учебники / Гаврилов В.П. «‎Общая и историческая геология и геология СССР»

Из иглокожих преобладали подвижные веприкрепленные

представители, появились морские ежи с более жестким панци­

рем. Среди них обособляются правильные и неправильные мор­

ские ежи. Последние приспособились к жизни внутри донного

осадка, в связи с чем их панцирь получил двухстороннюю сим­

метрию. В меловом периоде неправильные ежи доминировали. Они относятся к руководящей фауне меловых отложений.

В мезозое получили развитие шести- и восьмилучевые ко­

раллы. Первые были наиболее распространены и являлись ос­

новными рифаобразующими организмами. Сильно размножи­ лись представители губок и простейших. Среди первых можно

называть меловые роды Ventricиlites и Coelophychiиm, среди вторыхтекстуляриды, орбитоиды. Раковинки и спикулы этих животных играли большую роль в формировании органоген­

ных пород, особенно в мелу.

Наряду с обильной фауной беспозвоночных в мезозое были

довольно разнообразно представлены и позвоночные. В морях

и океанах сократилось количество хрящевых рыб, на смену ко­

торым пришли костистые (цельнокостистые, лучеперые и сель­

девые). На суше в триасе появились первые млекопитающие­

мелкие животные размером с крысу. Вначале это были архаи­

ческие формы (триконодонты и пантотерии), но начиная с мела,

получили развитие клоачные, сумчатые и первые плацентарные

млекопитающие.

Безраздельно господствовали среди животных рептилии, ши­ роко расселившиеся на всех материках Гондваны. Показательны

в этом отношении листрозаурусыпресмыкающиеся, жившие

в поздней пер ми и триасе (200-240 млн лет назад). Находки

их в Америке, Африке, Индии, Австралии и даже в Антарктиде

подтверждают прежнее единство этих материков. Среди мезо­ зойских рептилий поражают своими размерами и необычными формами динозавры, наиболее крупные формы которых (ди­ плодоки, бронтозавры) достигали в длину 30 м, масса из до­ стигала 35 т, а некоторых гигантов 80 т. Приспосабливались

рептилии и к полету, захватывая воздушное пространство.

Предки летающих ящеров (птерозавры) были, вероятно, и пра­ родителями nтиц. Появление последних приходится на юрский период. На заnаде шт. Техас (США) обнаружены остатки древ­

нейшей птицы, жившей не менее 225 млн лет назад, т. е. в триа­

совый период. В мелу развивзлись и гладкогрудые птицы, рас­ пространенные и в настоящее время. С триаса рептилии nриспо­ собились к морскому образу жизни. Наиболее совершенными

представителями водных рептилий были, по-видимому, ихтио­

завры. Современниками ихтиозавров были и другие обитатели

морей-- плезиозавры, плиозавры, нотозавры и плакодонты.

Среди растительного мира в мезозое наиболее широко были

распространены голосеменные, которые оттеснили плауновые,

312

Папоротниковые и хвощи. Развивзлись хвойные, гингковые 1i

беннетитовые, из которых до наших дней наиболее полно сохра­

нились представители хвойных. В мелу заметную роль начали

играть покрьtтосе.менные, характеризующиеся двойным ошюдо­ творением, наличием завязи и плодов, развитием сложной про­

водящей ткани и вегетативными органами.

Своеобразие климатической обстановки в мезозое предопре­

делило группирование животного и растительного мира в две

зоогеографические провинциисредиземноморскую и бореаль­ ную (выделены В. О. Ковалевским и М. Неймайром).

В конце мела существенно изменились животное и расти­

тельное царства. Вымерли аммониты, основные группы белем­ нитов, многие роды ринхонеллид и теребратулид; исчезли дино­ завры, летающие ящеры, многие водные пресмыкающиеся (их­

тиозавры, плезиозавры), целые группы высших растений (в частности, беннетитовые). Все это придает большую специ­ фику животному и растительному царству мезозоя. В мезозое

можно выделить три периода, характеризующиеся массовым

распространением своеобразных групп животных и растений.

