Історико-геологічні дослідження з пізнання геологічної історії Землі

Клюшникова та М. Оніщенка а також підручнику Ленінградського гірничого інституту. Особливо вдалий та лаконічний підручник Миколи Володимировича Короновського та Олександри Федорівни Якушовоі «Основи геології». Багато цікавих відомостей зведено у двокнижжі С.А. Мороза, 1996 р. «Історія біосфери Землі».

Повернемося до конкретної історії Землі у фанерозої, яка відрізняється від більш довгої докембрійської історії.

Головна відміна не тільки бурхливий розвиток органічного життя, але й у відносно швидкій зміні структурного плану земної кори. За сучасними даними в фанерозої давні платформи не мали строго фіксованого положення. Концепція тектоніки літосферних плит передбачає їх пересування в просторі як за широтою так й за довготою, а також їх обертання. Між прадавніми плитами з корою континентального типу знаходились рухливі пояси, та3 за максимуму трансгресії, який прийшовся на другу половину кембрію – карбонатні, місцями – фосфорити.

Північноамериканська платформа зазнала піднять та руйнування й лише за пізнього кембрію трансгресія була максимальною; в середньому кембрії море зосереджувалось на окраїнах – пісковики до 300 м.

Гондвана – морські відклади в Південній Америці на межі з Східно-Тихоокеанською геосинкліналлю; теригенні в басейні Амазонки; на півночі Африки, в Сахарі – пісковики, кварцити, гравеліти та конгломерати – 400 – 600 м;

Гіндустан – Соляний кряж – більше 150 м – мергелі, гіпс, ангідрит, кам’яна сіль та зверху ефузиви та косоверствуваті кварцові пісковики – пурпурові зі знаками брижів, тріщин висихання, гліптоморфозами, вище аргіліти з редліхіями та 80 м доломітів та червоно-фіолетові глинисті породи. Розріз перекритий верхньопалеозойськими тілітами – 500 м. Клімат в районі Соляного кряжу в кембрії був жарким, посушливим – солі, тріщини висихання, колір порід; коса верствуватість та знаки брижів свідчать про мілководні умови.

Морські відклади відомі в Австралії – карбонатні та теригенні до 1000 м.

Геосинкліналі та геосинклінальні пояси

Урало-Монгольський – в кембрії панували морські умови, за виключенням Уралу, який було піднято за байкальської складчастості. Пригинання цієї території розпочалося лише за пізнього кембрію.

В межах Тянь-Шаню та Казахстану було три типи розрізів відповідно тектонічним зонам:

на півдні – міогеосинкліналь – хр. Чаткал, Кара-Тау, Улу-Тау й далі на Кокчетав;

в північному Казахстані – хребти Чингіз, Тарбаган-тай, Джунгарський Алатау – евгеосинклінальна зона, яка тягнулася в Монголію; Між цими зонами була перехідна зона – Північний Тянь-Шань, Бек пак-Дала, Центральний Казахстан. Найкраще вивчений розріз Чингіз Тау: ранній кембрій – лави та туфи основного складу, вище кварцити, яшми й кременисті сланці з рештками радіолярій. Вік визначений за рештками архіціат в лінзах вапняків. Виливи лав були підводними) подушковидна окремість та спіліти). Типовий розріз 1 стадії геосинклінального процесу – спіліт-діабазова формація. Її утворенням завершується ультраосновними інтрузіями.

Нижня частина середнього кембрію – лави, туфи середнього та кислого складу з прошарками пісковиків з трилобітами амгінського віку. Їх накопиченню передувала фаза складчастості. Вище – типова флішоїдна товща – ритмічно побудовані конгломерати з прошарками вапняків – трилобіти майського віку. Їй передувала фаза складчастості: товща лежить незгідно на всіх більш древніх утвореннях. Складчастість супроводжувалась інтрузіями габро та плагіогранітів. Верхня частина кембрію тісно пов’язана з нижнім ордовиком й складена теригенними породами, які вище змінюються лавами й туфами середнього складу. Залягає незгідно на породах майського віку.

Геосинклінальні товщі представлені спіліт-кератофіровою, аспідною та теригенною формаціями, що утворились в Алтає-Саянській області.

