Девонский период. Девонская фауна

С точки зрения человека, девонский период был решающим моментом для эволюции жизни позвоночных: это время, когда первые вышли из морей и начали колонизировать сушу. Девон занимал середину (542-252 млн лет назад). Ему предшествовали , и , а затем он сменился и периодами.

Климат и география

Глобальный климат в девонский период был неожиданно мягким, со средней температурой от 25 до 30° С. Северные и южные полюса были лишь немного прохладнее, чем районы, расположенные ближе к экватору, и не было ледяных шапок; единственные ледники должны были быть найдены на высоких горных хребтах. Маленькие континенты Лаврентия и Балтика объединились, чтобы сформировать Лавруссию, в то время как гигантская Гондвана (которая миллионы лет спустя разделилась на Африку, Южную Америку, Антарктику и Австралию) продолжала медленно дрейфовать на юг.

Наземные животные:

Позвоночные

Ихтиостега

Именно в девонский период произошло архетипическое эволюционное событие: адаптация лопастепёрой рыбы к жизни на суше. Два лучших кандидата в качестве самых ранних четвероногих - это Акантостега (Acanthostega ) и Ихтиостега (Ichthyostega ), которые сами развивались из более ранних, исключительно морских , таких как Тиктаалик и Пандерихтис.

Удивительно, но многие из этих первых четвероногих имели семь или восемь пальцев на каждой из своих конечностей. Это означало, что они представляли собой «мертвые элементы» в эволюции, поскольку большинство наземных позвоночных, живущих сегодня на нашей планете имеют не более 5 пальцев на своих конечностях.

Беспозвоночные

Хотя четвероногие стали самым большим достижением девонского периода, они были не единственными наземными .

Девон славится множеством мелких , червей, нелетающих насекомых и других , которые воспользовались сложными наземными растений, и начали развиваться в это время, чтобы постепенно распространиться внутрь континентов (хотя все еще не слишком далеко от водоемов).

Морская жизнь

Плакеодерм

В девонском периоде отмечалось возникновение плакодерм, доисторических рыб, характеризующихся наличием прочных пластин (некоторые плакодермы, такие как огромный Дунклеостей, достигали веса в три или четыре тонны). В это время также появились относительно новые представители лучепёрых рыб, самые густонаселенные семейства рыб на Земле сегодня. Относительно небольшие акулы, такие как причудливые Стетеканты, стали все более распространенными представителями в девонских морях. Беспозвоночные, как и кораллы, продолжали процветать, но количество трилобитов значительно сократилось, и только гигантские эвриптериды (беспозвоночные морские скорпионы) успешно конкурировали с позвоночными акулами за добычу.

Растительный мир

Именно в девонский период умеренные районы эволюционирующих континентов Земли стали по-настоящему зелеными.

Девон был свидетелем первых значительных джунглей и , распространение которых было обусловлено эволюционным соревнованием среди , чтобы получать как можно больше солнечного света (в густых лесах высокие деревья имели значительное преимущество над крошечными кустарниками). Деревья позднего девонского периода были первыми, кто развил рудиментарную кору (чтобы поддержать их вес и защитить стволы), а также прочные внутренние органы обмена воды, которые помогли противодействовать силе тяжести.

Девонское вымирание

Окончание девонского периода ознаменовалось . Не все группы животных были в равной степени подвержены этому вымиранию: плакодермы и трилобиты оказались особенно уязвимы, однако глубоководные организмы остались относительно невредимыми.

Доказательства неподтвержденные, но многие палеонтологи считают, что девонское вымирание было вызвано с множественными падениями метеоритов, обломки которых могли отравить поверхности озер, океанов и рек.

Девон — девонский период или девонская система. Девон является четвёртым периодом эры. Начался 419 миллионов лет назад и закончился 358 миллионов лет назад, то есть продолжался на протяжении 60-61 миллионов лет. Чтобы не запутаться в эонах, эрах и периодах, используйте в качестве визуальной подсказки геохронологическую шкалу, которая находится .

Название периоду дали по названию английского графства Девоншир, на территории которого найдены геологические породы этого периода. Шестьдесят миллионов лет девона оказали на развитие жизни на планете Земля серьёзное влияние. Девонский период известен событиями именно из животного и растительного мира. В этот период появились многие новые виды, роды и семейства флоры и фауны. Самым ярким и самым главным событием этого периода можно назвать первый выход животных на поверхность суши.

Девонский период растения

Жизнь в девонском периоде осваивала новые ниши и активно заселяло сушу. Если в предыдущих периодах на сушу успели выбраться лишь редкие виды растений, а животные продолжали обитать под водой, то в девоне суша стала гораздо более обитаема. Также изменения и бурное развитие происходило и под водой. Что касается фауны девона, то в это время появились такие наземные растения, которые относятся в к плауновидным, хвощевидным, папоротниковидным и голосеменным. В это же время на суше появились и первые деревья, например, древовидное растение с папоротниковидными листьями — археоптерис (вымерший вид). Учёные отмечают, что, в отличие от современного положения в фауне, когда в разных частях Земли произрастают растения, которые отличаются друг от друга, в те времена все растения практически на всей планете были одинаковыми. В результате активного заселения земли растениями, появился первый почвенный покров.

Девонский период животный мир

В девонском периоде появились самые первые животные, которые выбрались на поверхность суши. Лёгкие, которые позволили животным выбраться из воды, появились ещё у кистепёрых рыб, обитающих в болотах. Двойной способ дыхания у болотных рыб появился в результате того, что они испытывали недостаток кислорода в условиях изолированных болот и мелководных водоёмов. Кистепёрые рыбы дали начало первым земноводным. Судя по археологическим данным, первыми земноводными стали ихтиостеги и акантостеги (вымершие животные), которые стали промежуточным звеном между рыбами и амфибиями. У них было много общего с рыбами, однако сформировались лапы и было лёгочное дыхание. Также на суше появились первые насекомые — пауки, клещи и другие беспозвоночные членистоногие животные.

Особенно активно развивалась жизнь под водой. Недаром этот период называют веком рыб. Среди рыб появилось огромное видовое разнообразие и они заселили практически все водоёмы на планете. В это время впервые появляются головоногие моллюски аммониты. В девоне начинается закат царства трилобитов, так как в это время появляется много хищников и трилобиты начинают вымирать.

В конце девона начинается массовое вымирание животных. Девонское вымирание считается одним из самых крупных в истории. Археологи отмечают, что около 359 миллионов лет назад исчезли почти все бесчелюстные. Причины вымирания достоверно так и не выяснены. Основными причинами является падение метеорита, изменение окружающей среды с последующим дефицитом кислорода, масштабная эволюция растений, климатические изменения и так далее. Всего вымерло 19 % семейств и 50 % родов флоры и фауны.

Среднедевонский ландшафт

Девонский период (дево’н) - четвёртый геологический период с начала палеозойской эры . Начался около 416 млн. лет назад, закончился 360 млн. лет назад. Продолжительность - 50 млн. лет. Девонская система как стратиграфическая единица подразделяется на 3 надотдела, 3 отдела и 7 ярусов.

Тектоника и магматизм

Девонский период в отличие от других периодов палеозоя характеризуется сравнительно малым масштабом крупных структурных преобразований земной коры.

Начало периода характеризуется завершением каледонского тектогенеза ; в ряде районов заканчивается формирование горноскладчатых структур. Однако стабилизировавшиеся каледонские структуры не переходят к платформенному этапу развития, а в них в пределах каледонских структур формируются так называемые наложенные впадины или унаследованные прогибы. С завершением каледонской эпохи тектогенеза начинает развиваться новая эпоха тектогенеза - герцинская . Подавляющая часть герцинских геосинклинальных прогибов, как и каледонских, возникла на байкальском складчатом основании. Герцинский тектогенез охватил все геосинклинальные пояса, известные с начала палеозоя.

В раннедевонскую эпоху древние платформы почти везде были приподняты над уровнем моря. Континентальный режим всегда устанавливается после окончания тектонического этапа развития, в данном случае каледонского.
В среднедевонскую эпоху наступила новая трансгрессия, которая наиболее сильно проявилась на Восточно-Европейской платформе.

На других платформах средне-позднедевонская трансгрессия моря либо проявлялась на сравнительно небольших площадях, либо вообще отсутствовала. В конце девонского периода снова произошло поднятие платформ и как следствие некоторая регрессия моря. В разрезе девонских отложений на платформах и во впадинах широко распространены соленосные и пестроцветные терригенные толщи, свидетельствующие об аридных условиях.

Животный и растительный мир

На протяжении девонского периода от риниофитов произошли плауновидные , хвощевидные , папоротниковидные и голосеменные растения, многие из них были представлены древесными формами (напр. археоптерисы). Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что лёгкие, которыми дышат наземные существа, первоначально возникли у обитавших в болотах рыб. От таких кистеперых рыб возникли земноводные. Одни из первых земноводных - ихтиостеги и акантостеги, обладали многими признаками рыб, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, возможно что ещё теснее, чем современные лягушки. Появились пауки, клещи, насекомые - живые организмы обретали новые формы и осваивали сушу. Донные хищники ракоскорпионы - эвриптероидеи достигают в девоне 1,5 - 2 м. в длину. В морях в девонском периоде появились первые аммониты, которым предстояло испытать расцвет в мезозое . Часто девон называют "веком рыб", потому что именно в этот отрезок геологического времени бесчелюстные и челюстноротые заселяют практически все морские и пресноводные бассейны и достигают большого разнообразия.

Девонский период (дево’н) — четвёртый геологический период с начала палеозойской эры. Начался около 416 млн. лет назад, закончился 360 млн. лет назад. Продолжительность — 50 млн. лет. Девонская система как стратиграфическая единица подразделяется на 3 надотдела, 3 отдела и 7 ярусов.

Девонский период в отличие от других периодов палеозоя характеризуется сравнительно малым масштабом крупных структурных преобразований земной коры.

Начало периода характеризуется завершением каледонского тектогенеза; в ряде районов заканчивается формирование горноскладчатых структур. Однако стабилизировавшиеся каледонские структуры не переходят к платформенному этапу развития, а в них в пределах каледонских структур формируются так называемые наложенные впадины или унаследованные прогибы. С завершением каледонской эпохи тектогенеза начинает развиваться новая эпоха тектогенеза — герцинская. Подавляющая часть герцинских геосинклинальных прогибов, как и каледонских, возникла на байкальском складчатом основании. Герцинский тектогенез охватил все геосинклинальные пояса, известные с начала палеозоя.