В соответствии с этим выделяют три системы: триасовую, юр­ скую и меловую (табл. 4).

§ 2. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ОТЛОЖЕНИй МЕЗОЗОЯ

Мезозойские отложения и.зучены сравнительно хорошо. Они

встречаются на дневной поверхности в пределах докембрий­

ских, отчасти эпигерцинских платформ. На последних в боль­ шинстве районов мезозойские комплексы перекрыты кайнозой­

скими осадками и изучались по данным бурения глубоких

скважин.

Состав и строение мезозойских отложений в пределах до­

кембрийских, эпигерцинских платформ и геосинклиналей раз­ личны, что обусловлено неодинаковым режимом тектонических

движений и палеогеографией.

МЕЗОЗОй ДОI(ЕМБРИйСI(ИХ ПЛАТФОРМ

В о с т о ч н о- Е в р о п е й с к а я п л а т ф о р м а. Мезозойские

отложения распространены преимущественно на востоке и юге

платформы. Они представлены песчано-глинистыми отложе­

ниями, в основном, морского происхождения. В триасе и в вер­ хах юры имеются слои известняков. Разрез обогащен фауной аммонитов и пелиципод, на основании которой производят дроб­ ное стратиграфическое подразделение мезозойских комплексов,

мощность которых варьирует от О до 2 км; в Прикаспийской низменности она возрастает до 5 км, главным образом за счет

красноцветной толщи триаса (около 3 км).

313

С и б и р с к а я п л а т ф о р м а. Триасовые континентальные

отложения входят здесь в уже известную нам тунгусскую

свиту. Осадки юры развиты спорадически и выполняют грабе­

нообразные впадины на юга-западе платформы. Они состоят

пз песчано-глинистых угленосных отложений мощностью до

1,5 км. Континентальные меловые породы распространены ог­

раниченноэто песчано-глинистые образования с прослоями

углей. Общая мощность мезозойской толщи на Сибирской плат­

форме меняется от О до 4 км.

С е в е р о - А м е р и к а н с к а я п л а т ф о р м а. Мезозойский

комплекс представлен терригеиной толщей континентального

и прибрежно-морского происхождения, лишь в верхнем мелу по­ являются слои морских известняков. В отложениях много фа­

уны наземных рептилий, млекопитающих, морских моллюсков.

Общая мощность достигает 5 км.

Г о н д в а н а (на примере Африки). Континентальные триа­

совые отложения, представленные песчаниками, аргиллитами,

глинами, отличает наличие мощной толщи (до 8 км) базаль­

товых и андезитоных лав (серия Стромберг верхнего триаса).

Излияния носили трещинный характер, на что указывают мно­ гочисленные дайки. Лавы дислоцированы и разорваны тектони­

ческими нарушениями.

В состав серии Стромберг входят и нижнеюрские отложе­

ния. Начиная со средней юры, активность стромбергского

вулканизма снижается. Средне- и верхнеюрские отложения представлены морской терригенно-карбонатной толщей, образу­ ющей в районе Аравийского п-ова мощный известняковый комп­ лекс (свита араб). В верху юры появляются прослои ангидри­

тов, доломитов и каменной соли, иногда пласты базальтовых

о'Iав, что указывает на новую вспышку вулканизма. Общая мощ­

ность юрских отложений около 3 км.

Меловые отложения состоят из двух толщ: нижней, сложен­

ной континентальными песчаниками (нубийские песчаники), и

верхней, представленной морскими песчаниками, глинами, из­ вестняками. В мелу магматическая деятельность неоднократно

активизировалась, что выражалось в излиянии преимущест­

венно базальтовых лав по разломам. Мощность меловых об­ разований достигает 7 км (максимальная в Габонеком бас­ сейне).

