КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ПЕРИОД (СИСТЕМА)

КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ПЕРИОД (СИСТЕМА) - С
Каменноугольная система установлена в 1822 г. В.Конибиром и В.Филлипсом в Западной
Европе. Свое название система получила по наличию в ее составе большого количества пластов
каменного угля. Сокращенно система называется карбоном и делится на три отдела.
Продолжительность каменноугольного периода 74 млн. лет, начался 360 млн. лет, закончился
период 286 млн. лет назад.
Подразделение каменноугольной системы на отделы и ярусы в различных странах проведено
по-разному ввиду больших отличий в геологической истории и в составе отложений.
Россия
Отдел
Верхний Сз
Средний С2
Нижний Ci
Ярус
Гжельский C3g
Касимовский С3к
Московский С2m
Башкирский С2b
Серпуховский C1s
Визейский C1v
Турнейский C1t
Западная Европа
Отдел
Ярус
Верхний
Стефанский
(Силезский) С2
Америка
«Система»
Пенсильванская
Вестфальский
Нижний
(Динантский) C1
Намюрский
Визейский
Турнейский
Миссисипская
Из-за отсутствия утвержденной на Международном геологическом конгрессе вновь
предлагаемой стратиграфии карбона авторы приводят ранее известную схему (табл. 9).
Турнейский ярус получил название от г. Турне в Бельгии. Он был выделен К. Конкином в
1842 г.
Визейский ярус назван по г. Визе в Бельгии. Выделен К. Дюроком в 1882 г.
Стратотипической местностью серпуховского яруса является центральная часть ВосточноЕвропейской платформы. Свое название ярус получил в 1890 г. от г. Серпухова по предложению
С.Н.Никитина как эквивалент нижнего намюра.
Башкирский ярус был установлен С.В.Семихатовой в 1934 г. в Горной Башкирии, где в нем
имеются обильные остатки аммоноидей.
Московский ярус был установлен в 1890 г. С.Н. Никитиным в Подмосковье. Справедливости
ради надо отметить, что впервые это название было предложено еще Р.Мурчисоном для
известняков с остатками брахиопод карбона, широко распространенных в Подмосковье.
Касимовский ярус в качестве самостоятельного горизонта был установлен В.М. Даньшиным
в 1947 г.
В конце XIX в. С.Н.Никитин в качестве самостоятельного выделил гжельский ярус (от
г.Гжель в Подмосковье).
Характерные разрезы каменноугольных отложений представлены на схемах VI и VII, цв. вкл.
Органический мир
В каменноугольном периоде широко развивается наземный растительный мир. Он
представлен различными группами споровых растений: членистостебельными, плауновидными и
папоротниками.
Наряду с ними развиваются и получают значительное распространение представители более
высокоорганизованных групп голосеменных растений - это семенные папоротники и
кордаиты. Последние к концу карбона занимают господствующее положение. Большое
развитие
в
карбоне
получили
древовидные
хвощевидные,
плауновидные
и
папоротниковидные формы.
Суша на обширных пространствах была покрыта настоящими лесами. Хвощевидные или
членистостебельные представлены древовидными формами - каламитами (Calamites) и
клинолистами с тонким стеблем.
Плауновидные растения составляли группу чешуйчато ствольных - крупные древовидные
формы со стволами высотой несколько десятков метров - лепидодендроновые. Из них наиболее
распространены Lepidodendron и Sigillaria.
В расцвете были настоящие и семенные папоротники: многие из них были древовидными Pecopteris. В Южном полушарии (Гондвана) семенные папоротники были представлены в
основном родами Glossopteris и др.
Флора карбона называется "антракофитом". Каменноугольная растительность, отмирая и
захороняясь, образовывала крупнейшие в истории Земли скопления угля.
Для морей карбона характерно бурное развитие фораминифер, которые иногда играли роль
породообразующих организмов (фузулиновые известняки). Следует отметить отряд Fusulinida крупные фораминиферы, особенно значительные скопления которых наблюдаются в Поволжье.