Особливістю кембрійської історії цього району є складчастість й підняття, які відбулися у другій половині кембрію. Вони пов’язані з проявами салаірської фази каледонської складчастості, що супроводжувалась різноманітними інтрузіями.

Аппалацька та Інуїтська геосинкліналі. На півночі першої – намітилось уособлення евгеосинклінальної зони, більш яскраво вона проявилася пізніше; захід – теригенні породи; південь – пісковики – знизу; вапняки – зверху. Всього 3000 м.

В другій відкладалися головним чином карбонатні породи в нижньому та середньому відділах; морські осадки верхнього кембрію не утворювались через складчастість й підняття.

Грампіанська геосинкліналь – розрізи кембрію встановлені: повний в Уельсі – пісковики, аргіліти, гравеліти. Всього до 4500–5000 м. В нижній частині товщі є трилобіти Illenus; в середній – Paradoxides та без замкові брахіоподи; вище Lingula та представники роду Ollenelus. Знахідки фауни, та зверху знахідки брижів, косої шаруватості, ходів червів, свідчать про мілководні умови осадконагромадження. А прошарки осадочних марганцевих руд – про жаркий клімат, що сприяв латеритному вивітрюванню на прилеглій суші. Подібність трилобітової фауни Уельсу та западини Осло – є підтвердженням зв’язків цих басейнів.

В Ірландії 7500 м – перешарування пісковиків, алевролітів та глинистих сланців з ходами мулоїдів. В верхній частині знайдено граптолітів низів О, що дозволило віднести цю товщу до кембрію. Відсутність фауни дає підставу вважати можливим формування товщі на значних глибинах.

Середземноморський пояс

Море, вірогідно, було розділено підняттями. В Західній та Центральній Європі: майже всюди відбувалось накопичення теригенного та карбонатного матеріалу, яке змінилося підняттями, а місцями виливами вулканітів. На Кавказі та Памірі: спіліт-кератофірова формація з археоціатами та брахіоподами в лінзах вапняків. На півдні гс пояс – Східна гілка має два типи розрізів міо – та евгеосинклінальний. Перший більш поширений: Північні Кордельєри – нижній кембрій кварцити, кварцові пісковики, чорні вапняки; середній кембрій – глинисті сланці, вапняки, строкаті філіти; верхній кембрій – масивні вапняки, які складають характерні урвища Скелястих гір; вище філіти з багатою та різноманітною фауною. Всього 8000 м. На півдні – Мексика – 1600–1800 м. В Андах – середній кембрій – конгломерати, кварцити, пісковики, алевроліти. Вище – червоноколірні косоверствуваті пісковики та глинисті сланці; зрідка – вулканічні породи.

На півночі Болівії – в середньому кембрії – евапорити. Загальна потужність не менша 5000 м.

Евгеосинклінальний тип – на півночі вздовж Тихого океану: кварцити, червоні та зелені сланці, доломіти, вулканічні породи.

Західно-Тихоокеанська гс області – спіліт-кератофірова формація поширена на островах – Тасманія, Нова Зеландія; піщано-сланцева товща з лавами й туфами основного та кислого складу – на південному сході Китаю.

На півночі евгеосинклінальний комплекс оконтурює південно-східний виступ Сибірської платформи: хр. Джагди та Шантарські о-ви – кременисті сланці та ефузиви потужністю не менше 4000 м.

Клімат – в цілому жаркий, місцями посушливий. Великі поклади фосфоритів, марганцеві руди та боксити в кембрії Сибіру та Англії; потужні товщі вапняків – покажчики вологого жаркого клімату. Але цих відомостей не достатньо для відновлення картини клімату в кембрії.

Корисні копалини – нафтові горизонти – Прибалтика та Іркутський Амфітеатр; кембрій та ордовік – продуктивні горизонти гігантського родовища Кассі-Массауд – Алжирська Сахара.

Бітумінозні квасцові сланці Швеції – сировина пального та уранового концентрату.

Ранній кембрій – епоха накопичення фосфоритів: Кара Тау, південний схід Китаю; південь В’єтнаму. Родовища азбесту Туви пов’язані з ультра основними інтрузіями.

Кам’яна сіль – Лено-Вілюйський басейн.

Рудні родовища мало характерні – боксити в Східних Саянах, манган в Кузнецькому Алатау.

