2. «Формування земної кори та розвиток географічної оболонки в ранньому палеозої»

Ранній палеозой розпочався 570 млн. років назад і тривав 165 млн. років. Він охоплював 3 періоди: кембрій, ордовік та силур. В цей час материк ГОНДВАНА був відокремлений від північних масивів суходолу (Північно-Американської та Східно-Єврпейської платформ) океаном Палеотетіс (Середземноморським поясом).

Східно-Європейська, Сибірська та Китайська платформи розділялись Палеоазіатським океаном (Урало-Монгольський пояс) шириною близько 4000 км, а між Східно-Єропейською та Північно-Американською платформами знаходився океан Япетус (Північно-Атлантичний пояс). Вважається також доведеним, що на початку палеозою вже існувала западина Тихого океану.

Основні геологічні події раннього палеозою відбувалися в межах Північно-Атлантичного і Урало-Монгольського поясів.

ПІВНІЧНО-АТЛАНТИЧНИЙ пояс – це давній рифт, що сформувався у пізньому рифеї та венді. У кембрії та ордовіку (570 – 480 млн. р. тому) в його межах розкрився океан Япетус. Він досягав максимальної ширини (до 3000 км) у ордовіку. В цей період у межах Япетуса формувались окраїнні моря та вулканічні острівні дуги.

Потужні морські піщано-глинисті відклади (до 4.5 км) кембрійського віку зустрічаються в Уельсі. Протягом ордовіку сформувалась товща (до 5 км) глинистих та ефузивних порід, що стало наслідком інтенсивного вулканізму. В силурі спочатку формувались переважно піщано-глинисті відклади, а в кінці періоду грубоуламкові.

У пізньому силурі в межах Північно-Атлантичного поясу почався орогенний етап розвитку, а наприкінці силуру - початку девону почалося зближення Північно-Американської та Східно-Європейської літосферних плит, яке призвело до стискання, а потім і до закриття океану Япетус.

Завдяки горотворчим процесам, які отримали назву КАЛЕДОНСЬКОЇ (Каледонія — давня назва північної частини о-ва Великобританія, на північ від валу Адріана або валу Антоніна, ототожнюється з нинішньою Шотландією) складчастості, сформувались: Грампіанська область (охоплювала більшу частину Ірландії, Великобританію та північну частину Скандинавського п-ва); північ Аппалачів; східна частина Гренландії; о. Ньюфаундленд та західна частина Шпіцбергена.

Загалом, можна стверджувати, що наслідком колізії Північно-Американської і Східно-Європейської літосферних плит та каледонського орогенезу стало утворення великого північного материка, який отримав назву ЛАВРУСІЯ (Лавренція, Євроамерика).

В межах УРАЛО-МОНГОЛЬСЬКОГО поясу завдяки каледонському орогенезу сформувались Алтає-Саянська та Центрально-Казахстанська області. В межах першої виникли гірські споруди Алтаю, Кузнецького Алатау, Гірської Шорії. Західного Саяну і Туви, які створили своєрідну «підкову» на південному заході Сибірської платформи та сформували разом з нею та байкалідами новий великий материк АНГАРИДУ. В межах Центрально-Казахстанської області виникли: західна частина Казахського дрібноспопковика, хребет Каратау, Північний Тань-шань, Чу-Ілійські гори, хребти Чінгіз і Тарбагатай. Названі гірські споруди являли собою гористий континентальний масив посередині Палеоазійського океану.

Крім названих територій, каледонські гірські споруди мають місце на півдні Китаю (Нань-Шань). Тут вони приєдналися до сформованого, внаслідок байкальського орогенезу, Китайського материка і збільшили його площу. Зустрічаються також каледонські споруди на сході Австралії (північна і південна частини Великого Вододільного хребта, Тасманія), де вони приєдналися до Гондвани.

Що до розвитку давніх платформ, то в ранньому палеозої він характеризувався трансгресивно-регресивною діяльністю водних басейнів у північній півкулі. Свідченням цього є потужні товщі морських теригенних, а також глинистих і карбонатних відкладів. В цей час мали місце три великі трансгресії, які чергувалися з короткочасними регресіями.

Перша велика трансгресія відбулася у кембрійському періоді, коли значні простори Сх-Європейської, Пн-Американської та Сибірської платформ були покриті епіконтинентальними морями.

Друга, одна з найбільших трансгресій палеозою, трапилась у ордовіку. Відклади цього віку покривають 75% території Китайської, 67% Сибірської і 20% Сх-Європейської та Пн-Американської платформ.