На платформах продолжается дальнейшая дифференциация на синеклизы, впадины, выступы, возникают крупные и глубокие разломы. Начинается обособление главнейших современных прогибов (синеклиз) и поднятий (антеклиз), накапливаются преимущественно морские терригенно-карбонатные, карбонатные и соленосные отложения среднего и верхнего девона.

Магматизм в девонском периоде протекал довольно интенсивно. В геосинклинальных прогибах герцинского этапа развития широко проявился подводный вулканизм, а в пределах зон каледонской консолидации – надводный вулканизм. Образование новых структур сопровождалось внедрением по разломам основной и щелочной магмы. В ряде районов проявился активный базальтовый магматизм. В горных областях Казахстана, Южной Сибири, Сев-Вост. Азии (на месте некоторых участков платформ, байкалид, салаирид и каледонид) сформировались крупные наложенные впадины и унаследованные прогибы, которые заполнялись продуктами разрушения горных хребтов — красноцветной вулканогенно-обломочной и обломочной молассой (Минусинские, Рыбинская, Тувинская котловины и др.). Образование межгорных впадин и подъём разделяющих их хребтов сопровождались излияниями кислой и основной магмы повышенной щёлочности. Девонские щелочные интрузии известны также на Восточно-Европейской и Сибирской платформах, в областях байкальской, салаирской и каледонской складчатости. Вулканогенные породы накапливались во многих геосинклинальных девонских прогибах.

Важным событием девонского периода является заложение на юге Восточно-Европейской платформы узкого глубокого прогиба – Днепровско-Донецкого авлакогена. Начало развития этого прогиба сопровождалось образованием вдоль его краевых частей мощных расколов и сбросов. В результате этого обширное поднятие фундамента на юге Восточно-Европейской платформы разделилось и из него выделились Украинский щит и Воронежская антеклиза.

В раннедевонскую эпоху древние платформы почти везде были приподняты над уровнем моря. Континентальный режим всегда устанавливается после окончания тектонического этапа развития, в данном случае каледонского.
В среднедевонскую эпоху наступила новая трансгрессия, которая наиболее сильно проявилась на Восточно-Европейской платформе.

На других платформах средне-позднедевонская трансгрессия моря либо проявлялась на сравнительно небольших площадях, либо вообще отсутствовала. В конце девонского периода снова произошло поднятие платформ и как следствие некоторая регрессия моря. В разрезе девонских отложений на платформах и во впадинах широко распространены соленосные и пестроцветные терригенные толщи, свидетельствующие об аридных условиях.

Животный и растительный мир

Животный мир девонского периода значительно изменился по сравнению с силурийским периодом. К концу периода почти полностью вымерли трилобиты, значительно сократились наутилоидеи, но одновременно с этим происходил бурный расцвет гониатитов, появившихся в конце силура; пластинчатожаберные и гастроподы изменились сравнительно слабо. Большую роль продолжали играть колониальные, а также одиночные кораллы, давшие ряд руководящих форм. Родовой состав брахиопод по сравнению с силурийским периодом уменьшился, но они продолжали оставаться господствующей группой среди донной фауны и дали много новых форм. Среди остальных типов беспозвоночных большого расцвета достигли низшие раки, криноидеи и мшанки. Позвоночные животные были представлены группой бесчелюстных, вымерших к концу периода, и настоящими рыбами. В конце периода появились первые наземные позвоночные — примитивные стегоцефалы. В девонском периоде существовали две зоогеографические провинции: Европейская (Европа, Урал, Сев. Америка, Индия) и Американская (Южн. и Сев. Америка, Китай, Алтай). В растительности девонского периода происходили существенные изменения: псилофиты, появившиеся в силуре, продолжали своё развитие в начале и в середине периода, а к концу его вымерли. В середине периода появились первые папоротникообразные, птеридоспермы, плауновые и хвощевые, достигшие высокого развития в верхнем девоне. Появилась почва.

На протяжении девонского периода от риниофитов произошли плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные и голосеменные растения, многие из них были представлены древесными формами (напр. археоптерисы). Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что лёгкие, которыми дышат наземные существа, первоначально возникли у обитавших в болотах рыб. От таких кистеперых рыб возникли земноводные. Одни из первых земноводных — ихтиостеги и акантостеги, обладали многими признаками рыб, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, возможно что ещё теснее, чем современные лягушки. Появились пауки, клещи, насекомые — живые организмы обретали новые формы и осваивали сушу. Донные хищники ракоскорпионы — эвриптероидеи достигают в девоне 1,5 — 2 м. в длину. В морях в девонском периоде появились первые аммониты, которым предстояло испытать расцвет в мезозое. Часто девон называют "веком рыб", потому что именно в этот отрезок геологического времени бесчелюстные и челюстноротые заселяют практически все морские и пресноводные бассейны и достигают большого разнообразия.

Среднедевонский ландшафт

C 417 до 354 млн. лет назад — продолжался Девонский период. В этом периоде окончательно закрылся океан Япетус, Северная Америка и Гренландия (Лаврентия) столкнулись с южной частью Британских островов (Авалония) и Скандинавией (Балтика), образовав единый континентальный массив. От Скандинавии через Британию к Ньюфаундленду и Канаде протянулся центральный горный пояс. А суперконтинент Гондвана смещался от Южного полюса к северу. В девонском периоде климат на Земле оставался теплым. Образование новых массивов суши привело к появлению обширных сухих внутриконтинентальных равнин, которые превратились в огромные пустыни. Могучие реки пересекали континенты, впадая во внутренние моря и озера. В них нашла себе приют первая многочисленная пресноводная фауна. В середине девонского периода полярные ледовые шапки начали таять, уровень моря поднялся, позволив коралловым рифам вырасти у берегов Лаврентии и Австралии. Во внутриконтинентальных водах девонского периода господствовали хищники. Первыми, кто поселился в пресных водах, были бесчелюстные рыбы, но вскоре за ними последовали челюстные хищники. К концу девонского периода эти хищники истребили многие виды бесчелюстных рыб. Выжили только миноги и миксины. Группа челюстных рыб, напротив, разделилась на целое множество новых групп - панцирные рыбы, лучеперые, кистеперые, истинные акулы и двоякодышащие рыбы. Некоторые из них были активными хищниками, достигавшими в длину 6 м.

В период Девона ранние палеозойские океаны "закрылись", начав формировать континент Пангея. Пресноводные рыбы были в состоянии мигрировать от континентов южного полушария до Северной Америки и Европы. Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что легкие, которыми дышат наземные существа, первоначально возникли у обитающих в болотах рыб. От таких — кистеперых рыб возникли земноводные. Одни из первых земноводных — ихтиостеги, акантостеги обладали множеством рыбьих признаков, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, может быть даже теснее, чем современные лягушки. Возникли пауки, клещи, насекомые — жизнь осваивала сушу.

В морях в девонском периоде тоже происходили перемены.

Рыбы девонского периода

Появились первые аммониты - головоногие моллюски со спирально закрученными раковинами, которым еще предстояло испытать расцвет в Мезозое. Донные хищники ракоскорпионы - эвриптероидеи достигают 1,5-2 метров в длину. Трилобиты начинают вымирать, судя по всему им уже сложно жить при таком изобилии хищников. Девон часто называют веком рыб. Действительно, бесчелюстные и челюстноротые заселяют практически все морские и пресноводные бассейны и достигают большого разнообразия.

Когда в осадочных породах верхнедевонских озер и рек в гренландии были найдены окаменелые остатки первого тетрапода (четвероногого существа), ученые сначала подумали, что это животное - амфибия, наподобие саламандры, способная выползать из воды и ходить по суше. Это существо, названное ихтиостегой, сочетало конечности и грудную клетку, в которой могли разместиться легкие, со многими признаки рыб. Казалось, ихтиостега заполняет собой эволюционный разрыв между рыбами и сухопутными животными.

Однако с тех пор первоначальная теория была пересмотрена. Конечности ихтиостеги и ее современницы - акантостеги - лучше приспособлены к плаванию, чем к ходьбе. Кроме того, у этих животных сохранились жабры, и они могли дышать как воздухом, так и водой. Эти существа постепенно готовились к окончательному, самому трудному переходу из воды на сушу.

Чтобы выжить, наземным позвоночным предстояло решить множество проблем. Вытащите рыбу из воды, и она вскоре погибнет. Она будет трепыхаться на одном месте, не продвигаясь вперед. Будет хватать воздух ртом, но не сумеет добыть из него кислород. Без воды ее жабры сожмутся. На воздухе она ничего не услышит, а когда глаза высохнут, то и ослепнет. Кожа потеряет влагу. Сухопутным животным надо было научится двигаться. Почти у всех из них для этой цели развились ноги. Первые наземные существа, ордовикские членистоногие, похожие на многоножек, унаследовали от своих водных предков множество пар суставчатых конечностей, но позвоночным пришлось извлекать пользу из совсем другого эволюционного наследства. Из парных плавников развились суставчатые мускулистые ноги, достаточно сильные для того, чтобы приподнять тело и перемещать его по земле.

Главным способом передвижения у рыб являются волнообразные боковые движения тела при плавании. На суше этот способ действует достаточно эффективно, что наглядно демонстрируют змеи, однако тело при этом не отрывается от земли. Многие сухопутные позвоночные, например, ящерицы, нашли компромиссное решение - они по-прежнему волнообразно изгибают тело, однако приподнимают его над землей на ногах. При таком способе передвижения возникает дополнительная нагрузка на спинной хребет, поэтому скелеты наземных позвоночных стали более крепкими и гибкими. Этот эволюционный процесс занял очень много времени.

Чтобы позвоночные могли выйти на сушу, плавники должны были превратиться в ноги. Но не все формы плавников пригодны для превращения в конечности. У пандерихтиидов имелись две пары узких у основания плавников, и каждый плавник поддерживался одной костью, присоединенной к плечевому или тазобедренному поясу. Именно так устроены конечности у большинства четвероногих. Плечевой и тазобедренный пояса, в свою очередь, соединены с позвоночником. В противоположность этому, у современных истинных рыб плавники, поддерживаются множеством костей. Из двух типов плавников только первый был способен развиться в ноги, достаточно сильные для того, чтобы приподнять тело.

В конце древнего палеозоя, на границе силура и девона, т. е. приблизительно 400 миллионов лет тому назад, на Земле произошло очень важное событие. В это время некоторые типы царства растений покинули воды отступивших морей и сделали попытку поселиться сперва в болотистой почве побережий, и дальше - на сухих почвах более удаленных от берега мест. Это-было знаменательное событие, так как до того времени суша была еще пустынной, без признаков жизни. Одни только скалы, омываемые дождями и бичуемые ветрами, мрачно возвышались над бесконечными просторами суши. Лишь после больших бурь берега тогдашних морей то тут, то там окаймлялись узкими полосами, состоявшими из выброшенных морем водорослей, среди которых поблескивали разноцветные раковины улиток, двустворчатых и головоногих моллюсков; здесь же лежали многочленистые панцири трилобитов. Но эти узкие полоски со временем исчезали, и вновь водворялась пустота ландшафта во всем ее страшном и утомительном однообразии.

