avangard-pressa.ru

ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ. Несмотря на процессы деструкции, начавшиеся в среднем и активно проявившиеся в позднем рифее, континентальные глыбы - География

Несмотря на процессы деструкции, начавшиеся в среднем и
активно проявившиеся в позднем рифее, континентальные глыбы,
составлявшие в раннем-среднем рифее Пангею I, еще сохраняли,
судя по палеомагнитным данным, довольно компактное расположение. При этом обе Америки находились в низких широтах Северного полушария, а остальные континенты — в низких и умеренных широтах Южного полушария. В пределах будущей Го'ндваны неширокие, но довольно глубокие линейные бассейны с
океанской или переходной к ней корой, возникшие в позднем рифее, в венде и особенно в позднем венде испытали замыкание,.
складчато-надвиговые деформации, некоторый метаморфизм и
внедрение гранитов. По периферии возникших таким образом
складчатых систем стали накапливаться обломочные толщи —
молассы. Сопутствующие процессы тектонотермальной переработки затронули и промежуточные блоки более древних пород.
Эта эпоха тектоногенеза, вследствие своего широкого проявления, получила в Африке название панафриканской, а в Южной
Америке ее называют бразильской. Кроме Южной Америки и
Африки тектонотерадальная переработка этой эпохи проявилась и
на Мадагаскаре, Шри-Ланке, северо-западе Индостана и в Ан-

Рис. 8.2. Органические остатки вендского периода (по М. А. Федонкину):

/ — гидроидные полипы; 2 — дикинсонии — своеобразные организмы, стоящие
по уровню организации между турбелляриями и аннелидами: а — Dickinsonia
costata, б — фрагмент крупной дикинсонии; 3 — крупный одиночный полип с
хорошо сохранившимся прикрепительным диском; 4 — мелкие медузы; 5а и
56 — крупные медузы; 6 — Charnia masoni — перистовидные колонии полипов
неясной систематической принадлежности; 7 — организм неясной систематической принадлежности -»-

Рис. 8 3. Некоторые представители организмов вендского периода.
Кишечнополостные: 1 — Nemiana: a — реконструкция, б — аборальная сторона; 2 — Cyclomedusa: а — реконструкция, б — аборальная сторона;!?—Ediacaria (реконструкция); 4 — Cyclomedusa; 5 — Albumares (план строения);

6 — Stanrinidia. Колониальные полипы: 7 — Charniodiscus; 8 — Vaizitsinia.
Представители других групп; 9 — кольчатый червь Dickmsoma: a — план строения, б — характер сочленения, 10а и 106 — двусторонне-симметричное животное Praecambridium; // — несегментированное животное Protechiurus; 12 —
Vendia

тарктиде. Особенно большое значение она имела в создании современной структуры фундамента Аравийско-Нубийского щита,
где произошло последовательное причленение к восточному краю
древнего Центральноафриканского континента ряда вулканических дуг и коры промежуточных окраинных морей, представленной офиолитами. Этот процесс распространился к северу и за
пределы Аравии, охватив значительную часть Европы, Турцию,
Иран, отчасти Афганистан. Он завершился здесь широкими излияниями наземных кислых лав и привел в начале кембрия к установлению на этой территории спокойного, платформенного режима и ее присоединению к более древней части Африканского
континента и в конечном счете к вхождению вместе с Южной
Америкой, Индостаном, Австралией и Антарктидой в состав Гондванского суперконтинента.

На более древних, не затронутых панафриканско-бразильской
активизацией участках будущей Гондваны в венде развивались
плоские впадины, заполнявшиеся континентальными и/или мелководно-морскими, преимущественно терригенными отложениями, —
Сан-Франсиску в Южной Америке, Таудени и Конго в Африке,
Виндийская в Индостане.

На западной и юго-западной окраинах Южноц Америки происходили поднятия Арекипского, Сьерры-Пимпы и Северо-Патагонского массивов, а также Восточной Кордильеры Перу и Боливии; в последней они сопровождались складчатостью и метаморфизмом зеленосланцевой ступени. Широко проявились кислый вулканизм и гранитообразование. Орогенным развитием
характеризовалась и обращенная на запад (в современных координатах) окраина Антарктиды и Тасмании, в то время как восточноавстралийская окраина развивалась в пассивном режиме.

Существенно по-другому и очень неоднозначно развивались
события в пределах будущей Лавразии. С одной стороны, здесь
также проявилась тенденция к замыканию и превращению в складчатые сооружения геосинклинальных систем, существовавших
в позднем рифее, — Тимано-Уральской, Северо-Таймырской, Енисейско-Байкальской с соответствующим наращиванием континентальных блоков Восточной Европы и Сибири. Эта складчатость
была названа Н. С. Шатским байкальской. Ее проявление можно предполагать в Арктике и к востоку от Таймыра, в частности
в районе о. Врангеля. С другой стороны, в венде началось раскрытие центральной части Палеоазиатского океана с образованием
океанской коры, сохранившейся в виде офиолитов в складчатых
системах Центрального Казахстана, Алтае-Саянской области и
Северной Монголии.

