Лекция 6 2009
ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ В ФАНЕРОЗОЕ
Фанерозойский эон включает три эры: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую
Палеозойская эра
1. Геодинамические режимы каледонского тектоно-магматического этапа
Палеозойская история Воронежской антеклизы, отраженная в каменной летописи, начинается с девона. В начале палеозоя в Северном полушарии существовали древние Восточно-Европейская, Сибирская, Китайская и Северо-Американская платформы, которые составляли единый материк Лавразию. Индостанская, Африканская, Южно-Американская и Антарктическая платформы входили в огромный южный материк Гондвану. В пределах платформ бóльшая часть их представляла сушу; четко различались поднятия (щиты, антеклизы) и погружения (синеклизы), покрытые неглубокими эпиконтинентальными морями. Между платформами располагались подвижные геосинклинальные пояса, отдельные части которых находились на различных стадиях развития. В конце силура — начале девона закончился каледонский тектонический цикл геологической истории Земли, завершившийся для ряда геосинклинальных поясов, примыкавших к платформам, складчатостью и горообразованием. Возникли каледонские горные сооружения. В течение Д. п. они интенсивно размывались и в конце его приобрели платформенный характер. Таковы геосинклинали: Грампианская, Алтае-Саянская, Капская и др. Ороген Центрального Казахстана и Северного Тянь-Шаня, находившийся в средней части подвижного пояса, сохранил обособленное положение. Раннедевонская эпоха была временем почти повсеместных трансгрессий. В живетском веке среднего девона трансгрессия достигла максимума, после чего произошло сокращение морского бассейна, его обмеление и создалась сложная картина распределения фаций с преобладанием лагунных.
2. Геодинамические режимы герцинского тектоно-магматического этапа
В среднедевонскую эпоху начинает формироваться новый структурный план, сохранившийся в общих чертах почти до конца палеозоя и характеризовавший герцинский этап развития Восточно-Европейской платформы, в течение которого преобладали погружения, особенно в восточной ее половине, а тектонические движения отличались значительной дифференцированностью. Значительно большую площадь по сравнению с геосинклиналями, примкнувшими к платформам, занимали продолжавшие погружаться герцинские и будущие альпийские части геосинклинальных поясов; они были заняты морями. Морские бассейны характеризовались значительными перепадами глубин, на суше преобладал расчленённый рельеф. Наиболее контрастный горный рельеф существовал в раннем девоне, в областях завершившейся каледонской складчатости. Имел место, связанный с разломами, обильный наземный вулканизм (порфировой или андезит-липаритовой формаций), накапливались мощные толщи наземных обломочных, обычно красноцветных, осадков — древний красный песчаник («олд-ред» Британских островов) и др. В более молодых геосинклиналях происходили поднятия геоантиклинальных зон с образованием цепочек гористых островов. В них отлагались обломочные (во внешних прогибах) и карбонатные морские осадки, а во внутренних глубоководных прогибах происходили излияния лав формаций начальных стадий геосинклинального развития. На платформах, представлявших высокие пенеплены, контрастность рельефа в начале Д. п. также была значительной.
Воронежская антеклиза существовала в это время как пассивная тектоническая структура, подвергавшаяся воздействию смежных активных структур. Балтийский щит испытывал восходящие движения, а на юге платформы в среднем девоне регенерировался Днепровско-Донецкий авлакоген, расчленивший юго-западную часть Украинско-Воронежского массива на южную половину (Украинский щит) и северную (Воронежскую антеклизу). Не исключена возможность более раннего» рифейского заложения этой структуры, как показывают данные ГСЗ. Максимальные погружения испытывали Прикаспийская синеклиза, Днепровско-Донецкий, Припятский и Днестровский прогибы. Северо-восточная часть Сарматского щита — в очертаниях современной Волго-Уральской антеклизы вместе с Московской синеклизой — также была охвачена опусканием. Эта обширная впадина, возникшая в девоне, была названа А. Д. Архангельским Восточно-Русской. Энергично прогибалась и западная часть платформы. На общем фоне нисходящих движений только небольшие участки испытывали относительное поднятие.
