Исторична геология - Палеозой

ИСТОРИЯ НА ЗЕМЯТА ДОКАМБРИЙ

ПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТ И ГРАНИЦИ •

Докамбрийският етап от развитието на Земята обхваща около 5/6 от геоложката история. Според радиометричните данни той е с продължителност между 3,4 и 4 милиарда години. Този период започва от образуването на планетата и завършва преди 540-580 млн. г. (началото на Камбрия)

•

Докамбрият е с огромна продължителност и представлява една дълга еволюция на земната кора, за която се знае много малко. В сравнение с него останалата част от земната история – Фанерозоят, за който има значително повече данни, представлява само един кратък епизод от геоложката история, през който се развива земната флора и фауна.

•

Подялбата на Земната история на Докамбрий и Фанерозой се основава на твърдо установения факт, че на границата между тях започват да се срещат организмови останки. Тя е стабилизирана по основата на трилобитната зона Olenellus.

•

Най-старите фосилоносни пластове известни от първата половина на 19-ти век, са получили наименованието “Камбрий”. Така по-старите палеонтоложки неми скали логично били наречени “Докамбрий”. По-късно на някои места в света били установени докамбрийски вкаменелости от безскелетни организми, които много се различават по своя облик от камбрийските фосилни комплекси. Поради реките находки на докамбрийски фосили Докамбрият бил наречен “Криптозой” (скрит живот) в противовес на Фанерозой (явен живот).

ПОДЯЛБА •

Подялбата на Докамбрия първоначално се основавала на същия принцип както подялбата на Фанерозой и Криптозой - организмовите останки. По-ранният етап от Докамбрия, през който не съществуват следи от живот е наречен Архай, а по-късният, през който се появяват примитивните организми – Протерозой (първичен живот). Реално присъствието на протерозойски живот се доказва много трудно, поради изключително редките находки на организмови останки и техния микроскопичен характер. Затова архайските и протерозойските скали обикновено се различават по степента на метаморфизъм, а не по фосилното им съдържание. В миналото Докамбрият е поделян на ери – Архайска и Протерозойска ера, а Фанерозоят на Палеозойска, Мезозойска и Неозойска ера. По-късно Архайската и Протерозойската ера са издигнати в ранг еони – Архайски и Протерозойски еон. Със същия ранг е и Фанерозойският еон.

•

По-детайлната подялба на докамбрийските скали се основава на последователността на геотектонските цикли, установена на местата където се разкриват най-старите скали на планетата – стабилните части на континентите, наречени кратони.

ОСНОВНИ СТРУКТУРИ В ЗЕМНАТА КОРА • • • • • • •

Кратон (craton) е консолидирана част от земната кора, изградена от мобилни докамбрийски пояси, споени в стабилен блок, носещ покров от по-млади ненарушени скали с названието «платформено чехло». Щит (shield) е място, където платформеното чехло е денудирано и на повърхността се разкрива нагънатият докамбрийски фундамент Басейн (basin) е площ върху платформа или кратон, където седиментните утайки са с по-голяма дебелина Арка (dome) е площ върху платформа или кратон, където седиментните утайки са по-тънки Авлакоген (aulacogen) e ограничен от разседи трог, пълен със седименти образувани през ранния стадий от развитието на срединноокеанските хребети (зоните на спрединг) Геосинклиналите (geosyncline) са удължени, бавно потъващи трогове, които се запълват с голямо количество утайки. Те съответстват на зоните на субдукция, при които океанските плочи се подпъхват една под друга Троговете приличат на геосинклиналите, но не са така удължени и се намират вътре в платформите, а не около тях

ОСОБЕНОСТИ НА ДОКАМБРИЙСКИТЕ СКАЛИ •

Основен метод за възстановяването на докамбрийската история на Земята е анализът на степента на метаморфизъм, която се повишава с нарастването на P и T. Трите основни степени на метаморфизъм са: Зеленошистен фациес – образува се на малка дълбочина и се характеризира с минерали като хлорит, епидот, серицит, актинолит и др., които изграждат хлоритови, серицитови, двуслюдени и др. шисти Амфиболитов фациес – скали със средна степен на метаморфизъм, характеризиращи се с асоциация от амфибол, фелдшпати, епидот, дистен – кристалинни шисти и гнайси. Гранулитов фациес – висока степен на метаморфизъм, характеризираща се с асоциация от кварц-фелдшпатови минерали (гнайси), пироксени и гранати. Типични скали за този фациес са гранулитите (финозърнести гранатсъдържащи гнайси) и чарнокитите (скали от гранитоиден тип с ромбичен пироксен и магнетит, понякога с гранат) Мигматизацията е най-високата степен на метаморфизъм, характеризираща се с послойни магмени инжекции в супракристалинни скали, съпроводени и с метаморфни промени на последните Палингенеза се нарича пълното претопяване на съществуващите до този момент скали и възникване на нови

Образуване на Земята • •

По радиометрични данни планетата Земя е образувана преди 4,5-4,7 млрд. г. Първоначалният стадий на планетата, наречен акреционен, се характеризира с уплътняване на първичното вещество, зависещо от съдържанието на Fe – Ni. Това е станало при t > 247оC (t на топене на Pb). Сравнението на състава на терестриалните планети (близки по състав до Земята – Меркурий, Венера, Земята и Марс) с този на Слънцето показва, че те са бедни на летливи компоненти – H, He, C, N и др., доказателство че значителна част от материала на първичната слънчева мъглявина е загубен именно през акреционния стадий, вероятно вследствие на интензивен слънчев вятър. Гравитационната нестабилност в слънчевата мъглявина стои в основата на една от теориите за образуването на планетите от слънчевата система. За образуването на космическо тяло от частици и газове е необходимо те да се концентрират до известна критична маса. Те се натрупват в диск, който след това се разпада на пръстени, а те се сплескват в малки тела (планетоиди) с диаметър от няколко км до няколко десетки км. Те трябва да са достатъчно големи, за да привличат още космически частици и да нарастват. Така по-големите тела привличат по-малките по своята орбита около Слънцето.

• Образуване на земното ядро, мантия и кора Това е изисквало затопляне за разстопяването на сместа от Fe-Ni-S до 5000оC в ядрото и до 1000oC за разстопяване на силикатите в земната кора. Акреционната to на Земята е била ~327о, но тя се е загрявала допълнително от сблъсъците с космическите частици и тела. Този етап от развитието на планетата е известен като лунен стадий. Образуването на земното ядро става малко след образуването на планетите от Слънчевата система. Свидетелство за това е устойчивият магнетизъм на скалите с възраст 2,75 млрд. г., за което е необходимо течно Ni-Fe ядро. Образуването на земната кора е станало в много ранен стадий от развитието на планетата.

Еволюция на земната атмосфера и хидросфера Ранната атмосфера е била съставена от метан и малки количества Н, амоняк и вода. Тя е била бедна на Н, Не и благородни газове. По-късно атмосферата и хидросферата се формират под въздействието на вулканизма, който е бил основен източник на вода. Съгласно принципа на актуализма доказателство за това са съвременните газове на Хавайските вулкани, които съдържат 79 % Н2О, 12 % СО2, 6 % SO2 и 1 % N. Първичният източник на вода обаче е бил астероидният пояс. Многобройните кратери по съседните планети и луната показват, че Земята също е била интензивно бомбардирана от метеорити в ранните си стадии. Предполага се, че част от атмосферата и хидросферата са образувани от карбонатни хондрити от астероидния пояс, съдържащи до 10 % Н2О. Малко от нея е оставала в атмосферата, но по-голямата част е падала на земната повърхност и е дала началото на потоци, езера, реки и вероятно на по-големите първични водни басейни. Водата и SO2 на древните вулкани слагат началото на образуването на древния океан. По-късно, след появата на живота на Земята, в атмосферата започва да се отделя свободен О2 от СО2 при фотосинтезата. Така тя се набогатява на О2, който днес е основният й елемент заедно с N.

ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА За произхода на живота съществуват различни хипотези, които могат да се групират в 4 категории: 1.

Свръхестествен произход (Божествено начало)

2. Простите форми на живота се зараждат спонтанно от неорганичната материя 3. Животът е вечен както материята и няма начало - той идва на Земята още с нейното образуване или малко след това 4. Животът се заражда върху първичната Земя след последователна серия от прогресивни химични реакции

ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА I хипотеза: “И Бог създаде Света” Свръхестественият произход стои в основата на теологията и някои философски течения. Тя не се вмества в съвременните представи за произхода на живота върху Земята, основаващи се на много научни факти и огромно количество палеонтоложки данни за пътищата продължителността на органичната еволюцията. Въпреки своята несъстоятелност, тя не е попречила на много известни учени – привърженици на креационизма и фиксизма от времето на Жорж Кювие, да достигнат до безспорните научни факти, съдържащи се в земните пластове и да положат основите на съвременните представи за произхода и развитието на Земята.

ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА II хипотеза: “Животът се самозаражда” Тази хипотеза е била е разпространена в древния Китай, Вавилон и Египет. Един от най-известните й привърженици е бил Аристотел. През Средновековието идеята за спонтанното “самозараждане” на живота е илюстрирана с примери като позеленяването на застоялата вода, появата на червеи в сиренето и дървенията и т. н. Първият удар върху теорията нанесъл италианският лекар-биолог от II половина на 17 век Франческо Реди, който доказал, че личинките на мухите в храната идват от яйцата, снесени в нея. Идеята обаче умира трудно. Хората приемат, че по-големите животни се репродуцират биологично, но продължават да вярват, че микроорганизмите могат да произлизат от неорганична материя. Точка на спора слага през 19-ти век френският бактериолог Луи Пастьор, който доказва че в преварената вода животът не се самозаражда. Решаването на този въпрос обаче поражда нов проблем: след като за възникването на жив организъм е необходим друг жив организъм, тогава откъде се е взел първият !?

ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА III хипотеза: “Земята е вечна, а животът върху нея - също” Към края на 19-ти век набира скорост нова теория, популяризирана от шведския химик Сванте Арениус, но изказана от Анаксагор още през 5-ти век пр. н. е. Това е т. нар. теория за панспермията според която микроорганизми или спори могат да оцелеят на космическия студ, радиация и вакуум и да се реят из космоса с метеоритите. Според съвременните й последователи метеоритите носят различни форми на живот, които непрекъснато въздействат върху съществуващите. Някои от тях дори вярват, че определени форми на живот от геоложкото минало са пренесени на Земята от извънземни. Засега преки доказателства за такава инвазия не са установени. Биологичната еволюция наистина поражда много въпроси, но нейната последователност във времето показва една устойчива тенденция към прогресивно развитие, доказано от Дарвин още през 1858. Еволюционната теория обяснява глобалното развитие на организмовия свят на Земята и независимо от съществуващата възможност за външна намеса, нейната обективност не буди никакво съмнение.

ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА IV хипотеза – теория за биохимичната еволюция •

През 1936 г. руският биохимик А. И. Опарин, чуждестранен член на Българската академия на науките, внушава широко известната днес биохимична теория за произхода на живота върху Земята. Той предполага, че първата стъпка в този процес е образуването на органични молекули. В редукционната среда на първичната земна повърхност те не са били унищожавани от окисление както сега, а са се концентрирали в първичния океан като “органична супа”. Те формирали все по-сложни молекули, докато придобили способността да се възпроизвеждат.

•

През 1953 г. тази теория била потвърдена експериментално от Стенли Милър, който получил органични молекули като прекарал електрическа искра през разтвор от амоняк, метан, водна пара и водород – основните елементи на първичната земна повърхност. След усъвършенстването на експериментите се получават аминокиселини като тези в живите организми.

ПРОКАРИОТИ •

•

Първите живи обитатели на Земята – прокариотите се появяват преди повече от 3 млрд. г. Те са примитивни едноклетъчни организми, чиято клетка е лишена от вътрешна структура и ядро. Към тях се отнасят бактериите и най-примитивните синьозелени водорасли. Най-старите фосили: - фосилоподобни останки от серията Isua в ЮИ част на о. Гренландия - сферични тела с диаметър 5-30  считани за примитивни водорасли с възраст 3,83-3,6 млрд. г.