РАННЕДЕВОНСКИЙ ЛАНДШАФТ

СРЕДНЕДЕВОНСКИЙ ЛАНДШАФТ

Подобно тому, как ряды вспененных волн ритмически бросаются на прибрежные болота и песчаный берег, в конце силура и начале девона растения упорно возобновляли свои набеги на сушу для того, чтобы завоевать для себя новые жизненные просторы. Невзирая на гибель растений, которыми был усыпан путь этих пионеров, они с большим упорством, не страшась препятствий и неудач, стремились вперед, при этом изменяясь и приспосабливаясь. В конце концов им удалось одержать блестящую победу в раннем девоне. Однако блеск этой победы не отразился на простом и скромном раннедевонском ландшафте. Все это были только маленькие и робкие предвестники позднейших хвощевых, плауновых и папоротниковых деревцов и деревьев, которые живописными группами занимали все большие и большие участки суши, оживляя однообразный серый или желтоватый пустынный ландшафт сочными ярко-зелеными пятнами различных оттенков.

MEГАНЕВРА

Первые насекомые, которые обладали еще целым рядом примитивных черт строения, дали начало насекомым более совершенного и современного типа. Эти более высоко организованные формы были здесь представлены крупными тараканами, причудливыми предшественниками кузнечиков, поденками и др. Некоторые из этих более высоко организованных насекомых достигали значительных размеров; великаном среди них была стрекоза меганевра, размах крыльев которой достигал 75 см!

ПАНЦИРНОГОЛОВЫЕ

Леса каменноугольного периода с их многочисленными болотами были также родиной своеобразных земноводных, так называемых панцирноголовых, произошедших в девоне от кистеперых рыб. Эти земноводные изобиловали в древних лесах. Они были настолько характерны для верхнего карбона и
нижней перми, что обе эти геологические эпохи мы можем с полным правом назвать периодом царства земноводных, притом не только из-за их обилия, но также и потому, что в то время они действительно владели всем миром и дали ему характерных отпечаток.

Дево́н - геологический период, в палеозое. Начался около 416 млн., закончился 360 млн. лет назад. Продолжительность девона - 56 млн. лет. Этот период богат биотическими событиями. Жизнь бурно развивалась и осваивала новые экологические ниши. На земле от риниофитов произошли плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные и голосеменные растения, многие из них были представлены древесными формами (например археоптерисы). Появилась почва, растения по всей Земле были одинаковыми.

Условия жизни

Девонский период был временем величайших катаклизмов на нашей планете. Европа, Северная Америка и Гренландия столкнулись между собой, образовав огромный северный сверхматерик Лавразию. При этом с океанского дна были вытолкнуты к верху огромные массивы осадочных пород, сформировавшие громадные горные системы на востоке Северной Америки и на западе Европы. К концу периода уровень моря понизился. Климат со временем потеплел и стал более резким, с чередованием периодов ливневых дождей и жестокой засухи. Обширные районы материков стали безводными.

Органический мир

В начале девонского периода на Земле появилось великое множество самых разнообразных рыб. Среди них были рыбы и в костном панцире, и в чешуе: и с челюстями, и без челюстей; и с хрящевым скелетом, и с костным хребтом. Плавники у одних рыб состояли из жестких лучей, у других были мясистые и мускулистые.

Девонские бесчелюстные рыбы (агнаты) не имели настоящих челюстей и зубов. Их скелеты были не костные, а хрящевые, однако большинство из них покрывают костный панцирь. Называют этих существ панцирными рыбами. Создается впечатление, что первоначально кости возникли в качестве защитного покрова и лишь, затем трансформировались в опорный скелет. в девонский период развились и такие их виды, у которых панцирь состоял из ряда полос, перемежаемых более мелкими чешуйками. Это обеспечивало рыбам большую гибкость и подвижность в воде. Большинство панцирных рыб были невелики, однако некоторыедостигали в длину 1,5 м.

Плакодермы заполонили озера, реки и океаны, охотясь за добычей, которая прежде была не по зубам ни одному хищнику. Древние акулы с широкими плавниками и обтекаемыми телами стремительно рассекали воды девонских морей. Их острые зубы постоянно замещались новыми рядами, выраставшими позади старых. Родственники акул, скаты, бесшумно скользили над морским дном, выслеживая ничего не подозревающих рыб и моллюсков. Одновременно с акулами в морях начала распространяться еще более перспективная группа рыб - костные рыбы (остеихтии). К этой группе принадлежит большинство современных рыб. У этих рыб, пока они растут, хрящевые скелеты заменяются костными. Кроме того, у костных рыб есть еще одно, крайне важное, преимущество: так называемый плавательный пузырь.

Момента возникновения первые костные рыбы начали эволюционировать по двум основным направлениям и разделились на лучеперых и кистеперых рыб. От вторых сегодня остались лишь двоякодышащие рыбы и редкие целаканты. Большинство же современных костных рыб относится к лучеперым рыбам.

Эволюция рыб

Большинство примитивных костных рыб заглатывали воздух на поверхности воды. Тонкие кровеносные сосуды, обрамлявшие их горло, поглощали кислород непосредственнее из воздуха. Со временем у первых костных рыб развились легкие, которые могли наполняться воздухом, и появились ноздри, через которые они этот воздух вдыхали. В дальнейшем v большинства групп костных рыб легкие преобразовались в плавательный пузырь, однако для многих обитателей болот они оставались бесценными именно в качестве кислородного резервуара.

В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. В те времена уже существовало несколько групп сосудистых растений. Наиболее распространены были рипии. Другая группа ранних растений дала начало плауновидным растениям, от которых произошли современные плауны. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока, наконец, не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м.

Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья.

От всей этой буйной растительности оставалась масса мертвой древесины и листьев, кучи которых могли бы быстро загромоздить все леса. Бесчисленные бактерии перерабатывали все отмершее. Так постепенно формировался первый почвенный слой.

В течение девонского периода растительный мир становился все сложнее и многообразнее. Появились первые папоротники, плауны и хвощи, и к середине девона многие растения начали понемногу отодвигаться от кромки воды. Тем не менее эти древние растения все еще нуждались в воде для оплодотворения. И только ближе к концу девонского периода на Земле появились первые семеноносные растения — семенные папоротники.

ГлавнаяУсловия жизниОрганический мирИспользуемые материалыВ

Леонид Тихомиров 2010

Девонский период

Девонский период часто называют «веком рыб». Самые разнообразные формы жизни изобиловали в реках, внутренних морях и пресноводных озерах.
Период был назван в честь графства, которое расположено в южно-западной части Англии. Именно на этом участке были образованы новые геологические породы. Предполагается, что именно здесь появились первые скалы. За 10 миллионов лет до окончания периода на Земле произошла глобальная палеогеографическая реформа.

Девонский период продолжался с 417 до 354 млн. лет назад. В этом периоде окончательно закрылся океан Япетус, Северная Америка и Гренландия (Лаврентия) столкнулись с южной частью Британских островов (Авалония) и Скандинавией (Балтика), образовав единый континентальный массив. От Скандинавии через Британию к Ньюфаундленду и Канаде протянулся центральный горный пояс. А суперконтинент Гондвана смещался от Южного полюса к северу. В девонском периоде климат на Земле оставался теплым. Образование новых массивов суши привело к появлению обширных сухих внутриконтинентальных равнин, которые превратились в огромные пустыни. Могучие реки пересекали континенты, впадая во внутренние моря и озера. В них нашла себе приют первая многочисленная пресноводная фауна. В середине девонского периода полярные ледовые шапки начали таять, уровень моря поднялся, позволив коралловым рифам вырасти у берегов Лаврентии и Австралии.

В процессе эволюции животного мира одно и то же приспособление часто «изобреталось» несколько раз. Так и случилось в девонский период с группой рыб, известных под именем плакодермы.
У плакодерм были мощные челюсти - похожие на лезвия пластины с зубообразными выступами. Но поскольку плакодермы не были прямыми потомками первых челюстных рыб, большинство специалистов полагает, что это ценное приспособление развилось у разных рыб самостоятельно. Наряду с челюстями, у этих рыб было два жестких щитка - один покрывал голову, а другой переднюю часть туловища. Щитки соединялись парой «петель», позволявших надголовному щитку приподниматься тогда, когда рыба кусала добычу.

Некоторые плакодермы жили на морском дне, где питались моллюсками и другими раковинными животными, но к концу девона часть из них стала охотиться в открытом море. Здесь они были самыми крупными хищными рыбами. Один из видов - дунклеостеус - достигал почти 4 метров в длину и мог своими ротовыми пластинами перекусить пополам любую другую рыбу.

Дунклеостеус. Фото: Ryan Somma

Гигантская панцирная рыба дунклеостеус приближается к кладоселахии - первобытной акуле. У дунклеостеуса зубные пластины не менялись в течение жизни, а у кладоселахии, как и у сегодняшних акул, на внутреннем крае челюстей не переставая росли дюжины треугольных зубов. Обе эти первобытные рыбы плавали за счёт волнообразных движений хвоста; их плавники были жесткими и стабилизировали её положение в воде, помогая придерживаться избранного курса.
В девонский период плакодермы делили моря с несколькими другими группами челюстных и бесчелюстных рыб. Существовали виды бесчелюстных с причудливо бронированными телами, но были и небронированные виды, которые во многом походили на современных. Беспанцирные рыбы делились на две группы: у одних скелет состоял из хрящей, а у других - из настоящих костей.

Хрящевые рыбы были предками современных акул и скатов. Их тела покрывали маленькие грубые чешуйки, называемые кожными зубчиками, а в их пастях те же самые зубчики увеличились и преобразовались в бесконечный ряд острых зубов. С самого начала своего существования многие из этих рыб напоминали современных акул, и к концу девона представители одной из групп, кладоселахии, уже вырастали до двух метров. Костные рыбы были обычно маленькими, и покрывавшие их чешуйки становились всё тоньше и легче.

Девонский период палеозойской эры: характеристика, основные события, животные и растения

У этих рыб развился заполненный газом плавательный пузырь, который придавал им плавучесть, и подвижные плавники, помогавшие им маневрировать.

