Историческая геология

14.2 Органический мир

В пермском периоде органический мир приобрел своеобразные черты, хотя в самом начале периода он был во многом сходен с каменноугольным. В течение пермского периода существенно изменялся характер наземной растительности. Хотя в первой половине периода она еще имела много общего с карбоновой, но уже в начале поздней перми в связи с изменением ландшафтно-климатических условий она стала приобретать совершенно иные черты. В пермских морях продолжали существовать те же группы беспозвоночных, что и в карбоне.

Среди морских беспозвоночных особенно широким распространением пользовались фузулиниды, аммоноидеи и замковые брахиоподы. Характерные формы показаны на рис. 14.1. Уменьшилась роль четырехлучевых кораллов, табулят, мшанок, иглокожих. Фузулиниды достигли значительного разнообразия. В раннепермскую эпоху произошел расцвет швагеринид (Pseudofusulina, Schwagerina, Pseudoschwagerina). В поздней перми в ряде районов им на смену пришли фузулиниды, характеризующиеся более сложным строением (Polydiexodina, Neoschwagerina).

Особенно обильны аммоноидеи и среди них гониатиты. В начале пермского периода продолжали существовать позднекаменноугольные роды, но вскоре им на смену пришли новые группы, достигшие разнообразия во второй половине перми (Paragastrioceras, Medlicottia). В конце пермского периода палеозойские гониатиты уступили место цератитам, которые достигли расцвета в начале мезозойской эры.

Среди брахиопод ведущая роль принадлежала продуктидам и

*спириферидам (Licharewia). Надо отметить, что по своему строению пермские брахиоподы очень близки к каменноугольным. Вместе с тем в перми появились некоторые специализированные роды, в основном обитавшие в теплых морях (Richthofenia, Sicelia, Enteletella).

Продолжали развиваться мшанки, кораллы и известковые водоросли, которые участвовали в построении рифов. Они, так же как и многие брахиоподы, в конце перми вымерли. Увеличилась роль двустворчатых и брюхоногих моллюсков, которые обитали не только в нормально-соленых, но и в солояоватоводных и пресных водоемах. Продолжили свое развитие губки, остракоды и конодонты.

Существенный прогресс наблюдается в развитии позвоночных. В начале перми по-прежнему обильны рыбы, в том числе и пресноводные. К концу перми вымирают древние лучеперые, сокращается количество акуловых, кистеперых, двоякодышащих. Земноводные, как и в карбоне, были представлены отрядом панцирноголовых (стегоцефалов), которые достигли своего расцвета. Большое развитие получают пресмыкающиеся, представленные своеобразными древними группами звероподобных рептилий и так называемых котилозавров, или котелкоголовых рептилий.

Звероподобные рептилии -- это крупные подвижные животные с высокими конечностями и хорошо дифференцированным зубны^ аппаратом. По своей организации они напоминали млекопитающих. В отличие от них, котилозавры вели малоподвижный образ жизни. Это были неуклюжие растительноядные животные с мас-

Рис. 14.1. Характерные представители пермских организмов. Простейшие: 1-- Pseudofusulina (Сз--Р); 2 -- Schwagerina (Pi). Агониатиты: 3 -- Medlicottia. Гониатиты: 4a и 46 -- Paragastrioceras (Pi). Двустворчатые моллюски: 5 -- Eurydesma; 6 --Pseudomonotis speluncaria; 7 -- Allorisma komiensis. Брахиоподы: 5 -- Licharewia (Ps); 9 -- Productus canerini; 10 -- Spirifer regularis. Пресмыкающиеся: // -- Pareiasaurus (Pa); 12 -- Inostrancevia (P?). Земноводные: 13 -- Eryops. Растения: 14 -- Walchia (Сз--Pi)

сивным черепом. Некоторые рептилии приспособились к водному образу жизни.

В начале пермского периода растительный мир незначительно отличался от позднекаменноугольного, особенно это касается районов высокого увлажнения. В связи с тем что климат во второй половине перми стал засушливым, возникла резкая дифференциация растительности и появились новые ее группы. Особенно сильные изменения произошли в растительности тропической области, где вместо влаголюбивых споровых плауновых, членистостебельных расселились голосеменные, преимущественно птеридоспермы и хвойные. Впервые появились цикадофитовые и продолжали развиваться гинкговые. Именно они дали начало новой флоре мезозоя. В умеренных областях флора не претерпела особых изменений.

Исходя из растительных ассоциаций установлено, что в конце перми флора сменилась более прогрессивной мезозойской, но это не везде происходило одновременно. В пределах Европейского континента эта смена произошла на рубеже ранней и поздней перми, в Сибири -- на рубеже перми и триаса, а в Гондване еще позднее -- на рубеже раннего и среднего триаса.

В конце пермского периода имело место одно из крупнейших вымираний палеозойских организмов. Исчезли фузулиниды, четырехлучевые кораллы, табуляты, почти все палеозойские брахиоподы, гониатиты и наутилоидеи с прямой раковиной. Вымерли трилоблты, древние морские ежи и древние морские лилии, многие палеозойские рыбы и позвоночные, а также целый ряд споровых растений.

14.3 Палеотектонические и палеогеографические условия

К началу пермского периода завершилось смыкание Лавруссии с Сибирью -- образовалась Лавразия -- и Лавразии с Гондваной -- образовалась Пангея II (рис. 14.2). Эта Пангея имела своеобразную конфигурацию -- она была вытянута по меридиану, так что Южная Гондвана достигала полюса, а Сибирь--весьма высоких широт, это способствовало развитию оледенения. С востока, со стороны Панталассы (Палеопацифика), в тело Гондваны вдавался широкий залив сохранившейся восточной части Палеотетиса, а в этом заливе, тяготея к его северному, лавразийскому, борту, располагались Таримский, Китайско-Корейский, Южно-Китайский и слившийся с последним Индосинийский континенты, а ближе к южному, гондванскому, -- Центральноиранский, Центральноафганский, Тибетский (рис. 14.3).