- от седиментни скали от зеленокаменния пояс в Барбитан, Ю. Африка - 3,5 млрд. г.

- от седиментни скали от зеленокаменния пояс Варауна в блока Пилбара, Австралия 3,5 млрд. г.

- от карбонатните кремъци в скалите на групата Онвервахт в Южна Африка с възраст 3,35 млрд. г. Още по-рано в покриващата ги серия Фиг-Три с възраст 3,1-3,2 млрд. г. са установени почти сигурни фосили на прокариоти.

•



Най-старите строматолити са от доломитната серия Булавайо в Родезия с възраст 3,03,1 млрд. г. Организмите, които изграждат строматолитовите постройки вероятно са същите, като днешните синьо-зелени водорасли – най-старите фотосинтезиращи организми на планетата.

Прокариоти - водораслоподобни клетки от Архайските скали на серията Онвервахт в Южна Африка с възраст 3,35 млрд. г.

Прокариоти -водораслоподобни клетки от Архайските скали на серията Онвервахт в Южна Африка с възраст 3,35 млрд. г.

Раннопротерозойски строматолити от Грейт Слейв Лейк, Северна Канада – по пластова повърхност

Раннопротерозойски прокариоти от формацията Гънфлинт, разкриваща се в щатите Онтарио и Минесота: А-С – Kakebekia umbellata, чадъроподобна форма наподобяваща съвременна бактерия; D-E - Eosphaera tyleri, сфероидална форма, която изглежда е заобиколена от дъщерни клетки; F-G – Eoastrion simplex, звездообразна форма; Н – Gunflintia grandis, нишкоподобно синьо-зелено водорасло

Рифоподобно тяло от строматолити в протерозойски скали на о-в Виктория в Арктическата част на Канада

А - Съвременни строматолити в залива на акулите, Австралия B - Протерозойски строматолити от Купърмайн Ривер, Канада

ЕУКАРИОТИ • •

• •

•

Еукариоти са всички форми на живот с изключение на синьо-зелените водорасли и бактериите. Техните клетки съдържат клетъчни структури – хромозома, ядро. Първите еукариоти са микрофосили с клетъчна структура и ядро отпреди 1,4 млрд. г., намерени в Южна Калифорния. Фосилни зелени водорасли са намерени във варовиците Bitter Springs в Австралия с възраст 1 млрд. г. Те са с клетъчна структура и ядро, а някои са вкаменени в процес на деление. Безспорни останки от фосили-животни са протерозойските хитинозои от супергрупата Grand Canyon s възраст 1,2 млрд. г., които са също едноклетъчни. Първите фосилни отпечатъци, наподобяващи многоклетъчни организми – ходове от червеи и медузоподобни, наречени Brooksella canyonensis са намерени също в Grand Canyon в средно-протерозойски скали с възраст 1,31,15 млрд. г., но по-късно са обявени за неорганични образувания. Сигурни ходове от червеи са установени в Южна Африка сред скали с възраст 1 млрд. г.

АКРИТАРХИ

•

По всяка вероятност първите еукариоти са акритархите. Те са сферични микрофосили с диаметър около 1 мм и съществуват от около 1,4 млрд. г. насам: А – Kildinella, В Trachyspaeridium, C – Padolina – клетки с размери около 60 микрона Горен Протерозой, Норвегия; D – Chuaria – изключително голяма форма

многоклетъчни • През Късния Протерозой вече има изобилна безскелетна флора и фауна, доказателства за която са намерени в световно известното находище Едиакара, сред кварцитите Паунд в Австралия, където са определени над 30 вида от 1500 екземпляра: – Медузоподобни: Ediakaria, Beltanella, Cyclomedusa – Прешленести червеи Annelida – Spriggina, Dickinsonia, – Петалонами: Arborea, Pteridinium, Rangea.

Kъснопротерозойски фосили са намерени и на други места в света: – п-в Нюфаундленд – медузоподобни и листподобни; – В Англия – Charnia masoni – В ЮЗ Африка

Dickinsonia costata Артропод ?

Перест полип от Разр. Cnidarida

Spirigina floundersi Aнелиден червей

Waptia fieldensis - артропод

Canadia irregularia червей

Wiwaxia fieldensis – Incertae sedis

Hyolites carinatus мекотело?

Aysheaia pedunculata артропод

Naraoia spinifer – артропод

Морската фауна от шистите Бърджис в Британска Колумбия – Канадските Скалисти планини: преки наследници на примитивните протерозойски безгръбначни, повечето от които изчезват до края на Камбрия

ГРАНИЦАТА ПРОТЕРОЗОЙ-КАМБРИЙ Биологичният преход между Докамбрия и Камбрия, макар да се счита за рязък, продължава много милиони години. Той започва с появата на животинското царство и минава през 3 фази: Първа фаза – Късен Протерозой около 650 млн. г. Едиакарска фауна – предимно отпечатъци от прости безскелетни организми наподобяващи червеи и медузи, известни от много места в света. Намират се обикновено в пясъчници и аргилити. Добрата им запазеност се дължи вероятно на бързото погребване под фини утайки. Повечето от тези фосили могат да се отнесат условно към типовете Annelida, Coelenterata и Arthropoda, макар че по-вероятно е това да са изчезнали протерозойски групи. Според някои палеонтолози това става вследствие на събитие на масово изчезване в края на Протерозоя, но засега то не е установено в нито един разрез по света. Втората фаза се характеризира с нарастване на разнообразието в черупчестата фауна и липса на трилобити. По най-ранната поява на тази фауна е прекарана границата между Протерозоя и Камбрия в стратотипа. Това е т. нар. “томотска фауна” на която е кръстен Томотския етаж в Русия,. Тя включва археоциати, първите брахиоподи, 4 класа мекотели (Monoplacophora, Gastropoda, Hyolitha, Rostroconchia), а присъствието на артроподи е доказано с ихнофосили. Третата фаза на прехода се маркира от появата на минерализирани трилобитни скелети, която се корелира с основата на Атдабанския етаж на Долния Камбрий, както е дефиниран в Русия.

ЕВРОПА • Архайските скали в Европа се разкриват доста ограничено.

• Най-старите скали са в Балтийския щит - гнайси, пегматити и слюдени кристалинни шисти с ранноархайска възраст 3,5-3,0 млрд. г. Разкриващи се на повече от 600 км2 • В Украинския щит също има скали с такава възраст – гранити, гранитогнайси и мигматити, слабометаморфозирани ултраосновни и основни скали, както и метасдименти с джеспилити • На Колския п-в има скали с възраст 2,7-2,3 млрд. г. Това са т. нар. Саамиди представени от гранити и гранитогнайси • Главният орогенен пояс – Свекофенският, се образува през Ранния Протерозой преди 2,5-1,6 млрд. г. Сега той обхваща по-голямата част от Балтийско море.

Кратоните на Европа • Основните щитове където се разкриват докамбрийски скали в Европа са Балтийския и Украинския щит.

• В Балтийския щит са най-старите скали в Европа - гнайси, пегматити и слюдени кристалинни шисти с ранноархайска възраст от 3,5 - 3,0 млрд. г., разкриващи се на повече от 600 km2.

• В Украинския щит има широк набор от скали със същата възраст – гранити, мигматити, гнайси, както и слабометаморфозирани основни и ултраосновни скали и метаседименти с железно-кремъчни скали – джеспилити.

• На Колския п-в в Карелия има гранити и гранитогнайси, наречени Саамиди с възраст 2,7 - 2,3 млрд. г. вместващи останки от катархайски скали

ЕВРОПА • • • • • •

Архайските скали в Европа се разкриват доста ограничено. Най-старите скали са в Балтийския щит - гнайси, пегматити и слюдени кристалинни шисти с ранноархайска възраст 3,5-3,0 млрд. г. Разкриващи се на повече от 600 км2 В Украинския щит също има скали с такава възраст – гранити, гранитогнайси и мигматити, слабометаморфозирани ултраосновни и основни скали, както и метасдименти с джеспилити На Колския п-в има скали с възраст 2,7-2,3 млрд. г. Това са т. нар. Саамиди представени от гранити и гранитогнайси, които съдържат останки от катархайски скали Те са образувани през Саамския диастрофичен цикъл Главният орогенен пояс – Свекофенския се образува през Ранния Протерозой преди 2,5-1,6 млрд. г. Сега той обхваща по-голямата част от Балтийско море.

ЕВРОПА • • •

• • •

•

Протерозойските скали в Европа са по-широко разпространени. Беломорски диастрофичен цикъл Най-старите протерозойски скали в Европа – Беломоридите се разглеждат като най-старата съхранила се геоложка структура. Те са част от Балтийския щит и се разкриват на север от Бяло море до Лапландия. Представени са от високо- метаморфозирани и мигматизирани супракристалинни скали с възраст 2,1-1,9 млрд. г. - кварцити, амфиболити, пелитови гнайси, кристалинни шисти с кианит, гранат, силиманит и кордиерит известни под името лапландски гранулити с дебелина до 20 000 м Свекофенски диастрофичен цикъл Свекофенидите се развиват между времето на стабилизация на беломоридите и стабилизацията на свекофенската провинция преди 1,7-1,5 млрд. г. Състои се от 2 провинции – Свекофенска и Карелска Свекофенската провинция е изградена от т. нар. Пояс на кристалинните шисти Тампере. В района на Тампере той е представен от турбидити с грауваков състав с типичните за флиша градационна слоестост, пламъчни текстури и текстури на течение по долнището на пластовете. Сред тези скали е намерен известният фосил Coricium enigmaticum – овални въглеродни образувания с диаметър до 40 см. Карелидите са част от свекофенидите. Класическият им разрез е в Източна Финландия – трансгресивен фациес от конгломерати и пясъчници. Те са интензивно деформирани и сред тях са внедрени гранитоидни скали. В последната фаза на Свекофено-Карелската орогенеза се внедряват проччутите алкални “гранити “рапакиви”- с високо съдържание ха К2О до 7%.

Североамерикански кратон • • •

Архайски скали в Североамериканския кратон се разкриват в Гренландския и Канадския щит, както и в Северна Шотландия. В Гренландския щит се разкрива известната последователност Isua над 3000 м метавулкански и метаседиментни скали с железорудни формации. Гранатът в тях показва възраст 3,83 млрд. г. В Канадския щит са гнайсите Акаста - най-старите скали на Земята с възраст поне 3,8 (вероятно над 3,96) млрд. г. Установени са ЮИ от Голямото мечо езеро. Друга площ с древни скали е речната долина Минесота, където се разкриват метаседиментни и метавулкански скали с възраст 3,8 млрд. г.

Архайската мобилна земна кора е обхващала поне половината от сегашния североамерикански континент с 2 главни комплекса: - Супракристалинен - Комплекс на гранити, гнайси и мигматити

Североамерикански кратон • Супракристалинният комплекс се състои от зеленокаменни пояси с широко развитие на вулканити, запълващи удължени участъци с дължина до няколкостотин метра. Те са предимно с основен състав, често възглавничести, с прослойки от кремъчни скали, основни интрузивни скали и серпентинити. Възрастта на зеленокаменните пояси е между 2,7 и 2,3 млрд. г.

• Комплексите от гранити, гнайси и мигматити разделят зеленокаменните. В тях преобладават гранити, гнайси и мигматити, но се срещат и супракристалинни скали. Те са високометаморфозирани или мигматизирани.

Североамерикански кратон Ранен Протерозой • Свързан е с Хъдзъновата система от мобилни пояси Тя се разполага дъгообразно през Алберта към архипелага от арктически острови и западно от Хъдзъновия залив достига ширина 1000 м. Хъдзъновата орогенеза завършва преди около 1,75 млрд. г. когато стабилизираните пояси се спояват с архайския кратон и образуват обширни масиви. Те съдържат едни от най-големите железорудни и ураноносни масиви с находища на Cu, Pb, Zn и самородно сребро.

