9.3. Палеотектонические и палеогеографические условия

К началу кембрия материки, точнее древние платформы, Южгной Америки, Африки, Индостана, Антарктиды соединились в суперконтинент Гондвану, просуществовавший до середины юрского периода. Произошло это благодаря замыканию морских, часто глубоководных бассейнов небольшой ширины, существовавших в позднем рифее и венде (см. гл. 7 и 8). Выполнявшие их осадки и вулканиты испытали в конце венда складчатые деформации, некоторый метаморфизм, внедрение, гранитов, превратившись тем самым в складчатые горные системы, перед которыми местами, например в Южной Америке (в основном в Бразилии), Африке (от Сахары до Намибии) и Аравии, образовались предгорные прогибы, в 'позднем венде и раннем кембрии заполнявшиеся за •счет размыва этих сооружений обломочными образованиями — молассами, большей частью континентальными и красноцветными. В некоторых районах тех же континентов в раннем кембрии продолжался кислый наземный вулканизм.

На севере (в современных координатах) Гондвана простиралась много дальше, чем предполагалось первоначально, включая юго-западную периферию Северной Америки от Флориды до Ньюфаундленда, Западную и Центральную Европу вплоть до линии, идущей от Южной Англии через Чехию и Словакию до Южной Болгарии и далее, охватывая Турцию, Аравийский полуостров, Закавказье, Иран, южную половину Афганистана. Вся эта широкая полоса причленилась к древним ядрам Гондваны также благодаря орогенезу конца докембрия (байкальскому, кадомскому, панафриканскому, бразильскому); ее нередко именуют Перигондванской платформой.

Гондвана занимала положение в низких широтах, простираясь по обе стороны экватора, но в основном в Южном полушарии (рис. 9.3). Большая часть суперконтинента испытывала поднятие, более интенсивное в зонах позднекем'брийского орогенеза, и только по его периферии располагались морские бассейны. Исключение составляют лишь Австралия и упоминавшаяся выше лолоса Перигондванской платформы. Эта полоса развивалась в режиме пассивной о.краины, в то время как другие окраины Гондваны — южнокитайская, австралийская, антарктическая, южноамериканская — были активными. Антарктическая и южноамериканская окраины перед кембрием испытали орогенез. На австралийской окраине это произошло в конце раннего кембрия.

В противоположность Гондване, где. господствовала тенденция к объединению обломков протерозойской Пангеи I, остальные "ее фрагменты с начала кембрия подверглись рассеянию в связи с возникновением между ними новообразованных океанских бассейнов. Один из них — Протоатлантический океан, или океан Япетус (рис. 9.4), как он был назван английским геологом У. Харландом, отделил Северную Америку и Гренландию от Ев-

173

Рис 9.3, Положение материков и океанов 520 млн лет назад (по Л П Зоненшайну, с дополнениями):

/ — континентальная суша, 2 — области континентального осадконакопления3 - морские бассейны, 4 - океаны (в пределах континентальныхплет ^те об' ласти, не охарактеризованные фактическими данными), 5 — активные континентальные окраины, 6 - гипсы, ангидриты, 7 - соли, 8 - области вулканической активности, 9 — положение срединно океанских хребтов (стрелки на мезозойских и кайнозойских реконструкциях показывают направления спрединга)

ропы, точнее от Восточно-Европейской платформы; Северная Америка и Гренландия в палеогеографической литературе обычно именуются Лаврентией (от р. Св. Лаврентия в Канаде), авторая — Балтикой, или Фенносарматией (Фенния — латинское название Финляндии, Сарматия — область, населенная древним племенем сарматов на юге Европейской России). Доказательством существования этого океана является разительное отличие мелководной фауны западной и восточной окраин Ньюфаундленда В первом районе она носит тихоокеанский облик, во втором — европейский, балтийский.

Образование в среднем кембрии спилито-кремнистого комплекса в пределах о. Ньюфаундленда, очевидно, свидетельствует о

174

продолжении спрединга. Мощность этого комплекса составляет 3 км. Как на севере, так и на юге в глубоководных условиях стали формироваться подводно-вулканогенные комплексы, в частности спилито-кремнистые образования, и сланцевые комплексы. Несколько ранее в Северных Аппалачах был сформирован мощный терригенный комплекс, включающий в себя турбидиты. Он накапливался вдоль края Северо-Американской платформы. Истинная ширина глубоководной зоны Аппалачской геосинклинальной системы неизвестна, но обычно ее считают реликтом раннепалеозойского океана Япетус.

Несмотря на то что наиболее древние отложения в УачитаМексиканской складчатой системе относятся к ордовику, можно полагать, что уже в конце кембрия здесь существовали глубоководные условия с соответствующим пелагическим осадконакоплением.

