Области распространения ордовика в геосинклинальных складчатых поясах. Границы между ордовиком и кембрием

КАЛЕДОНСКАЯ СКЛАДЧАТОСТЬ

 

Области распространения ордовика в геосинклинальных складчатых поясах. Границы между ордовиком и кембрием

 

 

Арктический пояс

 

В этот пояс условно объединены все складчатые области, расположенные на островах Канадского Арктического архипелага и на северной окраине Гренландии. К сожалению, степень изученности нижнего палеозоя здесь еще настолько невысокая, что его стратиграфия и отношения между отдельными членами разреза известны только в немногих районах, таких как северо-западная Гренландия, Земля Пнрн, о. Элсмир. По данным И. К. Троелсена (Troelsen, 1956), как на Земле Пири, так и в северо-западной Гренландии ордовик — известняки Wandel Valley — лежит на нижнем кембрии, так что перерыв здесь охватывал весь средний и верхний кембрий. В восточной части о. Элсмир, по материалам того же автора, а также Р. Дж. В. Дугласа, Д. К. Норриса, Р. Торстейнсона и Е. Т. Тозера (Douglas, Norris, Thorsteinsson, Tozer. 1963), нижнеордовпкская (ареппгская) серпя Copes Bay залегает с перерывом и угловым несогласием на среднем кембрпи — серии Parrish Glacier.

 

Восточнотихоокеанский пояс

 

К этому поясу на территории Северной Америки относится вся Кордильерская геосинклннальная (складчатая) область — от Аляски на севере до Мексики на юге. Она охватывает целиком территорию Аляски, Юкона, почти полностью Британскую Колумбию, большую часть Альберты. В США в нее входят территории штатов Вашингтон и Орегон, большая западная часть Айдахо, целиком Калифорния и Невада, западная половина Юты, западная часть Аризоны, южная часть Нью- Мексико. Южнее, в складчатой области Маратон, Кордильерская область соединяется с Аппалачской. Рассмотрим взаимоотношения ордовикских отложеннй с подстилающими пх более древними породами на различных меридиональных отрезках области (на основанпи данных работ последних лет).

 

1.         Аляска. В восточной части Аляски, по долине Юкона, приблизительно на 65° с. ш. М. Чуркин и Е. Е. Брабб (Cliurkin, Brabb, 1965) установили налегание на карстованную поверхность верхнекембрпйскнх известняков с угловым несогласием конгломератов, глинистых и кремнистых сланцев формации Род-Ривер, которая включает отложения ордовика от аренигских до ашгиллских. Таким образом, салаирский перерыв здесь охватывает весь тремадок, верхнюю часть кембрия и нижнюю аренига.

 

2.         Территория Юкон (северная часть). Сведения о характере нижней границы ордовика в северной части Юкона приведены в упомянутой сводной работе Р. Дж. В. Дугласа, Д. К. Норриса, Р. Торстейнсона п Е. Т. Тозера. Онн выделяют здесь 10 районов, по которым н дают корреляцию разрезов палеозоя. Это: 1) поднятие Кэмпбелл, 2) Трейл-Рпвер в горах Ричардсон, 3) северная часть гор Ричардсон, 4) хребты Вест-Кил и Олд-Кроу, 5) Поркупайн-Ривер, 6) Блэкстаун- Ривер в горах Огпльви, 7) Уинд-Ривер в горах Вернек, 8) Кнорр-Рейндж, 9) Снейк Ривер, 10) Кренсвпк-Ривер в горах северной части Макензи.

 

В районах 5, 6, 7 и 10 предордовикскпй перерыв охватывает верхний кембрий, а на средний налегает нижний ордовик; в районе 4 перерыв охватывает весь кембрий,, а известняки ордовика налегают на докембрий- ские породы; в районах 1, 3 и 8 характер перехода от кембрия к ордовику выяснен недостаточно, а в районах 2 и 9 между ними предполагается постепенный переход, хотя в последнем на границе кембрпя и ордовпка показана толща гематптовых конгломератов.

