ДЕВОНСКИЙ ПЕРИОД

История развития геосинклинальных поясов. В девонском периоде произошло полное закрытие иннуитской фазы складчатости

В результате прошедшей каледонской складчатости перестала существовать Грампианская геосинклинальная область, каледониды сократили площадь других геосинклиналей, разделили геосинклинальные пояса, повлияли на дальнейшие геологические процессы.

В девоне Урало-Монгольский пояс разделяется каледонидами Казахского макроперешейка на две части. К одной из них относятся Уральская и Тянь-Шаньская геосинклинали. Другая часть пояса - Центрально-Азиатская - располагается между каледонидами Казахского макроперешейка на западе, каледонидами юга Сибири и Северной Монголии на севере и Китайской платформой на юге.

Уральская геосинклиналь. Выходы девона наблюдаются на западном и восточном склонах Урала от Пай-Хоя на севере до Мугоджар на юге. В основании разреза девона западного склона Урала залегают массивные, часто рифогенные известняки. В известняках - водорослевые постройки, строматопораты, кораллы, морские лилии, брахиоподы. В раннем девоне это был барьерный риф в тропическом море Уральской геосинклинали [9].

Средний и верхний девон состоит из циклов, каждый с размывом залегает на подстилающих породах и представлен известняками с маломощной пачкой песчаников и глин в основании. Базальные пачки песчаников нередко содержат железные руды и бокситы. В верхней части нижнего цикла присутствует своеобразный горизонт - инфрадоманик, сложенный часто переслаивающимися тонкослоистыми темно-серыми битуминозными известняками, мергелями, глинистыми сланцами с раковинами двустворок, остракод и реже гониатитов. В самой верхней части нижнефранского цикла располагается доманик - горизонт сильно битуминозных черных, темно-серых известняков, мергелей, глинистых сланцев с желваками и линзами кремней. В глинистых породах обнаружены мелкие скелетные элементы (тентакулиты), в известняках - конодонты, раковины гониатитов, брахиопод, пелеципод. Общая мощность среднего и верхнего девона на Западном Урале - 1,2 км [10].

Девон западного склона Урала представлен всеми тремя отделами, согласно залегает на силуре и перекрывается согласно каменноугольными отложениями. Разрез подразделяется на две части, соответствующие двум этапам развития. Первый этап отвечает средне-палеозойской регрессии. На Урале в это время был тропический климат - там располагалось тропическое море с рифами, а западнее простирался огромный континент - Древний красный материк. Второй этап начался в среднем девоне. Море из Уральской геосинклинали наступало на Северо-Атлантическую платформу. Максимум трансгрессии пришелся на франский век. Цикличность отложений, характерная для среднего - верхнего девона говорит о том, что трансгрессия развивалась на фоне колебательных движений. Замедление прогибаний и усиление поднятий приводили к размыву предыдущих отложений и к накоплению терригенных образований.

Разрезы девона Урала хорошо палеонтологически охарактеризованы и стали опорными для всего мира. Они характерны для миогеосинклинали, так как не содержат вулканитов, не прорваны интрузиями, собраны в простые складки, слабо метаморфизованы.

Девонские отложения восточного склона Урала образовали типичные эвгеосинклинальные формации. Это преимущественно вулканогенные образования, осадочные породы играют подчиненную роль и представлены песчаниками, глинистыми и кремнистыми сланцами, яшмами, известняками (мощность - 7-8 км). Они собраны в сложные системы складок, нарушены многочисленными разрывами, прорваны интрузиями, сильно метаморфизованы. Эти отложения составляют часть так называемой зеленокаменной полосы Урала, ограниченной на западе Главным Уральским разломом [8].