МЕЗОЗОй ЭПИГЕРЦИНСКИХ ПЛАТФОРМ

3 а п а д н о - Е в р опей с к а я п л а т ф о р м а На. данной тер­

ритории выделяют все три отдела триаса. К нижнетриасовым (пестрый песчаник) относят однообразную терригеиную крас­

ноцветную толщу континентального (пустынного) происхожде­ ния мощностью до 1 км; к среднетриасовым (раковистый из-

314

вестняк) -морские и лагунные образования: известняки, до­

ломиты, мергель с прослоями каменной соли и гипса мощно­

стью 250-300 м; к верхнетриасовым (кейпер) - гипсоносные

мергели, доломиты, песчаники с тонкими прослоями каменного

угля мощностью до 500 м.

Юрская система сложена исключительно морскими поро­

дами; нижняя юра (лейас) -известняками, мергелями глубо­

ководного шельфа с фауной аммонит и пелеципод мощностью до 300 м. В основании среднеюрского разреза (доггер) залегает

песок с железистыми оолитами промышленного значения, далее идут известняки с отпечатками аммонитов, замещающиеся к се­

веру дельтовыми осадками, венчает разрез пачка оолитовых

известняков мелкого моря. Общая мощность пород средней юры достигает 500 км. Верхнеюрские (мальм) образования форми­

руют две толщи: нижняя представлена мергелисто-глинистыми

породами и коралловыми известняками, образующими рифы;

верхняялитографическими (золенгофенскими) сланцами, представляющими собой отложения внутри рифовых лагун и

содержащими всемирно известные отпечатки многочисленных

представителей животного мира. Мощность мальма достигает

700 м.

Меловая система подразделяется на нижний и верхний мел. К нижнемеловым относят озерно-болотистые песчано-глинистые отложения с прослоями углей, переходящими вверх по разрезу

в морские песчано-глинистые образования с фауной аммонитов

и пелеципод; мощность толщи до 300 м. К верхнемеловым­ однообразный белый писчий мел с конкрециями кремния и бо­

гатой фауной морских ежей, аммонитов и пелеципод; мощность

толщи до 600 м.

С р е д н е аз и а т с к а я платфор м а (Туранская плита).

Разрез мезозоя здесь преимущественно терригенный с просло­

ями известняков в верхней юре и верхнем мелу. Обращает на

себя внимание аномально увеличенная мощность триасовых от­

ложений на л-ове Мангышлак (до 8 км) и наличие толщи ка­ менной соли (до 1 км) на востоке платформы (гаурдакская

свита верхней юры). В среднем, мощность мезозойского комп­

лекса на Туранекой плите 3-4 км.

У р а л о- С и б и р с к а я платфор м а (Западно-Сибирская плита). Разрез мезозоя исключительно терригенный. Представ­

лен песчаниками, алевролитами, аргиллитами и глинами озер­

но-болотного н прнбрежно-морскоrо происхождения. Несколько

иной состав отложений триаса, представленных красноцвет­ ными обломочными породами с прослоями базальтовых лав.

Отложения триаса (туринская серия) выполняют грабены

в фундаменте платформы (Тюменский, Пурский 11 др.). Обн1.ая мощность мезозойских образований достигает 8 км.

315

МЕЗОЗОй ГЕОСИНКЛИНАЛЕй

Примерам типичных геосинклинальных образований могут слу­

жить разрезы мезозоя Верхаяно-Колымской и Средиземномор­

ской геосинклинальных областей.

Верхояно-Колым·ская геосинклиналь. Три-

асовые отложения вместе с каменноугольными и пермскнми

образуют единый верхоннекий комплекс, состоящий из пес­

чаников, алевролитов и глинистых сланцев с богатой фауной

аммонитов и пелеципод. На долю триасовых отложений прихо­ ди1'ся более 5 км.

Юрские породы состоят в основном из эффузнвных образо­

ваний (туфы, лавы андезитов, базальтов, порфиритов) с про­ слоями глинистых сланцев. Мощность 2-2,5 км.