Средне-позднедевонский период на Восточно-Европейской платформе ознаменовался существенной перестройкой структурного плана, раздроблением восточной ее части и заложением ряда авлакогенов. Особый интерес представляют девонские отложения возрожденного Днепровско-Донецкого авлакогена (ДДА), где они образуют мощную толщу в его центральной части (2 км) быстро выклинивающуюся к бортам. Геодинамика этой активной структуры затрагивала юго-западный борт пассивной структуры Воронежской антеклизы, в которой как эхо нашла отражение так называемая тектоно-магматическая активизация, вплоть до проявления базальтового вулканизма.
Средний девон ДДА (начиная с живетского яруса) и низы верхнего представлены соленосной толщей мощностью более 1 км. Кроме каменных солей в ней встречаются прослои ангидритов, гипсов, глин На крайнем западе, в Припятском грабене в верхнем девоне (фаменском ярусе) присутствуют линзы и толщи калийных солей. В межсолевых отложениях девона обнаружены месторождения нефти.
Формирование ДДА сопровождалось вулканизмом. Так, в районе Черниговского выступа скважинами вскрыты оливиновые и щелочные базальты, трахиты и их туфы, около 0,8 км мощностью. Проявление щелочного базальтового вулканизма имело место и в Припятском грабене.
Франский век позднего девона — это время раздробления фундамента авлакогена. Вулканиты верхнего девона известны и по южным окраинам Донбасса, в бассейнах рек Кальмиус и Волноваха. Наряду с песчаниками, конгломератами, известняками и аргиллита в этом районе развиты оливиновые и щелочные базальты, трахиандезито-базальты, лимбургиты, авгититы и др. Выше появляются трахилипариты и их туфы. Мощность осадочного и вулканогенного девона превышает 0,5 км. Верхнедевонские покровы толеитовых базальтов обнаружены на юго-восточных склонах Воронежской антеклизы.. Скважины вскрыли верхнедевонские базальты и на Волго-Уральской антеклизе.
В позднем девоне на Кольском полуострове происходило внедрение кольцевых интрузий щелочных пород (Ловозерский, Хибинский и другие массивы). Это свидетельство начала заложения континентальных рифтов. В течение среднего и позднего девона во многих районах Восточно-Европейской платформы имел место магматизм, продукты которого подразделяются на типичные траппы, а также щелочно-базальтовые и щелочно-ультраосновные, тяготеющие к зонам крупных разломов..
В карбоновое время большая часть ВА оказалась сушей и лишь на юге происходило осадконакопление. Северная денудационная граница проходила примерно по линии г.г Рыльск, Обоянь, Россошь, Богучар, Калач, Борисоглебск.. Карбоновые отложения с размывом залегают на докембрии и лишь вблизи денудационной границе на девоне.
Девонское и карбоновое время для мегаблока КМА ознаменовалось развитием латеритных кор выветривания с образованием сопряженных мощных залежей элювиальных богатых железных руд и бокситов на раннепротерозойских породах курской серии. Они являются хорошими индикаторами геодинаической обстановки времени их формирования. Безусловная связь богатых железных руд с формированием палеозойской латеритной коры выветривания обоснована С.И.Чайкиным [76, 77, 80]. Характерными признаками латеритного экзогенного режима в регионе КМА являются весьма высокие концентрации в остаточных продуктах выветривания оксидов железа и глинозема и низкие содержания кремнезема, щелочных и щелочно-земельных элементов
В период от нижнего протерозоя до среднего девона, длившегося около 1,3 млрд лет, древняя денудационная поверхность выравнивания в пределах Воронежского кристаллического массива была расчленена на ряд блоков, формировавших горную страну и разрушившихся под воздействием процессов физического и химического выветривания. Продукты размыва и выщелачивания выносились преимущественно за пределы провинции КМА. Площадная кора выветривания полностью срезана, линейная кора додевонского возраста отмечается лишь в отдельных тектонических зонах
Первые проявления относительно богатых железных руд коры выветривания приурочены к краевым участкам крупных залежей железистых кварцитов, где они перекрываются старооскольскими и щигровскими слоями среднего и верхнего девона. Обычно эти проявления представлены переотложенными брекчиевидными сидеритизированными рудами небольшой мощности, часто с некондиционным содержанием железа. Под более древними осадками богатых руд нет. Большая часть гряд железистых кварцитов вообще не перекрывалась девонскими отложениями и подвергалась интенсивному выветриванию и в карбоне.