У одной группы костных рыб, называемых лопастиперые или саркоптеригии, развились мясистые плавники. Эти рыбы особенно интересуют учёных, потому что именно от них происходят четвероногие позвоночные. Не все лопастиперые могли покидать воду: несколько видов, включая двоякодышащих и целакантов, обитали в пресных и солёных водах, где и живут по сей день.

Прекрасно себя чувствовали в девонских морях головоногие моллюски. В девонский период появились первые аммониты - моллюски с закрученной в плоскую спираль раковиной. Они обзавелись удивительным приспособлением - наружной раковиной, разделенной перегородками на изолированные камеры. Эти пустые полости моллюск заполнял газом или водой и, изменяя плавучесть, мог подниматься к поверхности моря или погружаться в толщу воды.

Аммониты были весьма активными хищниками. Выталкивая воду из полости тела и используя реактивный способ движения, они совершали быстрые плавательные движения. Добычей аммонитов становились другие моллюски и мелкие рыбы.

Раковины аммонитов были закручены в 5-7 оборотов. Тело моллюска помещалось лишь во внешней - жилой камере, вся остальная раковина использовалась как поплавок. Аммониты имели несколько щупалец, окружавших рот, который был вооружен острым клювом и парой глаз. Их «звездный час» наступил в более позднем, по сравнению с девоном, мезозое, когда аммониты достигли небывалого разнообразия форм и размеров, а затем исчезли с лица Земли.

В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами.
Важнейшие сведения о растительном мире той эпохи ученые почерпнули из раннедевонских отложений поблизости от города Райни в Шотландии, где обнаружено много ископаемых растений. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. Их останки оказались в толще кремнистого сланца и сохранились вплоть до мельчайших деталей.

В те времена уже существовало несколько групп сосудистых растений. Наиболее распространены были рипии - так их назвали в честь города Райни. В толще ила размещался ползучий корень ринии, от которого ответвлялось несколько коротких стеблей, каждый не выше 17 см. На стеблях не было листьев, однако на их кончиках имелись круглые спорангии со спорами. Эта группа растений — так называемые риниофиты - предшественница папоротников, хвощей и цветковых растений.

Другая группа ранних растений дала начало плауповидным растениям, от которых произошли современные плауны. Их стебли были покрыты тонкими переплетающимися зелеными чешуйками. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока наконец не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м. Окаменевшие стволы плауновидных растений часто несут па себе восхитительный ромбоидальный узор из отметин, оставленных листьями, поэтому их поверхность порой сильно смахивает на змеиную кожу.

Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья. Преимуществом перед соседями была и способность к более быстрому росту. Растениям требовалось еще больше света, и в результате у них развились более широкие и плоские листья. Древние леса выглядели совсем не так, как нынешние. Деревья покоились на корнях, ветвившихся над слоем почвы. Их стволы покрывала не кора, а блестящи чешуя, как у рептилий.

С девонскими отложениями связано большое количество полезных ископаемых: нефть, каменная соль, горючие сланцы, бокситы, железная руда, медь, золото, марганцевые руды, фосфориты, гипсы, известняки.

Общая характеристика, стратиграфические подразделения и стратотипы

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

Продолжительность девонского периода 48 млн. лет, его начало 408 млн. лет, окончание 360 млн. лет назад.

Разрезы девона Великобритании сложены континентальными фациями иве могут еяужить стратотипами для выделения ярусов. Поэтому расчленение девонской системы было проведено в Арденнах на территории Бельгии, Франции и в Рейнских Сланцевых горах на территории Германии. Девонская система подразделяется на три отдела.

В 60-е годы чехословацкие исследователи предложили вместо жединского и зигенского выделять лохковский и пражский ярусы, установленные в прекрасно охарактеризованных фауной морских разрезах Баррандовой мульды в Богемском массиве недалеко от Праги. Здесь же находится признанная граница силура и девона, проводимая между пржидольским и лохковским ярусами. Международная подкомиссия по стратиграфии девона рекомендовала в 1985 г. лохковский и пражский ярусы Чехии в качестве типовых для низов девона. С тех пор геологи пользуются именно этими ярусами, хотя примерно соответствующие им прежние жединский и зигенский ярусы формально не упразднены. Этим и объясняется "двоевластие" в нижней части ярусной шкалы девонской системы. Характерные разрезы девонской системы представлены на схемах IV и V, цв. вкл.

Органический мир

Органический мир девонского периода был богат и разнообразен. Значительного прогресса достигла наземная растительность. Начало девонского периода характеризовалось широким распространением "псилафитов" (риниофитов), достигших в это время наибольшего расцвета. Их господство наблюдается в заболоченных ландшафтах. В начале среднего девона риниофиты вымерли, их сменили прапапоротники, у которых начали образовываться листо-подобные формы. Позднедевонская флора получила название археоп-терисовой, по имени широко распространенного разноспорового папоротника Archaeopteris. В конце девона на планете уже существовали леса, состоящие из перечисленных выше растений.

Наибольшее биостратиграфическое значение в девоне имеют конодонты. Эти представители примитивных хордовых, появившиеся в среднем кембрии, уже в ордовике завоевали господствующее положение. В позднем девоне наблюдается второй пик их расцвета. Конодонты настолько быстро изменялись в девоне, что позволяют выделять в девонских отложениях более 50 стандартных зон при продолжительности девонского периода около 50 млн. лет. Это яркий пример использования остатков быстро эволюционирующих организмов для создания сверхдетальной стратиграфии. w В девоне доживают граптолиты (один редко встречающийся в низах нижнего девона род Monograptus) и цистоидеи; резко сокращается разнообразие форм трилобитов и наутилоидей. Широко распространены замковые плеченогие (брахиоподы) из семейства спириферид с главным ро-дом Spirifer и пентамерид (род Pentamerus), четырехлучевые кораллы, табуляты.

Существенны по своему значению головоногие моллюски: отрядов гониатиты, аго-нйатиты и климении. У них наблюдается простая перегородочная линия с цельными заостренными лопастями и цельными округлыми седлами (гониатитовая), или с округлыми лопастями и седлами (агониатитовая). Климении - специфическая группа древних аммоноидей, у которых сифон располагался ближе к спинной стороне, а не к брюшной, как у большинства представителей подкласса аммоноидей. Климении были характерны исключительно для позднего девона.

Впервые в истории Земли большую роль стали играть двустворки и некоторые низшие ракообразные, что связано с существованием в девоне многочисленных бассейнов ненормальной солености. Следует отметить обилие мельчайших ракообразных — остракод и филлопод.

Для стратиграфии морских отложений наиболее важное значение имеют конодонты, аммоноидей, брахиоподы, кораллы, тентакулиты и остракоды. Все возрастающее значение стали приобретать позвоночные. Широко распространены бесчелюстные и особенно рыбы: двоякодышащие, панцирные, кистеперые, хрящевые (акулы, скаты). В пресноводных и солоноватоводных бассейнах рыбы, по-видимому, были уже многочисленны. С девона известны первые земноводные - стегоцефалы.

Продолжалось освоение суши растениями и животными. Среди последних здесь встречаются скорпионы и многоножки, появившиеся еще в силуре, а также бескрылые насекомые.

Структуры земной коры и палеогеография v

В течение девонского периода не происходит существенных изменений в распределении и очертании основных структурных элементов земной коры, созданных к началу девона (платформы, геосинклинальные пояса и каледониды). Это объясняется слабым развитием в девоне складчатых процессов, которые и отличаются небольшой интенсивностью. Только в конце периода в некоторых геосинклинальных областях проявилась бретонская фаза складчатости - начало гер-цинской эпохи тектоногенеза. Бретонская фаза складчатости установлена на северо-западе Средиземноморской (Европейской) геосинклинальной области (п-ов Бретань) и в Южно-Аппалачской геосинклинальной области. Каледонская складчатость привела к поднятиям не только областей каледонид, но и многих платформ. В раннем девоне достигла своего максимума регрессия, начавшаяся еще в конце силура. Областями разрушения.и сноса стали каледониды и обширные пространства платформ. Осадконакопление на платформах резко сократилось, оно продолжалось лишь на участках, пограничных с каледонидами. Для этого этапа характерны внутриконтинен-тальные водоемы с ненормальной соленостью. В геосинклиналях сохранился морской режим.

С середины девона во многих районах мира восходящие движения сменились погружениями, развивалась новая трансгрессия. Море наступало на платформы и проникало в пределы каледонид.

В конце позднего девона, в фаменский век, снова началось поднятие платформ (бретонская фаза) и в связи с этим некоторая регрессия моря.

; Характерной особенностью девона является образование межгорных впадин, в которых на-капливались континентальные терригенные, преимущественно красноцветные отложения и вулканиты мощностью несколько тысяч метров. Отложения межгорных впадин собраны в складки или лежат полого. В некоторых впадинах они прорваны интрузиями, в различной степени метаморфи-зованы. Появление впадин связано с возникновением и активизацией разломов, с характерными для девона блоковыми движениями. Формирование таких впадин происходило при заключительном - орогенном - этапе развития геосинклиналей.

Начало девонского периода (раннедевонская эпоха) вполне заслуживает названия геократической эпохи в жизни Земли, то есть эпохи с преобладанием континентального режима. Со среднедевонской эпохи увеличиваются площади, занятые морями, как на платформах, так и в геосинклинальных областях. Площади же суши уменьшаются. Одновременно происходит общее выравнивание, постепенная пенепленизация континентов, а также островных участков суши, разбросанных на площади геосинклинальных областей. Об этом свидетельствует почти повсеместная смена терригенного осадконакопления, характерного для раннего девона, на карбонатное. До конца девонского периода горный рельеф сохранялся наиболее устойчиво в областях каледонид, но и там к концу периода он оказался местами значительно сглаженным, о чем говорит относительная тонко-зернистость верхних пластов "древнего красного песчаника" Британских островов, Минусинских впадин и др.

Позднедевонская эпоха в противоположность раннедевонской, особенно ее первая половина (франский век) была временем широкого развития морских трансгрессий, временем преобладающего господства моря над сушей. Подобные эпохи в жизни Земли называются талассократичес-кими.

Восстановление положения климатических зон девона представляет трудности, так как наземная растительность скудная. Только характерные черты ряда континентальных и лагунных фаций девона позволяют сделать некоторые палеоклиматические выводы, недостаточные, однако, для восстановления общей картины климатической зональности в девонском периоде.