Автор Ч. Лапворт виділив нижню частину силуру під назвою ордовикської системи у 1879 р. Ще в тридцяти роки минулого сторіччя Д.В. Наливкин та О.Ф. Лесникова почали вживати цей термін в своїх публікаціях. З 1951 року ордовик почали показувати на геологічних картах СРСР. В 1960 р. на геологічному конгресі було затверджено його виділення як самостійного періоду. Яруси ордовику виділені в Уельсі. Ордовики – латинська назва стародавнього племені, що населяло півострів Уельс в Англії. Початок пов’язують з датою 505 – кінець 438 млн. р. тому; тривалість 65 млн. р.

Зональна граптолітова шкала ордовику Великої Британії прийнята за міжнародний стандарт.

Органічний світ – подальшого розвитку набули безхребетні: особливо строматопорати, табуляти, геліолітоїдеї, ругози, голкошкірі. Велика кількість без замкових брахіопод, а серед замкових – ортіди, строфоменіди, рінхонеліди, пентамеріди. В ордовику з’явились трилобіти з міцним карбонатним панциром та здатністю згортатися в «клубок». З середнім ордовиком пов’язана друга масова поява різноманітних багатоклітинних, що мали карбонатний скелет: кнідарії, головоногі молюски з прямими фрагмаконами, брахіоподи, голкошкірі. В ордовику продовжувався розквіт трилобітів, з’явились мечохвости та вісеносні граптоліти. Строматорати та корали замінили археоціатів у рифових екосистемах. Хребетні в цей час не дуже різноманітні, вони представлені двома класами безщелепних. Наприкінці ордовику відбувається масове вимирання багатьох древніх груп безхребетних.

Головоногі – ендоцератоідеї – головні хижаки. Важливі граптоліти дендроїдні, однорядні та дворядні, безвісні. Tetragraptus, Didymograptus, Phyllograptus та інші важливі для кореляції ордовикських утворень. За ними побудована зональна граптолітова шкала.

В ордовику знайдені рештки найдавніших безщелепних хребетних – телодонтів.

Флору представляли – багряні та зелені водорості. Прокаріотів – синьо-зелені.

Про життя на суші в ордовику відомостей нема. Непрямі дані: хітинові рештки – акритархи, можуть бути продуктами розмноження суходільних грибів та мохів.

Загальна характеристика . За ордовику відбулася перша одна з найбільших в історії палеозою трансгресій. Майже половина території північних материків, три чверті Китайської, дві третини Сибірської, дві п’ятих Східноєвропейської та Північноамериканської платформ заливалися морем. Про що свідчать морські осадки.

В той же час ордовик майже відсутній на території Гондвани, де поширений обмежено на півночі Африки, наприклад в Марокко. Лише в Австралії він займав майже третину континенту.

Ордовик поширений в геосинклінальних зонах. Продовжувалася каледонська складчастість, в кінці періоду проявилася таконська фаза.

Платформи

СЄП . Тут ордовик найкраще вивчений в трьох регіонах:

Північний-захід мілководного генезису. Черепашки переважно биті, що може бути свідченням утворення шарів в умовах прибережного прибою. За новими даними, ці шари відносять до завершення кембрію.

Вище залягають чорні граптолітова аргіліти з Dictyonema – O1 t. Тремадокський ярус тепер деякі дослідники відносять до кембрію, після відповідного рішення міжнародної стратиграфічної комісії.

Прояви таконської фази каледонського орогенезу викликали стратиграфічні проблеми. Зокрема у визначенні нижньої межі ордовику.

Стратиграфічні підрозділи ордовицької системи: тремадоцький та аренізький яруси – відносять до нижнього ордовику; ланвірнський, ландейльський, карадоцький – до середнього; ашгільський – до верхнього відділу.

Верхня частина – представлена глауконітовими пісковиками та вапняками з численними рештками брахіопод та трилобітів, віднесена до аренізького ярусу – має потужність до 30 м.