Южная и восточная части Урало-Монгольского геосинклинального пояса. Девонские отложения преобладают среди палеозойских образований Казахстана. В девонский период значительная часть этой территории принадлежала каледонидам Казахского макроперешейка, в пределах которого осадконакопление происходило в межгорных впадинах при континентальных условиях. К востоку от макроперешейка располагалась геосинклиналь, где формировались мощные толщи осадков морского генезиса. По границе, испытывавшей опускания геосинклинали и воздымавшихся каледонид, возникли многочисленные разломы, по которым изливалась магма и происходили выбросы пирокластического материала. Они образовали Казахстанский краевой вулканический пояс. Таким образом, в пределах Центрального Казахстана выделяются три типа разрезов. Один из них - разрез района Прибалхашья - характеризует геосинклинальные условия. Здесь преобладают песчаники и алевролиты с прослоями известняков с богатой и разнообразной морской фауной. Значительна примесь вулканогенного материала - свидетельство вулканизма в смежных районах. Присутствие грубозернистых песчаников, конгломератов, невыдержанность отдельных слоев по простиранию, следы размывов, находки остатков растений - все это указывает на колебания уровня морского дна, на существование островов, подвергавшихся размыву. Обилие разнообразных органических остатков, присутствие морских форм, нередко крупные размеры раковин брахиопод и пелеципод - доказательство теплого мелкого моря нормальной солености. Мощность отложений разреза достигает 5 км.

Каледониды Алтае-Саянской складчатой области. Для большей части каледонской зоны юга Сибири и Монголии характерно накопление мощных толщ девонских пород в межгорных прогибах, наложенных на складчатый додевонский фундамент и ограниченных разломами. Преобладают континентальные красноцветные отложения и вулканогенные образования.

Осадки морского генезиса представлены маломощными пачками сероцветных песчано-глинистых и карбонатных пород с остатками брахиопод, кораллов, мшанок, морских лилий. Это результат ингрессий (проникновение моря в пониженные участки ближайшей суши), происходивших в среднем и позднем девоне. Также редко, в подчиненном количестве, присутствуют отложения внутренних бассейнов ненормальной солености (карбонатно-глинистые породы с остатками двустворок, гастропод, лингул, конодонтов, остракод, филлопод, рыб).

Девонские отложения межгорных впадин обладают огромной мощностью, слабо метаморфизованы, собраны в простые складки, прорваны небольшими интрузиями. Пример подобного разреза - девон Минусинских впадин, достигающий мощности 3-9 км. Это преимущественно красноцветные песчаники и алевролиты с трещинами высыхания, глиптоморфозами по каменной соли, линзами гипса. Для разреза характерна четкая цикличность: нижнюю (мощную) часть каждого цикла слагают красноцветные континентальные отложения, а верхнюю (маломощную) - сероцветные лагунно-морские осадки. В нижнем и среднем девоне широко распространены наземные вулканические образования [10].

Иной характер имеют девонские образования северо-восточного склона Салаирского кряжа. К началу девона территория Кузбасса представляла собой краевую часть геосинклинальной области, которую с юга и востока ограничивали каледонские горные сооружения. В раннем и начале среднего девона открытый морской бассейн занимал юго-западную часть этой территории и свободно сообщался с Урало-Тянь-Шаньским и Алтайским геосинклинальными морями. Большая мощность осадков сравнительно глубокого моря этого времени (около 4,5 км) свидетельствует о значительном прогибании дна морского бассейна.

Нижне- и среднедевонские отложения северо-восточного Салаира представлены главным образом серыми и темно-серыми известняками с богатейшей морской фауной брахиопод, кораллов, строматопорат, криноидей, конодонтов, тентакулитов, головоногих, двустворок, мшанок, рыб, остракод и др. В подчиненном количестве встречаются мергели, аргиллиты, алевролиты, песчаники. Состав фауны, наличие крупных рифовых построек свидетельствуют о теплых климатических условиях. К концу среднего девона снова меняется климат, происходит обмеление морского бассейна, начинают преобладать терригенные осадки. На окраинах Кузбасса в живетском веке начинается вулканическая деятельность в виде как подводных, так и наземных излияний. В конце среднего девона происходит общее поднятие Салаирского кряжа и значительное прогибание территории между ним и Кузнецким Алатау с последующим заложением Кузнецкой впадины. В позднем девоне меняется климат, морские условия восстанавливаются на северной и северо-западной окраинах Кузбасса; на юго-западной окраине (Салаир) осадконакопление в конце среднего - позднем девоне уже не происходит [9].