Третя велика трансгресія відбулася в ранньому силурі після нетривалої пізньоордовіцької регресії.

Гондвана, на відміну від материків північної півкулі, протягом раннього палеозою була високо припіднятим суходолом. Море покривало лише її окраїни.

Слід відзначити також, що у ранньому палеозої в межах платформенних просторів почалося формування синекліз (над пізньопротероозойським авлакогенами) та антекліз.

АТМОСФЕРА: Атмосфера кембрію поступово ставала киснево-вуглекисло-азотною. Протягом наступних двох періодів характерним було зменшення вмісту СО2 і збільшення О2, причому вміст кисню збільшувався у кілька разів швидше і в середині ордовіку (470 млн. років тому) досяг так званої точки Беркнера-Маршалла – 10% від його концентрації в сучасній атмосфері). Ця точка означає перехід до кисневої атмосфери, за умов якої озон формувався в же на значній висоті.

Клімат: В ранньому палеозої на Землі мали місце 6 кліматичних поясів: екваторіальний, тропічний гумідний, тропічний аридний, субтропічний, помірний та холодний. У кембрії екватор проходив через Північно-Американський континент, Гренландію, південніше Східно-Європейського та Сибірського континентів, тому на їх території панували тропічний і екваторіальний кліматичні пояси. У межах Гондвани існували помірний, субтропічний, тропічний та екваторіальний кліматичні пояси. В ордовіку, через зменшення вмісту СО2, на планеті сталося похолодання, а поблизу південного полюсу (захід Пд-Америки, Сахара) мало місце давнє зледеніння. Про це свідчить наявність тилітів, льодовикового рельєфу і флювіогляціальних відкладів. Силур характеризувався поступовим загальним потеплінням на планеті та наявністю аридиних умов у окремих регіонах (північ Канади й Росії, Сибір, Забайкалля, Західна Монголія, Тянь-Шань, Кунь-Лунь).

Загалом, кембрій та ордовік характеризувалися пануванням ТАЛАСОКРАТИЧНИХ УМОВ, а силур (особливо його друга половина) – ГЕОКРАТИЧНИМ РЕЖИМОМ.

Органічний світ раннього палеозою (життя в ранньому палеозої розвивалось майже виключно у водоймах):

РОСЛИННІСТЬ: для водойм були характерні водорості (синьозелені, зелені, багряні, бурі), а на межі суходолу й моря розвивались нематофіти (проміжна ланка між водоростями і вищими рослинами). Правда цю думку поділяють далеко не всі вчені, більшість вважає, що прибережні заболочені ділянки суходолу були заселені псилофітами (перехідми організмами між водоростями та наземними рослинами). ТВАРИННИЙ СВІТ був представлений безхребетними: трилобітами (понад 1000 видів – 60% морської фауни); брахіоподами з вапняковими черепашками (другі за поширенням); граптоліти (вели планктонний спосіб життя); археоціати (вимерли до кінця кембрію, разом з губками і водоростями були першими рифтобудівниками); кишковопорожнинні (стромаопори, корали); молюски (головоногі, черевоногі та двостулкові); черви; моховатки; ракоскорпіони; павуки; багатоніжки; перші скелетні (рибоподібні істоти та панцирні риби).

Основні події в розвитку біосфери раннього палеозою:

1 – інтенсивний розвиток життя в морях;

2 – поява та поширення організмів з карбонатними, фосфорними та хітиновими скелетами;

3 – початок заселення суходолу рослинними й тваринними організмами.

КОРИСНІ КОПАЛИНИ РАННЬОГО ПАЛЕОЗОЮ:

Нафта: Алжир (Сахара (Хассі-Мессауд)), США (Мідконтинент - понад 30% річного видобутку – Канзас, Оклахома, Техас).

Горючі сланці: Естонія (Кохтла-Ярве.

Поліметалічні (свинцево-цинкові) руди: Канада (Салліван), Австралія (Брокен-Хілл).

Хроміти: Росія (Урал).

Залізні руди: США (Клінтон), Канада (Ньюфаундленд).

Фосфорити: Казахстан (хр. Каратау), Росія (Ленінградськ обл.), Естонія (Азеру, Маарду), Китай (пров. Юньнань), США (Теннесі).

Азбест: Росія (Урал (Азбест), Забайкалля, Східний Саян, Оренбурзька обл. (Киємбаївське)), Канада (Ньюфаундленд).

Графіт: Росія (Східний Саян (Ботогольське)).

Кам’яна сіль: Росія (Лено-Вілюйський соленосний басейн), США (Мічиганський соленосний басейн).