Девонский литогенез обусловленный климатом. Типы выветривания и осадконакопления. Угленакопление девона

Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

ЛИТОГЕНЕЗ ПАЛЕОЗОЯ

 

 

Девонский литогенез обусловленный климатом. Типы выветривания и осадконакопления. Угленакопление девона

 

В девонском периоде выветривание и осадконакопление в пределах Евразиатского пространства протекали в условиях высокого регионально слабо дифференцированного термического режима. Известняки с теплолюбивой фауной брахиопод и кораллов, углистые сланцы с остатками однообразной псилофитовой и археоптериевой флоры, мономиктовые кварцевые песчаники, высокожелезистые аргиллиты и другие индикаторы жаркого климата распространены в девонских отложениях Евразии повсеместно.

 

Все разнообразие типов выветривания и осадконакопления на территории девонской Евразии было связано с характером распределения атмосферных осадков. Отчетливо выделяется область аридного литогенеза, распространявшаяся на Северную и Восточную Европу, Казахстан, Сибирь, Верхоянье, Алтае-Саян, Забайкалье, Западную Монголию и Джунгарию, и область гумидного литогенеза, охватывавшая альпийскую Европу, Малую Азию, юг Ирана, Индию, Южный и Восточный Китай, .а также Приморье и, может быть, Корякию и Чукотку. Между этими основными литогенетическими областями пролегал переходный пояс с литогенезом умеренно-аридного типа, в котором лежали Средняя (гер- цинская) Европа, Украина, Центральная и отчасти Передняя Азия, Северный Китай и Амурский бассейн.

 

Ранний девон

 

Особенно контрастной зональность литогенеза по условиям увлажнения была в первой половине девона (Di—B2eJ). В это время в седиментационных бассейнах Северо-Восточной Европы и Сибири накапливались толщи экстрааридного облика: в континентальных обстановках грубые соленосные аркозные и полимиктовые песчаники с плохо окатанным и плохо сортированным обломочным материалом; в обстановках неустойчивого морского мелководья получили распространение мергели, доломиты и гипсы с пачками ангидритов и каменной соли; в фациях открытого моря отлагались известняки хемогенного и хемогенно-органогенного типов.

 

 

Тем временем в альпийской Европе, Малой Азии, Индии, Южном и Восточном Китае формировались толщи гумидного облика, сложенные продуктами более зрелого выветривания и более совершенной осадочной дифференциации. Эти толщи отличаются высоким содержанием известняков, а также аргиллитов, в которых в качестве важнейших породообразующих минералов присутствуют каолинит, гидрогематит, а иногда свободный кремнезем и глинозем. Песчаники в гумидном типе литогенеза представлены почти чистыми кварцитами, сложенными хорошо окатанными и сортированными зернами кварца и обладающими параллельной слоистостью, свойственной осадкам бассейновых фаций. Для прибрежно-морских обстановок характерна частая встречаемость углистых сланцев и залежей гематитовых и гидрогетит-шамозитовых руд; фациям устойчивого морского мелководья очень характерны органогенные и хемогенные, доломитистые и кремнистые известняки.

 

В общем по степени лито-химической дифференциации осадочного материала и по масштабам аутигенного минералообразования отложения раннего девона гумидной области соответствуют олигомиктовой формации.

 

В промежуточном поясе континентальные и прибрежно-морские отложения раннего девона представлены красноцветными песчаниками, содержащими значительную примесь аркозового материала. Аргиллиты красноцветов этого типа, хотя и содержат много окисного железа, но не сопровождаются большими его концентрациями. По минералогическому составу аргиллиты гидрослюдисто-монтмориллонитовые; каолинит в них играет роль второстепенной составной части. Сколько-нибудь значительных накоплений сульфатов с разрезами промежуточного типа не связано, хотя локальные проявления их довольно обычны. Морские толщи содержат больше, чем в области аридного литогенеза органогенные известняки, но доломиты в этих толщах находятся .в заметно меньшем количестве.