При рассмотрении условий образования "древнего красного песчаника" множество фактов указывает на засушливый климат межгорных депрессий, в которых происходило накопление этих осадков. Сухим и жарким климатом характеризовалась, по-видимому, в девоне средняя часть Русской плиты, о чем свидетельствует широкое развитие здесь лагунных хемогенных осадков (доломиты, гипсы и др.). Этими же осадками намечается в пределах Европы зона засушливого климата^ протягивающаяся с северо-запада на юго-восток. Из других свидетельств климата девона - тилли-ты Капских гор Южной Африки (мощность 30 м), протяженностью 500 км. Неясно, материковый или горный генезис имеют связанные с этим оледенением моренные накопления. Других проявлений ледниковой деятельности в девоне неизвестно.

Северо-Атлантическая платформа (Лавренция)

Эта суперплатформа объединяет Северо-Американскую платформу, каледониды Грампианской герсинклинали и Восточно-Европейскую (Русскую) платформу. Этот огромный континент получил название "Древний красный материк" по распространению девонских красноцветных песчаных отложений.

Американская часть Северо-Атлантической платформы в раннем девоне была сушей. Со второй половины девона началась трансгрессия, достигшая максимума в начале позднего девона. В условиях теплого неглубокого моря отлагались карбонатные илы, на западе располагались рифовые массивы. С воздымавшихся в Аппалачской геосинклинали поднятий стал поступать обломочный материал. Красноцветные песчаные отложения распространяются в западном направлении, море постепенно сокращается, оставив после себя к концу периода пустынный континент.

На территории британских каледонид в девоне преобладали континентальные условия. Тол-Щи континентальных отложений Англии и Ирландии известны под названием "древнего красного песчаника" (Old Red sandstone). Древний красный песчаник подразделяется на нижний, средний и верхний, что соответствует трем отделам девона.

Классической областью развития "древнего красного песчаника" является Шотландия. В нижнем девоне ярко-красная, бурая окраска пород нижнего красного песчаника и присутствие полевошпатовых песчаников указывает на аридный климат. Во впадины Шотландии сносился обломочный материал с окружающих горных сооружений. Иногда во впадинах возникали мелкие озера, в которых отлагались более тонкие осадки, обитали ракоскорпионы, рыбы, низшие ракообразные. Присутствуют вулканические породы.

В среднем девоне отложения нижнего красного песчаника подвергались довольно интенсивной складчатости и внедрению гранитных интрузий. Верхний красный песчаник (верхний девон) несогласно залегает на нижележащем. Отложения становятся менее грубозернистыми, почти исчезают вулканические породы, уменьшается мощность (общая мощность "древнего красного песчаника" в Шотландии - 8 км). Наиболее важными ископаемыми в девоне Шотландии являются остатки панцирных и кистеперых рыб и рыбообразных бесчелюстных.

В каледонидах восточной Гренландии, Скандинавии и о. Шпицбергена также формировались красноцветные молассы мощностью до 5-7 км.

На Восточно-Европейской (Русской) платформе девонские отложения распространены почти на всей территории, кроме Балтийского и Украинского щитов и районов небольших выходов на дневную поверхность пород нижнего палеозоя. Однако обнажается девон на ограниченных площадях: на западе Восточной Европы - Русская плита (Главное девонское поле), в центральной части Русской плиты по долинам рек (Центральное девонское поле), а также в бассейне р.Днестр и на Тимане. Нижний девон известен только в Прибалтике и в бассейне р. Днестр, средний и верхний отделы развиты на всей территории Русской плиты.

В восточной части Русской плиты девон по литологии, цикличности и палеонтологической характеристике похож на западноуральский. Здесь нижний девон отсутствует, а средний ложится трансгрессивно на фундамент или на верхнепротерозойские отложения и отмечает начало трансгрессии с Уральской геосинклинали. Отложения отчетливо цикличны: до четырех этапов трансгрессии, сменявшихся кратковременными регрессиями. Развивались пресноводные и солоноватоводные бассейны с остатками растений, рыб, низших ракообразных (эстерий), лингул. Эти отложения сменялись глинисто-карбонатными с остатками морской фауны: кораллов, строматопорат, брахиопод.

Во франском веке продолжалась трансгрессия. Базальные слои нового цикла - пашийский горизонт песчаников занимают большие площади на востоке плиты. Это важный продуктивный нефтеносный горизонт. Для франского яруса характерны известняки с богатым комплексом морс-" кой фауны и доманиковые породы, обогащенные органическим веществом. Девонские терриген-ные пачки образуют основные продуктивные горизонты Волго-Уральской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинций. На Тимане девонский возраст имеют бокситы.

На западе в пределах Главного девонского поля распространены отложения верхней половины девона мощностью от нескольких сотен метров до 1 км. Лишь в самых западных районах - в Литве и Латвии - известны нижнедевонские отложения - пестроцветные глины с прослоями мергелей и остатками ихтиофауны с включениями гипса и трещинами усыхания на поверхности напластования. Это отложения континентального пересыхающего бассейна, пришедшего на смену силурийскому морю-заливу.

В среднем девоне началось интенсивное прогибание, захватившее огромные площади. Преобладают пестро- и красноцветные песчано-глинистые отложения, часто с косой слоистостью. Во франском веке в пределы Главного девонского поля с востока внедрилось море. Отлагались разные фации: от глин с песком до карбонатных осадков. Местами возникли лагуны с доломитами, глинистыми илами с гипсом. Мощность морских отложений изменчива - от 0 до 90 м. В фауне франского моря Главного девонского поля распространены пелециподы и брахиоподы (в огромных количествах один вид). В конце франского века в пределах Главного девонского поля вновь

На юго-западе Восточно-Европейской платформы, в Припятском прогибе пестроцветные песчано-глинистые отложения среднего девона (150-200 м) ложатся на фундамент и сменяются выше соленосным комплексом верхнего девона (3-3,5 км).

Большая мощность пород этого комплекса, присутствие местами в его составе вулканогенных пород свидетельствуют о том, что рассматриваемый комплекс формировался в рифтовой впв-дине - авлакогене (Припятско-Донецкий авлакоген).

В геологической истории восточной части Северо-Атлантической платформы выделяются два этапа. В начале девона (первый этап) Восточно-Европейская платформа подвергалась осушению, только на западе еще существовали остаточные бассейны. В середине девона начался второй - трансгрессивный - этап. Появились новые и ожили старые глубинные разломы, что сопровождалось магматизмом и приводило к возникновению и активизации авлакогенов. Формировались разномасштабные поднятия и опускания. Предполагается, что в девоне в основном был заложен современный структурный план платформы. Во время трансгрессии Балтийский и Украинский щиты выступали как поднятия, зато погружались восточная и центральная части Восточно-Европейской платформы, Припятско-Донецкий авлакоген, районы Прибалтики.

Сибирская платформа

На Сибирской платформе отмечаются небольшие выходы девона.

Нижний девон прослеживается на крайнем северо-западе; средний и верхний распрЪстранен шире. Девонская система на Сибирской платформе представлена пестроцветными глинисто-карбонатными, часто гипсоносными, реже соленосными отложениями с редкими органическими остатками. Значительно реже встречаются сероцветные глинистые и карбонатные толщи с морскими окаменелостями. На юго-западе платформы во впадинах накапливались отложения, похожие на одновозрастные образования межгорных впадин.

В раннем девоне почти вся Сибирская платформа представляла сушу. Трансгрессия началась "В среднем девоне, достигла максимума во франском веке и закончилась в раннем карбоне. Для Сибирской платформы характерны моря-заливы ненормальной солености. Присутствие каменной соли, гипса, ангидрита, красноцветность отложений указывает на аридный климат. В девоне на Сибирской платформе возникали разломы, по ним местами изливалась лава, внедрялись небольшие интрузии. Вероятно, девонский возраст имеют некоторые кимберлитовые трубки.

Китайская платформа

В течение раннего девона большая часть Китайской платформы была областью денудации. В среднем и позднем девоне обширная трансгрессия захватила южную и западную части платформы. Вначале морской режим был неустойчивым, поэтому в разрезах наблюдается чередование континентальных и морских песков, позднее сменяющихся глинистыми осадками.

Территория платформы в начале девона характеризовалась орогенным типом развития. Здесь нижнедевонские континентальные кварцевые песчаники, кварцевые конгломераты и красноцветные глинистые сланцы (общая мощность 1-1,5 км) со структурным несогласием залегают на под-1 стилающих образованиях. В среднем и позднем девоне развивалась трансгрессия; отложения этого времени, нередко залегающие и на девонских породах, представлены песчаниками и алевролитами, причем мощность их не превышает сотен метров. Это показывает, что к среднему девону орогенное развитие данной территории сменилось платформенным.

Гондвана

Значительная часть Гондваны сохраняла в девоне приподнятое положение и подвергалась интенсивной денудации. Терригенный материал - продукт разрушения суши - накапливался в мелководных морских бассейнах, занимавших всюду, за исключением Южной Америки, ограниченные площади. Только в Южной Америке в раннем девоне произошла большая трансгрессия. Девонское море проникало на западную окраину Австралии, о чем свидетельствуют терригенные отложения, чередующиеся с карбонатными, местами возникли рифовые постройки.

Расположение континентов в среднем девоне в соответствии с концепцией плитной тектоники показано на схеме XVIII, цв. вкл.

История развития геосинклинальных поясов

В результате прошедшей каледонской складчатости перестала существовать Грампианская геосинклинальная область, каледониды сократили площадь других геосинклиналей, разделили геосинклинальные пояса, повлияли на дальнейшие геологические процессы.

Урало-Монгольский геосинклинальный пояс

В девоне Урало-Монгольский пояс разделяется каледонидами Казахского макроперешейка на две части. К одной из них относятся Уральская и Тянь-Шаньская геосинклинали. Другая часть пояса - Центрально-Азиатская - располагается между каледонидами Казахского макроперешейка на западе, каледонидами юга Сибири и Северной Монголии на севере и Китайской платформой на lore.

Уральская геосинклиналь. Выходы девона наблюдаются на западном и восточном склонах Урала от Пай-Хоя на севере до Мугоджар на юге. В основании разреза девона западного склона Урала залегают массивные, часто рифогенные известняки (см. схему V, цв. вкл.). В известняках -водорослевые постройки, строматопораты, кораллы, морские лилии, брахиоподы. В раннем девоне это был барьерный риф в тропическом море Уральской геосинклинали.

Средний и верхний девон состоит из циклов, каждый с размывом залегает на подстилающих породах и представлен известняками с маломощной пачкой песчаников и глин в основании. Базальные пачки песчаников нередко содержат железные руды и бокситы. В верхней части нижнего цикла присутствует своеобразный горизонт - инфрадоманик, сложенный часто переслаивающимися тонкослоистыми темно-серыми битуминозными известняками, мергелями, глинистыми сланцами с раковинами двустворок, остракод и реже гониатитов. В самой верхней части нижнефранского цикла располагается доманик - горизонт сильно битуминозных черных, темно-серых известняков, мергелей, глинистых сланцев с желваками и линзами кремней. В глинистых породах обнаружены мелкие скелетные элементы (тентакулиты), в известняках - конодонты, раковины гониатитов, бра-хиопод, пелеципод. Общая мощность среднего и верхнего девона на Западном Урале - 1,2 км.

