візе, серпухів; середній – башкир, московський; верхній – касимов, гжель. Карбон Західної Європи має поділ на дві частини – нижню та верхню. Інший варіант США – дві системи міссісіпська та пенсільванська, але межа на іншому рівні ніж в Європі.

До 1975 р. в СРСР нижній карбон поділявся, як у Західній Європі, тоді нижня частина нам юра була виділена в серпухівський ярус, а верхня приєднана до башкиру.

Загальна характеристика періоду. В карбоні продовжували існувати Північноатлантична, Сибірська, Китайська платформи та суперплатформа Гондвана. Між ними існували Аппалацька, Середземноморська, Тихоокеанська, Урало-Монгольська геосинкліналі та геосинклінальні пояси.

В ранньому карбоні переважало морське осадконагромадження, пов’язане з широкою морською трансгресією. Море займало геосинкліналі, а також заходило на захід, південний захід та схід Північноатлантичної платформи; на північний захід та північний схід Сибірської платформи частково на Китайську платформу. Гондвана являла собою суходіл. Море заходило лише на її окраїни.

Органічний світ та керівні комплекси організмів . Карбон характеризується активним розвитком органічного світу в морі та на суші. Континенти покриваються лісами, що стають місцем життя різноманітних членистоногих. Вологі ліси й болота заселяють різноманітні земноводні – стегоцефали. Через те. Що в карбоні було багато боліт та за древніми земноводними цей період іноді називають земноводним.

До початку карбону зникли граптоліти, трилобіти зустрічаються рідко, вимерли гігантські раки та псилофіти. Археоптерисова флора девону змінилася комплексом деревоподібних рослин, який отримав назву «атракофіт». Цей комплекс існував до середини пермі – судинні спорові рослини, а також перші голонасінні, до особливої групи яких належать кордаїти. Потужна «коренева система» карбонових рослин, велика кількість «листя» спрощували засвоєння ними поживних речовин й сприяли їх бурхливому розквіту. Рослинна маса, що утворилась при цьому, захоронювалась й виникали найбільші в історії Землі накопичення вугілля.

В морях карбону розповсюдились форамініфери, які іноді мали породоутворююче значення. Чисельно збільшились брахіоподи, але їх різноманітність упала. Типовими для карбону були Productidacae, Spireferidacae. Відзначається масова поява чотирипроменевих коралів, які разом з моховатками й водоростями створювали рифи. Багато чисельними були конодонти й морські їжаки. Морські лілеї утворювали на дні зарості. Розквітли гоніатіти, бівальвії, черевоногі. Бівальвії заселяли не тільки моря, але й прісні басейни. Сприятливі умови клімату, пишна рослинність визначили велику кількість наземних членистоногих: павуків, скорпіонів, тарганів, бабок. В морях карбону існували багато численні риби. Різноманітні стегоцефали населяли береги озер, зарослі лісів.

В кінці карбону стегоцефали дали початок першим рептиліям. Прогресивними ароморфічними ознаками рептилій є роговий покрив, що запобігав втраті вологи; розмноження яйцями, які відкладались на суходолі. Це дозволило плазунам мігрувати вглиб континентів.

Для стратиграфії морських відкладів карбону найбільш важливі гоніатіти, форамініфери, брахіоподи й конодонти; корали й бівальвії. Визначення віку континентальних відкладів базується на вивченні рештків рослин. Комплексів спор й пелеципод. Деякі важливі форми: Стегоцефали – покритоголові – Ichtriostega C₁ , Diplovertebron C_3, Dolichosoma, Cotylosaurus…; Fusulina, Eostafella, Schubertella; Chaetetes, Chaetetipora, Aulopora, Cladochonus, Syringoporinus, Roemeripora, Michelinia, Syringopora, Lithostrotion, Lonsdaleia, Caninia, Bothrophyllum; Phillipsia, Griffithites.

