11.2. Органический мир

В силурийском периоде органический мир стал намного богаче и разнообразнее, чем в начале палеозоя. Фауна и флора населяли морские просторы, а сушу постепенно стали заселять высшие растения.

В морях силурийского периода главенствующее положение занимали те же группы организмов, которые доминировали в кембрии и ордовике. Характерные формы организмов изображены на рис. 11.1. По-прежнему важнейшую роль играли граптолиты^ на основании которых и производится расчленение силура. Граптолиты представлены двурядными и главным образом однорядными осеносными формами (Rastrites, Monograptus). Количество видов однорядных граптолитов резко сокращается, но отдельные их формы доживают до раннего девона. Рифостроители представлены строматопороидеями, табулятами (Halysites, Paleofavosites), гелиолитами. Впервые появились двузонные четырехлучевые кораллы, у которых в отличие от однозонных развита пузырчатая ткань, нередко заполняющая всю внутренность теки (Goniophyllum). Головоногие моллюски хотя и представлены теми же группами, что и в ордовике, но совершенно иными видами. Появились бактритиды, явившиеся предковыми формами более поздней группы аммоноидей. Наряду с отрядами брахиопод, характерными для ордовикского периода, широко распространены атрипиды, спирифериды, ринхонеллиды, появились первые продуктиды. Для силурийского периода характерно появление брахиопод со сложно построенным ручным аппаратом.

Иглокожие в основном представлены прикрепленными формами, но заметно уменьшается число цистоидей, резко возрастает значение морских лилий, появляются бластоидеи. Сильно сокращается количество, а значит, и роль трилобитов, но усиливается значение конодонтов, которые становятся более разнообразными.

Наряду с перечисленными организмами морские бассейны силурийского периода населяли простейшие, губки, черви, острако-

20 Т

Рис. 11.1. Характерные представители силурийских организмов. Трилобиты: /— Gheirurus; 2 — Illaenus; 3 — Deiphion. Граптолиты: 4 — Monograptus; 5 — Rastrites; 6 — Sprirograptus. Ракоскорпионы: 7 — Eurypterus; S — Pterygotus. Брахиоподы: 9 — Conchidium; 10 — Eospirifer; 11 — Pentamerus. Кишечнополостные: 12 — Streptelasma; 13 — Halysites; 14 — Palaeofavosites. Двоякодышащие рыбы: 15 — Lamarkia; 16 — Birkenia. Растения: 17 — Lepidodendron:

a — реставрированное дерево; Ь и с — куски коры; d — жусок ствола с листьями; е — лист; / — плодовая шишка; g — два листа из шишки с плодами

:208

ды, эвриптериды, водные скорпионы, двустворчатые моллюски, гастроподы, древнейшие тентакулиды, мшанки, морские ежи и морские звезды. Характерной особенностью силурийского периода является освоение во второй его половине бесчелюстными позвоночными организмами пресноводных бассейнов. В конце силура появились первые настоящие рыбы. Продолжали развиваться различные водоросли, среди них синезеленые, зеленые, бурые, красные. На суше появились мхи, грибы, а также высшие растения — риниофиты, а в самом конце силура — примитивные плауновые.

11.3. Палеотектонические и палеогеографические условия

В раннем силуре Гондвана все еще находится в Южном полушарии, причем в основном в его высоких широтах, кроме Австралии. На площади Гондваны развивается широкая трансгрессия, вероятно являющаяся следствием эвстатического повышения уровня Мирового океана после исчезновения позднеордовикского покровного оледенения. Эта трансгрессия затронула Южную Америку, Северную и Западную Африку, Аравию. Некоторое расширение морских бассейнов наблюдается и на северных континентах, за исключением Северной Америки, где, напротив, происходит регрессия. Все эти континенты располагались в экваториальном и тропическом поясах — Сибирь и Гиперборея к северу от экватора, Северная Америка и Восточная Европа — к югу (рис. 11.2 и 11.3).

