Структуры земной коры и палеогеография

В начале каменноугольного периода на Северо-Атлантической платформе в общем сохрани­лись условия, существовавшие в позднем девоне. Отложения нижнего карбона (турне и визе) представлены преимущественно карбонатными породами морского генезиса. В конце раннего -начале среднего карбона в связи с развитием герцинской складчатости, проявившейся в соседних с платформой Средиземноморском геосинклинальном поясе и Аппалачской геосинклинали, резко изменился характер осадконакопления в Лавренции. Поэтому на западе, в пределах северо-амери-канской части платформы, отложения Пенсильвания представлены угленосной толщей параличес-кого происхождения. В британских каледонидах угленосная толща того же возраста в своей верх­ней части накапливалась частично уже в лимнических условиях.

На востоке платформы Лавренции в карбоне продолжал существовать морской бассейн, что следует из анализа разреза Подмосковья. Для него характерно преобладание карбонатных пород с многочисленными остатками фораминифер, брахиопод, кораллов, двустворок (пелеципод), гаст-ропод, иглокожих, иногда гониатитов. Этот разрез пример типичных платформенных отложений[ накапливавшихся в теплом морском бассейне. Морской режим нарушался дважды: во время на­копления угленосной толщи в визейском веке и в начале среднего карбона, что выразилось в от­сутствии отложений башкирского яруса (см. схему VI, цв. вкл.). На востоке терригенные породы визе - аналог угленосной толщи Подмосковья - одни из важнейших продуктивных горизонтов Волго-Уральской нефтеносной провинции.

Сибирская платформа

В течение каменноугольного периода на большей части Сибирской платформы господствова­ли континентальные условия. В начале раннего карбона море проникало лишь на северо-западные и северо-восточные окраины платформы. Здесь происходило накопление карбонатных осадков мощностью несколько сотен метров. В среднем и верхнем карбоне в погружение была вовлечена большая часть платформы за исключением ее южной окраины и Анабарского массива. В стари­цах, озерах, болотах, на пойменных террасах и заболоченных пространствах междуречий, где гос­подствовала пышная растительность с преобладанием кордаитов, накапливались пески, алевриты, глины и торфяники, образовавшие впоследствии прослои каменного угля. Позднепалеозойская флора Сибири лучше изучена в Кузнецком бассейне, поэтому определение возраста вмещающих Отложений проводится по сопоставлению с разрезом Кузбасса.

Китайская платформа

В течение каменноугольного периода в южной части Китайской платформы господствовало море. Здесь преобладало накопление карбонатных осадков. В среднем карбоне испытал транс­грессию север платформы. При наступлении моря на эту территорию в результате перемывов коры выветривания, образовавшейся в течение раннего карбона, возникли залежи бокситов и же­лезных руд. Выше залегает паралическая угленосная формация мощностью в сотни метров.

Территория платформы в раннем карбоне представляла собой область сноса. В среднем и по­зднем карбоне здесь накапливались карбонатные толщи с прослоями континентальных песчано-глинистых и угленосных отложений общей мощностью в несколько сотен метров.

Гондвана

Большая часть Гондваны в карбоне, как и в девоне, сохранила приподнятое положение. Лишь в раннем карбоне испытывали погружение краевые части суперконтинента.

В это время море существовало на севере африканской части Гондваны, куда оно проникло из Средиземноморского геосинклинального пояса. Здесь происходило накопление песков, глин и карбонатных осадков, местами - формирование рифов. Море занимало также запад австралийс­кой части Гондваны. На западе накапливались преимущественно карбонатные, на юго-востоке -терригенные осадки.

Еще более ограниченно распространены на Гондване континентальные и лагунные породы нижнего карбона. На севере Африки они формировались по периферии морского бассейна и пред­ставлены песчано-глинистыми осадками с остатками растений. На востоке Бразилии такой же воз­раст имеет терригенная толща, содержащая прослои угля. В среднем карбоне море проникло на северо-восток Бразилии и в бассейн р.Амазонки. На северо-востоке Бразилии была сформирована толща песчаников, алевролитов, кремнисто-глинистых пород и известняков мощностью до 250 м. Отложения бассейна р.Амазонки отличаются присутствием пластов ангидритов, гипса и каменной соли, указывающих на периодическое осолонение морского бассейна. На севере африканской час­ти Гондваны в среднем карбоне происходила регрессия, здесь формировалась угленосная толща.

Поздний карбон ознаменовался обширным оледенением Гондваны. Тиллиты известны в Аф­рике, на Мадагаскаре, Индостане, в Австралии, Южной Америке и Антарктиде, где они входят в состав гондванской серии континентальных отложений (верхний карбон - нижний мел). В Юж­ной, Центральной Африке и на Мадагаскаре тиллиты (400 м) образованы несортированными, в различной степени окатанными гальками и блоками (до 2 м в диаметре) докембрийских пород, кое торые покрыты ледниковой штриховкой и сцементированы песчано-глинистым материалом. В прослоях глин встречаются остатки рыб, моллюсков и криноидей - свидетельство кратковремен­ного проникновения моря. Тиллиты залегают на неровной, отполированной ледником и покрытой шрамами поверхности.

Широкое распространение тиллитов - несомненное подтверждение общего похолодания на Гондване в позднем карбоне. Теплый климат, судя по находкам верхнекаменноугольных красно-цветных отложений, существовал только на севере Африки.

Единство континента Гондвана кроме климатических условий доказывается также общим комплексом позднепалеозойской флоры и остатков рептилий.