В результате преобразования девонской моноклинали северный склон и присводовая часть Воронежской антеклизы медленно опускались в сторону Московской синеклизы, а юго-западный склон, развивавшийся под влиянием более молодого Днепровско-Донецкого авлакогена, неоднократно воздымался и сохранялся в виде Белгородского плато до средневизейского времени
Наиболее благоприятной палеогеографической обстановкой для формирования латеритной коры выветривания сложились в Белгородском рудном районе для ранне-средневизейского времени. Останцовые гряды железистых кварцитов и вмещающих их сланцев шириной 200-800 м, иногда до 5 км, и протяженностью до 70 км ступенчато возвышались над прилегающими участками равнины на 5-10, 15-30,30-50 м и более.
С времени верхнего визе произошло почти полное вытеснение денудационных и переходных ландшафтов морскими. Залежи бокситов и богатых железных руд оказались законсервированными (за исключением, возможно, локальных гряд, перекрытых позднее юрскими отложениями).
Пермская геологическая эпоха характеризуется аридным климатом, что также способствовало консервации сформировавшихся рудных залежей.
Латеритные коры выветривания перекрываются с глубоким размывом мезозойскими отложениями, начиная с юрских. То есть нет отложений пермского и триасового периодов. В пермском периоде почти вся территории нынешней ВЕП была сушей за исключением востока (западное Предуралье), где формировались соленосные и угленосные толщи.
Таким образом, главные особенности герцинского этапа развития Восточно-Европейской платформы заключаются в следующем. Длительность герцинского этапа составляет примерно 150 млн. лет и охватывает время от среднего девона до позднего триаса включительно.
Начало этапа сопровождалось перестройкой структурного плана, энергичными тектоническими движениями, дроблением фундамента и широким проявлением щелочно-базальтового ультраосновного — щелочного и траппового вулканизма. Структурный план ВЕП на протяжении герцинского этапа изменялся слабо и области поднятий к концу этапа постепенно разрастались, но в целом на платформе преобладали погружения, особенно в начале этапа, что резко отличает его от каледонского.
С середины этапа ориентировка прогибов была меридиональной и области прогибаний оттеснялись на восток, что обусловлено влиянием герцинской геосинклинали Урала. В конце герцинского этапа была сформирована Русская плита в границах, близких к современным, и сформированы основные ее структуры, в том числе и локальные.
Нижние части разреза герцинского комплекса слагаются преимущественно терригенными отложениями, местами соленосными, В середине разреза широким распространением пользуются карбонатные толщи, в верхах снова сменяющиеся терригенными, красноцветными, реже соленосными отложениями. В конце герцинского этапа начался рост соляных куполов в Украинской и Прикаспийской впадинах.
В течение всего периода климат оставался жарким, то влажным, то более засушливым
Мезозойская эра. Геодинамические режимы альпийского тектоно-магматического эта
Разрезы мезозойской эры в пределах ВА начинаются с юры. В триасе на всей Земле в целом доминировали геократические условия и вялый тектоно-магматический режим. Поэтому и в пределах ВА юрские отложения с глубоким размывом залегают на палеозойском, а местами в сводовой части прямо на докембрийском основании, выполняя древние речные долины доюрского рельефа. Средне-позднеюрские трансгрессии распространились и на Русскую плиту. В поднеююрское время морем была порыта вся платформа, но вулканитов нет.
Юрский период характеризуется активным тектоническим режимом, это время зарождения современных океанов, поэтому отсюда и трансгрессии на ВЕП. На древних платформах происходило заложение крупных рифтов, что сопровождалось мощным излиянием траппов на Сибирской платформе, в Восточной Африке, Южной Америке, Климат на Земле в целом стал более гумидным.
Меловой период завершает мезозойскую эру. Меловые морские отложения широко распространены в пределах ВА. Это время кардинального изменения видового состава органического мира. Расширяются трансгрессии, арктические моря соединяются с Мезотетисом., наиболее обширная трансгрессия происходит в сантонское время. Вулканитов среди меловых отложений ВА не обнаружено, но небольшие магматические эпизоды могли быть на смежных территориях. В аптских отложениях Липецкой области обнаружены цирконы, характерные для кислых вулканитов, для этого же возраста здесь установлены алмазосодержащие россыпи.
Достарыңызбен бөлісу: |