История Земли в позднем палеозое 416 250 166

История Земли в позднем палеозое 416 250 166 млн л Ранний девон Ранний карбон Поздняя пермь

История развития платформенных областей в позднем палеозое

Восточно-Европейская платформа Позднепалеозойская история ВЕП существенно отличается от раннепалеозойской перестройкой и усложнением структуры платформы в целом. В Pz1 опускания были только на СЗ и западе платформы, в Pz2 началось погружение центральных и восточных районов. Отложения девона на платформе представлены всеми тремя отделами, однако площадь их развития неодинакова. Более распространены отложения D2-D3. Разрезы девона различных районов платформы существенно отличаются друг от друга как по составу, так и по мощности. На востоке, между Волгой и Уралом, а также в центральной части широко развиты морские карбонатные породы. На западе и северо-западе преобладают континентальные красноцветные и лагунные отложения с небольшими по мощности морскими прослоями. Девонские отложения в основном залегают трансгрессивно на различных горизонтах нижнего палеозоя или прямо на кристаллических породах фундамента. И только на западе они постепенно сменяют силурийские отложения (Польско-Литовская синеклиза).

В начале девона – геократический этап – поднятие и почти полное (кроме крайнего запада) осушение – платформы. В начале девонского периода почти вся ВЕП представляла собой обширный континент. Воздымание началось еще в конце силура и было отражением каледонских тектонических движений, интенсивно проявившихся в соседнем Палео-Атлантическом подвижном геосинклинальном поясе (закрытие палеоокеана Япетус). Только юв окраины платформы находились ниже уровня моря. Во второй половине раннего девона поднятие усилилось и достигло максимума, на что указывает появление континентальных отложений там, где до этого существовал морской бассейн.

Континентальные отложения Морские отложения Гористый континент Моласса – древний красный песчаник Гористый континент Прогиб Южного Уэльса Шотландское нагорье Схема распространения девонских красноцветных континентальных отложений на Британских островах Складчатые верхнекаледонские образования и продукты их разрушения на С:В Шотландии

Схематическая литолого-палеогеографическая карта ВЕП (эйфель) 1 – область размыва; 2 – дельтовые отложения; 3 – доломиты солоноватых бассейнов; 4 – эвапориты; 5 – соли; 6 – карбонаты нормально-морские; 7 – снос; 8 – границы платформы; 8 – фациальные границы. Разрез среднедевонских отложений центральной части Московской синеклизы 1 –песчаники, пески, алевролиты; 2 – глины; 3 – известняки; 4 – мергели; 5 – доломиты; 6 - эвапориты В середине девона – погружение – трансгрессивный этап. Возникают новые и оживляются старые разломы, проявляется магматизм, возникают авлакогены. Поднятия и опускания разномасштабны, ось прогибания смещается на восток. (по: Немков и др., 1986)

1 –песчаники, пески, алевролиты; 2 – глины; 3 – известняки; 4 – мергели; 5 – доломиты; 6 - эвапориты 1 – область размыва; 2 – дельтовые отложения; 3 – доломиты солоноватых бассейнов; 4 – эвапориты; 5 – соли; 6 – карбонаты нормально-морские; 7 – снос; 8 – границы платформы; 8 – фациальные границы. Разрез верхнедевонских отложений центральной части Московской синеклизы В максимум трансгрессии (франский век) сушей остаются лишь территории Балтийского и Украинского щитов. Схематическая литолого-палеогеографическая карта Европейской платформы (фаменский век) (по: Немков и др., 1986)

Восточно-Европейская платформа (турнейский век) Каменноугольные отложения на ВЕП распространены меньше, чем девонские, они почти всюду построены по единому плану, хотя в некоторых частях платформы значительно изменяются как по составу, так и по мощности; на девонских породах залегают со следами размыва. ВЕП в карбоне стала погружаться и ее территория была покрыта мелководным морским бассейном. Западная окраина этого бассейна, наиболее близкая к берегу, часто подвергалась осушению н здесь накапливался сносившийся с Балтийского щита терригенный материал. Наиболее интенсивно погружалась восточная и юго-восточная окраины платформы, примыкавшие к Палеоуральскому и Палеоазиатскому океанам (Урало-Охотский подвижный геосинклинальный пояс).