История развития геосинклинальных поясов Урало-Монгольский геосинклинальный пояс

В пределах Урало-Монгольского пояса в раннем карбоне существовали Уральская, Тянь-Шаньская, Джунгаро-Балхашская, Зайсанская и Монгольская геосинклинали, отделенные друг от друга областями каледонской и более древних складчатостей.

Геологическая история этих геосинклиналей, начиная со среднего карбона, различна вслед­ствие разного проявления в них первых фаз герцинской складчатости.

Уральская геосинклиналь. Каменноугольные отложения широко распространены как на за­падном, так и на восточных склонах Урала.

Разрез карбона западной окраины Урала непрерывный, представлен всеми тремя отделами (см. схему VII, цв. вкл.). В разрезе преобладают известняки с разнообразной фауной. Отложения подобного типа формировались в условиях теплого морского бассейна, простиравшегося далее на запад в пределы Восточно-Европейской платформы. Общая мощность 0,5-1,3 км. Это типичный миогеосинклинальный разрез (отсутствуют вулканические породы, нет интрузий, слаб метамор­физм, породы собраны в простые складки).

В разрезе, расположенном восточнее (восточный склон Урала), также присутствуют все три отдела карбона (см. схему VII, цв. вкл.). Разрез сложен терригенными породами: песчаниками, глинистыми сланцами, в среднем и верхнем карбоне появляются прослои грубозернистых пород и конгломератов. Породы часто ритмично-слоистые, содержат прослои кремнистых, карбонатных, туфогенных отложений. Мощность 2,7-3,7 км. Накапливались осадки этого типа в более активно прогибавшейся части геосинклинали.

Для нижнего карбона восточных разрезов характерно присутствие мощных вулканических образований. Мощность нижнего карбона достигает 3,5 км. Это эвгеосинклинальный тип разреза, который характеризует наиболее активно развивающуюся часть геосинклинали. Средний карбон представлен обломочными отложениями мощностью до 1 км, с прослоями карбонатных пород Нередко присутствуют мощные прослои конгломератов и скопления растительных остатков. Все это свидетельствует о герцинских поднятиях на востоке Уральской геосинклинали, поставлявших обломочный материал в расположенное западнее море. Карбон восточного склона собран в слож­ные складки, нарушенные многочисленными разрывами, проплавлен и пронизан интрузиями, сильно метаморфизован.

Джунгаро-Балхашская геосинклиналь. Джунгаро-Балхашская геосинклиналь в первую поло­вину раннего карбона была занята мелководным морским бассейном, в котором шло накопление кремнисто-глинистых и кремнистых осадков и туфогенного материла, приносимого с островов.

где были действующие вулканы. В связи с проявлением средневизейской фазы складчатости второй половине раннего карбона море сохранилось на юго-востоке геосинклинали; на ее северо-западе возникли многочисленные вулканы. Следующая - предсреднекаменноугольная - фаза складчатости привела к отмиранию геосинклинальных условий на этой территории, поэтому средний и верхний карбон представлены в основном континентальными вулканогенными толща­ми. Море существовало на крайнем юго-востоке, где формировались терригенные осадки со зна­чительной примесью вулканогенного материала.

В Кузнецком бассейне разрез карбона полный, хорошо палеонтологически охарактеризован, является опорным для Средней Сибири и прилегающих районов.

Турнейский и визейский ярусы в Кузбассе сложены морскими карбонатными и терригенны-ми отложениями мощностью до 1 км (см. схему VII, цв. вкл.). Они охарактеризованы разнообраз­ными органическими остатками, которые позволили коррелировать эти отложения с подразделе­ниями стратотипов турнейского и визейского ярусов Западной Европы.

Выше залегает угленосная формация (мощностью до 5-8 км), в которой многократно пере­слаиваются серые песчаники и алевролиты, подчиненное значение имеют пласты каменных углей. Возраст данной угленосной формации - от серпуховского века до поздней перми включительно. Угленосная формация охарактеризована богатым комплексом ископаемой флоры, в которой пре­обладают кордаиты, а также присутствуют остатки двустворок (пелеципод), усоногих раков, рыб, насекомых. В нижней части формации, на границе нижнего и среднего карбона, содержится гори­зонт известковых песчаников с морской фауной.

Угленосная формация подразделена на серии, подсерии и свиты. Это расчленение основано на литологических данных и изменении по разрезу комплексов растений и пресноводных двуство­рок. Однако вследствие своеобразия фауны и флоры сопоставление разных частей угленосной формации с ярусами и даже отделами общей шкалы является условным. Угленосная формация вмещает около 300 пластов угля общей мощностью 5-8 км. После мелководного теплого залива в раннем карбоне, в котором шло накопление карбонатных и терригенных осадков, со среднего кар­бона произошло заболачивание этого залива и угленакопление.

Аппалачская гео с инкл инальная область

В северной части Аппалачской геосинклинали сильно проявилась акадская фаза складчатос­ти, поэтому каменноугольная история северной и южной частей геосинклинали различна. На се­вере в межгорных впадинах накапливались мощные (более 6 км) отложения молассового типа, в значительной степени угленосные. Накопление мощных песчано-глинистых толщ в южной части геосинклинали в конце миссисипского времени было прервано герцинской складчатостью. В об­ласти, пограничной с Северо-Американской платформой, в пенсильванское время развивался кра­евой прогиб, заполнявшийся угленосной молассой. ''"