Вимирають головоногі з прямою черепашкою, залишились тільки пласко-спіральні, які відокремились в девоні від ортоцератид, їх представники в карбоні – Tainoceras, Metacoceras, Endolobus тощо. Белемнітоподібні бактритоідеї, серед амоноідеї давні ряди: агоніатіти – Pronorites та гоніатіти – Bashkirites, Antracoceras, Goniatites, Gastrioceras. Морські бівальвії – Pseudomonotis, Pernopecten, Aviculopecten, Posidonia та прісноводні – Anthracosia, Anthraconauta, Carbonicola, Anthracomya. Черевоногі – Omphalotrochus, Dawsonella, наземні гастроподи Physidae, Siphonariidae; моховатки – Fenestella, Polypora; кріноідеї – Woodocrinus, Poteriocrinus; правильні морські їжаки – Archaeocidaris. Залишки водоростей Pila, Reinschia – складають основну масу богхедів. Перші гриби, дрібні трав’яні мохоподібні рослини. Вищі псилогенові рослини: плавуни, членистостеблові та папороті. Лепідоліти досягали 40 м висоти, утворювали могутні дихотомічно розгалужені крони; великі кореневища – стигмарії; стовбури були полі, зовні покриті рубцями від опадання спорангій та філоїдів : Lepidodendron, Sigilaria, Bothrodendron; членистостеблові – клинолисти: Sphaenophyllum, каламіти: Annularia, Calamites.

Папороті примітивні й справжні папороті.

Голонасінні. Умовні роди за окремими рештками листів – вайів.

Найбільш високої організації досягли кордаїтові, висотою до 30 м, з широким цільним листям.

Розподіл флори у ранньому карбоні був рівномірним, а в середньому та пізньому карбоні було три фітогеографічних зони: 1-тропічна, яка включала США, Південну та Середню Європу, Китай. Індонезію; 2-північна, або тунгуська, що охоплювала Північну Європу й Азію; 3 – Південна, або Гондванська, яка займала південні материки.

Історія сучасних континентів у карбоні

Східноєвропейська платформа . Карбон поширений майже всюди крім щитів, Білоруської антеклізи та Прибалтики. Широка смуга від Білого моря до Середньо руського підняття, на Тимані та в ДДЗ. Карбонова історія СЄП зводиться до серії тривалих опускань і відносно короткочасних піднять – відповідно – поширень й скорочень басейнів, які її вкривали. Турне 70–80 м – вапняки з про верстками мергелів, глин і доломітів. На периферії піщано-глинисті породи. Фауна свідчить про мілке море, нормальну солоність і відносно високу температуру басейну.

Раннє візе – скорочення моря, на залишеній морем площі – заболочені й вкриті лісами рівнини відклади Пенсільванію представлені вугленосною товщею паралічного походження. В британських каледонідах вугленосна товща у верхній частині нагромаджувалось частково в лімнічних умовах.

Сибірська платформа – переважали континентальні умови на більшій частині C₁ - море лише на південно-західній та північно-східній окраїнах платформи. Вапняки й сланці смугою від Курейки до Норильську, в Лено-Вілюйській западині, в Норвик-Хатанзькому районі й на Схилі Анабарського щита. Наприкінці раннього карбону – морські басейни зникли. Потім аж до тріасу тривав новий етап розвитку платформи, основним змістом якого було утворення величезних Тунгуської та Вілюйської западин та нагромадження в них потужних товщ континентальних пісковиків, алевролітів й глинистих сланців з лінзами та пластами вугілля, рештками пелеципод, остракоди та глосоптерисової флори. Комплекс цих порід об’єднаний під назвою тунгуська серія.

Китайська платформа. C₁ – море залишилось в південній частині, карбонатні осадки. C₂ – трансгресія на північ платформи. При наступі моря на цю територію в результаті перемиву кори вивітрювання, яка утворилась на протязі C₁ , виникли поклади бокситів й залізних руд. Вище лежить паралічна вугленосна формація – в сотні м.

Територія Катазії в C₁ – область зносу. C₂ – C₃ – утворились карбонатні товщі з проверстками континентальних піщано-глинистих й вугленосних відкладів. Потужність в декілька сотень м.

Гондвана в карбоні як і в девоні більша частина зберігала підняте положення. Лише за раннього карбону крайові частини суперконтиненту опускались. Море існувало на півночі африканської частини Гондвани, куди воно потрапило з Середземноморського поясу геосинкліналей. Породи: піски, глини, карбонати, місцями рифи.