Средиземноморский геосинклинальный пояс испытывал в девоне значительное интенсивное опускание. В центральной части Западной Европы оставался срединный массив - Франко-Чешский или Молданубское поднятие (глыба). Название происходит от рек Молдова и Дануб - древнее имя Дуная. Этот срединный массив возник еще в результате байкальской складчатости. К северу и югу от данного поднятия в составе девона значительна роль вулканогенных пород. На севере прослеживаются песчано-глинистые отложения, на юге - карбонатные.

Наиболее крупные выходы девона известны в Арденнах и Рейнских сланцевых горах, где выделены стратотипы ряда ярусов девонской системы.

В Арденнах девонские отложения залегают с четким структурным несогласием, вызванным каледонской складчатостью, на породах кембрия. Здесь нижний девон сложен продуктами размыва Брабантского массива - конгломератами и аркозовыми песчаниками, быстро сменяющимися вверх по разрезу мощной толщей чередующихся полимиктовых песчаников и красных глинистых сланцев. На основе изучения брахиопод выделяются жединский, зигенский и эмский ярусы.

Залив среднепалеозойского моря существовал на востоке Молданубского поднятия (глыбы) в районе Праги. Здесь в Баррандовой мульде, названной так по имени выдающегося палеонтолога И.Барранда, девонские отложения согласно залегают на породах силура. Разрез отложений Баррандовой мульды не превышает по мощности 450-500 м, что объясняется накоплением осадков на жестком основании срединного массива. Разрез сложен известняками с прослоями известковистых сланцев, охарактеризован богатой и разнообразной морской фауной. В нижней части разреза находятся стратотипы пржидольского, лохковского и пражского ярусов.

В Западно-Тихоокеанской геосинклинальной области в девоне формировались три типа разрезов: эвгеосинклинальный, миогеосинклинальный и характерный для срединных массивов.

В эвгеосинклинальной зоне Тихоокеанского побережья на северо-востоке Азии накапливались толщи спилит-диабазового состава, кремнистые, песчаные и карбонатные осадки. Тот же тип разреза прослеживается на Японских островах, где девон представлен кератофирами, основными лавами, их туфами, глинистыми сланцами и известняками общей мощностью до 3 км. Везде девонские отложения согласно ложатся на силурийские.

На срединных массивах (Омолонский, Ханкайский и Буреинский) в наземных или мелководных морских условиях формировались сравнительно маломощные толщи песчано-глинистых и карбонатных осадков, а также лав кислого и среднего состава. Залегают они с резким угловым несогласием на подстилающих образованиях.

Сложнее геологическая история австралийской части Западно-Тихоокеанской геосинклинальной области. Здесь выделяются две зоны: восточная - эвгеосинклинальная и западная - миогеосинклинальная. В западной зоне в среднем девоне осадконакопление было прервано фазой складчатости и внедрением гранитоидных интрузий. В позднем девоне здесь формировались орогенные впадины, в которых накапливались красно- и пестроцветные терригенные, иногда вулканогенные, толщи. В восточной зоне сохранялся эвгеосинклинальный режим.

В Восточно-Тихоокеанской геосинклинальной области в девоне, так же как в ордовике и силуре, формировались миогеосинклинальный и эвгеосинклинальный типы разрезов, причем второй из них развит ограниченно - на западе Кордильер. Каледонская складчатость привела здесь к выпадению из разрезов нижнего девона. Средне-верхнедевонские вулканиты, кремнистые и песчаные породы (3 км) несогласно лежат на более древних образованиях. Миогеосинклинальные морские песчано-глинистые отложения (3-4,5 км) характерны для Южной Америки. Несомненно, проявление каледонской складчатости на севере Анд, где с ней связано внедрение кислых интрузий.

Таким образом, в девонском периоде произошло полное закрытие иннуитской фазы складчатости. Процессы орогении происходили в районах Аляски о. Врангеля, герциниды Чукотской области. Отмечались регрессии на всех платформах [10].