На месте столкновения Восточной Европы, Казахстана и Сибири возникла высокая горная страна, включавшая Урал, ТяньШань, Казахское нагорье, Джунгарию, Алтай, Саяны и продолжавшаяся на восток через Северную и Центральную Монголию в Забайкалье и Дунбэй. Ее окаймлял с запада Предуральский прогиб, а с юга мощный и протяженный вулканоплутонический пояс, объединивший более ранние и более короткие пояса и простиравшийся над зоной субдукции океанской коры Палеотетиса. Кроме того, в эту горную страну были вкраплены межгорные впадины (крупнейшая из них -- Кузнецкий бассейн), в которых в зависимости от климата шло накопление либо угленосных (на севере), либо красноцветных и соленосных (на юге) толщ.

Рис. 14.2. Положение материков и океанов в ранней перми (по Л. П. Зоненшайну, с дополнениями). Условные обозначения см. на рис. 9.4

В Аппалачской системе и в Среднеевропейских герцинидах на середину ранней перми (граница артинского и кунгурского веков) приходится последний значительный импульс сжатия, гранитообразования и метаморфизма. Это заальская эпоха орогенеза Западной Европы и аллеганская Северной Америки. С этого времени здесь начинается переход к платформенному этапу развития. В Европе ему сопутствуют излияния базальтов. На юго-западном продолжении Аппалачей процессы орогенеза продолжались позднее, до конца ранней перми. Еще позднее они проявлялись в азиатских герцинидах, начиная с Урала и Южного Тянь-Шаня, сопровождаясь накоплением моласс в передовых и межгорных прогибах.

В теле Лавруссии (ставшей частью Лавразии) продолжает развиваться Арктическо-Североатлантическая рифтовая система, а на юге ее североамериканской части -- система Древних Скалистых гор и Западно-Техасский рифтогенный бассейн, открывающийся в Маратонский сегмент герцинского подвижного пояса южной периферии континента.

Многими исследователями предполагается образование вдоль этого пояса крупной системы широтных правых сдвигов, идущих

Рис 14 3 Палеотектоническая реконструкция для ранней перми (проекция скому) Условные обозначения

Меркатора с центром 0° с ш и 90° в д) (по В Е Ханну и К Б Сеславин см на рис 9 4

от Аппалачей до южного окончания Урала. Вдоль этих сдвигов произошло общее перемещение Лавразии к востоку относительно Гондваны.

Платформенные области Лавразии в ранней перми испытали регрессию. В Северной Америке была осушена западная часть Мидконтинента. Сохранившиеся в наиболее низких участках водные бассейны имели ограниченное сообщение с открытым морем. В условиях высокой солености в них осаждались в основном гипсы, ангидриты и высокомагнезиальные карбонаты. В течение пермского периода размеры осадочных бассейнов Мидконтинента сокращались и во второй половине перми в виде лагун сохранились лишь реликты Западно-Техасского и Виллистонского бассейнов. В них продолжалось формирование лагунных фаций, состоящих из гипса, ангидрита, доломитов и загипсованных глин.

На севере платформы продолжалось развитие Свердрупского бассейна, в пределах которого в условиях нормальной солености накапливались глинистые осадки. Денудационная равнина располагалась на месте остального Канадского Арктического архипелага и Гренландии. На о-вах Элсмир и Аксель-Хейберг распространены платобазальты. Небольшая трансгрессия на востоке Гренландии способствовала накоплению в мелководных условиях карбонатно-терригенного комплекса. Временами соленость увеличивалась, и тогда накапливались гипсоносные толщи.

Равнинные области обрамлялись горными массивами Аппалачей, Мексики и Кордильер. Возвышенные участки чередовались с межгорными впадинами, в которых накапливались грубообломочные отложения. Активная континентальная окраина обрамлялась морским бассейном. В его глубоководной зоне накапливались маломощные глинистые толщи, кремнистые и граувакковые комплексы и происходили подводные извержения. Среди последних преобладали базальты. Островодужный вулканизм с излияниями базальт-андезитовых и андезит-риолитовых лав происходил на востоке Аляски и в горах Кламат. На континентальных склонах островных дуг и на поднятии Александра формировались турбидиты мощностью 2--3 км.

Северо-Мексиканский (Восточная Сьерра-Мадре) глубок®водный бассейн заполнялся флишем. В его юго-восточной части происходили извержения андезит-базальтовых лав. В Южной Сьерра-Мадре в мелководных условиях накапливались терригенные и карбонатные отложения.

Крупная регрессия на Восточно-Европейской платформе вызвала осушение многих морских бассейнов. Прекратил развитие существовавший в карбоне пролив, соединявший Днепровско-Донецкий бассейн с морями Западной Европы. Сильно расширились площади денудационной равнины и началось ее усиленное расчленение. В наиболее низких участках сохранились изолированные озера. Морские бассейны на окраинах платформы, так же как и некогда обширный Московско-Балтийский морской бассейн, сильно обмелели. В их пределах осаждались высокомагнезиальные карбонаты, гипсы, соли и ангидриты. К северу и северо-востоку соленость понижалась и становилась нормальной. В таких условиях осаждались карбонатные илы, обогащенные тонким терригенным материалом. Особенно сильное соленакопление происходило в кунгурском веке в Прикаспийской впадине, которая узкими проливами соединялась с Днепровско-Донецкой впадиной и Предуральским прогибом. В них также в условиях высокой солености осаждались сульфаты и соли. На территориях Мезийского блока и Прикарпатской зоны происходили извержения лав кислого и среднего состава.

Характер осадконакопления в поздней перми на Восточно-Европейской платформе определялся соседством с воздымающейся Уральской горной системой. С нее поставлялся обломочный материал и стекали реки. Наблюдается закономерная смена фациального и вещественного состава отложений с востока на запад -- от континентальных до морских и от грубых терригенных до пелитовых, карбонатных и соленосных.

В ранней перми произошло смыкание Сибирской платформы с Лавруссией. Между ними располагались горные сооружения Урала и вытянутые межгорные и предгорные впадины, занятые водоемами, соленость которых в зависимости от притока пресных вод и связей с открытым морем менялась. В пресноводных и нормальносоленых бассейнах осаждались терригенные, а в условиях высокой солености эвапоритовые осадки.

Сибирская платформа представляла собой обширную денудационную и озерно-аллювиальную низменность. В озерах и поймах рек накапливались кварцевые пески и глины, обогащенные углистым материалом. В северном и восточном направлениях озерноаллювиальная низменность постепенно сменялась мелководным морем. Морское осадконакопление происходило на Таймыре, в Приверхоянье и прилегающих частях Гиперборейской платформы.