Североамерикански кратон Среден-Горен Протерозой • Лежат несъгласно над Хъдзъновата система Формация Атабаска е изградена от кварцови пясъчници с лещи от конгломерати, над които следват доломитни варовици с прослойки от основни вулканити. Косата слоестост, вълновите ребра и строматолитите показват плиткоморска обстановка. Формация Кивино е изградена от платобазалти, доминиращи в район от около 1000 км в района на Горното езеро. Дебелината им достига до 15 км. Магматичният комплекс Съдбъри представлява огромно плутонично тяло с основен състав, внедрено сред хуронските отложения. То е основен източник на Ni Гренвилският пояс съдържа серията Гренвил, разкриваща се в южната част на Квебек и езерото Онтарио. Тя съдържа супракристалинни скали – варовици, кварцити, метапелитови гнайси, амфиболити и мигматити. Сред тях са внедрени нефелинови сиенити, с мигматитов облик – ивичести с паралелни слойчета, показващи признаци на метасоматично заместване.

Африкански кратони Архай • В Африка се очертават три обширни масива, отговарящи на определението щит или кратон: • Трансваалски • Зимбабве • Танзания

Африкански кратони Архай • Трансваалска провинция Най-старите скали в Трансваал и Свазиленд са от архайския кристалинен фундамент – типична гранитово-зеленокаменна област. Супракристалинните скали на тези пояси са обединени в системата Свазиленд. Нейната възраст е определена на минимум 3 млрд. г., определени в пресичащите ги пегматити от средната част, наречена Фиг-Три. Сумарната дебелина е 15 000 м, повече от половината вулканити Основата е изградена от мощната серия Онвервахт – възглавничести лави, серпентинити и кремъчни скали. Ултраосновните скали в тази серия са необичаино богати на Mg и бедни на Al и K, което ги отделя в особена група коматити. Серията Фиг-Три е изградена от турбидити със седиментен и вулканоседиментен произход. Стабилизирането на Трансваалската провинция настъпва преди 3-2,8 млрд. г. Тогава тя се ерозира и покрива от обширно платформено чехло изградено от формациите Витватерсранд, Вентерсдорп и Трансваал.

Африкански кратони Протерозой •

• •

Витватерсранд е световно известна златоносна и ураноносна формация от кварцити, глинести шисти и конгломерати с дебелина до 8 км. Необичайно високите съдържания на злато се дължат на обстоятелството, че тези отложения запълват ерозионни форми. Вентерсдорп е преобладаващо вулканогенна формация с площ над 250 хиляди кв. км. – базалтови и андезитобазалтови лавови покрови. Трансваал е мощен комплекс от кварцитово-конгломератни, доломитови и пясъчниково-глинесто шистозни серии с обща дебелина 8 км в района на Бушвелд. В долните му части в района северно от Претория е развит Бушвелдският магмен комплекс изграден от перидотити, пироксенити, габра и анортозити, над които идва т. нар. “червен гранит” част от веригата комплекси от основни скали, внедрени по меридионален линеамент преди 2,5-2 млрд. г. По протежение на този линеамент се проследява Великата дайка, която е с дължина над 500 км., внедрена в рифтова зона на архайския кратон Зимбабве. Тук се намира диамантената кимберлитова тръба на рудника Премиер Майн.

Камбрийски период (система)

ПАЛЕОЗОЙСКА ЕРА (ЕРАТЕМА)  Обхваща около 330-340 млн. г.  Названието е предложено от английския геолог Адам Седжуик през 1837 г. Означава ера на стария живот - съществувалите тогава животни и растения вече са изчезнали, или почти изчезнали.  През Палеозойската ера земната кора е претърпяла значителни преобразувания.  Планинообразувателните движения се групират в два нагъвателни етапа - Каледонски в ранния Палеозой и Херцински (Вариски) - в късния Палеозой. Те са предизвикали съществени изменения на структурата на земната кора, на палеогеографската обстановка и, вероятно, на организмовия свят.  Въз основа главно на измененията на организмовия свят палеозойската ера се разделя на шест периода: Камбрий, Ордовик, Силур, Девон, Карбон и Перм. Перм

КАМБРИЙСКИ ПЕРИОД (СИСТЕМА) Названието е използувано за пръв път в заглавие на статия, представена от Седжуик и Мърчисън пред Британската геоложка асоциация в 1836 г. Предполага се, че авторът на това име е А. Седжуик, тъй като той е определял палеонтоложкия материал от съответните пластове. Думата е латинизиран вариант на старото келтско название на полуостров Уелс. Седжуик е описал комплекса от камбрийски пластове в полуостров Ангълси, планините в Северен Увило и в Камберлънд като е предложил подразделянето му на три части: долен, среден и горен Камбрий. Междувременно Мърчисън описва част от същите пластове в състава на силурската система, поради което дълго време след това границата между камбрийската в силурската система е била спорна. Много сложен е и въпросът за долната граница на камбрий, или границата протерозойкамбрий. Продължителността на камбрийс-кия период е около 70-80 млн г.

ГРАНИЦИ НА КАМБРЙСКИЯТ ПЕРИОД (СИСТЕМА) Долната граница на Камбрия се характеризира с отдолулежащите безфосилни пластове на Криптозоя. Съществен репер в определянето на долната граница на Камбрия е първият представителен комплекс вкаменелости от скелетни организми, т.е. границата Криптозой/Фанерозой се фиксира от масовото появяване на организми с твърд скелет. В различните региони наслагите около границата Докамбрий/Камбрий са развити по различен начин, което поражда и несъгласия относно избора на стандартен разрез (стратотип) на тази граница. Типовият разрез на долния Камбрий в стратотиповата област в Уелс (Великобритания) не е представителен от гледна точка на съвременните изисквания на стратиграфията (в основата на разреза (серията Комлей) има прекъснатост, липсват вкаменелости). Непрекъснати разрези на тази граница има в Сибир, Австралия и Мароко. В Сибирските погранични разрези, разкриващи се по р.р. Лена, Юдома и Олекме, в Алданския и Анабарския масиви и Иркутския амфитеатър, като основа на камбрийската система се приема долнището на Сунагинската асоциация от скелетни организми, която е съставена главно от археоциати, без трилобити. Това е долната част на Томотския етаж в Сибир, който е стратиграфски еквивалент на първата безтрилобитова зона на долния камбрий във Великобритания и на Асадасийския подетаж в Мароко.

Горната граница на камбрийската система - дискутират се три варианта: (а) границата да съвпада с основата на Тремадока; (б) границата да съвпада с основата на Горния Тремадок; (в) границата да съвпада с основата на Аренига. В Англия се възприема условно последния вариант, като Тремадока влиза в състава на Камбрия. Това отговаря на първоначалния замисъл на Лепуорт, който е установил Ордовикската система. Във всички останали страни границата се прокарва в основата на Тремадока, т.е. между зоните Acerocare отдолу и Dictyonema отгоре. Само в Северна Америка границата Камбрий/Ордовик се корелира с основата на Горния Тремадок.

СТРАТИГРАФСКО РАЗЧЛЕНЯВАНЕ Детайлното биостратиграфско разчленяване на камбрийската система се извършва на базата на трилобитните последователности в отделните региони. Отделените още от Седжуик три серии - Долен, Среден и Горен Камбрий не са получили други официални названия и се употребяват до днес. В Америка често се използуват названия с географски произход, съответно Джорджий, Акадий и Потсдамий, както и други по-малко известни имена. За означаване на трите серии на Камбрия широко се прилагат и палеонтоложки названия - Оленелидна, Парадоксидна и 0ленусна серии.

РАЗВИТИЕ НА ОРГАНИЗМОВИЯТ СВЯТ ПРЕЗ КАМБРИЯ  Характеризира се с масовото присъствие на организми с твърд скелет.  Преобладават организмите с по-просто устройство, с рогов или хитинов, по-рядко с варовит скелет.  Доминират три групи организми - трилобитите, археоциатите и брахиоподите, които са определяли обликът на камбрийската фауна.  Техните останки се използуват за разпознаване и стратиграфиране на камбрийските наслаги.

ФЛОРА Представени са морски синьо-зелени водорасли, които отделят варовитовещество и изграждат рифоподобни постройки - строматолити.

Съществуват съобщения за находки на спори и кутикула от сухоземни растения в Прибалтика и Индия, които обаче се оспорват от повечето изследователи.

ФАУНА Фораминиферите и радиолариите са слаборазвити и са с незначително стратиграфско и скалообразуващо значение. По-многобройни са били шестлъчевите и варовити морски гъби. Широко развити са представителите на сродния тип Archaeocyatha. Представени са единични или колониални. В средния Камбрий са играли рифообразуваща роля. Особености:  Те са свързани с варовитите наслаги на Камбрия и се срещат в Южна Европа, Сибир, Китай, Южна Австралия, Мароко и в Северна Америка;  В Америка и Австралия изчезват още след ранния Камбрий;  В Езразия продължават да живеят и през средния Камбрий, след което напълно изчезват от лицето на Земята;  Характерни видове - Archaeocyathus atlanticus, Ajacicyathus nevadensis;  Поради краткото им съществуване археоциатите имат голяма хроноложка стойност и са добри указатели на палеосредата.

ARTHROPODA (членестоноги) Типът на членестоногите е представен от трилобитите. Тяхното развитие започва от ранния Камбрий с примитивни форми, съставяща т.н. палеокамбрийска фауна.  Първите членестоноги са известени от най-старите камбрийски пластове в Северна Америка. Към тази фауна спадат и раннокамбрийските родове Olenellus, Holmia, Calavia, Schmidtiella и др.  Средният Камбрий се характеризира с видове от род Paradoxides, които съставят мезокамбрийската трилобитна фауна.  В късния камбрий се е развила неокамбрийската фауна, представена основно от разред Olenida. Тази фауна не е свързана директно с трилобитите от парадоксидната фауна. Разпространени са били родовете Olenus, Parabolina, Acerocare, Peltura и др.

Класическо находище на трилобити и други морски животни със съвършена запазеност се намира в Британска Колумбия, Северна Америка, изучено от американския палеонтолог Ч. Уолкът. Заслуга за изучаването на трилобитите има чешкият изследовател Й. Баранд, събрал огромна сбирка трилобити от Бохемия. На него науката дължи разкриването на сложните зрителни органи и стадиите в развитието на трилобитите. Трилобитите са обитавали предимно пясъчни и глинести дъна при различни, не много големи дълбочини. Някои видове са се заравяли в тинята, други са пълзели по дъното, трети са плували в придънните води и "водорасловите гори". Подобно на археоцеатите, трилобитите представляват не само отлични фосили за разчленяване и корелация на камбрийските наслаги, но могат да играят роля на индикатори на палеосредата. Развитието на трилобитите е продължило с неотслабващи темпове и през следващите два геоложки периода (ордовика и силура). След това те рязко намаляват, като отделни родове са доживяла до края на палеозойската ера.

MOLLUSCA В Ранният Камбрий е бил представен от класовете Monoplacophora и Gastropoda. Последните са били застъпени в калпачковидни или слабо завити форми като Oelandia и Coreospira. Останки от миди (Bivalvia) са намерени в Португалия. От главоногите молюски (Cephalopoda) се появява първият представител с малка изправена черупка Volbortella, също така и някои дребни Orthoceras и Cyrtoceras, които се развиват повсеместно в следващия период. В камбрийските морета са живели и особени организми с конична черупка, без установено таксономично положение, наречени хиолити.

BRACHIOPODA 

Третата важна група в камбрийската фауна;



Брахиоподите са била представени от малки форми с тънки рогови или полурогови слабо овароватени черупки без ключов апарат - Obolus и Lingulella (Пример за панхронична форма, която не се е изменила от камбрия до днес);



По-късно се появяват и по-висши брахиоподи с варовита черупка - Rustella, Kutorgina;



и такива с ключов апарат - Orthis.