Из других беспозвоночных в карбоне имели большое значение некоторые четырехлучевые
кораллы - Lonsdaleia, Caninia и табуляты - Chaetetes, Syringopora, Michelinia.
Некоторые группы плеченогих достигли в карбоне расцвета. Особенно типичны
продуктиды - Productidae и спирифериды - Spiriferidae. Многочисленны морские ежи. Нередко
на морском дне возникали заросли криноидей.
Большое стратиграфическое значение, особенно для нижнего карбона, имеют
конодонты, среди которых в карбоне возникло много новых родов. Наиболее предпочтительный
уровень проведения границы между девоном и карбоном - основание конодонтовой зоны
Siphonodella sulcata.
Из головоногих моллюсков следует упомянуть отряд аммоноидей с простым строением
перегородок - гониатиты и агониатиты. Лопастная линия и скульптура раковины гониатитов
усложняются.
Обильными были двустворки и гастроподы. Двустворки заселяли не только моря, но и
пресноводные бассейны. Подобное распространение имели мельчайшие ракообразные остракоды.
Благоприятные климатические условия и пышная растительность определили обилие
наземных членистоногих: пауков, скорпионов, тараканов, стрекоз (иногда с размахом
крыльев до 1 м). В морях карбона обитали многочисленные рыбы.
Разнообразные земноводные (стегоцефалы) населяли берега озер, заросли лесов.
В конце карбона стегоцефалы дали начало первым пресмыкающимся - рептилиям.
Прогрессивные черты рептилий (роговой покров, предохраняющий организм от потери влаги;
размножение яйцами, откладываемыми на суше) позволили им проникнуть в глубь континентов.
Для стратиграфии морских отложений карбона наиболее важны конодонты,
фораминиферы, (фузулиниды), гониатиты и брахиоподы. Определение возраста
континентальных отложений основано на изучении остатков растений, а также комплексов спор и
пресноводных двустворок.
Структуры земной коры и палеогеография
В карбоне в пределах современных континентов продолжали существовать Лавренция,
Сибирская и Китайская платформы и суперплатформа Гондвана. Между ними располагались
Аппалачская геосинклиналь, Средиземноморский, Урало-Монгольский и Тихоокеанский
геосинклинальные пояса.
После затишья в девоне земная кора охватывается новой волной тектонических движений,
составляющих герцинскую эпоху тектоногенеза или герцинскую складчатость (от древнего
названия Герциния - горы Гарц на территории Германии).
Обычно выделяются следующие фазы герцинской складчатости. Первая из них (D3-C1)
бретонская фаза проявилась ограниченно в конце девона. Она закрыла Иннуитскую
геосинклиналь. Судетская фаза прослежена в конце раннего карбона. Наиболее значительно она
проявилась на севере Средиземноморского геосинклинального пояса, на территории
Аппалачской геосинклинали и Урало-Монгольского пояса. Поэтому в этих регионах и
прилегающих к ним частям платформ средний и верхний карбон представлены молассами, часто
континентальными и угленосными, выполняющими краевые и межгорные прогибы. Астурийская
фаза проявилась в конце среднего карбона; уральская - в начале ранней перми; за-альская - в
конце ранней - начале поздней перми и пфальцская - в конце перми - начале триаса.
Герцинская складчатость закрыла ряд геосинклинальных областей и почти полностью УралоМонгольский пояс. Значительно сократившийся после герцинской складчатости Средиземноморский геосинклинальный пояс обычно называют геосинклинальной областью Тетис.
Все платформы Северного полушария вместе с примкнувшими к ним герцинидами слились в
одну огромную платформу (суперплатформу) Лавразию. Герцинская складчатость привела к
увеличению размеров Гондваны в результате отмирания геосинклинального режима на юге гор
Атлас и в горах на востоке Австралии.