Девон западного склона Урала представлен всеми тремя отделами, согласно залегает на силуре и перекрывается согласно каменноугольными отложениями. Разрез подразделяется на две части, соответствующие двум этапам развития. Первый этап отвечает средне-палеозойской регрессии. На Урале в это время располагалось тропическое море с рифами, а западнее простирался огромный континент - Древний красный материк. Второй этап начался в среднем девоне. Море из Уральской геосинклинали наступало на Северо-Атлантическую платформу. Максимум трансгрессии пришелся на франский век. Цикличность отложений, характерная для среднего - верхнего девона говорит о том, что трансгрессия развивалась на фоне колебательных движений. Замедление прогибаний и усиление поднятий приводили к размыву предыдущих отложений и к накоплению терригенных образований.

Разрезы девона Урала хорошо палеонтологически охарактеризованы и стали опорными для всего мира. Они характерны для миогеосинклинали, так как не содержат вулканитов, не прорваны интрузиями, собраны в простые складки, слабо метаморфизованы.

Девонские отложения восточного склона Урала образовали типичные эвгеосинклинальные формации. Это преимущественно вулканогенные образования, осадочные породы играют подчиненную роль и представлены песчаниками, глинистыми и кремнистыми сланцами, яшмами, известняками (мощность - 7-8 км). Они собраны в сложные системы складок, нарушены многочисленными разрывами, прорваны интрузиями, сильно метаморфизованы. Эти отложения составляют часть так называемой зеленокаменной полосы Урала, ограниченной на западе Главным Уральским разломом.

Южная и восточная части Урало-Монгольского геосинклинального пояса. Девонские отложения преобладают среди палеозойских образований Казахстана. В девонский период значительная часть этой территории принадлежала каледонидам Казахского макроперешейка, в пределах которого осадконакопление происходило в межгорных впадинах при континентальных условиях. К востоку от макроперешейка располагалась геосинклиналь, где формировались мощные толщи осадков морского генезиса. По границе, испытывавшей опускания геосинклинали и воздымавшихся каледонид, возникли многочисленные разломы, по которым изливалась магма и происходили выброссы пирокластического материала. Они образовали Казахстанский краевой вулканический пояс. Таким образом, в пределах Центрального Казахстана выделяются три типа разрезов. Один из них - разрез района Прибалхашья - характеризует геосинклинальные условия. Здесь преобладают песчаники и алевролиты с прослоями известняков с богатой и разнообразной морской фауной. Значительна примесь вулканогенного материала - свидетельство вулканизма в смежных районах. Присутствие грубозернистых песчаников, конгломератов, невыдержанность отдельных слоев по простиранию, следы размывов, находки остатков растений - все это указывает на колебания уровня морского дна, на существование островов, подвергавшихся размыву. Обилие разнообразных органических остатков, присутствие морских форм, нередко крупные размеры раковин брахиопод и пелеципод - доказательство теплого мелкого моря нормальной солености. Мощность отложений разреза достигает 5 км.

Каледониды Алтае-Саянской складчатой области. Для большей части каледонской зоны юга Сибири и Монголии характерно накопление мощных толщ девонских пород в межгорных прогибах, наложенных на складчатый додевонский фундамент и ограниченных разломами. Преобладают континентальные красноцветные отложения и вулканогенные образования.

Осадки морского генезиса представлены маломощными пачками сероцветных песчано-гли-нистых и карбонатных пород с остатками брахиопод, кораллов, мшанок, морских лилий. Это - результат ингрессий (проникновение моря в пониженные участки ближайшей суши), происходивших в среднем и позднем девоне. Также редко, в подчиненном количестве, присутствуют отложения внутренних бассейнов ненормальной солености (карбонатно-глинистые породы с остатками двустворок, гастропод, лингул, конодонтов, остракод, филлопод, рыб).

Девонские отложения межгорных впадин обладают огромной мощностью, слабо метаморфизованы, собраны в простые складки, прорваны небольшими интрузиями. Пример подобного разреза - девон Минусинских впадин, достигающий мощности 3-9 км. Это преимущественно красноцветные песчаники и алевролиты с трещинами высыхания, глиптомор-фозами по каменной соли, линзочками гипса. Для разреза характерна четкая цикличность: нижнюю (мощную) часть каждого цикла слагают красноцветные континентальные отложения, а верхнюю (маломощную) - сероцветные лагунно-морские осадки. В нижнем и среднем девоне широко распространены наземные вулканические образования.

Иной характер имеют девонские образования северо-восточного склона Салаирского кряжа. К началу девона территория Кузбасса, по данным М.А.Ржонсницкой, представляла собой краевую часть геосинклинальной области, которую с юга и востока ограничивали каледонские горные сооружения. В раннем и начале среднего девона открытый морской бассейн занимал юго-западную часть этой территории и свободно сообщался с Урало-Тянь-Шаньским и Алтайским геосинклинальными морями. Большая мощность осадков сравнительно глубокого моря этого времени (около 4,5 км) свидетельствует о значительном прогибании дна морского бассейна. Нижне- и среднедевонские отложения северо-восточного Салаира представлены главным образом серыми и темно-серыми известняками с богатейшей морской фауной брахиопод, кораллов, строматопорат, криноидей, конодонтов, тентакулитов, головоногих, двустворок, мшанок, рыб, остракод и др. В подчиненном количестве встречаются мергели, аргиллиты, алевролиты, песчаники. Состав фауны, наличие крупных рифовых построек свидетельствуют о теплых климатических условиях. К концу среднего девона происходит обмеление морского бассейна, начинают преобладать терригенные осадки. На окраинах Кузбасса в живетском веке начинается вулканическая деятельность в виде как подводных, так и наземных излияний. В конце среднего девона происходит общее поднятие Салаирского кряжа и значительное прогибание территории между ним и Кузнецким Алатау с последующим заложением Кузнецкой впадины. В позднем девоне морские условия восстанавливаются на северной и северо-западной окраинах Кузбасса; на юго-западной окраине (Салаир) осадконакопление в конце среднего - позднем девоне уже не происходит.

Этот пояс испытывал в девоне значительное интенсивное опускание. В центральной части Западной Европы оставался срединный массив - Франко-Чешский или Молданубское поднятие (глыба). Название происходит от рек Молдова и Дануб - древнее имя Дуная. Этот срединный массив возник еще в результате байкальской складчатости. К северу и югу от данного поднятия в составе девона значительна роль вулканогенных пород. На севере прослеживаются песчано-глинис-тые отложения, на юге - карбонатные.

Наиболее крупные выходы девона известны в Арденнах и Рейнских сланцевых горах, где выделены стратотипы ряда ярусов девонской системы.

В Арденнах девонские отложения залегают с четким структурным несогласием, вызванным каледонской складчатостью, на породах кембрия. Здесь нижний девон сложен продуктами размыва Брабантского массива - конгломератами и аркозовыми песчаниками, быстро сменяющимися вверх по разрезу мощной толщей чередующихся полимиктовых песчаников и красных глинистых сланцев. На основе изучения брахиопод выделяются жединский, зигенский и эмсский ярусы. Выше залегает толща глинистых сланцев с линзами известняков, которую бельгийские геологи относят к кувенскому региоярусу. Живетский и франский ярусы представлены известняками с остатками табулят, ругоз, брахиопод, гониатитов, конодонтов. Фаменский ярус сложен глинистыми сланцами с климениями. Общая мощность девона не менее 7 км.

Залив среднепалеозойского моря существовал на востоке Молданубского поднятия (глыбы) в районе Праги. Здесь в Баррандовой мульде, названной так по имени выдающегося палеонтолога И.Барранда, девонские отложения согласно залегают на породах силура. Разрез отложений Баррандовой мульды не превышает по мощности 450-500 м, что объясняется накоплением осадков на жестком основании срединного массива. Разрез сложен известняками с прослоями известковис-тых сланцев, охарактеризован богатой и разнообразной морской фауной. В нижней части разреза находятся стратотипы пржидольского, лохковского и пражского ярусов.

В Западно-Тихоокеанской геосинклинальной области в девоне формировались три типа разрезов: эвгеосинклинальный, миогеосинклинальный и характерный для срединных массивов.

В эвгеосинклинальной зоне Тихоокеанского побережья на северо-востоке Азии накапливались толщи спилит-диабазового состава, кремнистые, песчаные и карбонатные осадки. Тот же тип разреза прослеживается на Японских островах, где девон представлен кератофирами, основными лавами, их туфами, глинистыми сланцами и известняками общей мощностью до 3 км. Везде девонские отложения согласно ложатся на силурийские.

На срединных массивах (Омолонский, Ханкайский и Буреинский) в наземных или мелководных морских условиях формировались сравнительно маломощные толщи песчано-глинистых и карбонатных осадков, а также лав кислого и среднего состава. Залегают они с резким угловым несогласием на подстилающих образованиях.

Сложнее геологическая история австралийской части Западно-Тихоокеанской геосинкли-нальной области. Здесь выделяются две зоны: восточная - эвгеосинклинальная и западная - мио-геосинклинальная. В западной зоне в среднем девоне осадконакопление было прервано фазой складчатости и внедрением гранитоидных интрузий. В позднем девоне здесь формировались оро-генные впадины, в которых накапливались красно- и пестроцветные терригенные, иногда вулканогенные, толщи. В восточной зоне сохранялся эвгеосинклинальный режим.

В Восточно-Тихоокеанской геосинклинальной области в девоне, так же как в ордовике и силуре, формировались миогеосинклинальный и эвгеосинклинальный типы разрезов, причем второй из них развит ограниченно - на западе Кордильер. Каледонская складчатость привела здесь к квыпадению из разрезов нижнего девона. Средне-верхнедевонские вулканиты, кремнистые и песчаные породы (3 км) несогласно лежат на более древних образованиях. Миогеосинклинальные морские песчано-глинистые отложения (3-4,5 км) характерны для Южной Америки. Несомненно проявление каледонской складчатости на севере Анд, где с ней связано внедрение кислых интрузий.

Полезные ископаемые

Несмотря на бедность наземной растительности, развитие ее обусловило образование в девонском периоде первых в истории Земли промышленных залежей каменного угля.