Середній ордовик представлений вапняками іноді оолітовими або глинистими, звичайно детритовими. Вапняки містять багатий комплекс фосилій: брахіопод, трилобітів, морських пухирів, граптолітів, конодонтів. У верхній частині ландейльського ярусу – кукрузеський горизонт представлений вапняками та горючими сланцями з тонкостінними стулками брахіопод, моховатками, фрагментами трилобітів тощо. Тонкий осадок утворювався в застійних умовах. Ці сланці сировина для рідкого палива, хімічної промисловості та будівництва. Загальна потужність середнього ордовику до 160 м.

Верхній ордовик представлений різноманітними вапняками, в тому числі глинистими, детритовими – внизу; водоростевими, органогенно-уламковими та біогермними – зверху. Загальна потужність верхнього ордовику – біля 100 м. Характерні водоростеві та коралові структури, черепашки брахіопод, гастропод, поодинокі граптоліти.

Вапняки ордовику складають Балтійсько-Ладозький глінт – знамениту геоморфологічну структуру – древню берегову зону, кліф Балтійського моря, що утворився в древньочетвертичну епоху.

Своєрідний склад ордовику України та Молдови. Волинські розрізи подібні до Прибалтійських але визначаються меншими потужностями відкладів та неповними розрізами з перервами. Загальна потужність до 30 м.

На території Поділля збереглися відклади лише частково. Останці ордовику виділяють в молодовський горизонт з двома світами: гораївською та субіцькою. Загалом молодовський горизонт не більше 4–5 м, звичайно менше. Часто виклинюється.

У Великоземельській тундрі – море прийшло зі сходу з Уральської геосинкліналі. Ордовик тут карбонатний з рештками морської фауни.

Сибірська платформа . Ордовик займає всю західну та центральну її частини, але меншу площу ніж в кембрії. Відслонення зосереджені окраїнами Тунгуської синеклізи та на південному сході платформи. Розрізи відрізняються за літологією та палеонтологічними рештками, що природно через такі великі площі поширення. Переважають карбонатні породи з різноманітною морською фауною. Окраїнами – мілководні осадки: доломітові, строкаті піски й глини іноді з прошарками гіпсу. Регіональна перерва проявлена перед середнім ордовиком. Є лінзи та прошарки фосфоритів низького ґатунку. Загальна потужність кілька сот метрів.

Китайська платформа . Тут поширені відклади нижнього та середнього ордовику, представлені піщано-глинистими та карбонатними відкладами загальною потужністю в кілька сот метрів. Описані рештки брахіопод, гастропод, наутилоідей та коралів.

Північноамериканська платформа . Трансгресія тут приурочена до початку ордовика. Море вкривало значну частину платформи, представлене карбонатними осадками. На початку середнього ордовику прояви незначної регресії. У пізньому ордовику платформа знову занурюється – відкладення вапнякових та доломітових мулів. На сході в море надходив уламковий матеріал – результат розмиву таконських піднять Апалацької геосинкліналі. Потужності перші сотні метрів.

Гондвана . В Північноамериканській частині – панували підняття. Морські уламкові на заході по межі з Східнотихоокеанською геосинклінальною областю. Переважають піщано-глинисті відклади невеликої потужності, що відомі в Амазонській западині.

Африканська частина Гондвани визначається опусканнями в на півночі в кінці кембрію. В ордовику на території Сахари – морські кварцові піски з прошарками галечників та глин. Вони залягають на розвитій поверхні кристалічних порід. Загальна потужність 500–800 м. В авлакогенах до 2000–2500 м.

На Аравійському півострові ордовик представлений піщано-глинистими утвореннями значної потужності.

Австралійська частина – визначається тим, що тут море займало велику площу в центральній частині й поширювалась в широтному напрямку. Відклади представлені пісками та рідше карбонатними мулами.

В геосинкліналях та геосинклінальних поясах ордовик представлений в тих же геосинкліналях, що й у кембрії. Грампіанська геосинкліналь . Тут накопичувались потужні товщі осадочних та вулканогенних порід. Найбільш характерним тут є розріз ордовику Уельсу. Власне це стратотипова місцевість де були виділені ордовицька та силурійська системи. Через значні розривні та складчасті порушення розріз зведений кількох районів:

Тремадоцький ярус – сланці з Dictyonema flabelliforme та трилобітами залягають згідно на кембрійських утвореннях та незгідно з породами аренігу. Це є підставою для деяких дослідників з Англії відносити тремадок до верхнього кембрію.