 

3.         Территория Юкон (южная часть) п северная часть Британской Колумбии. Сводка данных по этим территориям, принадлежащая Г. Габриельсе и Дж. О. Уилеру (Gabrielse, Wheeler, 1961), охватывает обширную площадь с координатами 55°30'— 63° с. ш. и 126°—140° з. д. В работе приводится 7 стратпграфич^сццх коло- пок по следующим районам: 1) юго-восточная Аляска, 2) горы Элиас, 3) горы Алтин Горст, 4) горы Пеллп, 5) западный Мак-Дам, 6) юго-восточный Мак-Дам, 7) оз. Манчо.

 

В первом районе вопрос о взаимоотношении ордовпка п кембрпя выяснен недостаточно, так как весь разрез кембрщмашх отложений Дкрыт и в связи с этим не изучен. Не изучены разрезы нижнего палеозоя также в районах втором п третьем. В горах Нелли перерыв между кембрием и ордовиком отсутствует, равно как и перерывы внутри ордовика; отсутствует он и в юго-восточном Мак-Даме. В западном Мак-Даме и в районе оз. Манчо весь ордовик выпадает из разреза в связи с длительным перерывом, охватывающим в первом районе ордовик и низы сплура, а во втором — почти весь кембрий, весь ордовик и ннжнпй силур.

 

4.         Южная часть Британской Колумбии и Альберта. В. Г. Фриц и Д. К. Норрис (Fritz, Norris, 1966) сопоставляют упомянутые в первой главе 5 разрезов нижнего палеозоя (Mount Whyte и Elko в Британской Колумбии, Flathead Bange и Windsor Mountain в Альберте и Measured section в Монтане) и указывают, что во всех этих районах ордовик выпадает из разреза в связи с длительнщ! перерывом, а на низы среднего кембрия всюду налегает девон.

 

В более ранних работах Дж. П. Сиверсона (Severson, 1950) и Юшера (Usher, 1959) утверждается, однако, что в изучавшихся ими районах Альберты (Sunwapta Pass area и Western front ranges south of Bow Biver) известняки канадского яруса ордовпка лежат согласно на известняках верхнего кембрия, образуя с ними одну непрерывную толщу.

Сведениями по территории штатов Вашингтон и Орегон автор не располагает.

 

5.         Невада. В значительном количестве работ, касающихся стратиграфии нижнего палеозоя штата Невада, авторы отмечают, что перерыв на границе кембрия и ордовика здесь отсутствует. Что касается пред- среднеордовикского несогласия, то оно. как указывают Р. Дж. Роберте, П. Е. Готц, Дж. Гиллюлп п Г. Дж. Фергюсон (Roberts, Hotz, Gilluly, Ferguson, 1958), а позднее Г. E. Келлог (Ivellog, 1963), прослеживается в восточной, миогеосинклинальной зоне Кордильерского пояса (хребет Иген) и отсутствует в его более западных (переходпой и эвгеосинкли- нальной) зонах. Вообще необходимо отметить, что Невада является одним из немногих районов мира, где земная кора местами на протяжении всего палеозоя испытывала опускание, следствием чего явилось почти непрерывное в течение этого времени накопление осадков. Однако Ю. М. Шейнман (1956) указывает на наличие перерыва и углового несогласия в Невадийском раннепалеозойском прогибе и на рубеже кембрия и ордовика. В одной из более поздних работ Р. Роберте (Boberts, 1964) отмечает в районах Антлер-Пик (Antler Peak) п Ирика (Eureka), а также в горах Осгуд (Osgood) наличие рапнеордовикского перерыва, в последних этот перерыв охватывает низы нижнего ордовика, в Ирика —верхи кембрия, нижний и значительную часть среднего ордовика, а в первом районе (Antler Peak) — почти весь кембрий.

 

6.         Айдахо. Территория Айдахо, так же как и Невады, расположена в зоне перехода от платформы к геосинклинали, поэтому характер взаимоотношений в разрезе отдельных членов нижнего палеозоя изменяется в широтном направлении. Ордовикские отложения и их соотношения с кембрийскими в штате Айдахо описаны в работах К. П. Росса (Ross, 1937, 1947), Р. Шолтена (Scholten, 1957) и М. Чуркина (Churkin, 1962).