- угленосная серия - соли - вулканиты - конгломераты - песчаники аргиллиты и алевролиты - известняки - уголь Схематическая литолого-палеогеографи-ческая карта Русской плиты (ранний карбон) 1 - область размыва; 2 – прибрежная суша, зоны: 3-прибрежно-континентальная, 4- прибрежное мелководъе, 6-мелководъе, карбонатные илы, 7-открытое море, 8-кораллы, криноидеи; 9 – границы зон: 10-одиничные ругозы, 11-колониальные ругозы, 12-лингулы, 13-другие брахиоподы, 15-наутилоидеи, 16-остракоды. Разрез D и С1 отложений Донецкого бассейна (по: Владимирская и др., 1985)

1 – угленосные площади, находящиеся в эксплуатации 2 – площади с вероятной угленосностью Великобритания Донбасский угленосный бассейн Схема распределения фаций С1 на территории британских каледонид Разрез С2-3 отложений Донецкого бассейна 1 – глины; 2 – глины с прослоями известняков; 3 – лагунные песчано-глинистые отложения; 4 – известняки; 5 – мергели; 6 – конгломераты; 7 – гипсы. Угольные бассейны ВЕП В моменты осушения создавались условия для накопления угленосных отложений (начало визейского века). Угли, залегающие среди песков и глин, образуют выклинивающиеся пласты мощн. до 8 м. Угли разрабатываются в Подмосковном угольном бассейне и используются как энергетическое топливо. На СЗ угленосная толща фациально замещается глинами с бокситами (г. Тихвин), а на восток – нефтеносными песками и глинами морского происхождения. Мощность угленосных отложений до 60 м. В С2 ВЕП погружается и покрывается мелководным морем, накапливаются известняки. Максимум трансгрессии наблюдается в московском веке, накапливались известняки, при нарушении морского режима накапливались угленосные отложения. Погружалась сильнее восточная часть платформы.

Восточно-Европейская платформа 280 млн.л.. Пермские отложения на ВЕП занимают обширные площади. На подстилающих породах залегают согласно (за редким исключением). Осадконакопление в начале Р1 происходило в мелководном морском бассейне на востоке ВЕП и Предуральском краевом прогибе. Сначала этот бассейн имел сообщение с северным океаном и Палеотетисом, и в нем накапливались преимущественно карбонатные осадки. В результате позднегерцинских орогенных процессов в Палеоуральском океане, морской бассейн начал сокращаться, потерял связь с океаном и к концу ранней перми превратился в огромную солеродную лагуну.

В Р1 на востоке платформы существовал мелководный тёплый морской бассейн, единый с предуральским. В средней и поздней перми бассейн сокращается и превращается в солеродную лагуну. В казанском веке погружается север и восток платформы, трансгрессия идёт с севера. На севере платформы накапливаются карбонаты, на юге - лагунные отложения, Погружается и СЗ часть платформы, что обусловило трансгрессию "цехштейнового" моря. В конце перми наблюдается общее поднятие, накапливаются различные континентальные отложения. 260 млн.л. Отложения Р2 и Р3 по составу заметно отличаются от Р1. Соленосные отложения постепенно сменяются континентальными красноцветными песчано-глинистыми, часто загипсованными. Характерны косослоистые песчаники, являющиеся аллювиальными и частично дельтовыми. Местами песчаники нефтеносны. Наряду с ними встречаются и карбонатные породы с пресноводной фауной. Это осадки опресненных озер. В начале позднепермской эпохи платформа представляла собой аккумулятивную равнину. Массы обломочного материала сносились водными потоками с горных цепей Палеоурала в Предуральский краевой прогиб.

Схематическая литолого-палеогеографическая карта Европейской платформы (казанский век) Тодща переслаива-ния глинистых пород, ангидрита и каменной соли Несколько сот м. Заальская-Уральская фаза складчатости Судетская фаза складчатости Красноцветы Прослои угля -3