Континентальный рифтогенез перерос в спрединг и в области
современной Северной Атлантики, но возникший таким образом
глубоководный бассейн, который иногда называют Кельтским
океаном, был узким и существовал относительно недолгое время,
замкнувшись в конце венда. Его периферическую область представляют глубоководные зоны Восточной Гренландии, Шпицбер-

гена и Западной Скандинавии. В двух последних районах формировались песчано-глинистые толщи (флиш с турбидитами). Мощность отложений континентального склона и его подножия составляет 3,5—5 км.

Отложения пассивных окраин Кельтского океана сохранились
на северо-западе в Гренландии и Шотландии, а на юго-востоке

•на Шпицбергене и в Скандинавии. На юге, в Южных Аппалачах,
рифт сохранял внутриконтинентальный характер на всем протяжении венда.

В северной части Шотландии на склоне Гебридского массива —

•отторженца Северо-Американского континента — накапливался
мощный терригенный комплекс, состоящий из песчаников и глинистых сланцев. Эта почти 7-километровая толща к юго-востоку
сменяется глубоководными сланцами. По другую сторону океанского бассейна, в Северной Англии и Уэльсе, располагалась островодужная зона континентальной окраины. Снос обломочного
материала происходил с юга. В пределах континентального склона и подножия формировались толщи песчаников и глин мощностью около 4—5 км. Разрез вендских отложений венчают туфы
и лавы андезитов и риолитов.

Глубоководные условия существовали в Западной Европе. В
условиях континентального склона и его подножия формировались

•кремнисто-глинистые и существенно кремнистые осадки. Аналогичные осадки отлагались в Алжире. На территории Испании,
Центральной Франции и на востоке Балканского полуострова
располагались шельфовые участки, в пределах которых осаждался песчано-глинистый материал.

На западной, кордильерской окраине Северной Америки также продолжалась фаза рифтообразования, начавшаяся еще в середине позднего рифея; перед кембрием она сменилась импульсом

сжатия.

Сходные процессы протекали, по-видимому, и на арктической

•окраине Северной Америки, а на южной окраине континента активно развивались Южно-Оклахомский и Западно-Техасский
рифты, их развитие сопровождалось мощно проявленным базальтовым вулканизмом.

На Восточно-Европейском и Сибирском континентах в раннем

•венде еще продолжали развиваться заложенные в рифее ]»ифтыавлакогены, а в позднем венде они заместились плоскими прогибами и началось накопление плитного чехла.

В раннем венде значительная площадь Европы покрывалась
ледниками. Широкое распространение имели тиллиты в Норвегии, Швеции, на Шпицбергене, но особенно на суше ВосточноЕвропейской платформы. Тиллиты входят в состав вильчанской

•серии, возраст которой составляет 650 млн лет.

На территории Восточно-Европейской платформы после лапландского оледенения началась трансгрессия и море заняло ее
центральные и северные районы. Морские песчано-глинистые отложения накапливались как в периферических областях (При-

днестровская и Приуральская зоны), так и в центре платформы.
На Северном Урале располагалась островная дуга, и в ее пределах извергались андезиты. На Полярном Урале и на юге Новой
Земли с позднерифейского времени сохранились глубоководные
условия и наряду с терригенными осадками здесь сформировался
базальтовый комплекс. Область шельфа с терригенным осадконакоплением сменяется в восточном и северном направлениях обстановкой континентального склона, где накапливались турбидиты. Мощность терригенных толщ составляет 2—4 км.

Среди мелководных отложений Урала присутствуют тиллиты.
Они известны в составе среднечурочинской свиты Северного Урала, танинской свиты Среднего Урала и кургашлинской свиты Южного Урала.

Трансгрессия охватила в венде территорию Сибирской платформы. Площадь суши уменьшилась, а в мелководно-морских условиях начали накапливаться карбонатные осадки, которые вблизи областей сноса обогащены терригенным материалом. Существенно терригенное осадконакопление происходило только в узкой
прибрежной полосе на юге Сибирской платформы, примыкавшей
к области байкальского орогена с горным рельефом.

В центральной части огромного Сибирского моря выделяется
область с повышенной соленостью морских вод. Засолоненный
бассейн протягивался от Анабарского поднятия к Алданскому.
Другой бассейн с водами повышенной солености располагался в
Иркутском амфитеатре — в его пределах, так же как и в Центральносибирском бассейне, накапливались пески, глины, карбонаты, гипсы и ангидриты. Ограниченный доступ вод открытого
моря был связан с наличием многочисленных мелких островов и
подводных поднятий, увенчанных рифами.

