Девонский период

Контрольная работа

по геологии

"Девонский период"

Девонская система была установлена в 1839 г. А. Седжвиком и Р. Мурчисоном на территории Англии, в графстве Девоншир, по имени которого и была названа.

1. СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ И СТРАТОТИПЫ

Расчленение девонской системы было проведено в Арденнах на территории Бельгии, Франции и Рейнских Сланцевых гор в Германии. Девонская система подразделяется на три отдела (табл. 1).

Девонский период начался 408 (по данным французских геологов 410) млн лет назад и закончился 360 млн лет назад. Следовательно, продолжительность периода составляет около 50 млн дет.

Граница между силуром и девоном в настоящее время является единственной официально принятой Стратиграфической комиссией Международного геологического конгресса. Верхняя граница официально не утверждена. Ввиду того что в начале девонского периода продолжалась обширная регрессия, начавшаяся еще в силуре, возникло множество разнообразных фациальных обстановок с разнохарактерной фауной. Это сильно затрудняет расчленение и сопоставление разрезов. Ввиду этого ярусное деление нижнего девона Рейнской области основано на морской фауне, а соответствующих по возрасту отложений Англии -- на остатках рыб, встречающихся в лагунно-континентальных отложениях. Жединский ярус, названный А. Дюмоном в 1848 г. по р. Жедин в Арденнах, объединяет нижние слои девона Арденнско-Рейнской области. Они представлены прибрежными фациями и трансгрессивно залегают на отложениях кембрия (отсюда вытекают трудности в определении точной границы с силуром). В стратотипе нижняя часть представлена конгломератами Фепан мощностью 10--40 м, аркозами Эбб мощностью 30 м и сланцами Мондрешон с прослоями песчаников. В песчаниках и сланцах находятся богатые комплексы брахиопод. В верхней части располагаются красные и бордовые сланцы с небольшими известковыми конкрециями, появляются прослои красных и зеленых песчаников и кварцитов. Общая мощность около 750 м. Они охарактеризованы остатками рыб.

Название «зигенский ярус» впервые употребил Э. Кайзер,, обозначив им в Рейнских Сланцевых горах граувакки. Наиболее полно зигенские граувакки представлены в области Зигерланд, где. развиты лагунные и прибрежно-морекие фации с остатками рыб, двустворчатых моллюсков и брахиопод. Мощность отложений в стратотипическом разрезе составляет 4000 м.

Эмский ярус установлен К. Дорлодо в 1900 г. в местечке Эмс вблизи Кобленца в Рейнской области. Отложения этого яруса представлены толщей песчаников, кварцитов и сланцев с прослоями вулканических пород. Мощность достигает 2000 м. В слоях встречаются скопления брахиопод, двустворчатых моллюсков и изредка кораллов. Ранее зигенский и эмский ярусы объединялись в один ярус„ который назывался кобленцским. Однако согласно решению Международной страти графической комиссии нижний девон ныне принимается в объеме трех ярусов.

Таблица 1

Общие стратиграфические подразделения девонской системы

Эйфельский ярус назван А. Дюмоном в 1848 г. по Эйфельским горам, где находится стратотипический разрез. Объем яруса видоизменен и после работ М. Дюссельдорфа в 1937 г. принят в объеме кальцеоловых и верхнекультриюгатовых лаупхерских слоев со стратотипом в Веттерльдорфском разрезе Эйфельских гор. Здесь обнажается толща мергелей, плитчатых известняков, известковых песчаников и кораллово-строматопоровых известняков, мощностью около 450 м. В толще в большом количестве встречаются ксрраллы родов Favosites, Calceola, Damophyllum и остатки цефа-лопад.

Живетский ярус выделен в Арденнах Омалиусом д'Аллуа в 1839 г. Название происходит от г. Живе, расположенного в Северной Франции. Этот ярус объединяет отложения, охарактеризованные стрингоцефаловыми брахиоподами, присутствием корал-лоз и реже трилобитов. Слагается ярус известняками и известковыми сланцами, органогенными и органогенно-обломочными известняками.