ДРУГА ФАУНА Представителите на тип Echinodermata са били примитивни, прикрепени, без оформена петлъчева симетрия. Това са били първите едриоастероидеи (Stromatocystites), най-старите криноидеи (Eocrunoides) и карпоидеи. През късния камбрий се появява и първият представител на полухордовитеживотни род Dictyonema, който спада към дървовидните граптолити. Гръбначни животни В горнокамбрийски наслаги са намерени останки от хрилни подпори на примитивни безчелюстни животни, наречени Конодонти. В САЩ (щата Вермонт) са намерени останки от панцерни риби.

СТРУКТУРНО И ПАЛЕОГЕОГРАФСКО РАЗВИТИЕ В структурата на земната кора се отделят седем нагънати пояси, геосинклиналите на които са били заложени в началото на палеозойската ера. Това са: Тихоокеански геосинклиналенлен пояс с четири геосинклинални области: а) Изгочно-Азиатска, б) Кордилерска, в) Андийска г) Австралийска; Урало-Монголски с три геосинклинални области: а) Урало-Тяншанска, б)Ка-захстано-Монголска в) Алтай-Саянска; Средиземноморски геосинклинален пояс: а) Европейска геосинклинална област; б) Азиатска геосинклинална област; Атлантически геосинклинален пояс: а) Северо-Атлантическа геосинклинална област и Гранпианска геосинклинала; б) Мексикано-Апалачка геосинклинална област.

ПО-ВАЖНИ ДРЕВНИ ПЛАТФОРМИ Представлявали са заравнени осушени участъци на места покрити с плитки, епиконтиненгални морета.         

Източно-Евро-пейска (Руска); Сибирска; Китайска; Индийска (Индостанска); Северно-Американска (Канадска); Южно-Американска (Бразилска); Африканска (Арабска и Южно-Африканска); Австралийска; Антарктична и др.,

Всички платформи в Южното полукълбо са били обединени в единен стабилен блок, наречен Гондвана. Представлявал е издигната суша, само отделни участъци по периферията са били залени от море. В Северното полукълбо се разполагали Северно-Американската, Източно-Европейската, Сибирската, Китайската и други по-малки платформи. Подобно на Гондвана, те също са претърпели различно големи морски трансгресии - най-големи в Сибирската и Китайската, по-слаби е ИзточноЕвропейската и Канадската  Атлантическият пояс е разделял Източно-Европейската от Северно-Американската платформа;  Урало-Монголският геосинклин. пояс - Източно-Европейската, Сибирската и Китайската;  Средиземноморският геосинклинален пояс ряздуль северните от южните платформи

ПЛЕЙТЕКТОНСКА ИНТЕПРЕТАЦИЯ

ГЕОСИНКЛИНАЛНИТЕ ОБЛАСТИ Имали са разчленен релеф, големи понижения се редували с издигнати геосинклинални участъци във вид на островни греди (архипелази). Седиментацията в тях е имала предимно теригенен характер със слабо участие на карбонати и вулка-ногенни образувания. Последните са по-добре застъпени в Урало-Монголския пояс. Към края на камбрийския период отделни геосинклинали се нагънат и издигат, проявява се първата фаза на Каледонския нагъвателен цикъл - Саларрскста фаза. Тя се проявява главно в Алтай-Саянската и Апачката геосинклинална област. В Алалачите тази фаза се нарича Вермонтска и засегнала главно северната им част.

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА МОБИЛНИТЕ И ПЛАТФОРМЕНИТЕ ОБЛАСТИ ПРЕЗ КАМБРИЯ ЯПЕТУСКИ ОКЕАТ (Северно-Атлантически геосинклинален пояс) Северна периферия (Грампианска геосинклинала) Обхващала е по-голямата част от територията на днешна Западна, Централна и Северна Англия, Шотландия, Ирландия и планинската част на Скандинавския полуостров. В Северен Уелс (в района на шистовия пояс на Карнарвъншир и в купола Харлех) Камбрият е с мощност на наслагите достига до 3000-3500 m.  долната част на разрезите в Уелс (около 1000 m) се изгражда от конгломерати и пясъчници;  останалата част е представена от аргилити. В Средна Англия дебелината на Камбрия заедно с Тремадока е около 1000-1500 m.  основата на камбрия е изградена от базални кварцити;  нагоре се сменят с глауконитови пясъчници и накрая с глини. В Югоизточна Ирландия и о-в Ман камбрият е представен от пясъчно-глинести наслаги, дебели от 2200 до 4100 m . В Северозападна Шотландия камбрийските наслаги са с мощност - до 400 m. Съставът им е приблизително както в Средна Англия:  базални кварцити,  които се сменят със шисти, едрозърнести пясъчници и доломити.

Камбрийските наслаги в Англия са групирани в 4 серии:  Серия Комлей - долен камбрий. Започва с кварцити, прослоени от варовици, в които се срещат останки от Hyolithes, безключови брахиоподи и фосилни следиходове. В тях не се съдържат останки от трилобити, поради което се отделят в "безтрилобитова зона". На други места в Европа, Сибир и Африка аналогични пластове са охарактеризирани и с археоциати -томотския етаж в Сибир, или асадасийския подетаж в Мароко. Над безтрилобитовата зона залягат пясъчници с останки от трилобитите Саllаviа, Falotaspis, Holmia, които съставят Оленелидна зона. Най-горната зона на долния камбрий е представена от варовици с Strenuellа, варовици с Protolenus, гравелити и шисти Serrodiscus, както и шисти с Eodiscus.  Серия Сент-Дейвид - среден камбрий, е представена от гравелити, дребнозърнести пясъчници и шисти, които въз основа на три зонални групи парадоксиди се разделят на три части, приемани от някои за етажи, а именно Paradoxides aelandiscus, Р .paradoxissimus и Р. Forchham.  Серия Мерионет и Тремадокска серия - горен камбрий замества изоставеното название "Лингулови плочници", изграждащи горния камбрий без тремадока. Срещат се останки от Olenus, Paralabolina, редки Olenoides ,изобилно Lingulella Davisii и фосилни следи, вероятно ходове от олениднидни трилобити. В серията Тремадок е представена от шисти с дървовидни граптолити (Dictyonema), брахиоподи и др.

Изводи:  Значимите фациални и фаунистични разлики, както и разликите в дебелините на камбрийските седименти в различните райони показва, че през Камбрия Грампианската геосинклинала е имала силно разчленен релеф.  Максимално потъване е претърпяло геосинклиналните понижение в Уелс.  Морският басейн в Северозападна Шотландия е имал по-плиткоморски характер и се е разделял от Уейлския със значителна суша ивица. В ранните етапи на развитието си той показва по-голямо сходство с американските басейни, отколкото с Уейлския.  Грампианската геосинклинала, започнала развитието си от протерозоя, през камбрийския период се е намирала в ранния етап на своето геосинклинално развитие.

Централна и южна част на Япетуса (Апалачка геосинклинала)

 Камбрийската система в Алалачите достига дебелина до 4000 m.  В основата на разрезите несъгласно над докамбрийска подложка залягат конгломерати, пясъчници и кварцити  Над които следват варовици и доломити с кремъчни включения.  В североизточната част на геосинклиналата в изграждането на скалните комплекси участвуват и базични вулкански продукти.  В края на камбрия североизточната част на Апалачката геосинклинала се обхвата от нагъване - Вермонтска фаза.

Средиземноморския мобилен пояс (Западно-Европейска геосинклинала) Южно от Грампианската геосинклинала, част от Средиземноморския геосинклинален пояс. През ранния палеозой в нея са били обособени три структурни зони: Северна, Централна и Южна.  Северната структурно-фациална зона обхваща Южна Англия, Ардените, Рейнските шистови планини, Рудните планини, Харц, Судетите и др. В западната част (Корнуъл, Ардените) камбрият е представен от кварцитоподобни пясъчници, доломити, аспидни шисти и кремъчни скали. В Судетите и Рудните планини се срещат варовици с археоциати и Holmia и Protolenus. Към горния камбрий се отнасят ефузивни скали. В Среднополските възвишения (Лиса планина или Свентокшиските планини) камбрият е представен от теригенен флиш-конгломерати, пясъчници и глинести шисти, достигащи дебелина до 2000 m.  Централната зона, наречена още Молданубска, е изградена от срединни масиви, а именно: Централния френски масив, Вогезите, Шварцвалд, Чешкия масив и др. Долният камбрий е представен от конгломерати и пясъчници без вкаменелости (1,200 m), над които следва задруга от черни глинести шисти с останки от среднокамбрийски Paradoxides, Conocoryphe и др. Горният Камбрий се състои от конгломерати, пясъчници, вулкански скали и туфи. Общата дебелина на Камбрийският разрез в Бохемския масив е около 2000 m.  Южната структурно-фациална зона обхваща територия намираща се на юг от Централния Френски масив (Черната планина във Франция, Карнийските Алпи, Пиренеите, о. Сардиния, Атлас и др). Най-пълни разрези на камбрия се разкриват в Черна планина и в Сардиния. Долната серия на камбрия се изгражда от пясъчници и варовици с археоциати и трилобити. Над тях идват среднокамбрийски карбонатни шисти богати на трилобити ( Paradoxides). Горният камбрий е представен от пясъчници и глинести шисти с горнокамбрийски трилобити. Общата дебелина на камбрия тук достига 1000 - 1200 m. В Пиренейте камбрият е съставен от филити и серицитови шисти, а в отделни разрези в Пиренейския полуостров към тях се прибавят варовици и пясъчници. Във Високия Атлас камбрийските разрези достигат значителна дебелина. В основата им се разполагат конгломерати и пясъчници, следвани от доломитизирани варовици с археоциати, след това шести с Paradoxides. В най-горната част идват пясъчници и шисти, преминаващи в ордовикските пластове.

Тихоокеански мобилен пояс (Кордилиерска геосинклинална област) Развити са и трите камбрийски серии. Изградени са от различни теригенни и карбонатни скали, като характерни разрези с добре запазени вкаменелости се разкриват в Скалистите планини в прохода Бергес (Британска Колумбия).  Долен Камбрий - варовици и глинести лиска с дебелина 1200 m.  Средният камбрий е представен в три формации: Формация Катедрал - тьнкослойни песъчливи варовици с дебелина около 500 m; Формация Стефен, съставена от тънкослойни варовици и глинести шисти (шисти Бергес) с дебелина 200 m; Формация Елдон - песъчливи варовици (300 m ). В среднокамбрийските пластове са намерени богати и добре запазени останки от трилобитите родове Olenoides, Agnostus, Eodiscus и др.  Горният камбрий, достигащ дебелина до 3000 m е представен от варовици и глинести шисти. Камбрийската трилобитна фауна от тези находища спада кил Тихоокеанската зоогеографска провинция. Въз основа на нея в Сев. Америка са отделени трите серии на камбрия: Джорджиен с ръководни видове на род Olenellus; Акадиен - с р.р. Olenoides и Ptychoparia; Потсдамиен - с р. Dikellocephalus. В Андийската част на басейна камбрийските наслаги са разпространени в Централните Анди. Те са представени от конгломерати и песъчливо-глинести лиски, които се разкриват в редица локалитети и са добре охарактеризирани в палеонтоложко отношение .

Източно-Азиатска геосинклинална област

 Камбрийските наслаги са развити в Хараулските хребети и Сетте-Дабав и са представени от мергели, доломити, варовици, пясъчници в глинести шисти, достигащи дебелина до 2300 m.  През камбрийския период в тази област са се заложили ред миогеосинклинални понижения, едно от които се е простирало покрай източния край на Сибирската платформа.  В началото този басейн не се е отличавал съществено от разположените на запад епиплатформени морета.  След това е започнало интензивно потъване, довело в края на камбрия до формиране на некомпенсирано понижение, историята на което продължава в ордовика.