Меловые отложения представлены морскими и континен­

тальными терригеиными образованиями с прослоями углей.

Комплекс прорван интрузиями гра·нитов. Общая мощность мела более 1 км. Отложения мела, юры и триа,са Верхонно­

Колымской области, как правило, сильно дислоцированы и ме­

таморфизованы, исключение составляют срединные массивы (Колымский, Охотский и др.), где породы мезозоя залегают

практически горизонтально.

Сред из е м н о мор с к а я г е о с и н к л и н а ль. В преде­

лах Средиземноморья в триасовое время условия осадканакоп­

ления были очень разнообразны. В связи с этим разрезы три­ асовых отложений существенно различаются между собой.

Так, в западной части (Пиренеи, Южная Испания, Северная

Африка) это континентальные терригеиные и соленосные осадки; на во·стоке (Аль·пы, Кавказ, Карпаты, Гималаи) -мор­

ские карбонатные отложения; на севере (Крым, Копетдаг, Па­

мир, Индокитай) -морские терригеиные образования. Повсе­

местно в разрезе триаса присутствуют эффузи·вные и интру­

зивные 1юмплексы. Мощность отложений изменяет·ся от 3 до

10км.

Разнообразие в осадканакоплении сохранилось и в юрское

время. Морской бассейн состоял из океанических котловин,

разделенных подводными поднятиями и островными дугами.

В пределах первых накапливались мощные толщи глинистых

сланцев, мергелей, известняков. Процесс этот сопровождался

интенсивной вулканической деятельностью, в результате кото­

рой сформировались толщи основных лав (спилиты). На под­

нятиях осадканакопление либо не происходило, либо осажда­ лись мелководные отложения (конгломераты, брекчии, пески, песчаники, коралловые известняки). Формиравались и ·конти­

нентальные осадки (например, в Крыму, на Кавказе). Во внут­

ренних районах Среднземноморской геосинклинаЛJ,ной области (например, в Альпах' накапливались глубо·ково;шые органо-

316

генные (радиоляриевые) илы. По окраинам ра·ссматриваемой

геосинклинальной обла·сти в юрский период формировалась

флишевая толща, представленная чередующимиен тонкими про­

слоями песчаников, мергелей, глин. Мощность юрских отложе­ ний, как и их литологический состав, отличается большой из­ менчивостью (от 3 до 1О км).

Меловые комплексы также обладают определенным разно­ образием. Во внутренних районах геосинклинали широко рас­

пространены коралловые и рудистовые известняки, мергели,

глины, песчаники. Значительное место в меловых разрезах За­

кав·казья и Гималаев занимают вулканические туфы и различ­ ные вулканогенные породы. Во внешних прогибах геосинкли­

нальной области (Северные Альпы, Карпаты, Кавказ) широко

распространены флише·вые образованиямощная слоистая

толща, состоящая из чередующихся пластов разноцветных мер­

гелей, мергелистых и известковистых сланцев, глин, известня­

ков, известковистых песчаников. Мощность меловых отложе­ ний изменяется от сотен метров до 5 км.

Таким образом, по сравнению с разрезом платформ в гео­

синклинальных областях мезозойские комплексы представ­

лены более разнообразно, осадочные отложения чередуются с эффузивами, толщи прорваны интрузиями. Породы сильно

дислоцированы, метаморфизованы, мощности их иногда в де­

сятки раз превышают мощности одновозрастных образований

платформ.

§ 3. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСI(ОГО РАЗВИТИЯ

Мезозойважный период в геологической истории развития Земли. Он отличается новым распадом континентов, раскры­

тием большинства современных океанических впадин и закры­ тием прежних океанов. В частности, прекращает свое сущест­

вование океан Палеотетис II, и Китайский континент причле­ няется к Евразии. В триасе начинается раскол Пангеи и посте­ пенное раздвижение ее составных частей. Процесс распада начался со всеобщего поднятия. Наметилась система трещин (расколов), вдоль которых происходило излияние базальтовых

лав. В триасе раскрывается Северная Атлантика. В юре акти­

визируется процесс распада Гондваны: произошло разделение

Африки, Индии и Южной Америки, с одной стороны, и Антарк­

тиды с Австралией, с другой. Между ними возник узкий гра­

бенаобразный морской бассейн типа современного Красного

моря, впоследствии он трансформировался в Индийский океан.