В работе К. Г1. Росса указано, что в районе Байхорс (Bayhorse) округа Ouster штата Айдахо формация Рамсхори (Ramshorn) — темные сланцы с прослоями кварцитов мощностью 700 м, эквивалентная приблизительно серии Бикмептаун нижнего ордовика, лежит с угловым несогласием на эродированной поверхности доломитов формации Байхорс верхнего кембрия. На равнине Снейк-Ривер, окраинной частп геосинклинали Скалистых гор, Р. Шолтен (Scholten, 1957) отмечает и предсредне- ордовикский перерыв, который подтверждается также М. Чуркиным (Churkin, 1962) в зоне центрального Айдахо, переходной от геосинклинали к платформе, однако к западу этот перерыв, по его мнению, исчезает.

 

7.         Юта. Через территорию Юты проходит знаменитая линия хребта Уосатч, подобпая линии Торнквиста в Европе, которая обычно считается наиболее четко выраженной структурной границей платформы на востоке и мпогеосинклинали на западе. Описание ордовикских отложений и их соотношений с кембрпйскимн в западной Юте имеется в работах Л. Ф. Гинце (Hintze, 1951), Дж. В. Вебба (Webb, 1958), Ф. Шеффера. М. Л. Андерсона (Schaeffer, Anderson, 1959) и Е. Б. Гейльмана (Heylmun, 1961).

Все авторы считают, что перерыв между кембрием п ордовиком в исследованных ими райопах западной Юты отсутствует — доломитовые толщп верхнего кембрия постепенно сменяются такими же толщами нижнего ордовика. Внутри среднего ордовика Дж. Вебб, Ф. Шеффер и В. Андерсон отмечают два перерыва, нижний является предтрентопскпм, а верхний — предмайсвильскнм; оба перерыва эрозионные, без углового несогласпя.

 

8.         Калифорния. Предордовикский перерыв, но данным Д. К. Росса (Ross, 1963, 1965), в пределах планшета Индепенданс (36°45'— 37°00' с. ш. п 118°00'-—118с15' з. д.) в провинции Иньо Калифорнии отсутствует; известняки, аргиллиты, алевролиты, кремнистые породы формации Эль-Пасо нпжпего ордовика (130 м) согласно лежат на верхне- кембрийской формации Тамарак-Каньон (Tamarack Canyon) такого же состава мощностью 300 м. Однако Ф. Дж. Уэльс, Дж. В. Уэлкер п Ч. В. Маррпам (Wells, Walker. Marriam, 1959) отмечают в горах Северный Кламат налегание с перерывом н угловым несогласием ордовикских граувакков, филлитов и мергелей на мусковитовые сланцы доордовпк- ского (точнее не установленного) возраста.

 

9.         Аризона. В южной Аризоне, в разрезе Санта-Рпта, по данным Ирдли (Eardly, 1962). нижнеордовикская известняковая формация Эль- Пасо лежит с угловым несогласием на кембрийских песчаниках форма цпи Блис, а в двух других разрезах — Бпсбп и Глоб-Рой — кембрий и ордовик не расчленены.

 

10.       Техас. Территория южного, западного и центрального Техаса представляет ту зону, в которой соединяются Кордильерская и Аппалачская геосинклннальные (складчатые) области. Дж. Л. Унлсон (Wilson, 1954) сопоставляет разрезы четырех районов западного Техаса—1) поднятие Маратон, 2) Солнтарис-Джонс Раич ареа, 3) провинцию Мак-Кур- тейн Оклахомы и 4) западнотехасскую фацпальную зону ордовика — и указывает, что во всех этих районах перерыв между кембрием и ордовиком отсутствует, а граница между ними проходит в сланцевых толщах Dagger, Frot, Collier и Lower Arbuckle. Ф. Б. Пламмер (Plummer, 1950), характеризуя нижний палеозой поднятия Лъяно центрального Техаса, отмечает, что в восточной части поднятия нижнеордовикская доломитовая формация Тэньярд (Tanyard) покрывает самую верхнюю формацию верхнего кембрия Уилберис (Wilberns) с угловым несогласием, а в западной части — согласно. Предсреднеордовпкскпй перерыв установлен Г. Хови (Howe, 1959) на трех участках района Транс-Пекос Техаса, в горах: 1) Франклин (по 5 опорным разрезам), 2) Гуэско и 3) Орган. Всюду перерыв является предтрентонскнм (предкарадокским) и охватывает ярус Чэзи и низы трентона.