Аренігський ярус – складається головним чином ефузивами. Знизу пісковики, гравеліти, глинисті сланці. Зрідка – вапнякові прошарки з рештками трилобітів та брахіопод. Вище – основні та середні ефузиви, що змінюються кислими вулканічними породами. Загальна потужність до 1200 м.

Ланвірнський ярус – найбільш карбонатна частина – плитчасті вапняки з численними черепашками та трилобітами. Потужність біля 750 м.

Карадокський ярус – складений карбонатно-теригенними осадочними породами з брахіоподами та граптолітовими сланцями потужністю до 600 м, або ефузивами до 750 м. Ашгільський ярус – в умовах припинення вулканічної діяльності відкладалися поліміктові пісковики, іноді косоверствуваті, зі знаками хвильових брижів, прошарками вапняків та глинистих сланців. Потужності складають кілька сот метрів. Із структурним неузгодженням перекриваються відкладами силуру.

Ордовик Уельсу – типовий приклад геосинклінальних утворень. Це морські та вулканічні товщі, потужність яких досягає 4000–5000 м. Характерні спілітова та граувакова формації. Проявлена складчастість та метаморфізм. Структурні неузгодження пов’язані з проявами каледонської складчастості.

В скандинавській частині Грампіанської геосинкліналі в ордовику виокремлюються евгеосинклінальна та міогеосинклінальна зони, що поділені підняттям. Наприкінці ордовику підняття було зруйноване, магматична діяльність послабилась.

Урало-Монгольський геосинклінальний пояс . Уральська геосинкліналь утворилася в кінці кембрію на початку ордовику на байкальському підґрунті та ще більш давніх утвореннях. На місці сучасного східного схилу Уралу була евгеосинкліналь, де в ордовіку панували вулканічні умови, накопичувалися потужні вулканогенні товщі: представлені лавами, туфами та туфітами. Характерна спілітова формація, ефузиви основного складу. Загально потужність досягає кількох тисяч кілометрів. Вулканічні породи чергуються та змінюються за простяганням кременистими породами яшмової формації. Карбонатні відклади поширені переважно окраїнами прогинів, виповнених вулканічними товщами.

На території західного схилу Уралу панували міогеосинклінальні умови – накопичувались теригенні та теригенно-карбонатні товщі потужністю від 500 до 2000 м. Різноманітний комплекс органічних решток. Відомі мілководні прибережні кварцові пісковики та галечники на західній окраїні моря.

Центральна частина Урало-Монгольського геосинклінального поясу . Ордовик поширений в Казахському дрібносопочнику, де виділяють 27 граптолітових зон. В Казахстані виділяються дві геосинклінальні зони. Перша – у верхів’ях р. Ішим, біля оз. Тенгіз, в Джезказганській западині, Бек пак-Далі до Північного Тянь-Шаню, утворюючи в плані дугу, що опукла на захід.

Друга – займала територію на схід південний схід від Караганди: Північно-Східне Прибалхашшя, хребти Чингіз Тау, Тарбагатай, Джунгарський Алатау. На сході, за границею СНД в межах Центральної Азії обидві евгеосинклінальні зони зливались в одну широтну зону, яка займала південну частину Урало-Монгольського геосинклінального поясу . Тут накопичувались ефузиви основного складу, зрідка кислі – чергувалися з кременисто-теригенними породами, зрідка вапняками. За межами евгеосинклінальних зон переважало накопичення кременисто-теригенних та флішоїдних, іноді карбонатних порід.

В цій зоні показовим є розріз хребта Чингіз Тау, де ордовик залягає згідно на кембрії. Тут визначені всі три відділи, представлені утвореннями, що насичені вулканогенними породами: лавами, лавобрекчіями, туфами середнього, зрідка основного іноді кислого складу. Виключення середня частина – середнього ордовику – регресивна серія осадочних порід – починається вапняками, завершується пісковиками та конгломератами. Тут також зустрічаються горизонти туфів та туфогенний пісковиків. Судячи зі знахідок різноманітної фауни панували мілководні морські умови; іноді, на що вказують горизонти червоноколірних порід – в континентальних умовах. Характерні неодноразові перерви. Тим не менш


29-04-2015, 00:37


Страницы: 1 2 3 4 5 6 7
Разделы сайта