Франский ярус установлен в 1862 г. Омалиусом д'Аллуа в Бельгии. Название получил от дер. Фран близ г. Кувена. Встра-тотипичеоком разрезе слагается сланцами и рифовыми коралло-во-строматопоровымн известняками, мощностью около 500 м. Охарактеризован брахиоподами, кораллами и двустворчатыми моллюсками.

Фаменский ярус впервые выделен в Арденнах А. Дюмоном в 1855 г. Название получил от местности Фамен в Бельгии. Здесь развиты песчаники, сланцы с прослоями известняков. В страто-типической местности характеризуется большой изменчивостью. В морских отложениях присутствуют кораллы и брахиоподы, а в лагунных -- остатки рыб и отпечатки растений.

В последние годы многие исследователи предлагают вместо же-динского и зигенского выделять лохковекий и пражский ярусы, установленные в разрезах Баррандова синклинория в Богемском массиве в Чехии. Здесь же находится признанная граница девона и силура, проводимая между пшидольским и лохковским ярусами.

2. ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР

В конце раннего палеозоя произошло вымирание, а в ряде случаев простое угасание многих групп организмов, некогда широко распространенных на Земле. После них возникли новые группы животных и растений, которые и определили облик органического мира позднего палеозоя. Главное отличие состояло в том, что жизнь стала развиваться не только в морях и пресноводных бассейнах, но и на суше. В позднем палеозое широко расселились наземная растительность и сухопутные позвоночные. Вместе с тем жизнь в морях продолжала эволюционировать. Появились дервые. аммоноидеи с простой лопастной линией, достигли расцвета четырехлучевые кораллы, мшанки, фузулиниды, некоторые отряды замковых брахиопод.

В изменении состава органического мира на рубеже раннего и позднего палеозоя повинны не только поступательное эволюционное развитие, но главным образом изменения условий среды обитания. Эти изменения были вызваны интенсивными проявлениями тектонических движений, изменениями палеогеографических обстановок, состава атмосферы и космическим воздействием.

Органический мир морей в целом был более разнообразен, чем в силуре. Характерной особенностью девона является преобладающее, развитие разнообразных рыб. Нередко его даже называют периодом рыб. В это же время началось угасание граптолитов, цистоидей, трилобитов и наутилоидей. Широко распространены были переживавшие период своего расцвета замковые бра-хиоподы, четырехлучевые кораллы, табуляты, морские лилии. Наиболее характерные организмы представлены на рис. 1.

Количество родов замковых брахиопод в девоне достигло максимального значения за все время их существования. Особенно разнообразны спирифериды (Euryspirifer, Cyrtospirifer), атфи-пиды (Atrypa, Karpinskia), ринхонеллиды (Hypothyridina, Junan-nella, Ladogia) и теребратулиды. Широко распространились представители надсемейства продуктит. Брахиоподы, отличающиеся богатством видов и быстрой изменчивостью во времени, являются самой важной группой, используемой при детальном расчленении девонских отложений.

В девонском периоде широкое развитие получили также аммо-ноидеи. Они длительное время, вплоть до конца мезозоя, были одной из самых распространенных и важных в стратиграфическом отношении групп морских животных. В начале девона появились агониатиты (Timanites) и гониатиты (Tornoceras). В начале позднего девона возникли Clymenia, которые по типу лопастной линии и форме раковины были сходны с гониатитами, но отличались тем, что сифон у них был приближен к спинной стороне. Их жизнь была короткой, и уже в конце девона климении исчезли.

Одновременно с развитием аммоноидей происходило угасание другой группы головоногих моллюсков -- наутилоидей. Особенно быстро вымирали представители наутилоидей, обладавшие прямой раковиной.

Дальнейшее развитие получили кораллы. Хотя по сравнению с силуром количество табулят уменьшилось, но большое значение стали приобретать четырехлучевые кораллы (Calceola). Последние вместе с мшанками и строматопороидеями принимали участие в построении рифов.

Среди беспозвоночных были широко развиты также ракоскорпионы, остракоды, тентакулиты, морские лилии, бластоидеи, ре-цептакулиты, губки, фораминиферы, древние морские ежи, двустворчатые и брюхоногие моллюски и особенно конодонты. Последние имеют важное стратиграфическое значение.