 

Средний и поздний девон

 

Литогенез второй половины девонского периода характеризовался повсеместным усилением гумидных черт. В аридной области это нашло выражение в частичной смене красноцвет- ного осадконакопления пестроцветным. Уменьшилась песчанистость разрезов, при этом в песчаниках убывает аркозовый и полимиктовый материалы и соответственно поднимается роль кварца. В аргиллитах возрастает содержание окисного железа и глинозема, появляются крупные скопления гематита, гидрогетита, и шамозита; более широкое распространение получает каолинит; во всех регионах появляются углистые сланцы. Заметно ослабевает рифообразование; масштабы сульфатного- и магнезиального осадконакопления сокращаются. В областях каледонских и раннегерцинских возвышенностей (Урал, Алтае-Саян), где конденсация атмосферной влаги была повышенной и где существовали благоприятные геоморфологические условия (высокие равнины и плато), получило развитие ферро-аллитовое выветривание, с которым, связаны локальные проявления в этих областях горизонтов высокожелезистых и высокоглиноземистых осадков с подчиненными залежами железных руд и бокситов. Вообще аридную область второй половины девона отличала пестрота географического размещения отложений различных климатических типов и. в результате этого частое сонахождение гипсов и доломитов с углистыми аргиллитами и железистыми осадками. Очевидно, ослабленный аридный климат этого времени допускал в Северной Евразии и достаточно интенсивное выветривание, обеспечивавшее локальное накопление аутигенных образований, и вместе с тем не- препятствовал выпадению в морском мелководье сульфатов.

 

Отчетливые аридные черты сохраняли процессы литогенеза в пределах Восточной Европы и отчасти Центрального Казахстана, где в широком региональном масштабе продолжалось накопление сульфатных и магнезиальных осадков.

 

В области гумидного литогенеза Южной Евразии в среднем и позднем девоне выветривание становится еще более зрелым, а разделение его продуктов в процессе переноса и отложения еще более совершенным. Возрастает чистота кварцевых песков, увеличиваются масштабы мобилизации и аккумуляции железа и глинозема, получают распространение каолины и каолиновый цемент в песчаниках, возрастают объемы накоплений кремнезема, местами формируются конкреционные фосфориты. Таким образом, толщи среднего и позднего девона Южной Евразии приобретают черты, приближающие их к осадкам мономиктовой формации.

 

С гумидной стадией среднего и позднего девона совпало начало истории угленакопления на Земле. Поскольку первые углеобразовате- ли — псилофиты :—были в основном растениями-амфибиями, образовывавшими заросли в прибрежном мелководье, ранние (среднедёвонские) угли тесно связаны с морскими осадками. Псилофиты, распространенные только в зоне мелководья, росли разряженно и поэтому не могли создавать больших объемов биомассы, а следовательно, и больших месторождений угля. Среднедевонские угли отличаются чрезвычайной зольностью, чаще представляя разности, отвечающие углистым аргиллитам. В позднедевонскую эпоху масштабы угленакопления несколько возрастают в связи с более обширным развитием растительного покрова и появлением новых групп растений, оказавшихся более энергичными углеобразователями (папоротникообразные и древнейшие представители лепидофитов). При этом произошло изменение и петрохимического. типа углей: на смену среднедевонским кутикуловым лептобиолитам; приходят кляреновые угли, уже близкие раннекарбоновым.

 

Угленакопление девона представляло азональное явление. Оно было возможно (при благоприятных палеогеографических обстановках) почти в равной мере и в гумидной и в аридной областях, поскольку растения этого периода, экологически тесно связанные с морской средой ирибрежного мелководья, почти не зависели от атмосферного увлажнения. Не удивительно поэтому, что угли (02_з) нередко встречаются в до- ломито-известняковых толщах, иногда в близком соседстве с пластами: гипса (например, в районе г. Ряжска).

 

В конце франского века — фамене аридные черты литогенеза временно усиливаются. В Северной Евразии в прежних границах возобновляется сульфатное и магнезиальное осадконакопление и соответственно, сокращаются масштабы накопления осадков из конечных продуктов, выветривания. Однако фаменская аридизация по своей интенсивности далеко не достигала раннедевонской. Терригенные отложения фамена. отличаются более высоким коэффициентом мономинеральности и содержанием каолинита.

 

Выветривание девонского периода отличало почти полное отсутствие биогенной миграции элементов. В разрезе девонской коры выветривания отсутствовал почвенный слой, и зона активного окисления распространялась до дневной поверхности. Однако ввиду низкого плоского, рельефа глубина зоны окисления была небольшой.

 

 

К содержанию: ДРЕВНИЙ КЛИМАТ ПАЛЕОЗОЯ - ДЕВОН, КАРБОН и ПЕРМЬ

 

Смотрите также:

 

Литогенез - процессов образования осадков седиментогенез   ЛИТОГЕНЕЗ И КЛИМАТ

 

ЭВОЛЮЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИТОГЕНЕЗА  Формации аридного климата. Особенности аридного литогенеза.

 

Стадии литогенеза, формирования осадочных пород  Формации гумидного климата. Области гумидного литогенеза.

 

процессы литогенеза. ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ...