Условия. В итоге каледонского орогенеза обстановка на земном шаре к началу девона заметно изменилась. Возникли и продолжали воз­дыматься в раннем девоне горные

ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ

В итоге каледонского орогенеза обстановка на земном шаре к началу девона заметно изменилась. Возникли и продолжали воз­дыматься в раннем девоне горные сооружения в Северо-Атланти­ческом регионе, включая теперь и Северную Гренландию, в Цент­ральном Казахстане и Северном Тянь-Шане, в Алтае-Саяно-Мон- гольской и Байкальской области, Цилянынане и Катазии, на за­паде Лахланекой системы Австралии и в южной половине Анд. Продукты размыва этих сооружений заполняли межгорные и предгорные (например, перед Циляньшанем) впадины в виде молассовых толщ, которые впервые с этого времени получили столь широкое развитие. Новым элементом, по крайней мере для палеозоя, явилось образование краевого вулканоплутонического пояса андского типа в Центральном Казахстане, на границе кале- донид и остаточного Джунгаро-Балхашского бассейна, интенсив­но заполнявшегося обломочным материалом. Подобный пояс воз­ник и в Центральной Монголии. Поднятия охватили и платфор­менные части северных континентов, вызвав здесь дальнейшую регрессию моря. Они распространились на Гондвану, за исключе­нием ее западной части — Южной Америки, Антарктиды и край­него юга Африки.

Спрединг продолжался в Уральском и Южно-Тянынаньском бассейнах, а также в осевой зоне Урало-Охотского пояса, прости­равшейся через Зайсан, Южную Монголию, Большой Хинган и кулнсообразно подставлявшейся Монголо-Охотской системой, на западе начинавшейся энсиалическим бассейном в тылу упоми­навшегося выше вулканоплутонического пояса, обрамлявшего Южно-Монгольский сегмент Палеоазиатского океана.

На севере европейской части Средиземноморского пояса (Палеотетиса) возникла новая ось спрединга, породившая внеш­ние зоны европейских герцинид — Реногерцинскую, Южно-Пор­тугальскую. Спрединг продолжался, очевидно, и в осевой зоне Палеотетиса, включая ее индокитайские ветви. Продолжалось и развитие вулканических дуг в тех же сегментах подвижных поя­сов, что и в позднем силуре (см. выше).

Лавруссия в раннем девоне располагалась в экваториальных широтах, Казахстания — в тропической зоне, Сибирь, Китай и Ко­рея — в умеренных широтах Северного полушария, в то время как Гондвана целиком находилась в Южном полушарии, в его умеренных и высоких широтах (рис. 12.2 и 12.3). '

Р среднем девоне континент Лавруссия, образованный к на­чалу девона в результате столкновения Северной Америки и Вос­точной Европы (Балтики, Фенносарматии), продолжал испыты­вать интенсивное поднятие, особенно его водораздельный хре­бет, образованный североатлантическими каледонидами. Продук­ты размыва этого хребта и прилегающей суши, представленные красноцветными обломочными осадками «древнего красного песчаника — Олдреда», накапливались в межгорных и предгор­ных прогибах Гренландии, Британии, Скандинавии и Шпицбер­гена.

В течение самой среднедевонской эпохи по периферии Лаврус- сии возникли новые складчатые горные сооружения, опоясавшие ее с юга и северо-запада. К ним относится прежде всего складча­тая система Ньюфаундленда и Северных Аппалачей; породивший ее импульс сжатия получил название акадской эпохи орогенеза. Он сопровождался внедрением многочисленных плутонов грани- тоидов. После акадского диастрофизма на площади Северных Аппалачей и Ньюфаундленда вскоре установился платформенный режим. В Южных Аппалачах акадский орогенез проявился слабее и не привел к завершению геосинклинального развития. Причину акадского орогенеза усматривают в столкновении с североамери­канской частью Лавруссии микроконтинента Авалония.

В мелководной части Западно-Канадского бассейна возникли протяженные барьерные рифы. В заливах, отграниченных от от­крытого моря рифами, а также в Иллинойском, Мичиганском, Прииннуитском бассейнах и в бассейне Гудзонова залива в усло­виях повышенной солености отлагались эвапориты. К концу дево-

15—1164

Рис. 12.2. Положение материков и океанов в девонском периоде (по Л. П. Зо- неншайну, с дополнениями). Условные обозначения см. на рис. 9.3

на соленость морских вод стала нормальной и звапоритовое осад- конакопление сменилось карбонатным и карбонатно-глинистым. Повышенная соленость морских вод в позднем девоне была харак­терна только для южной части Западно-Канадского бассейна, ограниченного рифами. Среди осадков в основном преобладали разнообразные доломиты, а гипсы и ангидриты имели подчинен­ное значение.

На юго-востоке и востоке платформы верхний девон представ­лен характерным комплексом черных битуминозных сланцев. Они распространены от Гудзонова залива до Аризоны на юге. Распо­лагавшиеся на северной и восточной перифериях Северо-Амери­канской платформы орогенные области представляли собой воз­вышенные равнины и низкогорья. В ряде районов существовали узкие межгорные прогибы, заполняемые молассой.

Регрессия охватила и восточную часть Лавруссии. Балтийско- Московский бассейн в раннем девоне превратился во внутрикон- тинентальный, временами пересыхающий засолоненный водоем. В его периферических зонах отлагались песчано-глинистые русло­вые, пойменные, дельтовые и карбонатно-терригенные лагунные осадки мощностью в несколько десятков метров. На юге-западе

платформы, в сильно сократившемся Волыно-Подольском бассей­не, накапливались терригенно-карбонатные осадки.

Значительные территории Восточно-Европейской платформы представляли денудационную низменность с небольшими холмис­то-увалистыми водоразделами. Крупные возвышенности и низко- горья располагались только на северо-западе, гд.е находился за­вершивший свое развитие Британо-Скандинавский подвижный пояс. Во второй половине девона во время развития трансгрессии наиболее низменные участки платформы были затоплены морем. Максимум трансгрессии пришелся на живетский век. В централь­ных частях морского бассейна в условиях повышенной солености накапливались пласты каменной соли, гипса и доломитов. В приб­режной зоне и на приморских низменностях были распростране­ны красноцветы. В конце девона ранее континентальные области оказались затопленными морем и возросла роль карбонатов. В пределах Днепровско-Донецкого авлакогена изливались лавы щелочно-базальтового типа. Впоследствии эта относительно глу­боководная область с некомпенсированным прогибанием превра­тилась в лагуну с эвапоритовым осадконакоплением. Кроме это­го района звапориты продолжали осаждаться в центральной, западной и южной областях платформы. Наряду с этим происхо­дило формирование относительно глубоководных битуминозно- кремнЪстых осадков так называемого доманика в северной и се­веро-восточной частях Восточно-Европейской платформы.

В Западной и Центральной Европе эквивалентом акадского орогенеза является лигерийская эпоха деформаций. Она привела к складчато-надвиговым деформациям и гранитообразованию в по­лосе, протягивающейся от южной части Армориканского массива Франции до Богемского массива в центре Европы, и затронула также центральную зону палеозойского массива Иберийского полуострова. Эта полоса складчатых сооружений не примкнула непосредственно к основному телу Лавруссии, а продолжала отде­ляться от нее узким, но все еще глубоководным бассейном, осевая часть которого отвечала Реногерцинской зоне среднеевропейских, герцинид. Предполагается, что формирование лигерийской склад­чатой цепи явилось результатом коллизии между Авалонским микроконтинентом и более южными микроконтинентами — также отторженцами Гондваны.

Деформации среднедевонской эпохи затронули, однако, и цент­ральную часть Лавруссии — зону североатлантических каледонид, где вызвали складчатые дислокации нижней части молассовой формации Олдреда, отделив ее несогласием от верхней части.

Лавруссия в среднем девоне своей центральной частью распо­лагалась на экваторе. На значительном расстоянии к северо-вос­току от нее, уже в умеренных широтах, находился Сибирский континент. К этому времени он нарастился за счет причленения Тувино-Монгольского и Баргузино-Витимского микроконтинентов, а также каледонид Западного Саяна и Алтая.

180° -150°

-120° -SG°

Начиная с раннего девона территория Колымо-Омолонского и Тайганосского массивов стала интенсивно прогибаться и отдели­лась от Сибирской платформы (возможно, это произошло в раннем палеозое). Сократился в размерах Тунгусский бассейн. Он рас­членился протяженными участками островной суши и приобрел облик полузамкнутой лагуны. В его пределах временами соле­ность повышалась. Наряду с глинами и алевролитами здесь име­ются мощные пласты гипса, а иногда встречаются слои каменной соли. Аналогичные осадки распространены в низовьях Хатанги. В Таймырском бассейне соленость вод оставалась нормальной и преобладало осаждение карбонатов. Такие же условия существо­вали в Яно-Колымском бассейне.

Максимальные размеры Тунгусский морской бассейн имел в середине франского века. Преобладали карбонатные и эвапорито- вые осадки, которые свидетельствуют о полузамкнутом характере бассейна и периодическом изменении его солености. Повышенная соленость вод была характерна и для Хатангского бассейна. Тай­мырский бассейн, соединявшийся во время наибольших трансгрес­сий с Тунгусским, характеризовался большими глубинами, нор­мальной соленостью вод и осаждением на западе глинисто-карбо­натных отложений доманикового типа. В Вилюйском бассейне в конце девона происходили излияния платобазальтов и отлагались континентальные пески. В фаменском веке в его пределах форми­ровался гипсоносный и соленосный комплекс.

На территории Чукотки и Новосибирских островов, относящих­ся к Гиперборейской платформе, накапливались карбонатные и карбонатно-терригенные отложения. Со стороны Палеоазиатского океана, имевшего еще значительную ширину, Сибирский конти­нент окаймлялся краевым вулканоплутоническим поясом, в тылу которого широко проявлялся рифтогенный щелочно-базальтовый вулканизм. Уральская периферия океана по-прежнему представ­ляла активную окраину с вулканическими островными дугами, которые существовали и в области будущего Южного Тянь-Шаня.

Палеоазиатский океан разделялся на востоке на два бассейна Казахским континентом, существенно увеличившимся в размерах в северо-восточном направлении за счет причленения области ка­ледонской складчатости. В среднем девоне произошло дальней­шее, хотя и небольшое, расширение этой области в связи с про­явлением в районе Караганды новых деформаций сжатия. Их от­носят к тельбесской эпохе, выделенной восточнее, в Алтае-Саян­ской области, и эквивалентной акадской эпохе Северной Америки и лигерийской Западной Европы. С востока и юго-востока Казах- стания была окаймлена мощным краевым вулканоплутоническим поясом, отделявшим ее от Джунгаро-Балхашского бассейна, при­надлежавшего южной, Тянь-Шаньской, ветви Палеоазиатского океана. В тылу этого пояса происходило погружение Тенизской и Джезказганской впадин, заполнявшихся красноцветной континен­тальной молассой.

Китайско-Корейский континент располагался в умеренных ши­ротах Северного полушария к востоку от Сибирского, отделяясь от него Палеоазиатским океаном. На юго-востоке к нему примыка­ла новообразованная, продолжавшая воздыматься каледонская складчатая система Цилянынаня с молассовым прогибом перед нею. Западнее располагался Таримский континент, а юго-восточ- нее Южно-Китайский (Янцзы), заметно увеличившийся в разме­рах после причленения Катазиатской каледонской складчатой системы, к этому времени уже закончившей свое орогенное раз­витие. Лишь по ее восточной периферии, в современной прибреж­ной зоне и на шельфе Южно-Китайского моря, сохранялись усло­вия геосинклинального погружения. Находившиеся южнее Южно- Китайского континента Синобирманский (Шанский) и Индосиний- ский микроконтиненты испытывали поднятие, первый относитель­ное, а второй и абсолютное.

Внутренние, платформенные, области северной группы конти­нентов, особенно Восточно-Европейского, развивались в среднем девоне под знаком нарастающей трансгрессии или во всяком слу­чае расширения области осадконакопления. Кроме того, на Вос­точно-Европейской и Сибирской платформах начался активный рифтогенез, сопровождавшийся излияниями и внедрениями про­дуктов щелочно-базальтовой магмы.

Суперконтинент Гоцдвана продолжал сохранять в среднем девоне свою монолитность и тенденцию к преобладанию поднятий. Он по-прежнему располагался целиком в Южном полушарии, достигая его высоких широт. Относительные опускания с накопле­нием морских осадков охватили Сахарскую плиту, впадины Юж­ной Америки — Амазонскую, Мараньон, Парана, а также крайний юг Африки и полосу вдоль Трансантарктического хребта.

Режим активных окраин был свойствен южноамериканской, антарктической и восточноавстралийской перифериям Гондваны. При этом здесь почти повсеместно происходили энергичные под­нятия, а промежуточные прогибы заполнялись осадками типа флиша и моласс. На востоке Австралии развитие Лахланской сис­темы завершилось эпохой складчатости, получившей название таб- бераберской.

Гондванский суперконтинент и северная группа континентов разделялись широкой широтной полосой океана Палеотетис. Его южная окраина была пассивной, а северная — активной, с микро­континентами, островными дугами и окраинными морями. Ширина была максимальной на западе, между Северной Америкой, с одной стороны, и Южной Америкой и Африкой — с другой, а также на востоке, между Восточной Европой и Аравией и далее, и мини­мальной между Западной Европой и Африкой, а также на крайнем востоке, между Южным Китаем, Синобирманией и Индосинией на севере и Австралией и Антарктидой на юге.

Позднедевонская эпоха характеризуется прежде всего общим снижением тектонической активности, особенно на конвергентных границах плит, и нарастающей морской трансгрессией, обуслов-

30' 120" 150° 180° -150° -120° -90*

-ленной общим повышением уровня Мирового океана (рис. 12.4). Снижение тектонической активности выразилось в затухании под­нятий в пределах каледонских, включая акадские и синхронные с ними, складчатых систем, что привело к их пенепленизации, за­топлению морем и началу накопления осадочного чехла. Послед­нее наиболее четко наблюдается в Британии и Центральном Ка­захстане, а в юго-восточном Китае и частично в Восточной Австра­лии платформенный режим начал устанавливаться уже в среднем девоне.

Однако общая тектоническая и географическая ситуация в позднем девоне мало изменилась по сравнению со средним дево­ном. Главное и существенное изменение состояло в том, что уда­ление друг от друга трех из крупнейших континентальных глыб Восточного полушария — Лавруссии, Сибири и Казахстании, а также Тарима сменилось их сближением. Это привело к началу сокращения размеров всех бассейнов Палеоазиатского океана — Уральского, Туркестанского (Тянь-Шань), Монгольского. В них появились или продолжали свое развитие многочисленные вулка­нические дуги, расположенные над соответствующими зонами суб- дукции океанской литосферы.

В пределах Урала расширились островные поднятия и шельфо- вая область. В условиях нормальной солености вод здесь отлага­лись известковые, реже доломитовые и песчано-глинистые осадки. В восточной, глубоководной зоне продолжалась вулканическая деятельность. В составе вулканитов кроме базальтов большую роль играют андезиты. В промежутках между извержениями отла­гались тонкие терригенные и кремнистые осадки. Во второй поло­вине девона интенсивные погружения на Урале сменялись кратко­временными регрессиями. Такая дифференциация движений отра­зилась на условиях осадконакопления. Большое распространение в прибрежных зонах получили рифогенные фации. Протяженные рифовые массивы отделяли от открытого моря участки, где усло­вия осадконакопления сильно менялись. В осевой части Урала воз­никла протяженная островная суша. Ее размеры с течением вре­мени увеличивались. В условиях жаркого климата на островах формировались залежи бокситов, в пределах континентального склона — турбидиты. В составе вулканитов преобладали андези­ты. В восточной части Уральского пояса уменьшились масштабы базальтового вулканизма и глубоководного осадконакопления. Так же как и на западе, ведущую роль играли здесь рифогенные кар­бонаты. В течение второй половины девона в центральной части Новой Земли происходили подводные излияния базальтов и осаж­дались терригенные и кремнистые толщи, вероятно, в глубоковод­ной обстановке.

В раннем девоне в Центральноазиатском поясе происходило интенсивное прогибание. Особенно сильно прогибались Обь-Зай- -санская, Южно-Монгольская и Монголо-Охотская системы. На их территориях формировались вулканиты основного состава, крем­нистые и глинистые глубоководные осадки. В Южной Монголии в северном направлении они сменялись базальтово-андезитовой ассоциацией островодужного типа. Далее к северу располагался тыловой бассейн, в котором накопилось почти 3 км песков и глин.