Рис. 1. Характерные представители девонских организмов: Брахиоподы: / -- Karpinskia; 2 -- Euryspirifer; За и 36 -- Stringocephalus; 4 -- Cyrtospirifer; 5а к 56-- Hypothyridina. Климении: 6 -- Clymenia. Агониатиты: 7-- Timanites. Гониатиты: 8 -- Tornoceras; 9 --Anarcestes. Криноидеи: 10 -- Cup-ressocrinus. Кораллы: 11 -- Calceola. Двоякодышащая рыба: 12 -- Dipterus. Кистеперая рыба: 13 -- Holoptychius. Земноводные: 14 -- Ichthyostega. Ринио-фиты: 15 -- Psilophyton; 16 -- Asteroxylon; 17 -- Rhynia

Все возрастающее значение стали приобретать позвоночные. Среди них главенствующее положение занимали рыбы: панцирные, хрящевые и костные, -- а также бесчелюстные рыбообразные организмы. У панцирных или пластинокожих рыб голова и передняя часть туловища были покрыты мощным панцирем из твердых крупных пластин. Они вели малоподвижный образ жизни. Хрящевые или акуловые появились в середине девона, но новый расцвет испытали в мезозое. Большим разнообразием обладали костистые рыбы, среди них многочисленные представители кистеперых, лучеперых и двоякодышащих (Dipteris). Кистеперые рыбы (Holoptychius) обладали веретенообразным телом и массивными плавниками, которые не только- служили средством плавания, но и помогали перемещаться по дну. Сходство скелетов плавников кистеперых рыб со скелетами конечностей земноводных дало основание считать их предками земноводных животных.

Девонские моря были населены разнообразными водорослями, причем известковые водоросли вместе с кишечнополостными принимали участие в строительстве рифовых тел.

Считается, что крупная регрессия на рубеже силура и девона активизировала выход растений на сушу и способствовала их ¦быстрому расселению и приспособлению <к наземному образу жизни. В раннем и среднем девоне на суше господствовали риниофи-ты, которые росли в основном в заболоченных ландшафтах. В конце девона риниофиты повсеместно вымерли. В среднем девоне вместе с риниофитами существовали уже все основные группы споровых растений. Это плауновые, членистостебельные и папоротники, а в конце девона появились и первые представители голосеменных; многие из кустарниковых превратились в древовидные. Большим распространением в позднем девоне пользовались представители разноспорового папоротника Archaeopteris, поэтому нередко позднедевонскую флору называют археоптерисовой.

Наземная растительность в основном развивалась в приморских областях, чему весьма благоприятствовал мягкий теплый и влажный климат. Более удаленные от моря части континентов в это время были лишены растительности.

3. ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

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, Циляньшане и Катазии, на западе Лахланской 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 каледонид 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-Тяньшаньском бассейнах, а также в осевой зоне Урало-Охотского пояса, простиравшейся через Зайсан, Южную Монголию, Большой Хинган и кулисообразно 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. 2 и 3).

В 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 Лавруссии 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 гранитоидов. 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 девона соленость морских вод стала нормальной и эвапоритовое 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.

Рис. 2. Положение материков и океанов в девонском периоде (по Л. П. Зоненшайну, с дополнениями).

Регрессия охватила и восточную часть Лавруссии. Балтийско-Московский бассейн в раннем девоне превратился во внутриконтинентальный, 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 низкогорья располагались только на северо-западе, где 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 эвапориты продолжали осаждаться в центральной, западной и южной областях платформы. Наряду с этим происходило формирование относительно глубоководных битуминозно-кремнистых 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 скдадчато-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.

Рис. 3. Палеотектоническая реконструкция для раннего девона (проекцияскому). Условные обозначения

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 эвапоритовые 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-Саян-ской области, и эквивалентной акадской эпохе Северной Америки и лигерийской Западной Европы. С востока и юго-востока Казахстания 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 Циляныпаня с молассовым прогибом перед нею. Западнее располагался Таримский континент, а юго-восточнее 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 Индосинийский 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 таббераберской.

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, обусловленной общим повышением уровня Мирового океана (рис. 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.

Рис. 4. Палеотектоническая реконструкция для позднего девона

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 субдукции океанской литосферы.