 

Западноатлантический пояс

 

В состав Западноатлантнческого пояса входят две складчатые области — Восточногренландская и Анпалачская.

 

Дж. У. Коуи (1961 (1964. стр. 100)) выделяет в Гренландии четыре района, это: 1) северо-западная Гренландия, 2) Земля Ппри, 3) северо восточпая Гренландия и 4) Восточная Гренландия. Первые два района условно отнесены к Арктическому геосинклннальному поясу, вторые — к Западноатлантическому. 13 северо-восточной Гренландии, как видно из табл. 5 Коуи, перерыв на рубеже кембрия п ордовика был очень длительным и охватывал средний и верхний кембрий, а также половину канадской эпохи ордовика. В Восточной Гренландии перерыв продолжался в течение второй половины позднего кембрия и самого начала канадской Hi fox н ордовика.

 

Канадская часть области охватывает восточную часть Квебека, Ньюфаундленд, Новую Шотландию и Нью-Брансуик, а в США — все восточные и южные штаты: от штата Мэн на северо-востоке до Техаса па юго-западе.

 

Ниже рассматривается характер границы между ордовиком и кембрием и между нижним и средним ордовиком на отделйЬых отрезках но простиранию складок области.

1.         Ньюфаундленд. Данные о пнжней границе ордовика на о. Ньюфаундленд имеются в работах Е. Р. Розе (Rose, 1952) н Д. А. Бредли (Bradley, 1962). Первый автор в районе Торбаи, а второй на площади, ограниченной координатами 47°47/—48° с. ш. и 54°30/— о5°00' з. д. (планшеты Gisborn Lake и Terrinceville). отмечают перерыв, а в первом районе даже слабое угловое несогласие между отложениями верхнего кембрия (формации Bell Island и Grand Pierre) и нижнеордовикскими сланцами, песчаниками, гематитовыми и ипритными оолитами и фосфатными туфами формации Вобана. На рубеже нижнего и среднего ордовика Д. А. Бредли в пределах упомянутых планшетов также отмечает перерыв и угловое несогласие.

 

2.         Новая Шотландия и Нью-Брансуик. Данные о взаимоотношениях кембрия и нижнего ордовика, нижнего и среднего ордовика в Новой Шотландии и Нью-Брансуике имеются только в сводной работе Ирдли (Eardly, 1962). Он пишет, что в районе Терфорд—Монпг в южном Квебеке черные сланцы и базальные конгломераты нижнего ордовика несогласно лежат на предположительно кембрийских кварцитах, сланцах и базальтовых подушечных лавах группы Колдуэлл. Среднеордовикские грубые конгломераты и песчаники в Новой Шотландии с угловым несогласием перекрывают нижний ордовик, а на северном берегу залпва Ша- лер-Бай — даже породы докембрнйской (?) серии Макеро.

 

3.         Вермонт. Н ь ю - Г э м и ш и р, Массачусетс, Коннектикут. В пределах штата Вермонт и соседних районов штата Нью-Йорк имеются два перерыва — предипжиеордовикскпй и предчэзийский. А. Б. Шоу (Shaw, 1958) пишет о том, что главный, предордовикскпй, перерыв в северо-западном Вермонте охватывает весь ярус Тремпило кембрия, отделяя канадский ярус ордовпка от франкопского яруса верхнего кембрия. Второй, верхний, отделяет канадский ярус от могавкий- ского и соответствует веку Чэзи; этот перерыв наблюдается в северозападной части Вермонта и отсутствует, по мнению А. Б. Шоу, в центральной н западной его частях.