Необходимо отметить, что в настоящее время дискутируется и, по-видимому, утвердится двучленное деление карбона (нижний и верхний отделы), соответствующее морским и континентальным фациям этой системы на территории Западной Европы, Америки и Азии. Только в пределах Восточно-Европейской платформы морской режим сохранился на протяжении всего периода. Поэтому в этом регионе система была подразделена на три отдела и здесь установлены почти все ярусы (за исключением двух нижних). Из-за отсутствия утвержденной на Международном геологическом конгрессе вновь предлагаемой стратиграфии карбона авторы приводят ранее известную схему.

Флора карбона называется "антракофитом". Каменноугольная растительность, отмирая и за-хороняясь, образовывала крупнейшие в истории Земли скопления угля.

Для морей карбона характерно бурное развитие фораминифер, которые иногда играли роль породообразующих организмов (фузулиновые известняки). Следует отметить отряд Fusulinida -крупные фораминиферы, особенно значительные скопления которых наблюдаются в Поволжье.

Из других беспозвоночных в карбоне имели большое значение некоторые четырехлучевые кораллы - Lonsdaleia, Caninia и табуляты - Chaetetes, Syringopora, Michelinia. Некоторые группы плеченогих достигли в карбоне расцвета. Особенно типичны продуктиды - Productidae и спири-фериды - Spiriferidae. Многочисленны морские ежи. Нередко на морском дне возникали заросли криноидей.

Большое стратиграфическое значение, особенно для нижнего карбона, имеют конодонты, среди которых в карбоне возникло много новых родов. Наиболее предпочтительный уровень проведения границы между девоном и карбоном - основание конодонтовой зоны Siphonodella sulcata. о Из головоногих моллюсков следует упомянуть отряд аммоноидей с простым строением перегородок - гониатиты и агониатиты. Лопастная линия и скульптура раковины гониатитов усложняются. Обильными были двустворки и гастроподы. Двустворки заселяли не только моря, но и пресноводные бассейны. Подобное распространение имели мельчайшие ракообразные - остракоды.

Благоприятные климатические условия и пышная растительность определили обилие наземных членистоногих: пауков, скорпионов, тараканов, стрекоз (иногда с размахом крыльев до 1 м). В морях карбона обитали многочисленные рыбы. Разнообразные земноводные (стегоцефалы) населяли берега озер, заросли лесов.

В конце карбона стегоцефалы дали начало первым пресмыкающимся - рептилиям. Прогрессивные черты рептилий (роговой покров, предохраняющий организм от потери влаги; размножение яйцами, откладываемыми на суше) позволили им проникнуть в глубь континентов.

Для стратиграфии морских отложений карбона наиболее важны конодонты, фораминиферы (фузулиниды), гониатиты и брахиоподы. Определение возраста континентальных отложений основано на изучении остатков растений, а также комплексов спор и пресноводных двустворок.

Структуры земной коры и палеогеография

В карбоне в пределах современных континентов продолжали существовать Лавренция, Сибирская и Китайская платформы и суперплатформа Гондвана. Между ними располагались Аппа-лачская геосинклиналь, Средиземноморский, Урало-Монгольский и Тихоокеанский геосинклинальные пояса.

После затишья в девоне земная кора охватывается новой волной тектонических движений, составляющих герцинскую эпоху тектоногенеза или герцинскую складчатость (от древнего названия Герциния - горы Гарц на территории Германии). Обычно выделяются следующие фазы гер-цинской складчатости. Первая из них (D3-C]) бретонская фаза проявилась ограниченно в конце девона. Она закрыла Иннуитскую геосинклиналь. Судетстя фаза прослежена в конце раннего карбона. Наиболее значительно она проявилась на севере Средиземноморского геосинклинального пояса, на территории Аппалачской геосинклинали и Урало-Монгольского пояса. Поэтому в этих регионах и прилегающих к ним частям платформ средний и верхний карбон представлены молас-сами, часто континентальными и угленосными, выполняющими краевые и межгорные прогибы. Астурийская фаза проявилась в конце среднего карбона; уральская - в начале ранней перми; за-альская - в конце ранней - начале поздней перми и пфалъцская - в конце перми - начале триаса.

Герцинская складчатость закрыла ряд геосинклинальных областей и почти полностью Урало-Монгольский пояс. Значительно сократившийся после герцинской складчатости Средиземноморский геосинклинальный пояс обычно называют геосинклинальной областью Тетис.

Все платформы Северного полушария вместе с примкнувшими к ним герцинидами слились в одну огромную платформу (суперплатформу) Лавразию. Герцинская складчатость привела к увеличению размеров Гондваны в результате отмирания геосинклинального режима на юге гор Атлас и в горах на востоке Австралии.

Герцинская складчатость сопровождалась интенсивным эффузивным и интрузивным магматизмом, с которым, в свою очередь, связано образование месторождений полезных ископаемых Оживились тектонические движения в областях более древней складчатости. В смежных с герцинидами частях каледонид эти движения сопровождались излиянием эффузивов и внедрением интрузий. Для областей герцинской складчатости очень характерны краевые прогибы, которые формировались в орогенную стадию развития геосинклиналей по их границе с платформами. В связи с тем, что первые фазы герцинской складчатости были очень сильными и на планете преобладали явления сжатия земной коры, рифтогенез для карбона и самого начала ранней перми не характерен. Исключение в этом отношении представляет Припятско-Донецкий авлакоген.

Регрессия, начавшаяся в конце девона, была продолжительной и устойчивой в пределах Гондваны, где континентальная обстановка сохранялась на протяжении всей раннекаменноугольной эпохи. На северных материках в начале карбона снова началась трансгрессия, которая помимо до-кембрийских платформ охватила некоторые участки каледонид, значительно выровненных денудацией. Моря заняли часть каледонид на территории Англии, восточную большую часть Восточно-Европейской, западную часть Северо-Американской (Канадской) платформ и небольшой участок Сибирской платформы, примыкающий к Енисею. Начиная с конца раннего карбона, по мере развития складчатости и горообразования обширные области в геосинклиналях освободились от моря. Одновременно постепенно освободились от моря все платформы Северного полушария. Исключением является Восточно-Европейская платформа, где до конца периода сохранилось море, лишь немного уменьшенное в размерах. На Сибирской, Китайской и Канадской платформах к кон-цу карбона господствовала суша. На Гондване, наоборот, площадь моря расширяется и морские воды проникают в бассейн р.Амазонки, на север Африки и юго-запад Австралии.

В раннем карбоне еще не наблюдается резкой дифференциации на климатические пояса. Широкое развитие влаго- и теплолюбивой лепидодендроновой флоры свидетельствует о равномерном и влажном климате большей части поверхности Земли. Во второй половине карбона обнаруживаются отчетливые различия между лепидодендроновой флорой вестфальской (приэкваториальной) флористической области, с одной стороны, и тунгусской (северной умеренной) и глоссоптериевой (южной умеренной) флорами - с другой.

В вестфальской области климат был влажный и теплый, а в тунгусской и глоссоптериевой областях - умеренный и холодный. К такой дифференциации климата привели процессы горообразования и регрессии. В „конце.карбона,и начале перми на Гондване произошло обширное оледенение.

Расположение континентов в позднем карбоне, составленное в соответствии с концепцией новой глобальной тектоники, показано на схеме XIX, цв. вкл.

История развития платформ Северо-Атлантическая платформа (Лавренция)

В начале каменноугольного периода на Северо-Атлантической платформе в общем сохранились условия, существовавшие в позднем девоне. Отложения нижнего карбона (турне и визе) представлены преимущественно карбонатными породами морского генезиса. В конце раннего -начале среднего карбона в связи с развитием герцинской складчатости, проявившейся в соседних с платформой Средиземноморском геосинклинальном поясе и Аппалачской геосинклинали, резко изменился характер осадконакопления в Лавренции. Поэтому на западе, в пределах северо-амери-канской части платформы, отложения Пенсильвания представлены угленосной толщей параличес-кого происхождения. В британских каледонидах угленосная толща того же возраста в своей верхней части накапливалась частично уже в лимнических условиях.

На востоке платформы Лавренции в карбоне продолжал существовать морской бассейн, что следует из анализа разреза Подмосковья. Для него характерно преобладание карбонатных пород с многочисленными остатками фораминифер, брахиопод, кораллов, двустворок (пелеципод), гаст-ропод, иглокожих, иногда гониатитов. Этот разрез пример типичных платформенных отложений[ накапливавшихся в теплом морском бассейне. Морской режим нарушался дважды: во время накопления угленосной толщи в визейском веке и в начале среднего карбона, что выразилось в отсутствии отложений башкирского яруса (см. схему VI, цв. вкл.). На востоке терригенные породы визе - аналог угленосной толщи Подмосковья - одни из важнейших продуктивных горизонтов Волго-Уральской нефтеносной провинции.

Сибирская платформа

В течение каменноугольного периода на большей части Сибирской платформы господствовали континентальные условия. В начале раннего карбона море проникало лишь на северо-западные и северо-восточные окраины платформы. Здесь происходило накопление карбонатных осадков мощностью несколько сотен метров. В среднем и верхнем карбоне в погружение была вовлечена большая часть платформы за исключением ее южной окраины и Анабарского массива. В старицах, озерах, болотах, на пойменных террасах и заболоченных пространствах междуречий, где господствовала пышная растительность с преобладанием кордаитов, накапливались пески, алевриты, глины и торфяники, образовавшие впоследствии прослои каменного угля. Позднепалеозойская флора Сибири лучше изучена в Кузнецком бассейне, поэтому определение возраста вмещающих Отложений проводится по сопоставлению с разрезом Кузбасса.

Китайская платформа

В течение каменноугольного периода в южной части Китайской платформы господствовало море. Здесь преобладало накопление карбонатных осадков. В среднем карбоне испытал трансгрессию север платформы. При наступлении моря на эту территорию в результате перемывов коры выветривания, образовавшейся в течение раннего карбона, возникли залежи бокситов и железных руд. Выше залегает паралическая угленосная формация мощностью в сотни метров.

Территория платформы в раннем карбоне представляла собой область сноса. В среднем и позднем карбоне здесь накапливались карбонатные толщи с прослоями континентальных песчано-глинистых и угленосных отложений общей мощностью в несколько сотен метров.

Гондвана

Большая часть Гондваны в карбоне, как и в девоне, сохранила приподнятое положение. Лишь в раннем карбоне испытывали погружение краевые части суперконтинента.

В это время море существовало на севере африканской части Гондваны, куда оно проникло из Средиземноморского геосинклинального пояса. Здесь происходило накопление песков, глин и карбонатных осадков, местами - формирование рифов. Море занимало также запад австралийской части Гондваны. На западе накапливались преимущественно карбонатные, на юго-востоке -терригенные осадки.