Сибирская платформа с северо-запада, запада и юга обрамлялась довольно сильно расчлененной сушей Северо-Таймырского—
Енисейско-Байкальского орогенов. В межгорных впадинах последнего были отложены толщи морских и континентальных моласс мощностью 5—6 км.

В пределах современных байкалид сохранились фрагменты
древних океанских образований. Глубоководная обстановка существовала на территории современных складчатых систем Казахстана, Алтае-Саянской области и Монголии. Шельфовые обстановки были свойственны глыбам, сложенным древней континентальной корой.

В Центральной Азии существовали области размыва и обширные шельфы, в пределах которых накапливались карбонатнотерригенные осадки. В глубоководных бассейнах были широко
распространены офиолитовые ассоциации, включающие спилитодиабазово-кремнистые образования. Такие отложения известны в
Казахстано-Тяныпаньской области, в Центральных Кызылкумах
и в ряде районов Алтае-Саянской области. На Китайско-Корейском континенте замыкание авлакогенов произошло уже к началу венда и в течение венда континент испытывал поднятие. На

11—1164 161

юго-востоке от этого континента откололся Цайдамский блок
(микроконтинент), а в раздвиге возник Циляньшанский глубоководный бассейн, на востоке продолжавшийся в Циньлин и отделявший Китайско-Корейский континент от Южно-Китайского.

На самом Южно-Китайском (Янцзы) континенте продолжались погружения и накопление чехла, начавшееся еще в позднем
рифее, а его юго-восточное обрамл&ние начало развиваться в режиме активной окраины. Индосинийский микроконтинент, отделившийся от Южно-Китайского, испытывал, по-видимому, поднятие.

КЛИМАТИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ

Следы ранневендского оледенения хорошо сохранились в Скандинавии, в пределах Восточно-Европейской платформы (Белоруссия), в Тянь-Шане, Китае, Африке и Австралии. По распространению тиллитов, акваморен (обломки пород, перенесенные морскими льдами), мариногляциальных образований и отложений,
так или иначе связанных с ледниковыми отложениями, и ассоциирующихся с ними пород, а также по распространению продуктов
переотложения древних моренных отложений оконтуриваются
области с нивальным или близким к нему климатом (рис. 8.4)Исходя из состава ледниковых толщ, оледенение в Европе, на
значительной части Африки, в Китае и Австралии имело покровный характер. Вместе с тем значительное распространение мариногляциальных отложений свидетельствует о том, что и обширные участки морей были покрыты ледниковым панцирем.

Смена ледниковых отложений отсортированными терригенными осадками с низким содержанием неустойчивых минералов, а
также появление пачек карбонатных пород свидетельствуют осравнительно быстрой смене холодных условий теплыми. Области
распространения тиллитов и выделенный на их основе пояс с нивальным климатом на современной географической основе имеют
прихотливые очертания, нарушая закон широтной климатической
зональности. Например, в Евразии области нивального климата
оказались расположенными между двумя обширными зонами
жаркого климата. В пределах последних в период оледенения
формировались терригенные красноцветные и карбонатные (известково-доломитовые) толщи с большим количеством разнообразных биогермных тел, сложенных продуктами жизнедеятельности синезеленых водорослей.

Исходя из закона широтной географической зональности развитие ледниковых образований и пояса нивального климата должно быть приурочено к полярным областям. Ввиду того что на
современной географической основе отсутствует какое-либо подобие климатической зональности, необходимо обратиться к палинспастическим реконструкциям, основанным на анализе результантов палеомагнитных исследований. Из известных реконструкций
наиболее согласуется с палеоклиматическими данными представ-

Рис. 3. Разрез валдайской серии вендских отложений на Зимнем берегу Бело-

го моря (слева) и обнажение вендских отложений на Зимнем берегу Белого

моря (справа) По М.Федонкину. Стрелками показаны места обнаружения

вендской бесскелетной фауны

ленная на рис. 8.5. В начале вендского периода в экваториальных
широтах находились континентальные массивы, а в тропических широтах Северного полушария - современные Восточная Сибирь, Аравия, Восточная и Юго-Восточная Азия. В перечисленных регионах в раннем венде формировались высокомагнезиальные карбонаты, а в мелководных областях развивались протяженные, сходные по своим
особенностям с современными рифами органогенные постройки.
Большим разнообразием пользовались мономиктовые терриген
ные формации и нередко глинистые толщи, в которых ведущая роль принадлежала каолиниту и глинистым минералам, образующимся в условиях жаркого и влажного климата.