 

Об ордовике территорий штатов Нью-Гэмпшир, Массачусетс и Коннектикут автор сведениями не располагает.

 

4.         Н ыо - П о р к. Данные об ордовике и его нижней границе в некоторых районах штата Нью-Йорк приведены в работах Д. В. Фишера (Fisher, 1954а, 1954b). Дж. К. Крэддока (Craddock, 1957) и Дж. Дж. Паркера (Parker et al., 1964). Д. В. Фишер, оппсывая стратиграфию канадского яруса нижнего ордовика в долнпе Могавка (42°50'—43с05' с. ш. и 74°00'—74°55' з. д.), показывает в стратиграфической колонке этой площади, что нижняя известняково-доломитовая формация канадского яруса с базальнымп конгломератами в самой нижней части (14 м) лежит с перерывом на подстилающих породах, состав и возраст которых, однако, не обозначен. Дж. Крэддок отмечает, что на площади с коордипатами 42°00'—42°30' с. ш. и 73°30'—73°45' з. д. канадский ярус, сложенный известняками и доломитами, лежит с угловым несогласием на нижнем и, быть может, частично на среднем кембрии, состоящем из зеленых сланцев, граувакков и кварцитов. На границе канадского яруса и вышележащей серии Днпкилл, сложенной внизу известняковыми конгломератами и песчаниками, в пределах той же площади имеются перерыв и угловое несогласие. В противоположность предыдущим авторам Дж. Дж. Паркер и его соавторы не отмечают предордовпкского перерыва на всей площади бассейна р. Делавер.

 

5.         Пенсильвания. Характеристика нпжнеордовикских отложений восточной Пенсильвании и их нижней границы содержится в работах Ф. М. Свартца (Swartz. 1948), Б. Ф. Хауэлла, Г. Робертса, Б. Уилларда (Howell, Boberts, Willard, 195U; Willard, L955. 1961). В двух последних работах специально обсуждается вопрос о нижнем и верхнем контактах кембрия в восточной Пенсильвании, при этом автор приходит к выводу, что в некоторых районах, таких как Букенгемская долина и Карпентер- свплл, серия Бикмеитауи, соответствующая тремадоку, лежит с эрозионным несогласием на двух верхних сериях верхнего кембрии — Аллентаун (AJlentown) и Лаймпорт (Limeport). Ф. М. Свартц считает, что Бикмеитауи в восточной зоне местами лежит даже на нижнем кембрии. Такой же вывод делается и в коллективной работе Хауэлла, Робертса и Уилларда. О предчэзпйском перерыве Ф. Свартц пишет, что из четырех изученных им разрезов среднего ордовика только в одном — Lehgh County — ярус Чэзи лежит с угловым несогласием на породах серии Бикментаун, а в трех других контакт их не обнажен.

 

6.         Виргиния, Западная В и р г и и и я. Теннесси. Сведения о стратиграфии низов среднего ордовика и характере его контакта с нижним в соседних частях штатов приводятся в работах Б. М. и Дж. А. Куперов (В. М. Cooper, G. A. Cooper, 1946), Ч. Е. Прау-рс «(Prouty, 1946), Ф. Ривса, П. Г. Прайса (Beeves Price, 1950) и JI. Гаррпс (Harris, 1962).

 

Авторы двух первых работ рассматривают стратиграфию низов среднего ордовика, основываясь в первой работе на изучении 28 опорных разрезов, расположенных на площади с координатами 38°00'—39°30' с. ш. и 78°00'—79°30' з. д., а во второй на изучении 17 разрезов, находящихся в юго-западной Виргинии (12 разрезов) и северо-восточном Теннесси (5 разрезов). Они отмечают наличие повсеместного в упомянутых частях штатов Виргиния, Западная Виргиния и Теннесси перерыва в кровле се- .            рии Бикментаун п под одновозрастными формациями Нью-Макит и Блэкфорд. К такому же выводу пришли Ф. Ривс и П. Г. Прайс, а также I Л. Гаррпс, которые подчеркивают наличие в сопредельных районах трех названные штатов на границе нижнего и среднего ордовика не только перерыва, но и углового несогласия.