Еще более ограниченно распространены на Гондване континентальные и лагунные породы нижнего карбона. На севере Африки они формировались по периферии морского бассейна и представлены песчано-глинистыми осадками с остатками растений. На востоке Бразилии такой же возраст имеет терригенная толща, содержащая прослои угля. В среднем карбоне море проникло на северо-восток Бразилии и в бассейн р.Амазонки. На северо-востоке Бразилии была сформирована толща песчаников, алевролитов, кремнисто-глинистых пород и известняков мощностью до 250 м. Отложения бассейна р.Амазонки отличаются присутствием пластов ангидритов, гипса и каменной соли, указывающих на периодическое осолонение морского бассейна. На севере африканской части Гондваны в среднем карбоне происходила регрессия, здесь формировалась угленосная толща.

Поздний карбон ознаменовался обширным оледенением Гондваны. Тиллиты известны в Африке, на Мадагаскаре, Индостане, в Австралии, Южной Америке и Антарктиде, где они входят в состав гондванской серии континентальных отложений (верхний карбон - нижний мел). В Южной, Центральной Африке и на Мадагаскаре тиллиты (400 м) образованы несортированными, в различной степени окатанными гальками и блоками (до 2 м в диаметре) докембрийских пород, кое торые покрыты ледниковой штриховкой и сцементированы песчано-глинистым материалом. В прослоях глин встречаются остатки рыб, моллюсков и криноидей - свидетельство кратковременного проникновения моря. Тиллиты залегают на неровной, отполированной ледником и покрытой шрамами поверхности.

Широкое распространение тиллитов - несомненное подтверждение общего похолодания на Гондване в позднем карбоне. Теплый климат, судя по находкам верхнекаменноугольных красно-цветных отложений, существовал только на севере Африки.

Единство континента Гондвана кроме климатических условий доказывается также общим комплексом позднепалеозойской флоры и остатков рептилий.

История развития геосинклинальных поясов Урало-Монгольский геосинклинальный пояс

В пределах Урало-Монгольского пояса в раннем карбоне существовали Уральская, Тянь-Шаньская, Джунгаро-Балхашская, Зайсанская и Монгольская геосинклинали, отделенные друг от друга областями каледонской и более древних складчатостей.

Геологическая история этих геосинклиналей, начиная со среднего карбона, различна вследствие разного проявления в них первых фаз герцинской складчатости.

Уральская геосинклиналь. Каменноугольные отложения широко распространены как на западном, так и на восточных склонах Урала.

Разрез карбона западной окраины Урала непрерывный, представлен всеми тремя отделами. В разрезе преобладают известняки с разнообразной фауной. Отложения подобного типа формировались в условиях теплого морского бассейна, простиравшегося далее на запад в пределы Восточно-Европейской платформы. Общая мощность 0,5-1,3 км. Это типичный миогеосинклинальный разрез (отсутствуют вулканические породы, нет интрузий, слаб метаморфизм, породы собраны в простые складки).

В разрезе, расположенном восточнее (восточный склон Урала), также присутствуют все три отдела карбона (см. схему VII, цв. вкл.). Разрез сложен терригенными породами: песчаниками, глинистыми сланцами, в среднем и верхнем карбоне появляются прослои грубозернистых пород и конгломератов. Породы часто ритмично-слоистые, содержат прослои кремнистых, карбонатных, туфогенных отложений. Мощность 2,7-3,7 км. Накапливались осадки этого типа в более активно прогибавшейся части геосинклинали.

Для нижнего карбона восточных разрезов характерно присутствие мощных вулканических образований. Мощность нижнего карбона достигает 3,5 км. Это эвгеосинклинальный тип разреза, который характеризует наиболее активно развивающуюся часть геосинклинали. Средний карбон представлен обломочными отложениями мощностью до 1 км, с прослоями карбонатных пород Нередко присутствуют мощные прослои конгломератов и скопления растительных остатков. Все это свидетельствует о герцинских поднятиях на востоке Уральской геосинклинали, поставлявших обломочный материал в расположенное западнее море. Карбон восточного склона собран в сложные складки, нарушенные многочисленными разрывами, проплавлен и пронизан интрузиями, сильно метаморфизован.

Джунгаро-Балхашская геосинклиналь . Джунгаро-Балхашская геосинклиналь в первую половину раннего карбона была занята мелководным морским бассейном, в котором шло накопление кремнисто-глинистых и кремнистых осадков и туфогенного материла, приносимого с островов.

В связи с проявлением средневизейской фазы складчатости второй половине раннего карбона море сохранилось на юго-востоке геосинклинали; на ее северо-западе возникли многочисленные вулканы. Следующая - предсреднекаменноугольная - фаза складчатости привела к отмиранию геосинклинальных условий на этой территории, поэтому средний и верхний карбон представлены в основном континентальными вулканогенными толщами. Море существовало на крайнем юго-востоке, где формировались терригенные осадки со значительной примесью вулканогенного материала.

В Кузнецком бассейне разрез карбона полный, хорошо палеонтологически охарактеризован, является опорным для Средней Сибири и прилегающих районов.

Турнейский и визейский ярусы в Кузбассе сложены морскими карбонатными и терригенны-ми отложениями мощностью до 1 км. Они охарактеризованы разнообразными органическими остатками, которые позволили коррелировать эти отложения с подразделениями стратотипов турнейского и визейского ярусов Западной Европы.

Выше залегает угленосная формация (мощностью до 5-8 км), в которой многократно переслаиваются серые песчаники и алевролиты, подчиненное значение имеют пласты каменных углей. Возраст данной угленосной формации - от серпуховского века до поздней перми включительно. Угленосная формация охарактеризована богатым комплексом ископаемой флоры, в которой преобладают кордаиты, а также присутствуют остатки двустворок (пелеципод), усоногих раков, рыб, насекомых. В нижней части формации, на границе нижнего и среднего карбона, содержится горизонт известковых песчаников с морской фауной.

Угленосная формация подразделена на серии, подсерии и свиты. Это расчленение основано на литологических данных и изменении по разрезу комплексов растений и пресноводных двустворок. Однако вследствие своеобразия фауны и флоры сопоставление разных частей угленосной формации с ярусами и даже отделами общей шкалы является условным. Угленосная формация вмещает около 300 пластов угля общей мощностью 5-8 км. После мелководного теплого залива в раннем карбоне, в котором шло накопление карбонатных и терригенных осадков, со среднего карбона произошло заболачивание этого залива и угленакопление.

Аппалачская геосинклинальная область

В северной части Аппалачской геосинклинали сильно проявилась акадская фаза складчатости, поэтому каменноугольная история северной и южной частей геосинклинали различна. На севере в межгорных впадинах накапливались мощные (более 6 км) отложения молассового типа, в значительной степени угленосные. Накопление мощных песчано-глинистых толщ в южной части геосинклинали в конце миссисипского времени было прервано герцинской складчатостью. В области, пограничной с Северо-Американской платформой, в пенсильванское время развивался краевой прогиб, заполнявшийся угленосной молассой.

Средиземноморский геосинклинальный пояс

Разрез карбона западно-европейских герцинид был изучен ранее, чем в других регионах, и поэтому стал эталонным при разработке стратиграфической схемы каменноугольной системы. Динант (турне, визе) представлен типичными геосинклинальными образованиями (см. схему VII, цв. вкл.). В одних районах - это мощная толща однообразных глинистых сланцев с прослоями песчаников, кремнистых сланцев, местами эффузивов. В районах, тяготеющих к границе с Северо-Атлантической платформой, это известняки, содержащие многочисленные остатки кораллов и брахиопод, на которых основано деление динанта на турнейский и визейский ярусы (по названию городов Турне и Визе в Бельгии).

После судетской фазы складчатости, сопровождавшейся внедрением интрузий, на северной окраине Средиземноморского геосинклинального пояса возникла горная страна. Осадконакопление происходило в межгорных впадинах, где формировались лимнические угленосные толщи.

В намюрский и вестфальский века море сохранялось только на границе горного сооружения и платформы Лавренция. Здесь образовался типичный краевой прогиб, протянувшийся от Южной Англии через север Франции, Бельгию, Германию, юг Польши и север Чехословакии и сформировалась паралическая угленосная моласса. Накопление ее прекратилось в стефанском веке, когда в результате астурийской фазы складчатости эта область была вовлечена в поднятие.

Тихоокеанский геосинклинальный пояс

В Западно-Тихоокеанской геосинклинальной области в карбоне выделяются те же три типа разрезов, что и в девоне. Эвгеосинклинальный тип разреза характерен для внутренней части геосинклинали, тяготеющей к побережью Тихого океана. На Камчатке, в Корякском нагорье и Японии в карбоне формировались мощные вулканогенно-кремнистые, местами флишевые толщи. Гораздо шире по внешней зоне геосинклинали развит миогеосинклинальный тип разреза, хорошо представленный в Верхоянье и в бассейне р. Колыма. Здесь в турне накапливались известняки, а с визейского века началось образование терригенного верхоянского комплекса, продолжавшееся до конца юрского периода. Мощность каменноугольных отложений в этих районах достигает 3-4 км. Третий тип разреза карбона, сравнительно маломощный (до 700 м), распространен в пределах срединных массивов; он сложен карбонатно-терригенной и андезит-базальтовой формациями.

В Восточно-Тихоокеанской геосинклинальной области эвгеосинклинальная зона выделяется только на севере в виде узкой полосы вдоль побережья Тихого океана от Аляски до Мексики. Здесь в карбоне формировались кремнистые и глинистые осадки, известняки, лавы и туфы преимущественно андезитового состава. В миогеосинклинальной зоне вследствие проявления бретонской фазы складчатости отложения миссисипия всюду залегают резко несогласно на более древних образованиях. В Кордильерах Северной Америки они представлены морскими терригенными осадками, по границе с платформой - карбонатными породами. В связи с сильным проявлением судетской фазы складчатости отложения Пенсильвания распространены ограниченно, залегают несогласно на подстилающих породах и представлены конгломератами и грубозернистыми песчаниками.

В южно-американской части рассматриваемой геосинклинальной области бретонская фаза складчатости сопровождалась внедрением гранитных интрузий; она привела к поднятию Центральных Анд, продолжавшемуся в течение всего раннего карбона, и к горному оледенению. В это время в межгорных депрессиях накапливалась пестроцветная моласса с прослоями углей, лав и туфов кислого состава; местами эта моласса замещается песками, глинами и известняками, формировавшимися в морских условиях. В Пенсильвании образовались известняки с прослоями глин, сменявшиеся по границе с платформой континентальными красноцветными осадками.