ПЛАТФОРМЕНИ ОБЛАСТИ НА СЕВЕРНОТО ПОЛУКЪЛБО  В началото на камбрия повечето платформи постепенното са обхванати от морски трансгресии.  Едни са били напълно потопени под морски води, а други само отчасти. Източно-Европейска (Руска) платформа  В началото на камбрийския период южно от Балтийския щит в северозападната част на платформата се заемат от епиконтинентални море. В неговите периферни части се отлагат предимно теригенни утайкипясъчници, алевролити, аргилити с останки от трилобити, брахиоподи и червеи, а в централните теригенни глини с признаци на сероводороди заразяване.  В края на ранния камбрий морето е напуснало Балтийското понижение, като се е запазило само по западния край на платформата.  В средния камбрий централната част на платформата се залива отново от морски басейн, в който се отлагат недебели пластове от пясъчни скали, след което той отново се оттегля на запад. Епиконтинентални камбрийски седименти са развити в грабена Осло в Южна Норвегия и на други места в днешна Швеция, където образуват непрекъснат комплекс с ордовика и силура. Дебелина на камбрийските отложения между 55-500 m.  Представени предимно от глинести шисти (битуминозни и нефтени шисти) и варовици;  Показват честа фациална изменчивост; Камбрийските наслаги в района на Осло са формирани в една преходна (в литоложко и тектонско отношение) зона между геосинклиналните фациеси на каледонидите и епиконтиненталните фациеси на платформата.

Сибирска платформа  Почти изцяло е била покрита от море;  Дебелина – от 1200 до 5000 m;  Групиранe:  в северната и източна част на платформата преобладават варовици, мергели, глинести скали и помалко доломити и пясъчници;  в южната и западна област са разпространени доломити, пясъчници, гипс, анхидрит и каменна сол и малко варовици и мергели, отложениглавно през ранния и средния камбрий. В късния те се заменят с пресноводни отложеия.  Долният камбрий започва с конгломерати, над които идват червени глини и мергели с археоциати. Следват водораслови варовици с Соllenia, които заедно с археоциати изграждат рифове. Срещат се горливи шисти и битуминозни варовици, които съдържат трилобити от родовете Agnostus и Protilenus, безключови брахиоподи и хиолити.  Средният камбрий е представен от варовици с археоциати и трилобити - Agnostus, Ptychoparia, както и с брахиоподите Obolus.  Горният камбрий е развит по-слабо - червени пясъчници в глинестите шисти с прослойки от гипс и варовици с Obolus и Lingula.

Северно-Американска платформа.  Обхваната от морска трансгресии през средния камбрий. Залети са нейните южни и западни покрайнини, където се утаяват пясъчници, алевролити, аргилити и варовици;  През късния камбрий трансгресията се разширява и достига южно от Канадския щит. Образуват се пясъчници, които нагоре се сменят с варовици и доломити;  В близост с Канадския шит преобладават теригенните скали, предимно пясъчници, съдържани горнокамбрийския трилобит Dikellocephalus; Средно и горнокамбрийски пластове се разкриват в Големия каньон на р. Колорадо:  Средният камбрий е представен от пясъчници съдържащи трилобитите Olenoides и Ptychoparia.  Над тях идват горнокамбрийските пясъчници и лиски с Dikellocephalus.

ЮЖНИ ПЛАТФОРМИ  Обединени в единен континент Гондвана.  Представлява сушна област, подложени на денудация, която се е заливала от морски води само в някои периферна участъци;  В Северозападна Африка се разкриват морски теригенни скали (конгломерати, пясъчници, варовици с археоцеати и аргилити без вкаменолости, но със следи от пълзене на дънни животни) отложени вплитководен басейн, който е потъвал бавно.  На югоизток от Червено море се разкрива мощен комплекс от редно камбрийски пясъчници, доломити и мергели с Paradoxides, Hyolithes и др.;  Северозападната част на Индостакската платформа: (а) долнокамбрийски червеноцветни пясъчници и тъмни глинести шисти, изпълнени с останки от трилобити и брахиоподи; (б) средния и горния камбрий, които не са доказани с вкаменелости, се отнасят вероятно залягащите над долния камбрий доломити п песъчливоглинести седименти.  В Северна Австралия (планината Макдонал) – средно- и горнокамбрийска камбрийски пясъчници, глинести лиски с прослойки от кварцити н варовици, които са изградени от водорасли, археоциати, брахиоподи и трилобити. Палеонтоложки доказан среден камбрий се разкрива в една ивица от о-в Тасмания до щатите Виктория и Куинсленд, изграден от вулканогенно-седиментни скали - варовици, кремъчни скали, базечни п кисели лави и др.  В Южно-Американската платформа не са установени камбрийски морски наслаги. Условно към камбрия се отнасят червеноцветни пясъчници, разкриващи се по долината на р. Амазонка, както и пясьчници и тилити с дебелина около 200 m.

КЛИМАТ

 Климатът е бил преобладаващо топъл и сух;  Диференциация на климатични зони;  Аридната зона се е простирала от Арабия, Иран, Източен Сибир до Канада (евапорити и червеноцветни образувания);  Хумидна зона – боксити и латерити (манганови и железни руди);  В Гондвана (Южна Америка и Австралия) са установени валунни глини (тилити), образувани от дейността на планински ледници.

ПОЛЕЗНИТЕ ИЗКОПАЕМИ В камбрийските наслаги са представени главно:  каменна сол;  нефт;  Фосфорити  боксита.  Разпространение: Руската, Сибирската, Канадската к Индийската платформи. Редица находища на медни и пиритни руда, редки метали и други се срешат в Алтай-Саянската област.

Литература: Вергилова, М., 1990. Исторична геология. – МНВО, С,: 335 с. (Камбрийски период (система). – 141-159 сс.). Рид., Г, Уотсон, Дж,. 1981. История Земли. Поздние стадии истории Земли. – Недра, Л.: 408 с. (Глава 2. Каледониды и их форланды. – 25-70 сс.)

Cope, J. C., J. K. Ingham, P. F., 1992. Atlas of Paleogeography and Lithofacies. – The Geol. Soc. Memoir 13:153 pp. (Cambrian – 13-18 pp.).

Cooper, J. D., Miller, R. H., Patterson, J., 1986. A trip through time: Principles of Historical Geology. – Merrill Publ., Columbus: 469 pp. ( Chapter 10: the “Eopaleozoic: Proterozoic-Paleozoic transition. – 224-249 pp.)

Seyfert, C. K., Sirkin, L. A., 1979. Eaerth History and Plate Tectonics. An Introduction to Historical Geology. – Happer and Row Publ., New York: 600 p. (Chapter 10: The Paleozoic Era. – 244-308 pp.)

Stanley, S. M., 1986. Earth and Life through Time. – W. H. Freeman, New York: 690 p. (Chapter 12: The Early Paleozoic World. – 325-335 pp.)

Woodcock, N., Strachan, R. (Eds.), 2002. geological History of Britain and Ireland. – Blackwell, Oxford: 423 pp. (Part 2: The Northern Margins of the Iapetus Ocean. – 73-87 pp.; Part:3 The Southern Margin of the Iapetus Ocean. – 127-152 pp.).

Ордовикски период (система)

 Предложен от Ш. Лапуорт (1879) за наслагите, включени между основата на Долния Арениг и основата на Долния Ландовери с типов район от Северозападен Уелс до ез. Бала и горните отдели на Хирнантската долина в Англия;

 Название - произлиза от името на племето ордовики, населявало Англия по времето на Римската империя.

 Въпросът за самостоятелността на Ордовика като период е решен едва през 1960 г. по време на XXI-та сесия на МПС ( Международна подкомисия по стратиграфия).

 Днес продължителността му (обхватът му) възлиза на около 55 млн. г.

ГРАНИЦИ Долната граница на Ордовикската система - дискутират се три варианта: (а) границата да съвпада с основата на Тремадока; (б) границата да съвпада с основата на Горния Тремадок; (в) границата да съвпада с основата на Аренига (Англия – съгласно замисълът на Лепуорт). В Северна Америка границата Камбрий/Ордовик се корелира с основата на Горния Тремадок. Във всички останали страни границата се прокарва в основата на Тремадока, т.е. между зоните Acerocare отдолу и Dictyonema отгоре.

Горната граница на Ордовикската система (границата Ордовик-Силур):  Проучена на множество но разнофациални разрези с непрекъсната последователност;  Стратотипът на границата Ордовик-Силур се намира в граптолитов фациес, в Шотландия;  Във Великобритания горната граница на Ордовика е се поставя между горноашгилската граптолитова зона Dicellograptus anceps и долносилурската зона Glyptograptus persculptus; по трилобити - над зоната Dalmanitina micronata и по брахиоподи - над комплекса с Hirnantia.

СТРАТИГРАФСКА ПОДЯЛБА 

В Англия, подразделенията на Ордовика (Арениг, Ланвирн и др.) се приемат за серии, които се делят по на няколко етажа.



В другите страни основните подразделения на Ордовика се възприемат като етажи.



Биостратиграфията подялба на ордовикската система се базира на двата основни фациеса: граптолнтов и черупчест (трилобити и брахиоподи);

СТРАТИГРАФСКА ПОДЯЛБА

Епоха Серия

442

Късна 448

450

Бала 460

480

Ашгилски

Северноамерикатска

Синсинатски Грампианска т.ф. Пусгилски

Карадокски 458

Средна 4 6 4 470

Стандартна (Британска) Таконска т.ф.

Мохавскски

Сардинска т. ф.

Л андейлски

Л анвирнски

470

Lln2 Lln1

Шамплейнски

Arg2

а нн а Р

490

Arg1

а лн До

Тремадокски 495

Салаирска т. ф.

Вюфенгски Лингсиангски Баотски

Австралийска Болиндски Ийстонски

Мяопойски

Гисборнски

Гуниутански

Даривилски

Дауянски

Аренигски 484

Китайска

Хонгхуаянски Ибекски/ Канадски

Лейнгхеконски

Варендски Датсонски

РАЗВИТИЕ НА ОРГАНИЗМОВИЯТ СВЯТ

Основни черти

 Изчезват археоциатите. Тяхното място се заема от граптолитите;  Трилобитната и брахирподна фауни се изменя и обновява съществено;

ФЛОРА  Водната растителност през Ордовика не се е отличавала съществено от камбрийската.  Първи останки от сухоземни растения - пропсилофити, които са по-прости от псилофитообразните и показват преход от моно- към ди-хитомно разклоняване (Musciphyton, Sciadophyton).

ФАУНА  В типът на първаците (Protozoa) се разкриват едноклетъчните хитинозои.  Морските гъби са представени от силициспонгии - Acanthodictya.

Граптолити

 Още в Тремадока дървовидните граптолити (Dictionema flabelliforme) са широко разпространени и със зонално значение.  След Тремадока се явяват пелагичните същински граптолити, които по-нататък се разпространяват в граптолитовия фациес на Ордовика и Силура.  През Ордовика достигат максимум в развитието си безосните граптолити Didymograptus, Tetragraptus, Phyllograptus и Dichograptus.  Появяват се и първите граптолити с опорна ос - Cyrtograptus, Diplograptus и Glyptograptus, които придобиват разцвет през Силурския период.

Членестоногите (Arthropoda) Представен от трилобити, ракоскорпиони и ракообразни. Трилобити Достигат своя апогей и все още имат господстваща роля в моретата. За разлика от Камбрия, трилобитите през Ордовика се характеризират с:  по-малък брой телесни членчета;  по-ясно откроен опашен щит;  със способност да се свиват ( р. Asaphus, Niobe, Cheirurus); Други своеобразни трилобити са:  с огромни очи – Cyclopige;  с дълги бузни шипове – Trinucleus;  с дълъг опашен шип - Dalmanitina socialis. След Ордовика разнообразието на трилобитите намалява. Появяват се водни хелицерови меростомати - гигантски ракоскорпиони (разред Eurypterida) Придобиват значение и остракодите - р. Isochilina и р. Tallinnella.

Мекотели (Mollusca) Представен е от почти всички класове. Гастроподи  В ранния Ордовик се появява семейство Euomphalidae;  Bellerophontidae и Pleurotomariidae се развиват в по-късните периоди.

Бивалвии  Примитивни таксодонти - Leda, Nucula  Неравномускулни - Avicula, Pterinea.

Главоноги (Cephalopoda)  Развива се бързо и някои подкласове придобиват първостепенно значение;  Били са с прави или леко извити черупки, по-рядко плоскоспирални;  Водили са предимно бентонен до нектобентонен начин на живот.