Лавразийский суперконтинент обрамлялся крупными горными массивами и хребтами, которые возникли на месте столкновения крупных и мелких литосферных плит. Кроме Уральских гор, простиравшихся от Новой Земли до Казахстана, горные массивы возникли в Тянь-Шане, Джунгарии, Алтае-Саянской области и Монголии. Межгорные впадины были заняты бессточными или слабопроточными водоемами, соленость которых была изменчивой. В Центральном Казахстане располагался крупный замкнутый бассейн с повышенной соленостью. Мощность эвапоритов и высокомагнезиальных известняков с примесью терригенного материала нередко превышает 1 км.

На северном борту Палеотетиса располагались возвышенности Таримского, Китайско-Корейского, Южно-Китайского и Индосинийского массивов, примыкающие к денудационным равнинам Казахстана и Сибири. Так же, как и на Сибирской платформе, понижения в рельефе были заняты водоемами, в основном пресноводными, в которых накапливались терригенные осадки. Угленосные отложения, но не лимнические, а паралические, накапливались на Китайско-Корейском континенте, в то время как Южно-Китайский был покрыт мелким морем. На шельфе Палеотетиса формировались карбонатные и карбонатно-терригенные осадки.

Процессы горообразования усилились в западной части Средиземноморского пояса. Возникшие горные массивы, на которых продолжались вулканические извержения, вплотную примыкали к Лавразийскому континенту. В межгорных прогибах и впадинах накапливались грубые молассы мощностью до 3 км.

Платформенный режим существовал на востоке Апеннинского и западе Балканского полуостровов, где располагались мелководные моря и накапливались карбонатно-терригенные и терригенные отложения, а временами и эвапориты. На Кавказе и в Крыму сохранился глубокий и узкий бассейн, в пределах которого накапливались алеврито-глинистые и глинистые осадки.

В восточной части Палеотетиса на его продолжении также существовали глубоководные условия. Глубоководные бассейны располагались на Копетдаге, Гиндукуше и Памире.

Регрессия охватила и Западную Гондвану -- Южную Америку и Северную Африку. В Южной Африке, Индостане, Австралии и, вероятно, Антарктиде продолжалось активное рифтообразование. Лишь район Анатолии, Центрального Ирана и Афганистана и северо-запад Индостана были вовлечены в слабое погружение и испытали трансгрессию.

Южная половина Анд, кроме крайнего юга, продолжала развиваться в орогенном режиме с проявлениями наземного кислого вулканизма, в то время 'как северная половина испытала преимущественно слабое опускание. Крайний юг АндиАнтарктанды были зоной более интенсивных погружений. В Австралии продолжалось расширение Тасманского орогена к востоку с образованием перед ним крупного Сидней-Боуэнского молассового прогиба. На крайнем востоке и в Новой Зеландии намечается переход к океанской обстановке. Такая же обстановка характеризует восточную периферию китайских континентов и Лавразии от Тайваня через юговосточную Японию, Сихотэ-Алинь и Сахалин, вплоть до Корякин на севере. По другую сторону Тихого океана, в западной зоне будущих Кордильер, сохраняются условия типичной активной окраины того типа, который ныне характерен для западной периферии океана, т. е. условия окраинных морей и вулканических дуг.

От этой северо-западной части Тихого океана в глубь Лавразии вдаются остаточные глубоководные бассейны -- Южно-Анюйский, Амуро-Охотский, Уссурийско-Нижнеамурский и, наконец, Солонкер-Гиринский. Последние три представляют реликты восточной части Палеоазиатского океана.

В поздней перми продолжалось разрастание площади Пангеи (рис. 14.4), а сама Пангея испытывала все возрастающее поднятие, особенно в пределах молодых, герцинских складчатых сооружений. Ее положение несколько изменилось в связи с вращением против часовой стрелки примерно на 10--15°, в результате чего

Рис. 14.4. Положение материков и океанов в поздней перми (по Л. П. Зоненшайну, с дополнениями). Условные обозначения см. на рис. 9.4

сибирская часть Пангеи II оказалась в приполярной области w подверглась покровному оледенению, в то время как Гондвана постепенно стала удаляться от Южного полюса и на смену ледниковым образованиям на значительной площади пришли угленосные. С востока, со стороны Панталассы (Прапацифики) в тело Пангеи II по-прежнему вдавался огромный залив Палеотетиса, ширина которого на крайнем востоке достигала 4000 км.

На месте Арктическо-Североатлантического пояса каледонид, некогда спаявшего Лаврентию и Фенносарматию (Балтику), с прежней и даже возросшей интенсивностью развивалась рифтовая система, вдоль которой трансгрессия проникла из Бореального бассейна в Северное море и Центральную Европу с образованием в начале эпохи огромного солеродного Цехштейнового бассейна' (рис. 14.5). С этой рифтовой системой сочленялась Западно-Европейская, в основном ориентированная не меридионально, как первая, а диагонально, с северо-запада на юго-восток, параллельно' краю древнего Восточно-Европейского континента. Между тем подвижный пояс, простиравшийся между фенносарматией, Казахстаном и Сибирью, продолжал развиваться в орогенном режиме,. на пространстве от Новой Земли и Полярного Урала до Южного»

Рис. 14 5 Палеотектоническая реконструкция для поздней перми (проекция му) Условные обозначения

Меркатора с центром 0° с ш и 90° в д) (по В Е Хаину и К Б Сеславинскосм. на рис. 9 4

Тянь-Шаня, Джунгарии и далее к востоку. На севере Западной Сибири со стороны Карского моря в его пределы вклинилась рифтовая зона, развитие которой в конце эпохи достигло стадии спрединга; она дала ответвление к северо-востоку в Енисей-Хатангский прогиб. На севере в тело лавразийского сектора Пангеи продолжали вклиниваться, хотя и сократившись в размерах, два бассейна с океанской корой -- Южно-Анюйский и Амуро-Охотский. Еще один залив продолжал существовать на крайнем востоке Южной Монголии и в Дунбэе, в то время как западнее Тарнмский и Китайско-Корейский континенты примкнули к Лавразии.

Платформенные области Лавразии в Северной Америке, Европе, Сибири, Китае и Корее в общем испытали регрессию. Осадконакопление продолжалось лишь во внутриконтинентальных водоемах. На севере Канадского Арктического архипелага и северозападе Сибирского кратона начинается проявление траппового магматизма.