В меловое время впадина Индийского океана увеличивает свои

размеры за счет спрединга. На границе между Африкой н Юж­ ной Америкой возникает система узких коленообразных рнфтов

(рис. 63): вначале внутриконтинентальных (неоком), а затем -

317

Рис. 63. Палеогеодинамическая схема раскола Гондваны (конец раннего­

начало позднего мела):

1 - предполагаемая рифтовая долина палеоокеаном; 2 -границы рифтов, по которым происходил раскол Гондваны; 3 - зоны крупных разломов; 4 - эффузивы раннемело·

вого возраста; 5 -системы островных дуг и глубоководныхжелобов; 6 - дельтовые от·

.1ожсния; 7 - соленосные комплексы нижнего мела (апт)

межконтинентальных морских (аптальб). В позднем мелу раскрывшаяся Южная Атлантика продолжает свое развитие. Процессы спрединга приводят к наращиванию океанической коры и дальнейшему расширению Южной Атлантики, которая соединяется с Северной Атлантикой, образуя единый океаниче­

ский бассейн. В конце мелового периода Южная Америка по­

вернулась относительно Африки и переместилась на запад. Ин­

дия, двигаясь к северу, еще дальше удалилась от Африки. Ав­

стралия и Антарктика переместилисЪ к югу и юга-востоку от Африки. Африканский континент незначительно повернулся и

переместилея на север, намечая замыкание широтного океана

Тетис. По краям последнего формиравались зоны поглощения,

в частности в Альпах, в Загросе. В ряде мест произошло на­

двигание (обдукция) океанических пластин на континенты (р-н

Омана).

Продолжает развиваться Тихий океан с векоторой пере­

стройкой системы осей спрединга. Раскрывается Северный Ле­

довитый океан. Геометрия литосферных плит в позднем мелу

становится похожей на современную: тоже, сравнительно боль­

шое, количество плит, разделенных многочисленными зонами

спрединга. Зоны логлощения (субдукции) были приурочены

к обрамлению Тихого океана и к северному краю океана Тетис.

Наряду с глобальными перемещениями литосферных плит

318

в горизонтальном направлении. геологические процессы внутри

них опредеJJились в основном всрТJша.:IьнымJ! движеншJМII. TpJI- acoвыii периодвремя интенсивного nроявления восходящих

вертикальных движений на докембрийских платформах.

В связи с этим на обширных территориях как в северном, так

ив южном полушариях установился преимущественно конти­

нентальный (геократический) режим. Процессы денудации пре­ обладали над осадконакоплением, поэтому на значительной площади платформ отложения триасовой системы полностью отсутствуют. Там же, где они имеются, триас выражен преиму­

щественно континентальными фациями. Трансгрессии моря на докембрийских платформах развивались лишь в пределах от­

дельных сравнительно небольших по площади участков и были

кратковременными. Раскол Гондваны соnровождался бурными

вулканическими процессами трещинного типа (серия Стром­

берг).

В пределах эпикаледонских и эпигерцинских платформ, глав­ ным образом в межгорных впадинах и тафрогенах, в условиях континентального режима формиравались толщи обломочных и грубообломочных пород, вередко угленосных (Челябинский гра­ бен, Ферганская и Кузнецкая впадины). В среднем и позднем

триасе некоторые эпигерцинские платформы (Западная Европа, Предкавказье, Мангышлак) испытывали кратковременную

трансгрессию мелководного моря.