Nautiloidea Появяват се:  Разреди Discosorida и Oncoceratida;  Подкласовете Endoceratoidae, Actinoceratoidae, Orthoceratidae и др.

Брахиоподи  По-значително е развитието на ключовите брахиоподи.  Разред Orthida преживяват разцвет (над 120 рода).  Едновременно се развиват разредите Strophomenida и Pentamerida.

Бодлокожи (Echinodermata)  Богато представен от различните класове;  Криноидеи - появяват се в средния Ордовик и скоро се диференцира на моноциклични и дициклични;  Едриоастероидеите - р. Edrioaster собено (прикрепените, стеблести ехинодермати);  Развитие на цистоидеите - морските мехури (Echinosphaerites aurantium, Estonocystis и др.).

СТРУКТУРНО И ПАЛЕОГЕОГРАФСКО РАЗВИТИЕ  На границата между Камбрийския и Ордовикския периоди не са се проявили значителни тектонски движения, които да изменят значително структурата на земната кора.  В началото на Ордовика разположението на платформените и геосинклиналните област е било както през Камбрия.  Установява се значително разширение на морските трансгресии, като епиконтиненталните морета обхващат по-обширни площи или изцяло покриват платформите.  В геосинклиналните области се е извършвала интензивна теригенна седиментация, придружена от значителна вулканска дейност.  Проявяват се слаби орогенни движения, които в началото са имали само местно значение, но към края на периода движенията се засилват и обособяват в поредица от нагъвателни фази, засегнали някои участъци в Атлантическия пояс (Грампианската геосинклинала) и по-малки участъци в Урало-Монголския пояс.  С това започналото Каледонския нагъвателен (орогенен) цикъл продължава и неговият обхват значително се разширява.

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА МОБИЛНИТЕ ПОЯСИ

СЕВЕРНОАТЛАНТИЧЕСКИ МОБИЛЕН ПОЯС (Грампианска геосинклинала)  Наслагите на ордовикската система във Великобритания са разпространени в п-ов Уелс, в Централна и Северозападна Англия и Южна Шотландия.  Тремадокските пластове са тясно свързани с камбрийските.  На много места в Англия ордовикските разрези започват с Аренига, а някъде и с по-високите етажи.  В Северна Шотландия са известни само долноордовикски наслаги. Уейлс - комплекс от базични и среднокисели вулкански туфи, туфобрекчи, гравелити и граптолитови шисти. Срещат се прослойки от варовици или кремъчни шисти, радиоларити. Северна Англия (Езерната област) ордовикските скали достигат големи мощности Долeн Ордовик:  Комплекс от шистите Скидоу (над 9000 m) - гравелити, преминаващи в пясъчници и шисти с Didymograptus nitidus;  Комплекс от вулканити с андезитов и по-рядко с кисел състав. Горнeн Ордовик:  Конистонски варовици, съдържащи изобилна трилобитна и брахиоподна фауна и прослойки от шисти, алевролити и риолити.

Южношотландските възвишения:  Представен от конгломерати, черни шисти, кремъчни скали и туфи с твърде различна дебелина на разрезите (от х100 до х1000 m).  На много места скалите съдържат черупчеста фауна, която по състава си е по-близка до фауната от Алалачите.

Изводи:  Грампианската геосинклинала преминава главният етап на своето развитие:  Съставена от няколко почти паралелни понижения, между които са съществували издигнати докамбрийски участъци;  В пониженията се натрупвали мощни вулканогенно-седиментни комплекси;  В издигнатите участъци - черупчести и други плиткоморски наслаги;  Проявили нагъвателни движения с местно значение;  В края на периода движенията обхващат по-значителни участъци от геосинклиналната област - Таконска фаза;  Залагане структурите на Каледонската нагъната система във Великобритания.

СРЕДИЗЕМНОМОРСКИ МОБИЛЕН ПОЯС (Западноевропейска геосинклинала) Проявени три структурно-фациални зони: Северна, Централна (Молданубска) и Южна; Трансгресията е обхванала по-големи площи в Северната и Южната зона в сравнение с Камбрия. Северна зона - Арморикански масив в Северозападна Франция (п-ов Бретан):  Разрезът започват с пясъчници, залягащи с размив върху камбрийски или други по-стари наслаги;  Над тях се разполагат глинести шисти (граптолити и трилобити) и оолитови железни руди;  В горната част отново идват пясъчници с трилобити;  Разрезът завършва с глинести лиски, често замествани от безфосилни (“неми”) пясъчници или варовици с брахиоподи (р. Orthis). Северна зона - Германия, Югозападна Полша и Северозападна Чехия:  В основата се разкриват пясъчници или кварцити;  Следват глинести лиски - филити или слюдени шисти, рядко прослоени с варовици, а в близост с Молданубската зона с вулкански скали (диабази и кератофири) и кремъчни шисти;  Горният ордовик в Северната зона отсъства. Централната (Молданубска) зона – Чехия:  Тремадокски конгломерати с късове от камбрийски ефузиви;  Глинести лиски, редуващи се с пясъчници и кварцити (трилобити - Asaphus, Trinucleus )  Горен ордовик - диабази и вулкански туфи.

Южна структурна зона - разполагала се между Централните масиви на север и Африканската платформа на юг:  Тремадок - прехождащи от камбрия тремадокските зелени слюдени пясъчници;  Тремадок - песъчливи лиски и грауваки с останки от трилобити и брахиоподи (р. Orthis)  Аренигьт - песъчливи лиски с трилобити и граптолити Dichograptus, пясъчници с Lingula, глинести лиски с отпечатъци от Phyllograptus, Didymograptus и трилобити.  Карадокът - пясъчници с трилобита Trinucleus, кварцити и аркози, варовици с останки от цистоидеи и лиски с граптолити и брахиопода Orthis. Пиренейския полуостров, Сардиния, Карнийските Алпи и Балканския полуостров:  Представена предимно в “граптолитов фациес” - глинести лиски с граптолити и по-малко кварцити. Високият Атлас (Сев. Африка):  Глинести лиски, които литоложки не се отличават от камбрийските.

Изводи: Северната зона:  В началото на Ордовика – трансгресия, достигнала своя максимум през средния Ордовик.  В близост с Централната зона се проявява слаба вулканска дейност.  През късния ордовик почти цялата Северна зона е подложена на издигане. Централната (Молданубска) зона:  Представлява издигнат остров. Отделни понижени участъци в източната й част (Чехия) са обхванати от море; Южната структурна зона - типичен геосинклинален характер:  Система от геосинклинални понижения, редуващи се с издигнати участъци;  В централните части на пониженията се отлагали глинестите лиски, а в периферните песъчливи седименти и органогенни варовици;  Липсват на вулкански продукти - че тук геосинклиналният режим е бил в своя първи стадий.

УРАЛО-МОНГОЛСКИ МОБИЛЕН ПОЯС (Урало-Тяншанска геосинклинална област) По-широко разпространени от камбрия. Западен Урал  Залягат несъгласно върху по-стари скали;  Долен Ордовик - пясъчници, глинести и кремъчни лиски;  Средент и Горен Ордовик - варовици, изпълнени с оставки от брахиоподи (Orthis), цефалоподи (Orthoceras) и трилобити. Източен Урал - предимно вулканогенни скали, сменящи се с теригенни и карбонатни образувания. Южна част на областта - варовици (с трилобитите Asaphus и Illaenus), доломити, теригенни скали, базични лави и туфи с обща дебелина до 5000 m. Централен Казахстан - вулканогенни комплекси - базалтови лави, туфи и туфобрекчи, прослояващи се с ясписи, кварцити, и теригенни скали. Обща дебелина – 9000-11 000 m. Изводи:  Понижението се разширява и задълбочава.  Западен Урал - морето е покрило и пограничните части на Руската платформа - миогеосинклинален характер;  Източен Урал - дълбоко тясно понижение с активна вулканска дейност – евгеосинклинален характер.

Казахстано-Монголската геосинклинална област  Одовикът е развит на по-ограничена територия отколкото камбрия.  В Югоизточен Казахстан и Монголия - комплекс от варовици и теригенни скали (4000 m);  Северно от езерото Балхаш - комплекси базични лави, туфи, конгломерати, пясъчници и глинести лиски (6000 – 7000 m).

ТИХООКЕАНСКИ МОБИЛЕН ПОЯС (Източноазиатска геосинклинална област)    

Североизточна Азия - по-широко разпространение от камбрия; Представени от теригенно-карбонатна задруга, достигаща 6000 m дебелина; Нагоре в разрезите се увеличават карбонатните съставки; Локално развитие на основен по състав вулканизъм.

Кордилиерска геосинклинална област.  По западната окрайнина на Канадската платформа (Скалистите планини, пл. Макензи и др.);  По крайбрежието на Тихия океан (планините на Аляска, Крайбрежните хребети, Каскадните планини, Сиера Невада и др.);  Представен е от метаморфозирани теригенни скали, варовици, разнообразни лави и кремъчни шисти

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА ПЛАТФОРМИТЕ  Характеризира с общо потъване на северните платформи и широко развитие на морски трансгресии върху тях.  Гондванът не е претърпял съществено понижение - морски води са нахлували като отделни заливи. ИЗТОЧНОЕВРОПЕЙСКА (РУСКА) ПЛАТФОРМА Развита в западната част на платформата и е представена от трите си серии. Прибалтика – дебелина от 25 до 250 m Долен Ордовик:  над размита камбрийска повърхност се разполагат пясъчници, съдържащи останки от брахиопода Obolus;  черни лиски с Dictyonema, глауконитови пясъчници и глауконитови варовици;  сиви мергели с хематитови лещи и ортоцерасови варовици. Среден и Горен Ордовик:  мергели с хематит, ортоцерасови и ехиносферитови варовици и малко доломити (прослойки от битуминозни горливи шисти. Южна Швеция и Норвегия (грабен Осло)  граптолитови лиски с дебелина около 400 m, които следват с постепенен преход от камбрия.

Изводи: Ранен Ородвик – потъва по-значително западната и северозападната част на платформата където прониква море, идващо от разположената на запад Грампианска геосинклинала. Постепенно морето разширява своята обхват на юг и в края на ранния ордовик достига до Източна Полша; Среден Ордовик – потъването спира, карбонатна седиментация в недълбок нормалносолен морски басейн, богато заселен с дънни организми. Късен Ордовик – регресия в Балтийското понижение и възникване пролив на юг (югозападната страна на Украинския щит), който съединява това море с геосинклиналния басейн в Южна Европа

СИБИРСКА ПЛАТФОРМА Почти напълно покрита от море Централна и западна част:  доломити, варовици (с останки от трилобити, брахиоподи и наутилоидеи) и аргилити;  пъстри теригенни скали и гипс. Югозападната част:  Долен Ордовик - пясъчници и конгломерати;  Среден Ордовик - различни теригенни и карбонатни скали, богати на останки от брахиоподи, изправени "наутилоидеи" (Endoceras, Orthoceras), трилобити, табулати и др. Изводи: Ранен Ордовик - непостоянни условията на седиментация (от нормално морски до осоляващи се заливи и лагуни). Къснен Ордовик - лагунно-крайбрежната седиментация обхваща все по-големи площи от платформата.

КИТАЙСКА ПЛАТФОРМА  

Напълно потопена под морски води; Представени предимно от карбонатни скали, съдържащи останки от главоноги (Actinoceras), трилобити (Asaphus) и брахиоподи (Orthis).

СЕВЕРНОАМЕРИКАНСКА ПЛАТФОРМА  Разпространението на долноордовикските наслаги съвпада с това на камбрийските;  Представени са от варовици и доломити, като във варовиците се съдържат изобилни вкаменелости.  Групирани са в три серии: Канадска, Чемпленска и Синсинатска: Канадска серия – доломити (вкл. рифови постройки), оолитни скали и особени варовити конгломерати; Чемпленска серия - варовици, богати на вкаменелости; Синсинатска серия - доломити с редки останки от корали, ортоцераси и гастроподи.