Северная граница Тетиса проходит в поздней перми через Горный Крым, Большой Кавказ, Центральный Афганистан, Памир и Тибет и далее вдоль Циньлина выходит к древнему Тихому океану. Южная граница протягивается вдоль северных окраин Африки, Аравии, Индостана и далее к Австралии и Новой Гвинее. От Гондваны откалывается микроконтинент Ирана -- Афганистана -- Южного Тибета; одним из свидетельств этого являются базальтовые излияния в Загросе и на западе Гималаев. Такие же излияния происходят на юго-западе Южно-Китайского континента. Южный Китай с Индосинийским массивом приближены к Восточной Лавразии; их разделяет лишь относительно узкий пролив Циньлина, но Индосинийский массив вторично отделяется от Южного Китая континентальным рифтом, перерождающимся в межконтинентальный. Основная ветвь Тетиса по-прежнему следует вдоль западной периферии Южно-Китайского и Индосинийского континентов в направлении Малакки и юго-восточного Калимантана. На ее границе с Индосинийским микроконтинентом развивается краевой вулканоплутонический пояс, свидетельствуя о направленной под этот микроконтинент субдукции.

Северная окраина Тетиса, как и раньше, также представляла активную окраину андского типа. В ее далеком тылу на герцннск©м складчатом субстрате протекали процессы рифтогенеза, затронув северное Причерноморье, Предкавказье и Закаспий, Южная окраина на некоторое время тоже превращается в активную; зона субдукции проходит по северной периферии Ирано-Тибетского микроконтинента и именно с ее активностью связано его откалывание от Гондваны и образование рифтогенного бассейна, в дальнейшем развивающегося в Неотетис.

Гондванский сектор Пангеи II подобно Лавразии и даже в большей мере испытывает воздымание, обусловившее почти полное его осушение, за исключением северо-востока Аравии, Ирана и северо-запада Индостана. На этом фоне в пределах Южной и Восточной Африки и Центрального Индостана продолжается рифтогенез и образуются грабены Карру и Нижней Гондваны. В некоторых из этих грабенов кроме континентальных осадков присутствуют и морские. Их появление в Танзании, на Мадагаскаре и во впадине Карнарвон на западе Австралии предвосхищает будущее отделение Мадагаскара от Африки и Индостана от Австралии.

Обращенные к Панталассе окраины Лавразии и Гондваны сохраняют повышенную тектоническую активность. Орогенез практически целиком охватывает Анды и распространяется в Австралии, в Тасманском поясе, до ее восточного побережья, вдоль которого протянулся вулканоплутонический пояс с Сидней-Боуэнским мелководным бассейном в тылу. Орогенез проявляется в конце пермн на Японских островах (орогенез Акийоси), где происходит столкновение микроконтинента Хонсю с окраиной Азии, и в южной половине будущих Северо-Американских Кордильер (орогенез Сонома). На территории Антарктического полуострова в глубоководных условиях формировались вулканиты основного и среднего состава и граувакки.

14.4 Климатическая и биогеографическая зональность

В ранней перми выделяются пояса экваториального, тропического, субтропического и умеренного климата. Существование высоких температур обосновывается развитием мономиктовой, олигомиктовой, экстракарбонатной, карбонатно-сульфатной и эвапоритовой формаций, рифовых построек и широким распространением теплолюбивой морской фауны. Раннепермские температуры установлены пока только для Предуралья, Закавказья и Дарваза. Максимальные значения получены по скелетным образованиям кораллов Предуралья (около 26--28 °С) (рис. 14.6). Близкие темпера-туры характерны для среды обитания коралловой фауны Закавказья, хотя температуры среды обитания брахиопод оказались более низкими -- всего 19--21 °С. Это скорее всего связано с большей глубиной обитания последних. Температуры среды обитания фузулинид Дарваза оказались равными 19--24 °С.

Аридные сектора тропического пояса Северного полушария ранней перми очерчиваются довольно уверенно. Такие условия оказались характерными для центральной части Северной Америки, Европы, запада Казахстана и Средней Азии. Один из самых крупных солеродных бассейнов располагался на территории штатов Оклахома, Нью-Мексико, Канзас и Техас. В аридной зоне восточной части Лавразии соленакопление происходило в ПольскоГерманской, Московской, Днепровско-Донецкой, Прикаспийской впадинах, в Молдавии, Предуралье, Джезказганской и Тенизской впадинах Казахстана. Широко распространены гипсоносные красноцветы в центральной части Южной Америки и на северо-западе Африки, по распространению которых оконтуривается южный аридный пояс.

Между северным и южным аридными поясами располагались области с экваториальным равномерно-влажным климатом. Такие условия существовали в Центральной Америке, в центральных и юго-восточных районах Китая, Индокитая и в Южной Европе. В этих районах в больших масштабах шло угленакопление, было широко развито аллитное, ферриаллитное и латеритное выветривание. Большим распространением пользуются обильно увлажненные ландшафты с соответствующим фациальным типом осадков и растительными ассоциациями. Здесь росли своеобразные влаголюбивые леса. Области их развития С. В. Мейен выделяет как Амеросинийское царство. Для этой флоры характерно резкое преобладание теплолюбивых ассоциаций, лишенных годовых колец нарастания. В основном это древовидные папоротники, но в ряде мест сохранились элементы вестфальской и катазиатской флор карбона -- крупные лепидофиты, птеридоспермы и древовидные каламиты.

К югу и к северу от аридных секторов Северного и Южного полушарий располагались области с равномерным увлажнением. В Северной Америке область тропического равномерно-влажного климата охватывала Аляску, Канадский Арктический архипелаг, континентальную Канаду, значительную часть США. В Евразии данный тип климата господствовал в Казахстане, Монголии и Китае, а также на крайнем северо-востоке. Существование данного типа климата обосновывается своеобразными увлажненными ландшафтами, развитием аллювиально-пойменно-озерного типа осадков, обогащенных органическим веществом, и растительных ассоциаций, состоящих из растений, произраставших в условиях повышенной влажности (папоротники, плауновые, членистостебельные).