В пределах Урала расширились островные поднятия и шельфовая 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-Зайсанская, 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 андезитового вулканизма в ОбьЗайсанской, 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 андезитриолитовый 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. 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-Днепровско-Донецкой и субмеридиональной Баренцевско-Каспийской. Процесс рифтогенеза усилился, и на востоке Сибирского континента возникли Вилюйский рифт и рифты Верхояно-Колымской области (см. рис. 4). И в Восточной Европе, и в Сибири рифтогенез 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.

4. КЛИМАТИЧЕСКАЯ И БИОГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ

Климатическая зональность в девонском периоде была более четкой, чем в начале палеозоя. В течение раннего и среднего девона Урал и прилегающие области Восточно-Европейской платформы располагались в экваториальном поясе, где среднегодовые температуры составляли 28-31С. В Закавказье в это время средние температуры изменялись в пределах 23--28°С, что соответствует тропическому поясу. Аналогичные температуры существовали в Западной Австралии, что установлено по изотопам кислорода и углерода в кальцитовых раковинах брахиопод.

Исходя из широкого распространения индикаторов тропического и экваториального климата, можно предполагать, что на всех материках в девоне существовал высокий температурный режим. По степени увлажненности выделяются аридные и гумидные пояса, разделенные зонами переменно-влажного климата (рис. 5). В пределах аридной области развиты континентальные гипсоносные и карбонатные красноцветы, эоловые фации, а также высокомагнезиальные карбонаты, доломиты и эвапориты.

В среднем девоне аридный климат господствовал на значительной части Канады. Соленакопление кроме Аппалачского и Виллистонского бассейнов происходило на территории провинций Альберта и Саскачеван, в бассейне р. Маккензи. В позднем девоне границы аридного пояса оконтуриваются развитием эвапоритовой формации.

Показателями высокой засушливости в среднем и позднем девоне в Восточной Европе, Сибири и на Китайско-Корейской платформе были не только типичные аридные красноцветы, слои каменной соли и гипса, разнообразные сульфатно-карбонатные осадки, пролювиальные и эоловые фации, но и наличие на поверхностях микрослоистых песчаников и доломитов следов усыхания и выделения кристаллов гипса и соли. Толщи каменной соли известны в Припятской, Днепровско-Донецкой и Московской впадинах. В связи с нарастанием трансгрессии аридность ослабевает и засушливость становится сезонной. Именно в результате господства такого климата образовались весьма пестрые по составу толщи, когда сульфатно-эвапоритовые слои многократно сменяются пачками органогенных известняков, а на приморских низменностях аридные красноцветы переслаиваются с толщами каолинитовых глин, сидеритами и шамозитовыми рудами.

На ослабление аридности в Казахстане указывает появление красноцветов аллювиального и озерного происхождения, в которых присутствуют прослои тонких и хорошо отсортированных кварцаркозовых и кварцполевошпатовых песков.

Аридные красноцветы, сульфатно-карбонатные и эвапоритовые осадки были широко распространены в Сибири. В Тунгусской впадине и в Хатангском прогибе в лагунно-континентальных условиях формировались красноцветы со слоями доломитов, гипсов, ангидритов каменной и калийных солей. Крупные солеродные лагуны находились на западе и северо-западе Анабарского массива. Широко развиты эвапориты в Вилюйской впадине.

В связи с нарастанием увлажнения в конце девона в Восточной Сибири проявляются слои, обогащенные гидрооксидами железа и оксидами марганца. Среди континентальных пестроцветных терригенных толщ появляются пласты кварцевых песчаников и алевролитов и горизонты, обогащенные конкрециями сидерита и фосфоритов.

На значительных пространствах Южно-Американского, Африканского и Австралийского континентов господствовали аридные тропические условия. Именно в таких условиях были сформиро-ваны континентальные гипсоносные и карбонатные красноцветы, сульфатно-карбонатные и эвапоритовые толщи. Лишь в некоторых районах Гондваны, в частности в центральных районах Уругвая, в Аргентине и на юге Австралии, в раннем девоне господствовали гумидные условия. Здесь широким распространением пользовались мономиктовые и олигомиктовые толщи, нередко содержащие остатки влаголюбивых растений. Глины в основном каолинитового состава.