Море було також на заході австралійської частини Гондвани, де утворились карбонатні відклади, на південному сході – теригенні осадки. Континентальні й лагунні породи раннього карбону у Гондвані обмежені: на півночі Африки – периферією морського басейну – піщано-глинисті з рештками рослин. На сході Бразилії – теригенна товща з прошарками вугілля. За середнього карбону море проникало на південний схід Бразилії та в басейн Амазонки.

Середній карбон півночі африканської частини Гондвани – регресія, вугленосна товща. Пізній карбон – знаменний широким зледенінням Гондвани. Тіліти відомі в Африці, на Мадагаскарі, Індостані, в Австралії, Південній Америці та Антарктиді, де вони входять до складу гондванської серії континентальних відкладів. Тіліти – несортировані в різному ступені обкатані гальки й валуни докембрійських порід до 2 м, які вкриті льодовиковою штриховою й зцементовані піщано-глинистим матеріалом. В глинах, що зустрічаються прошарками – рештки риб, молюсків й криноідей – свідчення короткочасного проникнення моря. Тіліти лежать на нерівній, відполірованій льодовиком й покритій шрамами поверхні. Широке розповсюдження тілітів – безсумнівний доказ існування зледеніння в пізньому карбоні Гондвани. Теплий клімат, судячи зі знахідок червоноколірних відкладів, існував лише на півночі Африки. Єдність континенту Гондвана крім кліматичних умов підтверджується також загальним комплексом пізньопалеозойської флори й решток рептилій.

Геосинкліналі та геосинклінальні пояси .

Урало-монгольський геосинклінальний пояс – Уральська, Тянь-шанська, Джунгаро-Балхашська, Зайсанська, Монгольська геосинкліналі – які були відокремлені одна від одної областями каледонської й більш древніх складчастостей. Геологічна історія цих геосинкліналей починаючи з середнього карбону різна через різний прояв в них перших фаз герцинського горотворення.

Уральська геосинкліналь – загальна картина дуже складна, але у зведеному вигляді розрізи трьох зон Уралу такі: західна – нижній карбон органогенні вапняки, середній-верхній – доломіти та доломітизовані вапняки 500–1300 м, нижня перм – моласи. Рекомендується як типовий для морського карбону. Морський басейн простягався й далі на захід в СЄП. На півночі західної зони в візе – вугленосна товща з про верстками вапняків, що стверджує приморське положення заболоченої рівнини. Типовий міогеосинклінальний розріз, червоноколірні й вулканогенні товщі у верхньому карбоні. Мілке море існувало у середній осьовій частині складчастої системи в середньому карбоні. Утворювалась типова морська моласа, місцями вугленосна.

В кузнецькому басейні розріз карбону повний; добре охарактеризований. Детально вивчений, є опорним для Середнього Сибіру й прилеглих районів. Турне-візе – морські карбонатні й теригенні – 1000 м. Вище – вугленосна формація з серпухова ах до верхньої пермі – 5000–8000 м – чергування сірих пісковиків, алевролітів, менше кам’яне вугілля. Кордаїтова флора, є двостулкові, баланси, риби, комахи. В нижній частині формації – горизонт вапняковистих пісковиків з морською фауною. Формація має до 300 пластів вугілля потужністю до 370 м.

Казахстанські каледоніди – в ранньому карбоні – трансгресія, що почалась в верхньому девоні, накопичувались малопотужні карбонатно-кременисті товщі, які у другій половині раннього карбону змінилися теригенними відкладами, місцями вугленосними. Вугленакопичення було потужним на півночі казахських каледонід, а також на границі каледонід та герцинід. В середньому та пізньому карбоні уособились Тенгізька та Джезказганська западини, в яких накопичувались континентальні червоноколірні теригенні осадки. На сході, в Чингіз-Тау – вплив суміжних геосинкліналей – пожвавішала вулканічна діяльність.

Аппалацька геосинкліналь – найбільш інтенсивна акадська фаза, карбонова історія півночі й півдня геосинкліналі різні. На півночі – міжгірні западини й потужні моласи, в значному ступені вугленосні. Накопичення потужних піщано-глинистих товщ в південній частині геосинкліналі в кінці міссісіпського часу було перервано герцинської складчастістю. У пограничній зоні платформної області розвинувся крайовий прогин заповнений вугленосною моласою.