На севере Северо-Американской платформы протягивалась узкая шельфовая зона, где был сформирован 2-километровый карбонатно-терригенный комплекс. В северном направлении гл; бина бассейна возрастала. Вместе с тем еще севернее, к северу от о. Элсмир, намечается узкая полоса островной суши (архипелаг островов), на периферии которой происходило континентальное осадконакопление.

Большая часть Гренландии представляла область размыва. На севере и востоке она омывалась морским бассейном, на шельфе которого шло накопление терригенных, терригенно-карбонатных и существенно карбонатных осадков общей мощностью до 300 м. В пределах будущей Восточно-Гренландской складчатой системы в течение среднего и позднего кембрия происходило формирование маломощного комплекса шельфовых карбонатных отложений.

Навосточной окраине материка Лаврентии, кроме Гренландии, располагались Чукотка, Шпицберген, а на юго-востоке — Шотландия. На протяжении всего кембрийского периода на Чукотке существовала область размыва, а на Шпицбергене сохранялись морские условия. С течением времени темп погружения снизился и предположительно уже в конце кембрия здесь существовали спокойные платформенные условия. В пределах довольно обширного шельфа происходило накопление известковых осадков с примесью тонкого терригенного материала. Общая мощность шельфовых карбонатно-терригенных осадков составляет 500—600 м.

В юго-восточном направлении глубина окраинного моря резко возрастала. Здесь в пределах континентального склона и его подножия (Шотландия) формировались терригенные комплексы мощностью в несколько километров. Юго-восточнее и южнее песчаные осадки сменяются существенно глинистыми

Центральная часть фенноскандии представляла собой возвышенную область сноса, которая поставляла обломочный материал в прилегающие морские бассейны. На севере в условиях мелководья накапливались песчаные осадки, мощность которых сос-

175

Рис 9.4. Палеотектоническая реконструкция для позднего кембрия (проекция скому):

1 — границы областей континентальной коры; 2 — оси спрединга и транс.ной коры; 5 — границы крупных областей с орогенным режимом развития;

.нятий на континентах с низким рельефом; 8 — морские осадочные бассейны на комплексы: 10 — офиолитовые, 11 — островодужные, 12 — окраинно-

.176

Меркатора с центром 0° с. ш. и 90° в. д.) (по В. Е. Хаину и К. Б. Сеславин-

формные разломы; 3 — зоны субдукции; 4 — границы областей континенталь6 — области поднятий на континентах с высоким рельефом; 7 — области подконтинентах и их границы; 9 — районы проявления гранитизации; 10—13 — континентальных вулканических поясов, 13 — бимодальные

12—1164 177

тавляет первые сотни метров. С юга сушу Фенноскандии омывал обширный мелководный эпиконтинентальный бассейн, занимавший северную половину Восточно-Европейской платформы. В его пределах накапливались песчано-глинистые, а в наиболее спокойных гидродинамических условиях — и существенно глинистые

осадки.

Другой океан — Палеоазиатский — отделил Восточную Европу от Восточной Сибири, а последнюю — От Таримского и Китайско-Корейского континентов. Глубоководная область, по-видимому, с корой океанского типа протягивалась от Полярного Урала через Южный Урал в Алтае-Саянскую область. Терригеннокремнистое и существенно кремнистое осадконакопление свойственно областям южной части Сибири и прилегающей части Казахстана. На Южном Урале наряду с кремненакоплением происходили подводные излияния и формировались вулканогенные образования.

Третий океан — Средиземноморский, или Палеотетис, — омывал с севера Гондвану и отделял ее от Северной Америки, Восточной Европы, Таримского блока и Китайско-Корейского материка. Эти океаны соединялись между собой и с Палеопацификой. Практически все разделенные ими континенты в раннем кембрии располагались, как и Гондвана, в низких или умеренных широтах, что способствовало господству теплого или даже жаркого климата и полному исчезновению вендского покровного оледенения.

Из негондванских континентов Северная Ам&рика находилась в раннем кембрии на экваторе. Восточная Европа и Сибирь — в Южном полушарии, первая большей частью в умеренном поясе, Сибирь — в тропическом. Китайско-Корейский континент располагался в средних широтах Северного полушария.

Помимо крупных континентов, в пределах новообразованных океанов существовали меньших размеров континентальные массивы — микроконтиненты, частично отделенные от основных континентов ветвями главных океанов. 'К их числу относятся, в частности, Казахстанский, Тувино-Монгольский, Баргузино-Витимский, Центр альномонтольский массивы в Палеоазиатском океане. Менее крупные микроконтиненты находились в Палеотетисе.

Большая часть окраин негондванских континентов и микроконтинентов в раннем кембрии развивалась по пассивному типу. На тихоокеанских окраинах Сибири и Северной Америки рифтогенный этап сменился послерифтовым этапом плавного погружения. То же характерно для окраин Восточно-Европейского, Таримского и Китайско-Корейского континентов. Эпиконтинентальные моря покрыли значительные площади Восточной Европы,, Восточной Сибири, Северного Китая и Кореи.