Позднепалеозойский этап развития Восточно-Европейской платформы закончился общим поднятием в конце пермского периода, достигшим максимального значения в триасе. Окончание этого этапа совпало с завершением герцинских складкообразовательных движений (заальская - уральская фаза) в Урало-Тяньшанском подвижном поясе (Палеоуральском и Палеоазиатском океанах). (по: Палеозойское осадконакопление…, 2011) 1–3 орогенные формации: 1 – нижнемолассовая), 2 –3 - флишевые, 4–9 градации: 4 – глинисто-известняковая, 5 – рифогенная, 6 – глинисто-известняковая, 7 – кремнисто-известняковая 8 – известняковая, 9 – кремнисто-глинистые спикуловые известняки. Блок-диаграмма верхневизейско-нижнеартинской орогенные формации в североуральском осадочном бассейне в раннепермское время (по: Салдин, 2011)

Сибирская платформа

Сибирская платформа в отличие от ВЕП в течение Pz2 представляла собой сушу, на отдельных участках накапливались континентальные отложения. Только сев., сев-зап и частично восточная окраины СП периодически погружались под уровень моря. Отложения девонской системы распространены гораздо меньше, чем силурийские. Они обнажены на юго-западе (Канско-Тасеевская впадина), на севере и северо-западе (Тунгусская синеклиза), где известны наиболее полные и хорошо изученные разрезы (район г. Норильска, междуречье Нижней и Подкаменной Тунгусок), а также на востоке платформы в бассейне среднего течения р. Вилюй.

Схематическая литолого-палеогеографическая карта Сибирской платформы (средний-поздний девон) Алданский щит Анабарский щит 1 – поднятия; 2 – котловины и склоны поднятий, периодически огружающиеся; 3 – впадины; 4 – грабенообразные прогибы – авлакогены: 5 - области байкальской складчатости; 6 - Монголо-Охотский подвижный пояс: 7 – Верхояно-Чукотский подвижный пояс; 8 – границы платформы В основном платформа была сушей. Имели место кратковременные локальные трансгрессии (район г. Норильска) в конце раннего, в конце среднего и в середине позднего девона. Максимальной была франская трансгрессия. Отложения: красноцветы, пёстроцветы, глинистые доломиты. На востоке преобладали лагунные и континентальные условия, иногда заходило море с востока, проявлялся вулканизм. Погружение здесь началось с позднего девона. Отлагались красноцветы и пёстроцветы с прослоями мергелей и известняков. (по: Немков и др., 1986)

1 – суша; 2 – море; 3 – область накопления морских карбонатных осадков 4 – область прибрежно-морских осадков (галечник, пески) 5 – область лагунно-континентальных осадков; 6 – вулканогенные осадки (туфы, туффиты); 7 – граница платформы Якутск На платформе господствует континентальный режим. В начале карбона прогибается север и северо-запад платформы, трансгрессия идёт с севера, накапливаются карбонаты с фауной. Прогибаются Вилюйская и Канско-Тасеевская впадины, но здесь сохраняются лагунные и континентальные условия. В конце карбона окончательно оформляется Тунгусская синеклиза, накапливаются угленосные отложения, иногда проявляется магматизм. Схематическая литолого-палеогеографическая карта Сибирской платформы (турнейский век)

В конце пермского периода Сибирская платформа стала ареной бурной вулканической деятельности – трапповый магматизм. Палеогеографическая ситуация на Сибирской платформе в конце перми Отложения нижнепермской части тунгусской серии угленосные, в поздней перми развивается вулканизм. Трапповая формация представлена основными и ультраосновными лавами, туфами, имеются интрузии – силлы, дайки, подводящие каналы. Завершает герцинский тектогенез пфальцская фаза складчатости, завершившаяся в раннем триасе

Северо-Американская платформа История развития Североамериканской платформы в Pz2 имеет много общего с историей развития ВЕП В начале девона платформа была приподнята (завершение каледонского тектогенеза) и отложения нижнего девона отсутствуют. Отложения D2 и D3 широко распространены (до 500 м). Преобладают карбонатные породы + прослои глин, битуминозных глин.сл. и песчаников. В верхней части разреза появляются галогенные породы. В D2 началось постепенное погружение САП и особенно участков, которые граничили с подвижными поясами (палеоокеанами). Последовавшая за этим трансгрессия с В и З достигла максимума во франский век. Морской бассейн был мелководным с многочисленными островами.