Середземноморський геосинклінальний пояс – розрізи карбону Західноєвропейських герциніди еталонні щодо вироблення стратиграфічної схеми карбонової системи. Дінант – геосинкліналь – типові глинисті сланці з прошарками пісковиків, кременистих сланців, місцями ефузивів місцева назва «кульм». В місцях, що тяжіють до Північноатлантичної платформи – вапняки з численною фауною коралів та брахіоподи, на яких засновано поділ дінанту на турне й візе. Після судецької фази складчастості, що супроводжувалась інтрузіями, на південній окраїні геосинклінального поясу виникла гірська область. Осадконагромадження перемістилось у між гірські прогини, де формувались лімнічні вугленосні товщі. Намюр та вестфал – море збереглося лише на границі гірської споруди й платформи – типовий крайовий прогин – від Південної Англії через північ Франції, Бельгію, Германію, південь Польщі та Чехії – паралічна вугленосна моласа. Накопичення її припинилося в стефанський час, коли в результаті астурійської фази складчастості ця область була захоплена підняттями.

Донбас . Розріз починається з середнього та верхнього девону – конгломерати й гравеліти, пісковики з рештками флори й риб. У вапняках – морська фауна. Відклади до нижнього девону проблематичні. В основі розрізу 10–20 км древніх ефузивів початку утворення авлакогену. Вапняки з багатою фауною. Потужність від см до 5–30 м. Потужність циклів у низах товщі 5–6 м, в середньому карбоні -15–24 м, до 50 м; налічено 330 вугільних пластів, тільки 130 мають промислове значення. Донецький басейн являв собою величезну заболочену лагунну область. Відклади накопичувались за активного прогинання, що компенсувалось осадконагромадження за геосинклінального режиму на фоні коливальних рухів, що обумовило ритмічну будову й складну палеогеографію. Клімат вологий тропічний.

В нижній частині пермі залягають червоноколірні пісковики й аргіліти з сірими прошарками, які несуть мідне зруденіння. Вище – соленосні товщі, що складаються більше ніж на половину з пластів солі та ангідритів, які чергуються з аргілітами та алевролітами. Відклади ранньої пермі Донбасу – чудовий приклад арідних формацій. Умови: сухий, жаркий клімат у засоленому басейні. Іноді зв’язок з морем поновлювався – пласти вапняків з фауною. Структурне неузгодження на межі нижньої та верхньої пермі свідчить про прояв герцинської складчастості, що зібрала в складки всі палеозойські відклади, супроводжувалась магматизмом й метаморфізмом. Герциніди Донбасу й прилеглих районів, де вони перекриті чохлом мезо-кайнозойських відкладів, наростили з півдня Ангариду.

Тихоокеанський геосинклінальний пояс . Західна геосинклінальна область – три типи розрізів: 1-евгеосинклінальний. Потужність карбону 3–4 км. 3-розповсюджений в межах серединних масивів, складений малопотужною карбонатно-теригенною й андезит-базальтовою формаціями.

Східна геосинклінальна область – евгеосинклінальна зона тільки на півночі – вузька смуга вздовж океану від Аляски до Мексики – карбон в кременистих й глинистих фаціях, вапняки, лави й туфи андезитового складу.

В міогеосинклінальній зоні прояв бретонської фази складчастості – відклади міссісіпію всюди залягають неузгоджено на більш древніх утвореннях. В Кордильєрах Північної Америки вони представлені морськими теригенними осадками, а по границі з платформою – карбонатними породами. Через інтенсивний прояв судецької фази складчастості відклади пенсільванію розповсюджено обмежено, вони залягають неузгоджено на підстелюючих породах й представлені конгломератами й грубозернистими пісковиками.

В південноамериканській частині геосинклінальної області бретонська фаза складчастості супроводжувалась гранітними інтрузіями, вона призвела до підняття Центральних Анд, що тривало весь ранній карбон, і до гірського зледеніння. В міжгірських депресіях відкладалася строката моласа з прошарками вугілля, лав й кислих туфів, місцями – заміщується пісками, глинами, вапняками – морські. В пенсільванії утворились вапняки з про верстками глин, які заміщувалися по границі з платформою континентальними червоноколірними породами.