В среднем и позднем девоне Центральноазиатский пояс всту­пил в зрелую стадию развития. Это выразилось в расширении шельфовых зон и областей накопления флиша и в усилении анде- зитового вулканизма в Обь-Зайсанской, Южно-Монгольской и Монголо-Охотской системах. На шельфе и континентальном скло­не накапливались терригенные толщи. Вулканизм представлен островодужными известково-щелочными ассоциациями. С течени­ем времени постепенно исчезают глубоководные области. Только на юге Монголии сохранился глубоководный бассейн с глинисто- кремнистым осадконакоплением. В районах Большого и Малого Хингана продолжался островодужный андезит-риолитовый вулка­низм. Здесь на континентальном склоне накапливались карбонат- н»-терригенные осадки и формировались турбидиты.

В противоположность Палеоазиатскому океану смежная, вос­точная, часть Палеотетиса в позднем девоне продолжала расши­ряться, а в его западном сегменте, особенно' между Западной Ев­ропой и Африкой, напротив, шло сближение микроконтинентов, некогда отделившихся от Гондваны, с их «материнским» суперкон­тинентом (см. рис. 12.4). Приближался к своему закрытию север­ный бассейн Палеотетиса в Западной Европе и Аппалачах. Про­исходило сближение между Западной Гондваной и Лавруссией, но к концу девона их все еще разделяло расстояние в 2500 км.

Деформации сжатия в позднем девоне имели значительно меньшее распространение, чем в среднем. Они проявились в ос­новном в Иннуитской системе, включая север Аляски и, вероятно, зону подводного хребта Ломоносова. Эти деформации являлись следствием продолжающегося столкновения Гипербореи с Лав­руссией. Складчато-надвиговые деформации затронули также за­падную окраину Лавруссии; они получили название антлерского ортенеза; он примерно одновременен элсмирскому орогенезу се­верной окраины, о котором речь шла выше. Далее к западу про­стиралась активная окраина, включавшая вулканическую дугу и задуговый бассейн. На восточной, Уральской, окраине Лавруссии в середине эпохи началось надвигание островных дуг на конти­нент с образованием мощной флишевой толщи перед фронтом надвига. Наконец, на южной, также активной окраине Лавруссии импульс сжатия, предваряющий полное закрытие Среднеевропей­ского окраинного бассейна Палеотетиса, приходится на рубеж девона и карбона; он известен как бретонская фаза орогенеза. Эта фаза открывает уже герцинскую эру тектогенеза, в то время как акадской заканчивается каледонская эра.

Между тем восточная часть Лавруссии развивалась под знаком господства процессов растяжения. Это выразилось в формирова­нии двух крупных рифтовых систем, сходящихся в юго-восточном, прикаспийском, углу континента, — субширотной Припятско-Дне- провско-Донецкой и субмеридиональной Баренцевско-Каспийской. Процесс рифтогенеза усилился, и на востоке Сибирского конти­нента возникли Вилюйский рифт и рифты Верхояно-Колымской об­ласти (см. рис. 12.4). И в Восточной Европе, и в Сибири рифтоге- нез продолжал сопровождаться базальтовым, повышенной щелоч­ности вулканизмом. Вместе с тем Лавруссия в начале эпохи ис­пытала нарастающую трансгрессию моря, в особенности ее запад­ная, североамериканская, часть. Эта трансгрессия к концу эпохи сменилась регрессией.

Китайско-Корейский и Таримский континенты сохранили свое положение и на большей своей площади испытывали абсолютное поднятие, равно как и Индосинийский микроконтинент.

Гондвана, сохраняя свою монолитность, начала также подвер­гаться рифтогенезу: образовались рифты Саура-Угарта в Север­ной Африке, Карнарвон, Фицрой, Амадиес в Австралии. При этом она стала смещаться к северу, хотя значительная ее часть оставалась в полярных широтах Южного полушария. В некотором противоречии с глобальной тенденцией Южная Америка и Африка испытали некоторую регрессию моря; трансгрессия проявилась лишь в пределах ближневосточного выступа суперконтинента.

Активные окраины Гондваны — южноамериканская, антаркти­ческая, австралийская — в основном продолжали развиваться в орогенном режиме. В Австралии орогенная область расширилась к северу и востоку и отделилась от океана краевым вулканоплу­тоническим поясом.