В начале юры на докембрийских платформах почти повсе­

местно был распространен континентальный режим, что объ­

ясняется все еще существующей тенденцией к преобладанию восходящих вертикальных движений. Отложения нижней юры

в большинстве случаев в разрезе отсутствуют и известны только по окраинам платформ, где, как правило, выражены континен­

тальной песчано-галечникавой серией с включением линз бу­ рых углей. Начиная со средней юры, докембрийские платформы

были втянуты в погружение, развивались трансгрессии, кото­

рые захватывали вначале периферические области платформ (например, на Восточно-Европейской платформеПрикаспий, Донбасс, Украину, Большеземельскую тундру). В позднеюр­

скую эпоху тенденция к прогибанию усилилась, что повлекло

за собой одну из величайших на земном шаре трансгрессий. Море, наступавшее с севера (бореальное), в ряде мест соеди­

нялось с южным океаническим бассейном Тетис. В конце юры

наметилась волна восходящих вертикальных движений, и транс­ грессия моря сменилась регрессией.

На эпикаледонских и эпигерцинских платформах в юрское

время формиравались крупные впадины, сливающиеся в преде­

лах эпигерцинских платформ в синеклизы. В ряде районов эпи­

каледонских платформ возникали грабенаобразные прогибы,

где накапливались мощные толщи континентальных угленосных

319

юрских отложенийпесков, песчаников и конгломератов с nро­

слоями каменных углей. С такими грабенами связаны место­

рождения угля (Карагандинская, Ферганская, Кузнецкая, Чу­

лымская впадины). В конце юры на эпигерцинских nлатформах

проявились вертикальные восходящие движения, что привело

к повсеместной регрессии моря, накоплению соленосных или

красноцветных континентальных отложений.

Изучение разрезов мела позволяет установить в пределах

докембрийских платформ развитие новых трансгрессий, обус­

ловленное активными вертикальными нисходящими движе­

ниями, достигшими максимума в позднем мелу. Формирование

впадин Индийского океана и Южной Атлантики сопровожда­

лось интенсивным проявлением траппавого вулканизма. Мощ­

ные излияния и интрузии траппав известны на Африканской и

Индийской платформах (деканские траппы Индии).

На эпигерцинских платформах в меловую эпоху после крат­ ковременной регрессии моря в конце юры восстановилась об­

становка, характерная для позднеюрской эпохи; nроисходило nреимущественное накопление морских, тиnично платформен­ ных образований.

В мезозойскую эру наряду с платформами развивались Кор­ дильерская, Верхояно-Колымская и Средиземноморская геосин­ клинальные области, для которых был характерен почти исклю­ чительно морской режим осадконакопления. На Северо-Востоке

СССР, в Приморье, на Новосибирских о-вах и о-ве Врангеля обширные nространства исnытывали интенсивное прогибание.

В конце триаса на некоторых участках геосинклинальных обла­

стей происходило складкообразование. Наиболее резко склад­

чатость nроявилась в пределах Тихоокеанского кольца (на по­

бережье Тихого океана, в Азии и в Америке). Эта складчатость получила название древнекuм.мерuйской.

В юрское время почти вся территория геосинклинальных об­

ластей была покрыта морем островного типа. Активное проги­ бание способствовало широкому накоплению мощных эффу­

зивно-обломочных толщпесков, песчаников, глин, различ­

ных сланцев, конгломератов, карбонатных пород, лав, туфов и

туфобрекчий. В ряде мест геосинклинальных областей развива­

лись складчатые процессы и вулканизм, особенно интенсивно

проявившиеся в конце позднеюрской эпохи ( новоки.м.мерийская

складчатость).

В меловое время в геосинклинальных областях погружение

значительных участков земной коры сопровождалось интенсив­

ной эффузивно-магматической деятельностью, что отразилось

в широком распространении в меловых отложениях кислых эф­

фузивов, туфов, туффитов. Разнообразие тектонического р~­

жима привело к формированию различных типов формации:

в Верхаяно-Колымской (в том числе и в Анадырском крае) и

320