Многие эпиконтинентальные моря обладали нормальной соленостью и в их пределах формировались тонкотерригенные и карбонатные осадки. Размерность обломочного материала возрастала в сторону областей сноса. В процессе развития регрессии, особенно во второй половине силура, связь с открытым морем терялась и полузамкнутые бассейны с повышенной соленостью становились ареной накопления эвапоритов. Мощные эвапоритовые толщи, состоящие из 'пластов солей, сульфатов и доломитов, были сформированы в Мичиганском бассейне, примыкавшем к Аппалачам. В другом засоленном бассейне — Гудзонова залива — среди доломитов имеются прослои гипса и ангидрита. Этот бассейн временами осушался, и тогда формировались красноцветные гипсоносные и карбонатные континентальные отложения. Третий эвапоритовый 'бассейн в позднем силуре располагался на севере СевероАмериканской платформы в районе о. Сомерсет (Канадский Арктический архипелаг). Довольно широким распространением в пределах Северо-Американской платформы пользовались рифовые фации, а отдельные рифы протягивались на значительные расстояния.

Бассейны с повышенной соленостью в раннем силуре находились и в пределах Печорской впадины на Восточно-Европейской платформе.

14—1164 209

Рис. 11.2. Положение материков и океанов в силурийском периоде (по Л. П. Зоненшайну, с дополнениями). Условные обозначения см. на рис. 9.3

На Сибирской платформе в раннем силуре развивается широкая трансгрессия, а во второй половине силура, как и на других материках, началась регрессия. Вся территория Тунгусского и Таймырского бассейнов представляла собой единый морской бассейн. Среди осадков преобладали карбонаты, содержащие очень обильный комплекс бентосной фауны. Только на севере Таймырского бассейна широко распространены граптолитовые сланцы. В конце силура Тунгусский бассейн обмелел и временами терял связь с открытым морем. В связи с возникновением участков моря с повышенной соленостью преобладало накопление доломитов и местами гипсов. В конце силура обмелел Сетта-Дабанский бассейн и уменьшилась площадь Яно-Колымского моря, где формировались известково-доломитовые осадки, а на северовостоке известны и эвапориты и небольшие покровы базальтов.

Во всех подвижных поясах произошли определенные, изменения. В Протоатлантическом океане — Япетусе — расширение сменяется тенденцией к закрытию этого бассейна, достигающей своей кульминации в конце периода (см. рис. 11.3). На северо-запад-

210

ной окраине Япетуса складчато-надвиговые деформации охватывают Южные Аппалачи и Восточную Гренландию. Эта тенденция к закрытию Япетуса связана с перемещением к северо-западу микроконтинентов, ранее отделившихся от Гондваны, — Авалонии и Арморики, а также со сближением Восточной Европы (Балтики), Гипербореи и Северной Америки (Лаврентии). В течение силурийского времени в пределах океана Япетус располагались многочисленные небольшие островные поднятия, сложенные вулканитами или рифогенными постройками. Сохранившиеся до настоящего времени фрагменты этого океана представлены разнообразным комплексом пород.

В Иннуитской системе на месте ранее существовавшего глубоководного прогиба с глинистым осадконакоплением началось формирование флишевого комплекса. Глубоководные условия с глинистым осадконакоплением сохранились только в крайней западной части. Севернее флишевого трога располагалась шельфовая зона с участками островной суши. На шельфе накапливались мощные толщи карбонатных образований. Аппалачская система почти в два раза сократилась в размерах. В Аппалачах преобладали активные поднятия, сопровождающиеся складчатостью и метаморфизмом. Вместе с тем здесь сохранились протяженные зоны прогибания с подводными, а по краям — и наземными излияниями основных 'и средних лав. В перерывах между извержениями накапливались морские терригенные комплексы. Вулканизм соответствовал островодужному. Наряду с вулканитами и терригенными отложениями присутствуют рифовые известняки.

В Уачита-Мексиканской системе в глубоководных условиях продолжалось накопление глинистых, песчаных, а иногда и карбонатных осадков мощностью в первые сотни метров.

На окраинах океана в областях, испытавших поднятие, в частности в Восточной Гренландии и на о. Ньюфаундленд, происходили наземные и подводные извержения риолитов и андезитов. Их мощность превышает 3 км.