Изводи:  Плитко море с неустойчиво дъно, поради което е претърпяло няколко трансгресии и регресии.  Най-голям обхват е има късноордовикската трансгресии.

ГОНДВАНА  Бил е високо издигната суша, подложена на активни денудационни процеси;  Морски води са заливали само някои периферни участъци. Южноамериканска платформа (Парагвай и Бразилия) - варовици, доломити и кисели вулкански скали. Африканската платформа - конгломерати, пясъчници, глинести шисти и кремъчни скали. Австралия:  В североизточната част се разкриват песъчливи лиски и варовици (камбрий - среден ордовик), с дебелина до 2000 m;  Голямата пясъчна пустиня - долно- и средноордовикски теригенно-карбонатни наслаги с дебели 1000 m  Планина Макдонал - кварцити и пясъчници, глинести лиски и варовици, богати на морска фауна.

КЛИМАТ

Подобен на камбрийският климат:  Преобладаващо топъл;  Зонален – с изразени аридна и хумидни зони.

ПОЛЕЗНИТЕ ИЗКОПАЕМИ  Горливи шисти  Нефт и газ  Фосфорити и др.

 Находища на желязо и манган всред вулканските скали;  Злато и други благородни метали в някои интрузивни тела (Казахстан)

Литература: Вергилова, М., 1990. Исторична геология. – МНВО, С,: 335 с. (Ордовикски период (система). – 159-173 сс.). Рид., Г, Уотсон, Дж,. 1981. История Земли. Поздние стадии истории Земли. – Недра, Л.: 408 с. (Глава 2. Каледониды и их форланды. – 25-70 сс.)

Cope, J. C., J. K. Ingham, P. F., 1992. Atlas of Paleogeography and Lithofacies. – The Geol. Soc. Memoir 13:153 pp. (Ordovician – 19-36 pp.).

Cooper, J. D., Miller, R. H., Patterson, J., 1986. A trip through time: Principles of Historical Geology. – Merrill Publ., Columbus: 469 pp. ( Chapter 11: Paleozoic History: Ordovician History. – 254-262 pp.)

Seyfert, C. K., Sirkin, L. A., 1979. Eaerth History and Plate Tectonics. An Introduction to Historical Geology. – Happer and Row Publ., New York: 600 p. (Chapter 10: The Paleozoic Era. – 244-308 pp.)

Stampfli, G.M. and Borer, G.D., 2002. A plate tectonic model for the Paleozoic and Mesozoic constrained by dynamic plate boundaries and restored synthetic oceanic isochrons. - Earth planet. Sci. Lett., 196: 17-33.

Stanley, S. M., 1986. Earth and Life through Time. – W. H. Freeman, New York: 690 p. (Chapter 12: The Early Paleozoic World. – 335-343 pp.)

Woodcock, N., Strachan, R. (Eds.), 2002. Geological History of Britain and Ireland. – Blackwell, Oxford, 423 pp. (Part 2: The Northern Margins of the Iapetus Ocean. – 88-123 pp.; Part:3 The Southern Margin of the Iapetus Ocean. – 153-184).

Силурски период (система)

 Отделена е през 1835 г. от Адам Седжуик и Родерик Мърчисън на полуостров Уелс. Обхваща времето от 435 до 410 млн.г. Продължителност – 25 млн.г.  Подялба Първоначално Силурската система е поделена на 2 серии – Ордовик и Готланд. През 1960 г. Ордовикът е признат за самостоятелна система и Силурската система се ограничава в рамките на Готландската серия.  Флора Типични за сушата са псилофитите, които са напуснали водата още през Ордовика. Във водата преобладават гигантските нематофити – кафяви водорасли.  Фауна Основното събитие при гръбначните е появата на рибите. Главна роля при безгръбначните имат граптолитите, трилобитите и брахиоподите. Продължават развитието си протозоите (радиоларии, фораминифери, акритархи), спонгиите, коралите, главоногите, ехинодерматите – главно морски лилии, гигантските ракоскорпиони. Гастроподите и бивалвиите имат незначителна роля.  Структура на земната кора Завършва развитието на Каледонския нагъвателен цикъл, вследствие на което се затваря палеоокеанът Япетус и палеоконтинентът Лавренция се съединява с Балтика. Около Сибир от север и юг се присъединяват нови нагънати вериги и сибирският кратон се превръща в един обширен континент, наречен Ангарида. Южният континент Гондвана продължава да бъде високо издигната суша, заемаща Южното полукълбо. Там продължава разрастването на Рейския палеоокеан. Огромната част от земната акватория продължава да е заета от Световния палеоокеан Панталаса.

ГРАНИЦИ

Долна граница (Ордовик-Силур): В морските фациеси – по характерните граптолитни зони: Glyptograptus persculptus – най-горната граптолитна зона на Ордовика и Parakidograptus acuminatus - най-долната граптолитна зона на Силура

Горна граница (Силур-Девон) В морските фациеси – по характерните граптолитни зони: Monograptus transgrediens – най-горната граптолитна зона на Силура и Monograptus uniformis - най-долната граптолитна зона на Девона

ПОДЯЛБА НА СИЛУРСКАТА СИСТЕМА ПО ГРАПТОЛИТИ

АРДЕНСКА ФАЗА

ТАКОНСКА ФАЗА

ОРГАНИЗМОВ СВЯТ ФАУНА В края на Ордовика става масово изчезване в състава на редица организмови групи. Независимо от това периодът завършва с възстановяване на много от тях. Ранносилурската фaуна е подчинена на това възобновяване и разцвет. Коралите са представени от табулати и ругози. При табулатите през ранния силур изчезват хализитидите - Catenipora (O-S1) и Halysites (O-S1).

КОРАЛИ Появяват се представителите на род Heliolitеs (S-D).

В края на Силура се появява род Chaetetes (S?, D-P).

КОРАЛИ-РУГОЗИ

При тетракоралите се появяват двузонните, които продължават развитието си до перма. Ръководни форми са родовете Goniophyllum (S) и Cystiphyllum (S).

ЕУРИПТЕРИДИ Гигантските ракоскорпиони са най-големите обитатели на къснопалеозойските басейни. Известни са огромни плиткоморски представители на родовете Euripterus (S2-D1) и Pterigotus (S-D) . В края на Силура започва инвазията на животните на сушата - това са артроподите: скорпиони и нелетящи насекоми.

ЕУРИПТЕРИДИ

БРАХИОПОДИ Безключови брахиоподи - появява се pод Lingula (S-днес), който е пример за консервативно развитие не само в рамките на земната фауна, но и за целия организмов свят. Продължават развитието си краниидите.

БРАХИОПОДИ Ключови брахиоподи - представени са главно от 6 разреда: Orthida, Strophomenida, Pentamerida, Rhynchonellida, Spiriferida, Terebratulida.

БРАХИОПОДИ Ръководни форми за силурската система са род Pentamerus (S) и род Eospirifer (S). Изчезва род Porambonites (О-S1)

ГАСТРОПОДИ Гастроподите имат незначителна роля, но през силура се появяват два важни рода: Bellerophon (S-T) и Euomphalus (S-P1). Бивалвиите също нямат голямо значение. Появяват се хетеродонтите.

ТРИЛОБИТИ Трилобитите са една от групите, които не успяват да преодолеят голямата криза в края на Ордовика. От 80 семейства през Ордовика в Силура остават едва 23. Род Deiphon (S) e ръководна форма, появяват се още факопиди - р. Phacops (S-C1) и р. Dalmanites (S-D1)

ГРАПТОЛИТИ

Граптолитите са главната ръководна група за стратиграфията на Силура, който е поделен на над 40 граптолитни зони През този период се срещат едноредови осоносни граптолити от разред Axonophora: Ръководни форми: Monograptus (S-D1) Rastrites (S1- ландовери) Pristiograptus (S) Demirastrites (S1- ландовери) Oktavites (S1) Spirograptus (S1) Cyrtograptus (S1-уенлок)

ОСОНОСНИ ГРАПТОЛИТИ Разp. Axonophora

ОСОНОСНИ ГРАПТОЛИТИ Разp. Axonophora

БИОСТРАТИГРАФСКА ОБОСНОВКА НА ГРАНИЦИТЕ

Долната граница на Силура при с. Батулия, Софийско сред лидитите на Салтарската свита Границата между Ашгилската серия на Ордовика и Ландоверската серия на Силура се поставя по границата между двете гранични граптолитни зони: Glyptograptus persculptus – най-горната граптолитна зона на Ордовика и Parakidograptus acuminatus - най-долната граптолитна зона на Силура

Разкритието на границата Ордовик-Силур при с. Батулия, Софийско

БИОСТРАТИГРАФСКА ОБОСНОВКА НА ГРАНИЦИТЕ

Горната граница на Силура при с. Церецел, Софийско Границата между Пржидолската серия на Силура и Лохковския етаж на Девона се поставя по границата между двете гранични граптолитни зони: Monograptus transgrediens– най-горната граптолитна зона на Силура и Monograptus uniformis - най-долната граптолитна зона на Девона

Силур Девон

Разкритието на границата Силур-Девон в местността Марин камък, на 5 км западно от с. Церецел, установена от Сачански (1993) в граптолитовите аргилити на “задругата на тъмните алевролити” по появата на Monograptus uniformis Pribyl, 1940. Границата е установена в преобърнати пластове

Биостратиграфска обосновка на границите между силурските серии

Разкритието на границата Ландовери-Уенлок при с. Церецел Границата между Ландоверската и Уенлокската серия на Силура се поставя по границата между двете гранични граптолитни зони:

Cyrtograptus lapworthi - Cyrtograptus insectus – най-горната ландоверска граптолитна зона и

Cyrtograptus centrifugus - Cyrtograptus murchisoni - най-долната уенлокска граптолитна зона

Сред граптолитните аргилити на Малоречката свита Сачански установява границата Ландовери-Уенлок. Високото съдържание на граптолити нарежда това разкритие сред най-богатите фосилни находища в България

УЕНЛОК

ЛАНДОВЕРИ

Границата Ландовери-Уенлок сред граптолитните аргилити на Малоречката свита западно с. Церецел, Софийско

Един изключително добре запазен рабдозом от района на с. Церецел на Oktavites spiralis (Geinitz, 1842) по-известен със старата си родова принадлежност като Spirograptus spiralis, илюстриран в списание National Geographic (2000, vol. 6, № 2).

Биостратиграфска обосновка на границите между силурските серии

Границата Лудлоу-Пржидол при гара Владо Тричков Границата между Лудлоуската и Пржидолската серия на Силура се поставя по границата между двете гранични граптолитни зони: Monograptus formosus – най-горната лудлоуска граптолитна зона и

Pseudomonoclimacis ultimusus Pseudomonoclimaics parultimusus - найдолната пржидолска граптолитна зона

ОРГАНИЗМОВ СВЯТ- Гръбначни През Силура се появяват по-голямата част от примитивните риби:

Остракодермите са безчелюстни риби. Те се появяват още през Ордовика и са продълговати малки (около 20 см) животни с малка уста

Акантодиите се появяват през Силура. Те са найпримитивната група от челюстните риби. Тялото им е удължено с многобройни шиповидни израстъци по корема и чифтни гръдни перки

ОРГАНИЗМОВ СВЯТ - ФЛОРА Доминираща група сред силурския фитопланктон са акритархите, както през Докамбрия и Ранния Палеозой. Ранносилурската сухоземна флора наследява примитивните псилифити, които напускат водата още през Ордовика.