В умеренных условиях формировались терригенные толщи, в
которых преобладали неустойчивые к выветриванию минералы.
Таковы, в частности, аркозовые и полимиктовые песчаники раннего венда, известные в Центральной и Южной Америке. На рис.
8.5. области развития тиллитов располагаются только в высоких широтах Северного и Южного полушарий. Предполагается, что
тиллиты Тянь-Шаня и Австралии формировались в высоких ши-

Рис. 8.5. Положение материков и климатическая зональность в вендском периоде:

1 — тиллиты; 2 — показатели умеренных температур (аркозовые и полимиктовые пески и песчаники, единичные представители мелкой вендской фауны);

3 — рифы и крупные водорослевые постройки. N — Северный полюс, S —
Южный полюс

ротах Северного полушария, но основная масса тиллитов и аквамор.ен приурочена к Южному полушарию. В юж.но-полярном районе находились северо-западная часть Африки и Восточно-Европейский материк. В течение 'последующего времени ВосточноЕвропейский материк переместился из южно-полярного района в
тропические широты, что незамедлительно отразилось на условиях осадконакопления и состава осадочных образований. Аналогичные изменения коснулись и других материков.

Нередко высказывается мнение об уникальности древнейших
оледенений, которые якобы развивались в неблагоприятном для
них жарком климате. При этом указывают на быструю смену
ледниковых образований отложениями, характерными для жар-

кого климата (красноцветы, доломиты, известняки с фитолитами,
эвапориты, каолинитовые глины, кварцевые песчаники и др.), в
латеральном направлении и вверх по разрезу. В действительности
типичные ледниковые, образования накапливаются очень быстро
и имеют небольшую мощность, что, несомненно, свидетельствует
об относительной кратковременности ледниковых эпох. Ошибочные выводы о длительности ледниковых эпох и непосредственном
смыкании их отложений с образованиями жаркого климата основываются на том, что к типичным ледниковым отложениям часто относят продукты их близкого и дальнего переотложения, формирование которых происходило некоторое время спустя после
оледенения и, главное, уже в иной ландшафтно-климатической
обстановке.

'Какова причина вендского материкового оледенения? Палеогеографические изменения вслед за образованием горных поднятий
вряд ли могли вызвать столь значительное снижение температуры и повлечь за собой возникновение обширных и мощных ледниковых покровов. Значит, остается предположить, что в конце рифея и в самом начале вендского периода произошло кратковременное, но сильное снижение концентрации углекислого газа в
атмосфере, существенно уменьшившее парниковый эффект. В
настоящее время установлено, что в атмосфере позднего протерозоя содержание углекислого газа было по крайней мере на один
порядок выше современного и в начале венда превышало 0,4%.
Однако изменение ресурса атмосферной углекислоты не единственная возможная причина возникновения оледенения. Необходимо учитывать не только планетарные причины, способствующие
возникновению похолодания (изменения рельефа земной поверхности, соотношения площадей морских бассейнов и суши, направления и интенсивности морских течений), но и воздействие
космических факторов. В частности, изменения интенсивности
солнечной радиации, гравитационного и магнитного полей.

Во второй половине вендского периода ландшафтно-климатические условия существенно изменились. Все большее, развитие
приобрели карбонатно-терригенные и карбонатно-эвапоритовые
образования, свидетельствующие о значительном повышении температуры земной поверхности. В связи с таянием обширных ледниковых покровов уровень Мирового океана поднялся и началась
обширная трансгрессия. О высокой температуре свидетельствует
не только наличие эвапоритов и высокомагнезиальных карбонатов, но и широкое развитие биогермных массивов, похожих на
современные рифы. О том же. говорят и данные палеотермометрии, изотопной и магнезиальной. По этим данным, температура
среды обитания строматолитов составляла 35—45°. Столь же высокие значения получены из распределения изотопов водорода в
кремнистых образованиях.

Многие геологи, вслед за американскими исследователями
Л. Беркнером и А. Маршаллом, полагают, что появление в вендском' периоде многоклеточных бесскелетных беспозвоночных оыло

связано с увеличением содержания свободного кислорода в атмосфере до 0,01 от его современного уровня. Этот рубеж носит
название точки Пастера. Однако большое распространение красноцветных пород и высокоокисленных железных руд в отложениях
не только венда, но и рифея свидетельствует о том, что уровень
точки Пастера мог быть достигнут еще в начале рифея. По некоторым данным, это произошло около 1500 млн лет назад, поскольку к этому времени относится появление в большом количестве эукариотных организмов, характеризующихся кислородным
метаболизмом, свидетельствующим о том, что организмы в это
время уже обладали органами дыхания.