В поздней перми климатическая зональность не претерпела существенных изменений в температурном отношении, но заметно повысилась засушливость (рис. 14.7). Как и в ранней перми, выделяются экваториальный и по два тропических, субтропических и умеренных пояса. Экстрааридные условия господствовали на значительной части Северо-Американской платформы, в Гренландии, Западной Европе, на территории Восточно-Европейской платформы и в Центральном Казахстане. Наряду с накоплением эвапоритов в этих районах формировались хемогенные высокомагнезиальные карбонаты и гипсоносные толщи. Менее интенсивное соленакопление происходило на Южно-Американском континенте, в северной и центральной частях Африки. Пустыни располагались на континентальных пространствах Лавразии и Гондваны. Об этом свидетельствуют толщи эоловых осадков и красноцветов с гипсами.

Между северным и южным аридными поясами располагались области с экваториальным влажным климатом. Этому поясу свойственно образование латеритов, накопление каолинитовых толщ и сильная насыщенность осадков органическим веществом. Высокая угленосность характерна и для поясов равномерно-влажного тропического климата. В морских условиях здесь были сформированы органогенные и оолитовые высокомагнезиальные известняки и доломиты.

На денудационных поверхностях развивались процессы аллитного и ферриаллитного выветривания.

За пределами тропического пояса находились области с относительно умеренными температурами. Субтропические условия существовали в Сибири, на Северо-Востоке России и в Приморье. В морях этого пояса отсутствовали кораллы и многие группы теплолюбивой фауны. Широким развитием пользовались двустворчатые моллюски. Средние температуры среды их обитания не поднимались выше 20 °С. На обширных сильнообводненных озерно-аллювиальных низменностях формировались сероцветные терригениые осадки, обогащенные углистым материалом.

Умеренный климат со значительными сезонными колебаниями был свойствен восточной части Лавразии и Южной Австралии, т. е. территориям, находившимся в высоких широтах Северного и Южного полушарий. В ряде районов Южного полушария в самом начале перми формировались тиллитоносные толщи, которые частично могли быть привнесены морскими льдами.

По составу растительного мира в пермском периоде выделяются Вестфальская (Еврамерийская), Тунгусская (Ангарская), Катазиатская и Гондванская палеофлористические области.

Среди морских фаунистических ассоциаций выделяются три области: Бореальная, Средиземноморская и Южная -- МальвиноКафрская. Бореальная область занимала территории высоких и средних широт Лавразии. Средиземноморская включала Палеотетис и примыкавшие к нему с севера и юга территории. В этих районах обитали исключительно тропические и экваториальные формы фораминифер, брахиопод, кораллов и разнообразных кораллоподобных двустворчатых моллюсков. Южная область располагалась в средних и высоких широтах Гондваны.

14.5 Полезные ископаемые

Несмотря на то что пермский период был одним из самых засушливых в истории Земли, для него характерны не только крупнейшие месторождения солей, но и угольные месторождения, в основном раннепермского возраста. Более четверти мировых запасов угля сосредоточены в Печорском и Таймырском угольных бассейнах, угольных бассейнах востока Китая и в Индии, Австралии, ЮАР. Кроме того, пермский возраст имеют верхние горизонты угленосных толщ Минусинского, Кузнецкого и Тунгусского бассейнов.

Пермский возраст имеют также отдельные нефтеносные горизонты Волго-Уральской области и ряда месторождений США. К перми относятся продуктивные горизонты некоторых газовых 'месторождений. Сверхгигантскими являются залежи газа Шебелинского (Украина) и Вуктыльского (Коми) месторождений, месторождения Гронинген в Нидерландах, Хьюготон в США и ряда месторождений Ирана.

289Значительная часть мировых запасов калийных солей образовалась в пермском периоде. Это залежи Верхнекамского месторождения Приуралья, месторождений Прикаспия, Германии, Делаверского бассейна США. Наряду с калийными солями в перми были сформированы месторождения поваренной соли. Одним из крупнейших является месторождение Артемовское на севере Донбасса.

Широко развиты рудные полезные ископаемые. Среди них месторождения меди Мансфельд в Германии, медно-молибденовое месторождение Коунрад на побережье оз. Балхаш, месторождения золота Мурунтау в Кызылкумах, олова--Корнуолл в Англии, урана -- в Германии, Центральном массиве во Франции и во впадине Карру в ЮАР. По-видимому, пермский возраст имеют ртутные месторождения Никитовское на юге Украины и Хайдаркен в Киргизии.

Мезозойская эра подразделяется на три периода: триасовый, юрский и меловой. Общая продолжительность эры составляет около 180 млн лет.

Триасовая система была выделена в 1831 г. под названием «кейперские отложения» бельгийским ученым Ж. Омалиусом Д'Аллуа. Под этим названием им были объединены развитые на севере Западной Европы, в Германском бассейне, отложения пестрого песчаника, раковинного известняка и радужных мергелей. В 1834 г. немецкий геолог Ф. Альберти предложил объединить эти три толщи под названием «триас» в отличие от пермских, которые в Западной Европе в то время называли диасом, вследствие их двучленного деления.

15.1 Стратиграфическое расчленение и стратотипы

Разработка ярусной стратиграфической шкалы триасовой системы проводилась в Альпах, где весь триас в отличие от Германского бассейна представлен морскими фациями (табл. 15.1).

Таблица 15.1. Общее стратиграфическое подразделение триасовой системы

Триасовый период начался 248 (по французской шкале 245) млн лет назад и закончился 208 (по французской шкале 205) млн лет назад (продолжительность 40 млн лет).

Длительное время нижний отдел триасовой системы не имел общепринятого ярусного деления. Ранее ему соответствовал верфенский ярус, предложенный Э. Мойсисовичем в 1882 г., с последующим разделением на сейсский и кампильский подъярусы (ярусы, если принять весь верфен за надъярус). Позднее, основываясь на разрезах Соляного кряжа (Пакистан) и Гималаев, стали выделять несколько ярусов. В последние годы западноевропейские геологи предлагают называть верфенским ярусом.

В 1956 г. Л. Д. Кипарисова и Ю. Н. Попов предложили разделять нижний триас на два яруса -- индский и оленекский. В качестве стратотипа индского яруса был предложен разрез цератитовой формации Соляного кряжа и слои с Otoceras в Гималаях.

Стратотипом оленекского яруса служит разрез так называемых «оленекских слоев» в низовьях р. Оленек. Этот ярус отличается от индского большим разнообразием аммонитов, среди которых имеются два крупных комплекса, отвечающих зонам O.wenites, Olenekites, Prohungarites.

