 150 км с четко выраженными внешней и внутренней зонами. Первая из них, располагаясь на каледонском складчатом основании, сложена континентальными известково-щелочными вулканитами: андезито-базальтами, андезитами, дацитами, риолитами и их туфами мощностью до 5 км. Внутренняя зона, обращенная к герцинидам, характеризуется более слабым и более основным вулканизмом, продукты которого к югу замещаются морскими отложениями. В среднем девоне в пределах вулканического пояса возник прогиб, заполнявшийся вплоть до начала раннего карбона карбонатными отложениями, а затем угленосной паралической формацией, образующей известный Карагандинский угольный бассейн.

В других областях каледонской складчатости Урало-Охотского пояса в позднем палеозое происходило оживление тектонических движений, формировался горный рельеф, возникали межгорные впадины типа Минусинских в Саянских горах, заполнявшиеся континентальными отложениями. С расколами фундамента был связан вулканизм.

Таким образом, на приведенных примерах в целом можно представить развитие огромного и протяженного Урало-Охотского подвижного пояса, который сформировался на месте Палеоазиатского океана, состоявшего, по-видимому, из многочисленных бассейнов с корой океанского типа, разделявшихся массивами с континентальной корой - микроконтинентами. Эволюция сложного Палеоазиатского океана привела к постепенному закрытию отдельных прогибов, возникновению вулканических островных дуг и задуговых бассейнов в результате субдукции океанской коры, сращиванию зон, подвергшихся складчатости, с зонами, консолидированными ранее. При закрытии бассейнов с корой океанского типа последняя частично выжималась - обдуцировалась на континентальную кору, образуя покровы, или, раздробляясь, превращалась в зоны тектонического меланжа с блоками и глыбами гипербазитов, габбро, базальтов и кремнистых сланцев. В середине карбона большая часть рассматриваемой территории уже подверглась складчатости, и к началу поздней перми все пространство между Сибирской и Восточно-Европейской платформами оказалось спаянным воедино.

Важным аспектом позднепалеозойской геологической истории Земли является существование океанского бассейна Палеотетис, который может быть реконструирован пока лишь довольно приблизительно, но все же его реальность не вызывает сомнений. Согласно реконструкциям О.П. Зоненшайна, А.М. Городницкого, Е.Г. Мирлина, А.А. Белова, Палеотетис, будучи очень узким, на западе, резко расширялся в восточном направлении, где он мог разделяться на две ветви Восточно-Европейской платформой. На такое расположение океана Палеотетис указывают палеомагнитные материалы, хорошо согласующиеся с геологическими и палеоклиматическими данными.

А.А. Беловым была реконструирована палеотектоническая обстановка в системе подвижного пояса Палеотетис для девонского времени. По его северной окраине, там, где сейчас располагаются Скифская и Мизийская плиты, воссоздастся континентальный склон и его подножие, к северу переходившее в шельфовую область Восточно-Европейской платформы. Западнее существовали и структуры типа краевых морей. Вся эта зона маркируется мощными толщами песчано-глинистых отложений, в том числе типичного флиша, формировавшегося из турбидных потоков, возникавших на континентальном склоне и на склонах микроконтинентов, присутствовавших в пределах пояса. Эти толщи сосуществуют с крайне маломощными разрезами карбонатно-кремнистых пород некомпенсированных прогибов. Иными словами, структурно-фациальная обстановка была такова, что в одних прогибах в условиях близкого континентального Склона происходило быстрое осадконакопление, а в других, куда доступ терригенного материала был затруднен, формировались маломощные конденсированные горизонты, в том числе кремнистых осадков.

Для девонского периода могут быть восстановлены системы островных дуг, отделявшихся впадинами краевых и внутренних морей от древней Восточно-Европейской платформы. В пределах этой же полосы существовали микроконтиненты - массивы с корой континентального типа. Островные дуги этого времени известны на Большом Кавказе в зоне Передового хребта, в Балканских горах, в Альпах и ряде других мест. Для них типичны мощные толщи базальтов, андезито-базальтов, андезитов, дацитов и даже риолитов, относящихся к известково-щелочной серии, чередующихся с разнообразными пирокластическими, а также осадочными породами - алевролитами, песчаниками, полосчатыми кремнистыми сланцами, яшмами с линзовидными прослоями коралловых известняков явно биогенного происхождения. Мощность подобных образований достигает 5-7 км и свидетельствует об их накоплении в условиях подводного вулканического хребта - островной дуги, обрамленного морскими впадинами разной глубины.

К югу от островных дуг, микроконтинентов и впадин располагался Палеотетис с корой океанского типа, ныне полностью исчезнувший и который можно лишь предполагать по прерывистой сутуре с офиолитами, простирающейся от Южной Испании через Альпы, Западные Карпаты, Северную Турцию, Большой Кавказ и на Северный Памир. Южную часть этого океанского бассейна занимала пассивная окраина Гондванского континента с карбонатно-терригенными толщами.