В пределах обширной Британо-Скандинавской системы сохранилась суша на севере Ирландии и Шотландии и в районе Восточного Финнмарка. Ее рельеф довольно расчлененный, так как в прилегающих бассейнах присутствуют как тонкозернистые, так и грубообломочные осадки. В осевой зоне по-прежнему существовали глубоководные условия и накапливались пелитовые осадки, впоследствии преобразованные в граптолитовые сланцы. В северном направлении они сменяются флишевыми толщами.

В конце силура поднятия охватили Восточно-Английский блок и Шпицберген. Складчато-надвиговые и метаморфические процессы и активные поднятия привели к возникновению расчлененной суши.

Одновременно и сопряженно с сужением Япетуса шло расширение западной части Палеотетиса, точнее Реикума. В восточной

части Палеотетиса начинается поднятие осевой зоны Циляньшаня.

14* 211

Рис. 11.3. Палеотектоническая реконструкция для раннего силура (проекция му). Условные обозначения

212

Меркатора с центром 0° с. ш. и 90° в. д.) (по В. Е. Хаину и К. Б. Сеславинскосм. на рис. 9.4

913

В западной части Палеотетиса в пределах Южных Альп, Саксо-Тюрингии и на Иберийском полуострове располагались глубоководные зоны, где накапливались глинистые и кремнисто-глинистые осадки. Шельф находился на востоке Центральноиберийской зоны. Вулканические извержения основного состава в подводных условиях происходили в пределах Южных Карпат и в Центральноиберийской зоне. В позднем силуре состав вулканитов стал кислым.

На севере Кавказской области располагался шельф, где происходило накопление песчано-глинистых осадков. На Большом Кавказе находился глубоководный бассейн с глинистым осадконакоплением.

В восточной части Палеотетиса вследствие поднятия осевой зоны началось формирование грубообломочного комплекса или морской молассы. Глубоководные участки сохранились в Куньлуне. Здесь происходило извержение андезитобазальтовых лав, а в перерывах между извержениями формировались граувакки.

В центральной части Урало-Охотского пояса возникает (возможно, это произошло уже в ордовике) новая ось спрединга, которая протягивалась по всей длине Палеоазиатского океана. Она проходила вдоль Оби, мимо оз. Зайсан через Китай в Южную Монголию и далее снова в Китай (Дунбэй) и к Охотскому и Японскому морям. В пределах Обь-Зайсанской и Джунгаро-Балхашской систем, которые являлись осевой частью Палеоазиатского океана, в глубоководных условиях происходили подводные излияния, а в промежутках между извержениями формировались сланцевые и кремнистые комплексы мощностью в несколько километров. На континентальном склоне, в пограничной области между Джунгаро-Балхашской системой и Казахстанским орогеном, накапливались терригенные осадки мощностью до 10 км

По составу осадков в Тянь-Шаньской системе выделены шельфовые зоны, в пределах которых накапливались карбонатно-терригенные комплексы и глубоководные с глинисто-сланцевым осадконакоплением.

В Дальневосточном поясе выделяется шельфовая и глубоководная область. В шельфовой области на древней (докембрийской) континентальной коре формировались карбонатно-терригенный и риолитовый комплексы В восточной глубоководной области на коре океанского типа отлагались глинистые и карбонатные осадки. В обрамлении Ханкайского массива происходили подводные базальтовые излияния и накапливались кремнистые и кремнисто-глинистые осадки. Сам Ханкайский массив служил областью сноса. В Корякском нагорье накапливались вулканогенные (андезитобазальтовые) и терригенные образования.

Палеоазиатский океан ограничивался шельфовыми зонами Алтае-Северомонгольского пояса, переходящими в сильно расчлененную сушу завершившей свое развитие северо-восточной части Алтае-Саянской области. В небольших, но глубоких впадинах располагались водоемы, многие из которых имели связь с откры-

214

тым морем. В их пределах формировались молассы и разнообразные по составу и мощности грубообломочные толщи.