Ярусы нижнего триаса хорошо прослеживаются не только в Индостане и Сибири, но и в других регионах, где распространен морской нижний триас. Поэтому своим решением в 1958 г. Межведомственный стратиграфический комитет СССР рекомендовал принять их для всей территории Советского Союза с последующим утверждением на сессии Международного геологического конгресса.

Анизийский ярус среднего триаса был установлен Э. Мойсисовичем и К. Динером в 1895 г. Название дано по латинскому названию р. Енис--Anisus--в Динарских Альпах. Типовой разрез находится в Австрии, где развиты известняки с многочисленными аммонитами.

Название «ладинский ярус» дано Л. Биттнером в 1892 г. по народности ладины в Тироле. Впервые как самостоятельное подразделение выделен Э. Мойсисовичем в 1869 г. В стратотипическом разрезе распространены карбонатные породы, содержащие богатую фауну моллюсков и кораллов.

Карнийский ярус верхнего триаса был установлен в 1869 г. также Э. Мойсисовичем. Название происходит от Карнийских Альп. Карбонатная толща в стратотипической местности охарактеризована аммонитами.

Норийский ярус установлен в 1869 г. тем же Э. Мойсисовичем в Западных Альпах. Название дано по наименованию римской провинции Норикум близ Дахштейна. Отложения этого яруса подробно изучены в 1892 г. К. Динером. Охарактеризованы богатым комплексом аммонитов. К верхам норийского яруса ныне относится рэтский ярус, которому ранее придавалось самостоятельное значение. Изучая морские отложения, залегающие на границе триаса и юры в Альпах, в 1858 г. С. Гюмбель выделил их в самостоятельный ярус, который и был назван по имени Рэтских гор. Здесь развиты известняки и мергели, иногда существенно рифогенные известняки с богатой фауной брахиопод, кораллов и двустворчатых моллюсков.

15.2 Органический мир

Органический 'мир мезозойской эры весьма разнообразен. Он занимает промежуточное положение между палеозоем и кайнозоем. В морях огромное распространение получили аммоноидеи совершенно иного облика, чем в палеозое, возникли белемноидеи. Усиливалось разнообразие двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Число брахиопод сократилось, но по-прежнему они играли ведущую роль. Возникли новые шестилучевые кораллы, новые систематические группы морских ежей, морских лилий, мшанок, фораминифер. Коренное изменение претерпели позвоночные. Широкое распространение получили пресмыкающиеся и поэтому нередко мезозойскую эру называют эрой пресмыкающихся.

Не менее своеобразным был органический 1мир суши. В его составе доминировали различные пресмыкающиеся, особенно динозавры. Появившиеся в конце триаса млекопитающие до конца мезозоя оставались мелкими и малочисленными и существенной роли не играли. Растительное царство также было своеобразным. Ведущая роль начинает принадлежать голосеменным, которые входили в состав так называемой мезофитной флоры.

В триасовом периоде еще некоторое время существовали единичные типичные для палеозоя группы. В это время заканчивают свое развитие спирифериды и оргоцератиты, а среди позвоночных--стегоцефалы. Продолжали развиваться каламиты и целый ряд споровых палеозойских растений. Однако на фоне их угасания быстро эволюционируют совершенно новые группы организмов.

В морских бассейнах широкое развитие в триасе получили цератиты (рис. 15.1). Первые представители этих аммоноидей появились еще в перми. Уже в начале триаса они достигли своего расцвета и также 'быстро стали вымирать в конце триаса. Это время было одн'им из самых драматичных в истории развития аммоноидей, которые оказались на грани полного исчезновения.

Для раннего триаса характерны Tirolites, Doricranites, в среднем триасе большим развитием пользовались Ceratites. Для среднего и особенно позднего триаса типичны Pinacoceras, a Tropites известны только в отложениях верхнего триаса.

Другие головоногие моллюски -- наутилиды, ортоцератиты и белемниты -- в триасе были распространены значительно меньше. Наутилиды представлены теми же подотрядами, что и в пермском периоде, но в триасе возникают новые роды. В триасе белемниты еще редки, и все они относились к отряду Aulacocerida.

Рис. 15.1. Характерные представители триасовых организмов Аммоноидей: 1а, 16, 1в -- Tirolites (Т,); 2а, 26 -- Doricranites (Т,); За, 36, Зв, de, М -- Ceratites (Тг); 4 -- Pinacoceras (Тз). Двустворчатые моллюски: 5 -- Monotis (Tz); 6 -- Pseudomono'Js (Тз); 7 -- Daonella (Тз); 8 -- Claraia (Ti);

9 -- Halobia (Тз). 10 -- морская лилия Encrinus. Амфибии: // -- Bethosuchus (Г,); 12 -- Mastodonsaurus (Тз). Хвойные: 13 -- Voltzia

Большого родового и видового разнообразия достигли в триасе двустворчатые и брюхоногие моллюски. У двустворох появился новый отряд Ostreina. Существенно изменился состав семейств. Многие виды родов Halobia, Daonella, Monotis, Claraia являются руководящими. Начался расцвет отряда Mesogastropoda. На смену четырехлучевым кораллам пришли шестилучевые. Первые склерактинии возникли в середине триаса.

Хотя в триасовом периоде продолжали существовать спирифериды, но доминирующая роль стала принадлежать совершенно другим брахиоподам -- теребратулидам и ринхонеллидам. Палеозойские мшанки доживали в триасе. Отряд Cyclostomata стал более разнообразным. Сильные изменения произошли среди иглокожих. Лишь некоторые архаичные морские лилии смогли дожить до конца триаса. В самом начале триаса появился новый подкласс Articulata, представители которого продолжают существовать и в наши дни. Древние морские ежи вьцмерли в конце палеозоя. Сохранились лишь единичные представители отряда Cidaroida, которые достигли значительного разнообразия позднее. В триасе возникли диадемовые ежи.

На рубеже перми и триаса вымерли фузулиниды, но в триасовом периоде среди фораминифер появились и стали доминировать нодозарииды. Более разнообразными стали морские позвоночные. Продолжали существовать лучеперые хрящекостные и цельнокостные рыбы. Костистые рыбы появились в среднем триасе. В раннем триасе возникли ихтиозавры, а в среднем -- плезиозавры.