Схематическая палеотектоническая карта с элементами палеогеографии юга САП и прилегающих областей (девонский период) 1 – Канадский щит; 2 – внутриплатформенные и краевые впадины, испытывавшие наибольшее прогибание область развития преимущественно морских фаций; 3 - области незначительных прогибаний и развития морских, прибрежных и континентальных фаций; 4 – области преимущественных поднятий, большей части суша: М – Мичиган, И – Иллинойс, Ц – Цинциннати; 5, 6 – зоны складчатых горных сооружений; ? – прогибы с мощным накоплением в девоне морских отложений; 8 – микроконтиненты (срединные массивы ) с замедленным прогибанием.

Континентальные девонские отложения Колорадо Позднедевонская палеогеография В конце D начались поднятия и на большей части платформы установился континентальный режим. В сохранившихся полузамкнутых водоемах в условиях жаркого климата характерны хемогенные осадки.

Угленосные бассейны Северной Америки Нижний карбон Колорадо В начале карбона наблюдаются прогибания, отложения морские. В среднем и позднем карбоне отложения разнообразны. Восток платформы превращается в заболоченную прибрежно-морскую равнину, накапливаются угленосные отложения

Континентальные пермские отложения Колорадо Позднепермская палеогеография Продолжается регрессия. В поздней перми устанавливается континентальный режим. Прогибалась ю:з часть платформы, но море было лишь в начале ранней перми. Климат сухой, жаркий, отложения соленосные. В конце перми вся платформа стала сушей.

Гондвана Схематическая геологическая карта южной части Африки 1 - докембрий; 2 – доломитовые серии верхнего протерозоя; 3 – S и D; 4 – C2-3; 5 – пермь; 6 – Р3 и Т; 7 - эффузивная толща триаса; 8 – меловые отложения побережья; 9 – кайнозойские отложения

В девоне преобладают континентальные условия. Это был огромный материк, окраины которого иногда покрывались морем. Девонские отложения имеются на всех южных континентах, это в основном терригенные прибрежно-морские и морские отложения В карбоне Гондвана представляла приподнятый континент, по окраинам которого иногда наблюдаются трансгрессии. В позднем карбоне Гондвана подвергается обширному оледенению, повсеместно распространены ледниковые отложения. На юге Африки было четыре центра оледенения. В перми ледники исчезают, кроме Австралии, повсеместны угленосные отложения. Размеры Гондваны увеличились за счёт Вост.Австралии и Юж. Америки. Прогибаются некоторые впадины. Возникает Мозамбикский прогиб - начало распада Гондваны. (по: Подобина, Радыгин, 2000)

1 – нижний докембрий; 2 – верхний докембрий; 3 – аркозовые песчаники кембрия; 4 – кремнисто-глинистые сланцы и песчаники силура; 5 – песчаники и черные сланцы девона; 6 – известняки, глинистые сланцы и песчаники среднего и верхнего карбона (пенсильвания); 7 – меловые отложения: 8 – пестроцветные глины и рыхлые песчаники плиоцена; 9 – дайка диабазов Геологический разрез через Амазонскую впадину, Южная Америка Ранний девон Средний девон

Формирование ледяного щита в позднем палеозое Центры каменноугольного оледенения в Южной Африке

Ранний девон: Начиная с девона раннепалеозойские океаны, начали закрываться, формируя пред-Пангею. Пресноводные рыбы мигрировали с континентов южного полушария в Сев.Америку и Европу. Первые леса росли в экваториальных регионах Арктической Канады. Ранний карбон: В течение раннего карбона начали сокращаться палеозойские океаны между Еврамерикой и Гондваной, формируются Аппалачи и Варисциды. Рост на южном полюсе ледяного щита привел к образованию угольных болот вблизи экватора. Поздний карбон: Континенты, сформировавшие современные Сев. Америку и Европу начали сближаться с южными континентами Гондваны, образуя западную половину Пангеи 2. Лед покрыл большую часть южного полушария, и обширные угольные болота формировались вдоль экватора. Ранняя пермь. Южная части Ю. Америки, южной Африки, Антактида, Индия и Австралия были покрыты ледниками. Северные континенты сблизившись с южными континентами Гондваны образовали суперконтинент позднего палеозоя - Пангея 2.

Поздняя пермь Обширные пустыни покрывали западную Пангею, давая возможность рептилиям распространяться по всему суперконтиненту. 99% процентов всех живущих представителей исчезли в результате события вымирания, маркируя окончание палеозойской эры.