Клімат й палеогеографія

На початку раннього карбону більша частина планети мала вологий клімат, що залишався ще з пізнього девону. Ознаки зледеніння в Центральних Андах не міняють загальної картини. Зледеніння було гірським і відбувалось в зоні помірного вологого клімату, судячи зі знахідок в сусідніх районах одновікових вугленосних відкладів.

Середній та пізній карбон в зв’язку з горотворними процесами й регресією відбулась значна диференціація клімату. У відповідності з реконструкціями Н.М. Страхова на цей час існувало 5 кліматичних зон. Північна помірно-волога окреслювалась за вугленосними відкладами Караганди, Кузбасу, Екібістузу та Тунгуського басейнів. Південніше виділяється арідна зона . Її положення визначають гіпсоносні відклади, відомі в центральних й західних районах США; про верстки доломітів в середньому та верхньому карбоні Європейської частини СНГ, гіпсу й червоноколірних порід в Західному Казахстані, ангідриту в Тянь-Шані, гіпсу в Західному Китаї. Зона вологого тропічного клімату впевнено встановлена за вугленосними відкладами сходу США, західної та Південної Європи, Донбасу. В цій же зоні відомі поклади бокситу. Південна арідна зона пов’язується з виходами червоноколірних відкладів на півночі Сахари й в Бразилії. Нарешті, зона помірного холодного клімату визначається розповсюдженням тілітів в Гондвані.

Відповідно цій схемі екватор в середньому та верхньому карбоні проходив через Панамський перешийок, центральну частину Західної Європи, устя Дунаю та південне узбережжя Каспію. Південний полюс – в Атлантичному океані – на південний захід від південної Африки. М.М Страхов вважав зледеніння верхнього карбону Індії та Австралії гірським, що знаходилось в екваторіальній зоні. Інший варіант пале кліматичної зональності побудований з урахуванням палеомагнітних даних. Уявлення про клімат карбону обгрунтовано викопною фауною. В середньому карбоні простежено три палеофлористичні області – для зони тропічного клімату типова пишна і різноманітна деревинна рослинність – Вестфальська область. Розташування Тунгуської області визначається кордаїтовою тайгою – є сезонні кільця. Область помірного холодного клімату займала більшу частину Гондвани – малорослі папороті, що нагадували рослинність тундри.

Палеогеографічне районування моря не було таким чітким: Середземноморська й Кореальна провінції. Бореальна тісно пов’язана з Північноамериканською. В форельній області зникли фузулініди та колоніальні корали, з’явились нові родини брахіоподи.

Корисні копалини

Головне – широке вугленакопичення – в міжгірних та крайових прогинах герциніди та на платформах. 27% світових запасів. Донецький, Карагандинський, Кизелывський, Підмосковний, Екібастузький, нижні горизонти Кузнецького Мінусинського, Тунгуського басейнів.

Західна Європа: Польща, Чехія, Німеччина, Бельгія, Франція й Англія – «вугільний канал Західної Європи», Астурійський басейн в Іспанії. США – Аппалацький та Пенсільванській басейни.

Більше половини запасів нафти Волго-Уральської провінції пов’язані з карбоном; Оренбурзький газ .

Боксити : Тихвінське та Північно-Онезьке родовища. Родовища Китаю.

Свинець та цинк – родовища хребта Кара-тау та інші в Середній Азії, басейну р. Міссісіпі;

Мідь – Джезказган;

Залізна руда – гора Магнітна, Катарське, Сарбайське, Соколовське.

Золото – Уралу.

Пермський період

Загальна характеристика . Початок – 280, закінчення –235 млн. років тому, тривалість 45 млн. р. Це єдина з геологічних систем, яка виділена на території СНГ. Відклади пермі широко розповсюджені в Європейській Росії, під різними назвами відомі ще «рудознавцям», тому що з ними пов’язані поклади мірі, солей й соляні джерела. Ще в 1831 р. професор Гірничого кадетського корпусу Д.І. Соколов довів


29-04-2015, 00:37