Герцинская складчатость сопровождалась интенсивным эффузивным и интрузивным
магматизмом, с которым, в свою очередь, связано образование месторождений полезных
ископаемых. Оживились тектонические движения в областях более древней складчатости. В
смежных с герцинидами частях каледонид эти движения сопровождались излиянием эффузивов и
внедрением интрузий. Для областей герцинской складчатости очень характерны краевые прогибы,
которые формировались в орогенную стадию развития геосинклиналей по их границе с
платформами. В связи с тем, что первые фазы герцинской складчатости были очень сильными и
на планете преобладали явления сжатия земной коры, рифтогенез для карбона и самого начала
ранней перми не характерен. Исключение в этом отношении представляет Припятско-Донецкий
авлакоген.
Регрессия, начавшаяся в конце девона, была продолжительной и устойчивой в пределах
Гондваны,
где
континентальная
обстановка
сохранялась
на
протяжении
всей
раннекаменноугольной эпохи. На северных материках в начале карбона снова началась
трансгрессия, которая помимо до-кембрийских платформ охватила некоторые участки каледонид,
значительно выровненных денудацией. Моря заняли часть каледонид на территории Англии,
восточную большую часть Восточно-Европейской, западную часть Северо-Американской
(Канадской) платформ и небольшой участок Сибирской платформы, примыкающий к Енисею.
Начиная с конца раннего карбона, по мере развития складчатости и горообразования обширные
области в геосинклиналях освободились от моря. Одновременно постепенно освободились от
моря все платформы Северного полушария. Исключением является Восточно-Европейская
платформа, где до конца периода сохранилось море, лишь немного уменьшенное в размерах. На
Сибирской, Китайской и Канадской платформах к концу карбона господствовала суша. На
Гондване, наоборот, площадь моря расширяется и морские воды проникают в бассейн
р.Амазонки, на север Африки и юго-запад Австралии.
В раннем карбоне еще не наблюдается резкой дифференциации на климатические пояса. Широкое развитие влаго- и теплолюбивой лепидодендроновой флоры свидетельствует о равномерном
и влажном климате большей части поверхности Земли. Во второй половине карбона обнаруживаются отчетливые различия между лепидодендроновой флорой вестфальской (приэкваториальной)
флористической области, с одной стороны, и тунгусской (северной умеренной) и глоссоптериевой
(южной умеренной) флорами - с другой.
В вестфальской области климат был влажный и теплый, а в тунгусской и глоссоптериевой
областях - умеренный и холодный. К такой дифференциации климата привели процессы горообразования и регрессии. В конце карбона и начале перми на Гондване произошло обширное оледенение.
Полезные ископаемые
Главная особенность каменноугольного периода - обширное угленакопление, которое происходило как в краевых и межгорных прогибах герцинид, так и на платформах. Угли карбона составляют почти 30% мировых запасов. Главнейшие месторождения каменного угля в пределах бывше-
го СССР - Донецкий, Карагандинский, Кизеловский, Подмосковный, Экибастузский и другие
бассейны. К карбону относятся также нижние горизонты Кузнецкого, Минусинского и Тунгусского бассейнов. В Западной Европе такой возраст имеют месторождения угля Польши, Чехословакии, Германии, Бельгии, Франции и Англии, образующие так называемый "угольный канал Западной Европы", а также Астурийский бассейн в Испании. На территории США к карбону относятся
Аппалачский и Пенсильванский бассейны.
Свыше половины запасов нефти Волго-Уральской провинции приурочены к карбону. Такой
же возраст имеет Оренбургское месторождение газа.
Раннекаменноугольными являются Тихвинское и Северо-Онежское месторождения бокситов. Среднему и нижнему карбону принадлежат месторождения бокситов Китая. В карбоне
образовались свинцово-цинковые месторождения хр. Каратау, других районов Средней Азии,
медные руды Джезказгана, месторождения железа горы Магнитная, Канарское, Сарбайское и
Соколовское и золоторудные месторождения Урала.