На протяжении девона гумидный климат господствовал на крайнем северо-западе Северо-Американского континента, на Урале, на юге и северо-востоке Азии, на северо-востоке Африки. Во всех перечисленных регионах в морях накапливались рифогенные известняки, располагались рифовые массивы, а мелководные участки все время сохраняли нормальную соленость морских вод. Континентальные осадки представлены сероцветными толщами, обогащенными каолинитом. Много остатков папоротниковых, имеются прослои угля, в частности на Аляске, о. Батхерст в Канадском Арктическом архипелаге. Углистые сланцы и тонкие терригенные породы, обогащенные углистыми частицами, известны на Тимане, в Юго-Восточной Азии.

По режиму увлажнения в Евразии удается выделить и область с переменным увлажнением. Такой климат господствовал в Лав-руссии, Казахстане и Сибири.

Экваториальные условия были свойственны Тиману, Уралу, Алтае-Саянской области и Южному Китаю. На Северо-Американ-ской платформе экваториальные условия предположительно существовали на юге США и на севере Мексики, а в Австралии -- в ее северо-восточной части.

Регрессия в раннем девоне, когда возникло множество изолированных и полуизолированных бассейнов, способствовала обособлению фаунистических комплексов. В среднем и позднем девоне общение между морями стало более свободным и разница между комплексами организмов стала менее заметной.

На территории Евразии выделяется Урало-Тяньшаньская провинция, соответствующая экваториальному поясу. Она характеризовалась развитием кораллово-строматопоровых рифов, многочисленными скоплениями брахиопод. В тропических условиях развивалась фауна Арденно-Рейнской, Салаиро-Алтайской провинций, а в несколько более умеренных условиях -- комплексы Арктической провинции. Последняя, охватывая Таймыр и Верхояно-Чукотский регион, протягивалась на территорию Аляски. Во всех перечисленных провинциях отсутствуют крупные рифовые постройки, меньше кораллов, однообразнее видовой и родовой состав другой фауны. В конце среднего девона обособившаяся Алтае-Саянская провинция имела тесную связь с Монголо-Охотской и Китайской провинциями. На протяжении всего девона существовала Джунгаро-Балхашская провинция и только в позднем девоне обособилась Восточно-Европейская. Кроме перечисленных выделяются Кордильерская, Аппалачская, Австралийско-Новозеландская и Мальвино-Кафская провинции. Последняя охватывала территорию Южной Америки и юг Африки.

Перечисленные провинции характеризуются развитием эндемичных родов и видов, а временами и семейств брахиопод, кораллов и строматопор.

5. ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Специфика палеогеографических и палеотектонических условий предопределила формирование и локализацию экзогенных полезных ископаемых. В зонах влажного климата формировались самые древние в истории Земли угольные пласты. Месторождения этого возраста известны на о. Медвежий в Норвегии, на Тимане и северо-востоке Кузнецкой впадины (месторождение Барзас). На Тимане распространены битуминозные сланцы. Девонский возраст имеют важные нефтегазоносные горизонты Волго-Уральской и Тимано-Печорской областей, Припятского прогиба, месторождений Канады, США, Амазонской впадины и Сахары.

Осадочные месторождения железных руд известны в Татарии, на Урале, в Аппалачах, Испании, Турции. Месторождения девонских бокситов формировались на восточном склоне Северного и Южного Урала и на Тимане.

В зонах аридного климата накапливались мощные толщи калийных солей. Наиболее крупные месторождения их имеются в провинции Саскачеван в Канаде и в Белоруссии.

С вулканическими проявлениями девонского возраста связаны залежи медноколчеданных руд восточного склона Урала и северного склона Кавказа, преобладающая часть колчедано-полиметаллических месторождений Рудного Алтая; железомарганцевых и свинцово-цинковых месторождений Атасуйского района Центрального Казахстана. К умеренно кислым интрузиям приурочены железные руды гор Благодать и Высокая на Урале, которые ныне полностью выработаны, месторождения Темиртау в Казахстане и Тельбес на юге Сибири.

В девонском периоде образовалась большая часть алмазоносных кимберлитовых трубок Сибирской платформы и Архангельской области (северо-восток Восточно-Европейской платформы).