В раннекаменноугольное время местами развивался рифтогенез, сопровождавшийся раскрытием новых впадин с корой океанского типа, В середине каменноугольного периода океан Палеотетис начинал сокращаться в результате сближения континентальных глыб. Замыкание прогибов сопровождалось накоплением терригенного флиша и олистостромовых толщ в результате подводно-оползневых процессов. Эти толщи, постепенно заполнявшие прогибы, были смяты в сложную систему складок с надвигами и покровами. На месте подвижного пояса возникла герцинская горно-складчатая страна с нормальной континентальной корой, о чем свидетельствует распространение наземных кислых известково-щелочных вулканитов, интрузивных гранитоидов и грубых моласс, формировавшихся за счет размыва горных сооружений. На западе Средиземноморского пояса Европейский и Африканский континенты сомкнулись, а восточное Кавказа в позднем палеозое и, возможно, в триасе еще существовал реликтовый океан Палеотетис, вдоль северной континентальной окраины которого, от До-Бруджи через Северное Предкавказье, Туранскую плиту и Северный Афганистан, протягивался прерывистый вулканический пояс с типичными известково-щелочными вулканитами. Уже в начале мезозоя Палеотетис полностью закрылся, спаяв в единое целое огромные пространства с континентальной корой. К этому же времени относится начало заложения бассейна океанского типа Неотетис, ознаменовавшее альпийский этап развития длительно эволюционировавшего Средиземноморского подвижного пояса.

Картина развития пояса подтверждается палеоботаническими и палеогеографическими данными. Все континенты, образовавшие Гондванский суперматерик, находились в это время в высоких и умеренных широтах и только к востоку от меридиана Кавказа Палеотетис пересекал несколько климатических зон, в том числе и тропическую (Сибирскую). Океанский бассейн значительной ширины был серьезной преградой для миграции флоры. В этом отношении особенно яркий пример продемонстрировал известный палеоботаник С. В. Мейен, показавший, что тропическая (Ангарская) флора позднего карбона и ранней перми, ареал которой образует протяженный пояс, в настоящее время располагается в северном полушарии, а всего в нескольких сотнях километров южнее находится совсем другой флористический пояс умеренного климата (гондванский) и никаких переходных форм растений между ними нет.

Выводы. В позднепалеозойское время предполагается существование единого материка - Пангеи-2 и противопоставлявшегося ему Палео-Тихого океана. С севера к Гондване примыкали, спаявшиеся воедино, северные материки Лавразии, которая оказалась соединенной с Гондваной в западной части (Аппалачи, Западная Европа и Северная Африка) Средиземноморского пояса герцинской складчатостью.

В пределах Тихоокеанского пояса, располагавшегося по периферии позднепалеозойского Тихого океана, энергично развивались геосинклинали. И только океан Палеотетис как бы "расклинивал" частично Пангею-2, вдаваясь к западу со стороны Палео-Тихого океана. Южный полюс в это время находился в пределах южной части Южной Африки, а в перми - в Австралии. Такие климатические условия вызвали грандиозное оледенение Гондваны. Экваториальный пояс этого времени с влажным и жарким климатом, в котором формировались угленосные паралические толщи, прослеживается от Северной Америки, через среднюю Европу, в Сибирь и далее на восток. С этим же поясом связаны многочисленные месторождения бокситов, образовавшихся из латеритной коры выветривания во влажных жарких зонах. Более умеренные гумидные климатические пояса маркируются угленосными толщами Сибирской платформы и Гондваны. Красноцветные и соленосные толщи в Западной Европе, на Восточно-Европейской платформе, в Казахстане и других районах показывают северную аридную зону, севернее которой находилась гумидная зона.

Широко развитые в позднем палеозое вулканические пояса с разнообразными гранитоидными интрузивами фиксируют активные континентальные окраины, например, на востоке Лавразии. Тем самым можно наметить и древние сейсмофокальные зоны Беньофа, наклоненные в сторону континента, т.е. к западу. Образование огромного материка в позднем палеозое привело к созданию геократических условий, сопровождавшихся расцветом настоящих древесных растений высших споровых и голосеменных, служивших основой для формирования крупнейших залежей угля. Образование суперматерика привело также к вымиранию большого количества морских беспозвоночных и появлению сначала первых земноводных, а потом и пресмыкающихся.

Объяснить климатическую зональность позднего палеозоя непротиворечиво можно только применяя концепцию тектоники литосферных плит. Палеомагнитные данные свидетельствуют о длительном нахождении Гондваны в высоких широтах, в то время как Лавразия была в тропическом поясе. Субтропические условия существовали на северо-востоке СССР и на Аляске. Эта картина хорошо совпадает с мощным поясом угленакопления как следствием жаркого, влажного климата и богатой растительности. Реконструкция размещения материков в позднем карбоне соответствует подобной климатической зональности. В начале пермского периода климат в пределах Гондваны стал более мягким, повысилась влажность, так как она сместилась в низкие широты. Общему потеплению способствовала мощная наземная вулканическая деятельность в среднем и позднем карбоне, проявившаяся в областях герцинской складчатости.

В середине карбона произошла герцинская складчатость, приведшая к консолидации Урало-Охотского, Атлантического и, частичной или полной, Средиземноморского подвижных поясов, создала горно-складчатые сооружения, перед фронтом которых там, где они граничили с древними платформами, возникли передовые прогибы, заполнявшиеся молассами, в некоторых, располагавшихся в аридном поясе, шло накопление соленосных отложений, а в других, где климат был гумидным,- угленосных. Чем выше поднимались горы, тем более грубыми становились молассы. Горообразование сопровождалось известково-щелочным, высокоэксплозивным вулканизмом, с широким развитием кислых и средних вулканитов, в том числе игнимбритов.

В позднепалеозойское время существовал крупный материк Пангея-2, которому противостоял Палеотихий океан, а по его периферии формировался протяженный подвижный пояс в условиях активной континентальной окраины. Океанский бассейн Палеотетис разделял Гондвану и Лавразию. Грандиозное оледенение Гондваны, формирование мощнейших поясов угленакопления и широко проявившаяся герцинская складчатость характеризуют позднепалеозойское время.

Дата добавления: 2013-12-13