 

7.         Кентукки и Виргиния. Данные о предчэзийском перерыве на территории штата Кентукки были изложены выше при описании Восточной области платформы (Freeman, 1949), а по планшету Eving (36°37'30"—36°45' с. ш. и 83°22'30"—в^ЗС з. д.) содержатся в работе К. Дж. Ипглунда, Г. Л. Смита, Л. Д. Гарриса и Дж. Дж. Стефенса (Englund, Smith, Harris, Stephens, 1963). В пределах этой площади на эродированной поверхности доломитов нижнеордовпкской формации Newala залегают глыбовые доломитовые конгломераты» переходящие кверху в известняки формации Дот среднего ордовика.

 

8.         Теннесси и Северная Каролина. В. Гамильтон (Hamilton, 1961) указывает, что в горах Большие Смоки среднеордовпкские известняки формации Лену ар (35 м1 лежат несогласно на песчанистых известняках и доломитах нпжЙеордовнкской формации Джонсборо (Jonesboro) (650 м). А. Л. Брокау, Дж. К. Данлап и Дж. Роджерс (Brokaw, Dunlap, Bodgers, 1966) в антиклиналях Мошейм и Джонсон, расположенных в округе Грпи, отмечают несогласное налегание базаль- ных конгломератов среднеордовикской формации Ленуар на нижттеордо- впкекие доломиты.

 

9.         Алабама. Т. А. Симпсон (Simpson, 1965) в рудном рЯИне Бирмингем штата Алабама (33°15'—33°30' с. ш. и 86°45'—87°00' з. д.) отмечает налегание среднеордовикекпх кремппстых конгломератов Аттала с угловым несогласием на верхнекембрийских доломитах и кремнистых породах формации Купер Ридж (Copper Bidge).

 

Допенсильванская история развития складчатых систем Уачиты и Маратона, являющихся продолжением системы Аппалачи!, выяснена пока слабо. Известно, что здесь распространены небольшой мощности кембрийские и ордовикские отложения, однако структурные взаимоотношения между ними не установлены.

 

В заключение необходимо дать некоторую количественную оценив изложенного материала по Северной Америке. Всего в литературе по региональной геологии Северной Америки было выявлено 708 изученных п описанных региональных стратиграфических разрезов нижнего палеозоя, в которых вскрыт контакт ордовика и кембрия, а такжещшжнего и среднего ордовика. Из этого количества в платформенной части расположено 579. а в геосинклннальной — 129 разрезов. Предордовпкское и предеред- неордовикское несогласия наблюдаются в 640 разрезах и отсутствуют в 68 (на платформе разрезов с перерывами 556, без перерывов 23, в геосинклиналях разрезов с перерывами 84, а без них 45). Таким образом, в целом по континенту разрезы, в которых пмеют место предордовикскА пли предчэзнйский перерывы, составляют 90.4%. а разрезы, где перерывы отсутствуют, 9.6%. Основным перерывом в Северной Америке, который можно считать по существу повсеместным, является предереднеордовикский (предчэзпйский), а не предтремадокскнй или предаренигскпй, наиболее широко распространенные в Европе.

 

В этом отношении Североамериканская платформа, на которую приходится преобладающая часть изученных разрезов, по стилю своего тектонического развития в раннем палеозое близко стоит к Сибирской платформе, но несколько отличается от Восточноевропейской (Русской), где главным перерывом является иредтремадокский. Поскольку вопрос о возрастной принадлежности тремадокского яруса Европы п низов канадского яруса (серия Бикментаун и ее возрастные эквиваленты) является еще дискуссионным, точная синхронизация деформаций земной коры Евразии и Северной Америки пока невозможна и может быть произведена только в рамках всей са- лаирской тектонической эпохи, которая и там. и здесь была очень продолжительной но сравнению с другими и охватывала всю нозднекембрнйскую и раннеордовикскую эпохи.

 

 



 

К содержанию книги: Каледонский цикл тектонической истории Земли

 

Последние добавления:

 

Поиск и добыча золота из россыпей    ГЕОЛОГИЯ КАВКАЗА    Камни самоцветы