Для триасового периода характерно большое разнообразие комплексов голосеменной растительности. Это гинкговые, цикадовые, беннеттитовые. В конце триаса возникли чекановскиевые. Изменился состав хвойных. Вместо древних представителей появились новые группы -- сосновые, араукариевые и кипарисовые. Большим развитием вновь стали пользоваться папоротники, роль которых в перми по сравнению с каменноугольным периодом снизилась.

Просторы суши и мелководные пресные бассейны были населены рептилиями, число которых постепенно возрастало, а количество ам'фибий, в частности стегоцефалов, уменьшилось. Среди последних в раннем триасе были распространены Berithosuchus, а в позднем -- Mas'todonsaurus. В триасе вымерли обычные для пермского периода зверообразные и котилозавры, на смену которым пришли новые группы -- динозавры и первые, млекопитающие.

15.3 Палеотектонические и палеогеографические условия

Триасовый период, 'подобно пермскому, характеризовался ярко выраженными геократическими условиями. При этом раннетриасовая эпоха, несмотря на события на рубеже перми и триаса, в тектоническом плане обнаруживает еще определенную преемственность от перми и позднего палеозоя в целом. Вместе с тем рассматриваемая эпоха отличается затуханием тектонической и магматической активности, что привело к тому, что горные сооружения Урала, Аппалачей, Западной и Центральной Европы, Передней и Центральной Азии и Восточной Австралии подвергаются интенсивному размыву и превращаются в невысокие возвышенности.

Сильная засушливость в триасе стала причиной накопления мощных толщ эвапоритов и исключительно огромного по площади распространения красно- и пестроцветных и гипсоносных осадков. Темп карбонатонакопления снизился. Это было связано не только с малой площадью морского осадконакопления, но и с высоким уровнем карбонатной компенсации в океане. Этот вывод основан на факте отсутствия карбонатных отложений в глубоководных прогибах, которые стали ареной формирования терригенно-кремнистых осадков.

Пангея II еще сохранила свою монолитность (рис. 15.2), несмотря на продолжающееся развитие внутриконтинентальных рифтовых систем в Южной и Восточной Африке, Центральном Индостане и на западе Австралии. Она простиралась от высоких широт Северного полушария До приполярных широт Южного полушария. Северный полюс располагался где-то на крайнем северовостоке Сибири, а южный -- в районе Тасмании. Обский межконтинентальный рифт на севере Западной Сибири и в Карском море

Рис. 15.2. Палеогеографическая реконструкция для триасового периода (по В. Е. Хаину и А. Н. Балуховскому, с дополнениями и изменениями). Условные обозначения см. на рис. 9.3

с его Енисей-Хатангским ответвлением был, видимо, связан с Южно-Анюйским океанским бассейном и представлял его окончание. К нему тяготела обширная область траппового магматизма Тунгусской синеклизы и Южного Таймыра. По-прежнему существовали Амуро-Охотский и Дунбэйско-Приморский бассейны Палеоазиатского океана, еще в позднем палеозое превратившиеся в апофизы Палеопацифики. Наиболее широким и глубоко вдававшимся в Пангею являлся, как и в позднем палеозое, Тетис, расчленявший ее на лавразийскую и гондванскую части. Он заполнялся в основном мелководными и преимущественно карбонатными осадками, за исключением осевого глубоководного прогиба, следовавшего из Горного Крыма к Большому Кавказу и далее в направлении Памира и довольно обширного бассейна к югу от Наньшаня и к западу от Южно-Китайской платформы. Сохранялся пролив между последней и Индосинийским микроконтинентом, а осевая зона Тетиса (теперь уже Мезотетиса) продолжалась по-прежнему к западу от этого микроконтинента на юг в Малакку. По северной окраине широтного глубоководного прогиба и всего Тетпса от Добруджи до Куньлуня и Циньлина простирается краевой вулканоплутонический пояс, а в его тылу в пределах Евразии расстилалось эпиконтинентальное море, достигшее наибольшей ширины во вторую половину эпохи. К северу морские осадки сменяются континентальными. Аналогичные условия существовали на западе и севере северо-американской части Лавразии, в Скалистых горах и Свердрупском бассейне, а также на южной, гондванской, окраине Тетиса в Северо-Восточной Африке, Аравии и Индостане.

Вместе с тем в пределах как лавразийской, так и гондванской частей Пангеи усиливались процессы рифтогенеза.

Мощный рифтогенез приводит к возникновению системы узких прогибов, протягивающихся от Ньюфаундленда до западного побережья Мексиканского залива. В них формировались терригенные морские осадки и лагунные эвапориты. К северу от плато Блейк, на южном продолжении внешней ветви рифтовой системы, распространены озерно-аллювиальные осадки мощностью до 3 км. В южной части рифтовой системы располагались впадины, заполняемые песчано-глинистыми, в том числе и угленосными, осадками. Сильное погружение охватило западную часть рифтовой системы. Мощность озерных, аллювиальных и дельтовых отложений превышает 5 км, и их накопление нередко прерывалось извержениями базальтов толеитового ряда.

В южной части Калифорнии и в Западной Сьерра-Мадрс* Мексики возникла островная дуга. Островодужные условия характерны и для Британской Колумбии, где вулканическая активность ослабела и стали формироваться карбонаты.

Крупный глубоководный бассейн занимал центральную и южную части Аляски. Вулканогенно-кремнистые и терригенно-кремнистые осадки этого бассейна формировались на продолжении тихоокеанской окраины.

Западную часть сегмента от Южной Аляски до о. Ванкувер на юге составлял микроконтинент Врангелия. В его пределах происходили мощные излияния как в подводных, так и в наземных условиях толеитовых и щелочных базальтов и трахитов, мощностью до 3 км. К востоку от Врангелии располагалась сравнительно узкая зона распространения андезитов и базальтов. Извержения происходили в подводных условиях и скорее всего носили характер островодужных.

Вдоль Арктическо-Североатлантической рифтовой системы морская трансгрессия проникла на юг, в Северное море, где обозначился ее осевой рифт, а также в Западную и Центральную Европу. В начале поздней перми возник огромный СевероморскоСреднеевропейский солеродный бассейн; широтным Англо-Датским порогом он делился на две впадины, а вдоль Датско-Польского рифтогенного прогиба временами соединялся с Тетисом. В теле Гондваны усилились погружения на востоке Африки и западе Мадагаскара, представлявших два борта южного рифтового бассейна, и на западе Австралии; в южных широтах расширилось распространение морских осадков.

