Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ДЕ)"

Девонская система (период)

Дево'нская систе'ма (пери'од), девон (от Девоншир – графство в Великобритании), четвёртая по порядку система палеозойской группы слоёв земной коры, соответствующая четвёртому периоду палеозойской эры геологической истории Земли. Следует за силурийской системой (периодом) и предшествует каменноугольной системе (периоду). Время, в течение которого образовались горные породы, составляющие Д. с., определяется радиологическими методами от 410 млн. до 350 млн. лет тому назад, т. о., продолжительность Д. п. около 60 млн. лет.

  Д. с. впервые выделена в 1839 английскими геологами Р. Мурчисоном и А. Седжвиком на территории Великобритании. Первое расчленение Д. с. на отделы и затем ярусы было проведено в Рейнских Сланцевых горах и в Арденнах немецкими геологами – братьями Зандбергер (1845), французом Госсле (1875—90) и др. Первоначальные границы и объёмы выделенных ярусов подвергались при последующих расчленениях Д. с. некоторым изменениям. Тем не менее дробные стратиграфические подразделения впервые найденных разрезов и в настоящее время считаются стратотипическими.

  На территории СССР отложения Д. с. первоначально были отмечены русским исследователем Э. И. Эйхвальдом в пределах современной Новгородской области (1839—40) и немецким геологом Л. Бухом, а более обстоятельные описания получили в работах английского геолога Р. Мурчисона, французского палеонтолога Э. Вернёйля и русского палеонтолога А. А. Кейзерлинга (1845). Позднее в изучение Д. с. большой вклад внесли русские геологи Ф. Н. Чернышёв, П. Н. Венюков, наметившие важнейшие стратиграфические подразделения Д. с. Из советских специалистов значительный вклад в изучение Д. с. был внесён Д. В. Наливкиным, Б. П. Марковским, Д. В. Обручевым, Р. Ф. Геккером.

  Подразделения. Д. с. делится на 3 отдела и 7 ярусов, из которых три нижних пока не могут считаться твёрдо установленными. Границы Д. с. и её нижнего и среднего отделов до сих пор являются предметом дискуссий. Нижняя граница проводится ныне в основании граптолитовой зоны Monógraptus uniformis; верхняя граница – в кровле зоны Wocklumeria и слоёв этрень Бельгии.

  Общая характеристика. История развития материков в Д. п. обусловлена их структурным планом, унаследованным от предшествующих периодов. В начале палеозоя в Северном полушарии существовали древние Восточно-Европейская, Сибирская, Китайская и Северо-Американская платформы, которые составляли единый материк Лавразию; Индостанская, Африканская, Южно-Американская и Антарктическая платформы входили в огромный южный материк Гондвану. В пределах платформ, бóльшая часть которых представляла сушу, четко различались поднятия (щиты, антеклизы) и погружения (синеклизы), вмещавшие обычно неглубокие эпиконтинентальные моря.

  Между платформами располагались подвижные геосинклинальные пояса, отдельные части которых находились на различных стадиях развития. В конце силура – начале девона закончился каледонский тектонический цикл геологической истории Земли, завершившийся для ряда геосинклинальных поясов, примыкавших к платформам, складчатостью и горообразованием. Возникли каледонские горные сооружения. В течение Д. п. они интенсивно размывались и в конце его приобрели платформенный характер. Таковы геосинклинали: Грампианская, Алтае-Саянская, Капская и др. Ороген Центрального Казахстана и Северного Тянь-Шаня, находившийся в средней части подвижного пояса, сохранил обособленное положение.

  Значительно большую площадь по сравнению с геосинклиналями, примкнувшими к платформам, занимали продолжавшие погружаться герцинские и будущие альпийские части геосинклинальных поясов; они были заняты морями. В Д. п. они пережили начальную стадию следующего, герцинского, тектонического цикла. Морские бассейны характеризовались значительными перепадами глубин, на суше преобладал расчленённый рельеф. Наиболее контрастный горный рельеф существовал в раннем девоне, в областях завершившейся каледонской складчатости. О нём свидетельствуют связанный с разломами обильный наземный вулканизм (порфировой или андезит-липаритовой формаций) и мощные толщи наземных обломочных, обычно красноцветных, осадков – древний красный песчаник («олд-ред» Британских островов) и др. В более молодых геосинклиналях происходили поднятия геоантиклинальных зон с образованием цепочек гористых островов. В них отлагались обломочные (во внешних прогибах) и карбонатные морские осадки, а во внутренних глубоководных прогибах происходили излияния лав кератофир-спилит-диабазовой формации начальных стадий геосинклинального развития. На платформах, представлявших высокие пенеплены, контрастность рельефа в начале Д. п. также была значительной.