В шельфовой зоне, примыкавшей к Алтае-Северомонгольскому орогену, накапливались терригенные осадки, иногда рифовые известняки. На юго-западе Монголии распространены андезиты островодужного типа. С юга Алтае-Северомонгольский орогенный пояс обрамлялся зоной, в пределах которой существовала кора океанского типа, имелись проявления подводного вулканизма и шло кремнистое осадконакопление.

В Казахстанской орогенной области сократилась площадь остаточных морских бассейнов и расширились возвышенности и горные области. В морском прогибе в северо-западной части Прибалхашья и хр. Кетмень располагались рифовые массивы, ограничивающие заливы, где формировались мощные толщи конгломератов и грубозернистых песчаников. Мощности грубообломочных образований во впадинах Центрального и Южного Казахстана превышают 5 км.

В Западно-Тихоокеанском поясе отмечается вступление в орогенный этап развития Катазиатской системы юго-восточного Китая, а в Восточно-Тихоокеанском — поднягия охватывают восточную зону Южных Анд.

•В общем в раннем силуре во всех подвижных поясах сохранялись глубоководные зоны с накоплением глинисто-кремнистых осадков и островные дуги с известково-щелочным вулканизмом.

Главным событием позднесилурийской эпохи_было окончательное закрытие основной части Япетуса, столкновение Гренландского выступа Северной Америки со Скандинавским Восточной Европы и несколько позже ее же Шотландского выступа с микроконтинентом Арморика и в результате начало становления складчатой горной системы Британских и Скандинавских каледоиид, получивших свое название от древнеримского названия Шотландии — Каледония. Термин «каледониды» был распространен затем на все складчатые системы, возникшие в первой половине палеозойской эры, от ордовика до среднего девона включительно. Британо-Скандинавские каледониды, включившие также Восточную Гренландию и Западный Шпицберген, спаяли в единый крупный континент — Лавруссию (Еврамерику) Северную Америку и Восточную Европу.

Орогенез конца силура — начала девона проявился не только в Протоатлантическом поясе, но и в других подвижных поясах. В Урало-Охотском поясе он довершил консолидацию большей части Центрального Казахстана, за исключением Джунгаро-Балхашского бассейна, Северного Тянь-Шаня и Алтае-Саяно-Монгольской области, существенно затронув также Байкальскую горную область на северо-востоке и даже вызвав деформации осадочного чехла южной части Сибирского кратона. Тувино-Монгольский, Баргузино-Витимский и Центральномонгольский микроконтиненты окончательно сомкнулись с Сибирским континентом. Каледонский

215

тектогенез затронул и часть пояса, смежную с Китайско-Корейским континентом.

В Средиземноморском поясе каледонские деформации затронули северную окраину его европейского сегмента, от Южной Англии, Северной Бельгии и Германии и далее вдоль юго-западной окраины Восточно-Европейского континента, замкнув здесь море Торнквиста. Но эти деформации продолжались и в первую половину раннего девона. В восточной части того же пояса они привели к формированию складчатого горного сооружения Циляньшаня, то же на его северной периферии.

В Западно-Тихоокеанском поясе областью проявления интенсивных деформаций той же эпохи была Катазиатская система юго-восточного Китая, но они частично затронули также Лахланскую систему Восточной Австралии.

В Восточно-Тихоокеанском поясе дислокации и поднятия конца силура охватили восточные зоны Южно-Американских Кордильер, но лишь на некоторое время прервали их погружение.

На остальной площади подвижных поясов продолжалось развитие вулканических дуг, в частности в Аппалачах и Ньюфаундленде, на Урале, в Южном Тянь-Шане, в Южной Монголии, в Лахланской системе Австралии, в Северо-Американских Кордильерах. В тылу этих дуг располагались глубоководные окраинные моря. Спрединг продолжался в осевой зоне Палеоазиатского океана, а также в Палеотетисе и, вероятно, в других палеоокеанах, включая Тихий.

Гондвана сохраняла свою монолитность и, как и раньше, испытывала на большей части своей площади слабое поднятие. Морские условия сохранялись в Сахаре, а восточнее, в Северной Африке и Аравии, чередовались с континентальными. Северные континенты были втянуты в поднятия, и здесь повсеместно наблюдалась регрессия.