Континентальный базальтовый магматизм проявился лишь на северо-западе Австралийского континента (плато Кимберли). Рифтовый вулканизм основного и среднего состава продолжался в Южно-Оклахомском авлакогене на юге Северо-Американского кратона. В океанских подвижных поясах лишь в отдельных

178

районах уже в эту эпоху, ближе к ее концу, начинается формирование вулканических дуг; это Алтае-Саяно-Монгольская область в Палеоазиатском океане, Тасманская на востоке Австралии и, возможно, некоторые другие. Широким распространением в подвижных поясах пользуются офиолиты — продукты спрединга ложа палеоокеанов, в частности в Центральном Казахстане, АлтаеСаянской области, Северной Монголии и смежной части Забайкалья, в Циляньшане к юго-западу от Китайско-Корейского кратона, на Тасмании и в некоторых других регионах. Ширина Палеоазиатского океана в эту эпоху оценивается в 3000 км.

Пал&отектоническая и палеогеографическая обстановка среднекембрийской эпохи мало отличалась от описанной для раннего кембрия.

Гондвана несколько расширила свои контуры на западе Южной Америки, юге Африки, юго-востоке Австралии и восточнее Антарктиды за счет отмирания смежных орогенов. Интенсивность поднятия вошедших в ее состав и расположенных внутри нее позднедокембрийских складчатых систем снизилась, и почти повсеместно установился платформенный тектонический режим. Распространение эпиконтинентальных морей в пределах Гондваны ограничивалось северо-западной Сахарой, Аравийским поясом, восточной частью Австралийского кратона, а также Ираном, Афганистаном, Тибетом и Южным Китаем в полосе Перигондванской эпибайкальской платформы.

На восточной окраине Австралии и в северной части Тасмании и Антарктиды в среднем кембрии ощущается нарастание поднятий, осложненных рифтогенезом, а в западной части Лахланской системы возникает вулканическая дуга с краевым морем в тылу.

В северной (в современных координатах) группе континентов в Северной Америке заканчивалось развитие Южно-Оклахомского авлакогена и море расширилось в направлении центральной части материка. В противоположность этому, в Восточной Европе и Восточной Сибири наблюдалась регрессия. В Северном Китае и Корее море сохранило свои размеры.

В подвижных поясах палеоокеанов нарастает тенденция новообразования вулканических дуг и обособления окраинных морей. Она особенно заметна в Алтае-Саяно-Монгольской области Палеоазиатского пояса, восточная часть которой в эту эпоху пережила мощный импульс латерального сжатия, приведшего к складчато-надвиговым деформациям и к некоторому разрастанию континентальной коры на периферии Тувино-Монгольского и Баргузино-Витимского микроконтинентов. Данная эпоха тектогенеза была выделена под названием салаирской (от хр. Салаир). Поднятие салаирид и одновременная регрессия на Сибирском континенте привели к резкому увеличению привноса обломочного материала в прилегающие моря Центральноазиатского океана и к их постепенному обмелению.

12* 179

В позднем кембрии относительное, расположение континентальных массивов мало изменилось. Продолжалось расширение палеоокеанов, кроме Прапацифика.

В пределах Гондваны в основном сохранилась та же ситуация, что и в предыдущие кембрийские эпохи. Регрессия ощущается на Аравийском полуострове и в Австралии, трансгрессия — на севере Сахары. Небольшие трансгрессии отмечаются на крайнем севере и на юго-востоке Южной Америки.

В северной группе континентов дальнейшее развитие трансгрессии приводит к затоплению центральных районов СевероАмериканского континента. Напротив, в Восточной Европе происходит значительная регрессия; в меньшей степени она проявляется в Восточной Сибири.

В Алтае-Саяно-Монгольской области Урало-Охотского подвижного пояса продолжался салаирский орогенез, связанный, вероятно, со столкновением вулканических дуг с Тувино-Монгольским и Баргузино-Витимским микроконтинентами. Эта эпоха орогенеза проявилась также в Буреинском и Ханкайском массивах; в Китае она известна как синкайская (от китайского названия оз. Ханка). В обоих регионах она сопровождалась внедрением гранитоидов.

Несмотря на эти проявления сжатия, Палеоазиатский океан в целом продолжал расширяться, в частности за счет востока Центрального Казахстана и Южного Тянь-Шаня, и достиг ширины порядка 4000 км.

В конце кембрия складчатые деформации, поднятия и гранитообразование проявились на юго-востоке Австралии, в зоне Канманту (деламерская складчатость), на Тасмании и в Трансантарктическом хребте, где они явились завершающими в системе Россид.

На других участках подвижных поясов продолжался рост вулканических островных дуг. Это относится к Центральному Казахстану в Палеоазиатском поясе, к Циляньшаню в Палеотетисе, юго-восточному Китаю в Западно-Тихоокеанском поясе.