  О климатических условиях Д. п. можно судить по литологическим и палеомагнитным данным, которые немногочисленны и не вполне совпадают с литологическими. Наибольший материал имеется по северной части Евразии. Палеомагнитные данные по другим материкам, как и по южной части Азии, не увязываются между собой, если не допустить относительного пространственного перемещения (дрейфа) материков. Экватор в Д. п. располагался под углом в 55—65° к современному и проходил примерно через Кавказ, Восточно-Европейскую платформу и южную Скандинавию или Северную Европу. Северный полюс находился в Тихом океане в пределах 0—30° северной широты и 120—150° восточной долготы. На др. материках субтропические широты Южного полушария установлены на основании палеомагнитных данных для юго-восточной Канады, Бразилии, юго-восточной Австралии и др. В общих чертах могут быть намечены только 2 климатических пояса – тропический (гумидный) и северный (аридный). Кроме того, в Южной Африке (в Капских горах) в свите Столовой горы (S₂ – D₂), в бассейне Конго и в южной части Бразилии имеются ледниковые образования (тиллиты) – свидетели холодного, возможно, околополярного климата. Тропический пояс, в разное время Д. п. простиравшийся от современной Западно-Сибирской равнины на С. до Центральной Европы на Ю., отмечен железными рудами, бокситами, каолиновыми корами выветривания, углями и др. показателями влажного климата. Показатели гумидного климата – железные руды – имеются также в Юго-Западной Азии (Турция), Северной Африке (Сахара) и на В. Северной Америки (Аппалачи). Аридный – засушливый пояс охватывал Ангариду и складчатые сооружения, примыкавшие к нему с Ю. и В. Здесь имеются месторождения соли, гипса и обширные площади, занятые красноцветными отложениями засолонённых бассейнов. Аридный пояс прослеживается также в большей северо-восточной части Северной Америки. В целом аридный климат господствовал на континентах: Ангарском, Казахском, Балтийском и Северо-Американском. В девоне климаты, по-видимому, находились в большей зависимости от распределения суши и моря, чем в более поздние периоды.

  Ранний девон являлся геократической эпохой – эпохой господства суши, обширных поднятий материков и регрессий моря. Море (по А. Б. Ронову и В. Е. Хаину, 1954) занимало лишь 30% современных материков. В геосинклиналях площадь морских осадков в среднем не превышала 50%, а на платформах – 17%. Моря почти полностью исчезли в Кордильерской геосинклинали и сократились в Урало-Тянь-Шаньской и Тасманской. Сушей стали: Восточно-Европейская платформа, Центральный Казахстан, Западный Саян. Трансгрессивный характер сохраняли моря в геосинклиналях Верхояно-Чукотской и Андийской (в Южной Америке). Характерно интенсивное погружение прогибов, заполнявшихся продуктами размывавшейся суши. В целом климат раннего девона отличался континентальностью и аридизацией.

  Средний девон характеризовался некоторой перестройкой структурных планов, нарастанием морских трансгрессий в ряде геосинклиналей и платформ, уменьшением амплитуды поднятий и связанным с этим общим уменьшением распространения обломочных и увеличением соленосных и морских карбонатно-обломочных формаций. С усилением погружений связана активизация вулканизма. Море заняло более 40% площади материков. Широкое развитие получила трансгрессия в геосинклиналях Кордильер, Австралии, Восточной Азии. Расширилась Урало-Тянь-Шаньская геосинклиналь. Море затопило большие части Восточно-Европейской и Сибирской платформ, начало затоплять Северо-Американскую и Австралийскую платформы. Вместе с тем на платформах Южной Америки, в меньшей мере Африки, площади осадконакопления продолжали сокращаться. Вулканизм в каледонидах в конце эпохи значительно ослабел. Климат стал мягче. Развивалась растительность. На суше появился почвенный покров.