В северо-западном сегменте современного Тихоокеанского кольца западная зона Корякского нагорья, а также Буреинский и Ханкайский массивы в западном обрамлении Сихотэ-Алиня в начале триаса продолжали развиваться в орогенном режиме с образованием на краю Сихотэ-Алиня вулканоплутонического пояса. В Корякин к востоку от края континента продолжала существовать возникшая в позднем палеозое вулканическая дуга. На месте Японских островов между окраиной материка и микроконтинентом Куросегава располагалось окраинное море Чичибу. Далее к югу вдоль восточной окраины Азии господствовали, вероятно, океанские условия, как и на востоке Корякин, Сихотэ-Алине и Сахалине.

Южный сегмент Тихоокеанской окраины представлен океанскими осадками и вулканогенно-терригенно-кремнистыми островодужными комплексами. Они распространены в Орегоне и Калифорнии. Наиболее глубоководными являлись кремнисто-глинистые толщи, распространенные в штатах Орегон и Вашингтон. Скорее всего они накопились ниже уровня карбонатной компенсации. Юго-восточнее находилась островная дуга Западной Сьерра-Мадре. Восточное этой дуги накапливались преимущественно глинистые и песчано-глинистые морские мелководные и глубоководные толщи.

В юго-западном сегменте Тихоокеанского кольца меланезийская окраина Гондваны, от Новой Гвинеи до Новой Зеландии, включая крайний северо-восток Австралии, представляла и в раннем триасе активную окраину андского типа, надстроенную краевым вулканоплутоническим поясом. Подобный пояс развивался и в Андах, но здесь он уже вступил в стадию угасания. Вдоль антарктической окраины Гондваны вероятно существование вулканической дуги. Вулканические дуги и окраинные моря продолжали развиваться и вдоль кордильерской окраины Северной Америки.

На востоке Лавразии располагались возвышенные равнины и горные массивы, разделенные крупными аккумулятивными низменностями. Суша рассекалась множеством речных систем, которые выносили обломочный материал в Польско-Германский, Баренцевоморский и бассейны Восточно-Европейской платформы.

Временами в озерных водоемах соленость возрастала, и тогда в их пределах накапливались эвапориты и красноцветные терригенные осадки, обогащенные гипсами и ангидритами.

С севера возвышенная равнина Восточно-Европейской плат-формы омывалась мелководным морем, смыкавшимся с морями Гиперборейской платформы. Расположенная на юге озерно-аллювиальная низменность неоднократно подвергалась затоплению морскими водами. В разрезе чередуются морские и континентальные песчано-глинистые отложения. Эта обширная низменность вплотную примыкала к Уральским горам. Среднегорная область Урала с остаточными предгорными прогибами, заполнявшимися трубообломочными толщами, отделяла Восточно-Европейскую платформу от Западной Сибири. В пределах последней располагалась озерно-аллювиальная низменность. В сохранившихся рифтовых впадинах Западной Сибири накопление терригенных осадков сопровождалось вулканическими извержениями, синхронными <; рифтовым вулканизмом Сибирской трапповой провинции.

Общая тектоническая и физико-географическая обстановка среднетриасовой эпохи была сходна с раннетриасовой, однако в течение среднего триаса начинают развиваться тенденции, которые в дальнейшем приведут к большим изменениям. Так, отмечается расширение расклинивавшего Пангею II залива океана Тетис, достигавшего крайнего запада Средиземноморья, и одновременно расчленение его средиземноморской части на блоки карбонатных платформ и более глубоководные прогибы с тонкими и карбонатными, кремнистыми и глинистыми осадками и проявлениями вулканизма изменчивого состава, в том числе повышенной щелочности. Наиболее значительные из этих прогибов простирались по периферии Адриатического выступа Гондваны. в Сицилии и Калабрии (Италия) и Динаридах (Югославия); последний прогиб прослеживается далеко на восток, вплоть до северной Анатолии (Турция) и даже дальше; он характеризуется особенно мощным и пестрым по составу вулканизмом, а также интрузивной деятельностью. По-прежнему существует Крымско-Кавказский глубоководный прогиб с его продолжением в Центральный Памир и Тибет и далее к юго-востоку и вулканоплутоническим поясом в северном обрамлении.

К северу от Тетиса, в пределах Западной и Центральной Европы, Причерноморья, Предкавказья, Прикаспия и западного Турана, продолжал располагаться обширный солоноватый эпиконтинентальный бассейн, связанный теперь уже несколькими проливами (Бургундский, Мораво-Силезский, Восточно-Карпатский) с Тетисом. На севере Европы аналогичный бассейн охватывал

Баренцево море со Шпицбергеном и Землей Франца-Иосифа и Тимано-Печорскую низменность. На западе он продолжался вдоль северной окраины Северной Америки, сливаясь в районе Аляски с морем Кордильер, а на востоке простирался по северной периферии Азии, переходя в ее обширную Верхояно-Колымскую пассивную окраину, унаследованную от более ранних эпох. Но большая часть площади Северной Америки, Восточной Европы, Западной и Восточной Сибири оставалась сушей с отдельными очень неглубокими впадинами (Днепровско-Донецкая и др.), заполнявшимися континентальными осадками. Морские воды проникают, однако, в Енисей-Хатангский и Вилюйский заливы.

Континентальные условия и денудация господствуют почти на всей площади Гондваны, где происходит выработка гондванской поверхности выравнивания. Исключение составляют узкая и прерывистая полоса развития морских осадков вдоль западного побережья Южной Америки, аналогичные полосы -- вдоль западных побережий Австралии и Антарктиды и более обширные заливы восточного Алжира и Туниса, а также Аравии, оба с водами повышенной солености.

Во второй половине триаса в пределах Африканской платформы стали возникать понижения, которые оказались занятыми озерами. Морские бассейны располагались на севере и вдоль восточной окраины материка. В Алжиро-Тунисском, Нильском и Танзанийском бассейнах в условиях нормальной солености отлагались разнозернистые песчаные и алевритовые толщи. Невысокий горный кряж находится в Атласе. Аналогичный массив располагался в Капской области.