  В позднем девоне продолжалось перераспределение суши и моря. Различная направленность колебательных движений северной – Лавразийской и южной – Гондванской групп континентов сохранилась. На С. Евразии и Северной Америки увеличение площадей осадконакопления и трансгрессии было менее значительным, а в конце эпохи (в фаменском веке) на платформах сменилось регрессиями. Сибирская платформа освободилась от моря. Море в пределах Русской плиты превратилось в лагуны. На юге, в Австралии, площадь моря не изменилась, в Африке она уменьшилась, а в Южной Америке море почти полностью покинуло материк. Поднятия Индостанской платформы выдерживались в течение всего девона. Общие площади морей на платформах и в геосинклиналях мало изменились. Сохранилось сходство в формационном составе отложений, среди которых преобладала морская карбонатно-обломочная формация. Увеличились площади накопления карбонатной и подводно-вулканогенной спилит-кератофировой формации, связанной с увеличением вулканизма в герцинских геосинклиналях, особенно расположенных вблизи Тихого океана. Эпоха завершилась местами складчатостью и поднятиями, сопровождавшимися кислыми и основными интрузиями.

  Схема стратиграфии девонской системы

  Органический мир. Большим изменениям палеогеографической обстановки, вызванным каледонскими поднятиями и осушениями, соответствовало изменение органического мира. Осушение способствовало развитию наземных животных и растений. Опреснённые и пресноводные бассейны континентов заселяются рыбами. От кистепёрых рыб в позднем девоне произошли первые амфибии – стегоцефалы. Растения, впервые появившиеся на суше в силуре, в Д. п. начинают завоёвывать материки. Остатки их всё чаще и чаще появляются в озёрных, дельтовых, лагунных и прибрежно-морских отложениях. Появляются небольшие пласты угля. Уже в раннем девоне существовали многие группы высших наземных растений. Значительно разнообразнее стали появившиеся ещё в силуре псилофиты и плауновидные. Возникли первые прапапоротники. В среднем девоне появились праголосеменные (прогиленоспермы) и, возможно, членистостебельные. В позднем девоне богатство наземного растительного мира возрастает ещё больше.

  Праголосеменные становятся основной группой растений и в конце периода дают начало настоящим голосеменным. Более разнообразными становятся прапапоротники, появляются членистостебельные. Обогащение флоры находит отражение в увеличивающемся разнообразии комплексов ископаемых спор и пыльцы.

  Крупные изменения претерпевает морская фауна. Резко сокращается число цистоидей, в D₁ вымирают граптолиты, продолжают существовать наутилоидеи, появляются и пышно развиваются аммоноидеи. Очень широко распространяются панцирные рыбы; Д. п. часто называют «веком рыб». В течение Д. п. постепенно развиваются фораминиферы главным образом с известковой раковиной. Появляется много новых родов и семейств радиолярий. Продолжается развитие кониконхий (тентакулоидей): тентакулитов, новакий и стилиолин. Достигают расцвета брахиоподы, остракоды, табулятоморфные и четырёхлучевые кораллы.

  Ихтиофауна – рыбы и бесчелюстные дают ценный материал для расчленения континентальных песчано-алевритовых, в частности красноцветных толщ, широко распространённых в девоне. Они имеются также в прибрежных и морских отложениях. Из девона СССР описаны представители 120 родов, из которых 8 появились в силуре и 2 перешли в карбон. Наибольшее значение имеют гетеростраки, артродиры, антиархи и кистепёрые.

  Биогеографическое районирование. Распространение основных групп морской фауны (главным образом кораллов) позволило наметить в раннем девоне следующие зоогеографические провинции: Средиземноморскую, включающую Западную и Центральную Европу, Малую Азию, Иран, Гималаи; Магрибскую (Северная Африка), Урало-Тянь-Шаньскую, Джунгаро-Балхашскую, Алтае-Саянскую, Индигиро-Колымскую (Таймыр, С.-В. СССР), Монголо-Охотскую (Восточное Забайкалье, бассейн Амура), Индо-Синийскую (Индокитай, Юго-Западный Китай), Восточно-Австралийскую, Калифорнийско-Канадскую, Аппалачскую, Мальвино-Кафрскую (южные части Южной Америки и Африки). В среднем девоне расширяются связи между этими провинциями и различия их постепенно становятся региональными. В позднем девоне выявляются лишь Северо-Американская и Австрало-Евразиатская провинции. В Д. п., по-видимому, обособляются и фитогеографические провинции.