Едно от найстарите васкуларни растения – представител на род Baragwanathia от Горния Силур във Виктория, Австралия

Dawsonites

Rhynia Bucheria

ОКЕАН ПАНТАЛАСА

РЕЙСКИ ОКЕАН

КО Р

Д ИЛ И ЕР СК А

ГЕО СИ

НК Л И НА

ЛА

ЛА ГЕОСИ НКЛИН А

ГЕ ОС

С Е В Е Р Н А

КО Р

ДИ ЛИ ЕР

СК

А

А М Е Р И К А

ГЕО С

ИНК

УАЧ

ЛИН А

ИТА

ЛА

А

КА Г Ч А ПАЛ

П

Е

А

Л

А

Ч

И

А ЛИН К Н ОС И

ЛА

ГРАМП ИАНСК А

ИН К

ЛИ НА ЛА

ФРАНКЛИНСКА ГЕОСИНКЛИНАЛА

БАЛТИКА

О К Е А Н П А Н Т А Л А С А

СИБИР

СЕВ. АМЕРИКА

РЕЙСКИ ОКЕАН

АВСТРАЛИЯ БАЛТИКА

ПАЛЕОТЕТИС

ГОНДВАНА

П А Л Е О Т Е Т И С А В С Т Р А Л И Я

Г О Н Д В А Н А

ИНК ЛИН АЛ А УАЧ ИТА

ГЕОСИ НКЛИН АЛА

АМЕРИКА

А

П

А

А

Ч

И

Н КЛ И Н И ЕОСЯПЕТУС Г А К ЛАЧ ОКЕАН А П А

Р Е Й С К И

АЛ А

О К Е А Н

ГРАМП ИАНСК А

ГЕ ОС А СК ДИ ЛИ ЕР

ГЕО С

СЕВЕРНА

Л

И С Е Т О Т Л Е

ИН К

П А

ЛИ НА ЛА

П А Н Т А Л А С А

КО Р

О К Е А Н

БАЛТИКА

П Р О Т О Т Е Т И С К И О К Е А Н СИБИР

К А Н Т И Й С К И О К Е А Н СЕВЕРНА АМЕРИКА

БАЛТИКА

П Р О Т О Т Е Т И С К И О К Е А Н

СИБИР

Каледонска орогенеза К А Н Т И Й С К И О К Е А Н СЕВЕРНА АМЕРИКА

БАЛТИКА

СЕВЕРНА АМЕРИКА БАЛТИКА

АРМОРИКАН ИБЕРИЯ

ИТАЛИЯ ГОНДВАНА

БЪЛГАРИЯ

Девонски период (система)



Формацията Стар червен пясъчник (Уелс и Централна Англия) - отнесена от Конибир и Филипс (1822 г.) към отделената от тях Карбонска система;



В 1839 г. Седжуик и Мърчисън отнасят скалите в Девоншир, залягащи под карбонската система към нова серия – Девонската;



Поради еднаквостта на вкаменелостите, Седжуик и Мърчисън (1840 г.) обединяват скалите от Девоншир и Стария червен пясъчник под общото название Девонска система;



Стратотипова област - Ардените (Белгия);



Избор на стратотиповата област - разрезите са с големи дебелини и без прекъсвания (в Девоншир скалите са метаморфозирани и бедни на вкаменелости).



Продължителността - над 60 млн.г.

ГРАНИЦИ Долна граница - съвпада с основата на граптолитната зона Monograptus uniformis. Горна граница (границата Девон - Карбон):  по Международната стратиграфска скала границата се приема в основата на цефалоподната зона Cattendorfia т.е. над зоната Wocklumeria;  във Франко-Белгийският басейн - в основата на пластовете Етрен.

СТРАТИГРАФСКО РАЗЧЛЕНЯВАНЕ

 Дюмон (1847-1858) поставя основите на стратиграфското подразделяне на Девона;  Гооселе (1889) и Майе и Демане (1928) доразработват схемата на основата на морските фациеси в Ардените, Рейнските шистови планини, Бохемия, Прибалтика и др. Основава се на останките от брахиоподи, трилобити и корали, а за средно- и горнодевонските етажи - на останките от гониатитни амонити.

Серия 360

370

354

на с Къ

Фаменски

а рн 3 6 6 о Г

Фаменски

Франски

Франски

Живетски

Живетски

Айфелски

Коувински

379

Средна 390

410

(АнглияШотландия)

372

380

400

Стандартна (Белгия-Германия) (Ц. Европа) Бретонска т.ф. Струнейски

Бриконски

391

а нн а Р

а лн До

Емски

Зличовски

400

Зигенски 412 416

Пражки

Зигерландска т. ф. Жедински Локховски

Диттонски Даунтънски Ерийска т. ф.

(Стар червен пясъчник)

Епоха

Северноамерикатска

Китайска

Чаутаукски

Ксикуангшански

Сенекски

Шетианкуиаонски

Ърнски

Донгганглингски Уингтангски

Австралийска

Онцекюетуански

Онондагански

Ълстерски

Сипайски Июджиански

Аркадска т. ф.

Нагаолински

РАЗИВИТЕ НА ОРГАНИЗМОВИЯ СВЯТ  Намаляване и обедняване състава на много старопалеозойски групи (граптолити, изправени наутилоидеи, цистоидеи и др.);  Развитие на такива, които добиват разцвет в късния палеозой (спирифериди, продуктиди, гониатити, ендотириди, криноидеи и др.). ФЛОРА Сухоземната флора показва значително разнообразие и прогресиращо развитие;  Ранния Девон - появяват се хвощови, примитивни плавунообразни и папратовидни растения (заместват псилофитообразните в Средния Девон);  Ранен и Среден Девон - господство примитивните псилофитообразни растения (Rhynia, Asteroxylon).  Късен Девон - сухоземната флора се развива бързо и придобива облик, сходен с карбонската флора (Archaeopteris, Cladoxyfon).

ФАУНА Едноклетъчни: появата и развитието на Endothyridaе от фораминиферите, които дават начало на широко разпространените през карбона и перма фузулиниди. Мешести: продължават развитието на табулатните и четирилъчеви корали. Корали  Табулатни корали – Pleurodictyum, продължават да живеят фавозитидите;  Четирилъчеви корали - представени от единични (Calceola sandalina) и колониални (Acanthophyllum, Hexagonaria, Mesophyllum) форми.

ЧЛЕНЕСТОНОГИ  Отделни представители на трилобитите Cheiruridae, Phacopidae, Dalmanitidae.  Гигантски ракоскорпиони - р. Eurypterus.  Голямо значение добиват и черупчестите ракообразни - остракодите р.Euestheria, Lioestheria.

МЕКОТЕЛИТЕ (Mollusca) Ограничено развитие на гастроподи и бивалвии.  Гастроподи - Bellerophontidae и Pleurotomaridae;  Бивалвии - Pteriidae и Modiolopsidae.

ГЛАВОНОГИ Появяват се първите амонити с проста преградка - гониатитните амонити.  Ранен Девон - родове Anarcestes, Agoniatites.  Среден и Късен Девон - разред Clymenida, родове: Gonioclymenia, Platyclymenia, Oxyclymenia, Wocklumeria и др. По-голямата част от тях не преминават горната граница на девона и имат значение на зонални фосили. Други характерни родове - Manticoceras и Tumanites.

БРАХИОПОДИ Достигат значително развитие.  Доминират представителите на разред Spiriferida, от които много видове имат зонално значение: Spirifer mercuri, Acrospirifer primaevus и др.  От разр. Productida освен Productella и Chonetes се появява и род Productus.

БОДЛОКОЖИ Последни цистоидеи Добре развитите морски лилии (моно- и дициклични) Cupressocrinus, Ancyrocrinus и др.

ГРЪБНАЧНИ ЖИВОТНИ РИБИ Предимно в континенталните и опреснени водоеми.  Разцвет в развитието на панцерните риби, които в късния Девон намаляват и към края му напълно измират.  Безчелюстни риби - род Pteraspis (Ранен Девон) - дава много характерни видове за разчленяване основата на Стария червен пясъчник (Drepanaspis и Cephalaspis).  Челюстни риби - представени от артродирите и антиархите - Coccosteus, Homosteus, Bothriolepis и др.  Киткоперкови риби (кросоптеригии);  Двойнодишащи риби (Dipnoi) – род Dipterus. СУХОЗЕМНИ ГРЪБНАЧНИ Горен Девон - (Tetrapoda), земноводните – Amphibia (Шотландия).

СТРУКТУРНО И ПАЛЕОГЕОГРАФСКО РАЗВИТИЕ ПРЕЗ ДЕВОНА Стабилни области:  Северното полукълбо - Северноатлантическите каледониди (Атлантиди) са свързали Източноевропейската и Канадската платформи в един общ континент, наречен Лавренция. Каледонските структури в Урало-Монголския мобилен пояс са превърнали Сибирската платформа в обширен континент - Ангарида.  Гондвана - единно цяло.  Максимум на трансгресиите - франския век. Геосинклиналните области:  напълно се е затворил Северноатлантическият пояс (Япетуския океан);  значително се стеснява Урало-Монголският мобилен пояс;  Средиземноморският и Тихоокеанският пояси са слабо засегнати от Каледонската орогенеза Земната повърхност в края на Девона отново добива геократен характер. Късен Девона - нагъвателни движения, Бретонска фаза - първата фаза от Херцинския (Вариският) нагъвателен цикъл

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА МОБИЛНИТЕ ПОЯСИ СРЕДИЗЕМНОМОРСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Западноевропейска геосинклинална област СЕВЕРНАТА ЗОНА (Югозападна Англия, Бретан, Ардените, Рейнските планини, Харц и др.) Типично геосинклинални образувания с огромни мощности (до 7000 - 8000 m). Представляват пълен разрез на девонската система – стратотипово значение за стандартните етажи. Долен Девон (в Динантската синклинала) Жедин - Върху несъгласие конгломерати и пясъчници, преминаващи в глинести шисти с останки от Spirifer и червеникави песъчливи шисти с континентален произход, съдържащи останки от панцерни риби. Зиген - пясъчници и шисти, съдържа много вкаменелости от брахиоподи, миди и охлюви (Bellerophon). Емсът - пясъчници и шисти прослоени с червениконтинентални наслаги. Среден Девон - преобладават карбонатните наслаги - варовици, изпълнени с много останки от брахиоподи (Spirifer, Uncizes), табулати (Favosites) и корали (Calceola sandalina). Фран - зоогенни варовици, изградени от останки от Atrypa, Orthis, Manticoceras, Фамен - от дълбоководни глинести шисти с гониатитни амонити (Clumenia).

Западноевропейска геосинклинална област ЦЕНТРАЛНА (МОЛДАНУБСКА) ЗОНА - ограничено развитие (Чешкия масив - Пражката синеклиза). Долен Девон - постепенен преход от Силура варовици с богати фосилни останки. Среден Девон - варовици и шисти, съдържащи останки от главоноги и тентдкулити Горен Девон – липсва; ЮЖНА ЗОНА (Черна планина в Югоизточна Франция и югоизточната част на Алпите - Карнийските Алпи) Долен и Среден Девон:  доломитизирани или рифови варовици с богати останки от корали, брахиоподи и строматопори.  дълбоководни наслаги с гониатити от род Clymenia. Изводи:  Потъване и натрупване на мощни седименти и вулканогенни комплекси с максимум през късния девон.  В края на Девона - Бретонската фаза с местен характер (начало на Вариския (Херцинския) нагъвателен цикъл).

Северноатлантическия геосинклинален пояс  Каледонидите представляват обширна нагъната система, разположена между Балтика и Северноамериканската платформа.  Създават се множество междупланински понижения, като Оркадското в Северна Шотландия, Каледонското в Южна Шотландия и Уелското в Южна Англия, в които се натрупват мощтни теригенни (песъчливо-конгломератни, по рядко аргилити и дори варовици с останки от риби панцерни, двойнодишащи и киткоперки, ракоскорпиони) червеноцветни серии (до 6000 m) известни като Стар червен пясъчник.  В централните части на пониженията - "рибни пластове"  Уелс - останки от морски лилии и брахиоподи. Изводи:  Типичен посторогенен фациес след затваряне на Япетус;  Континентални условия - алувиални, пролувиални и езерни условия, характерни за топъл и вероятно сух климат;  Морски отложения в южната част на областта – спорадични трасгресии откъм Средиземноморската геосинклинална област;  Вулкански скали в Шотландия - магмената дейност по дълбоките разломи.

Апалачки мобилен пояс Развити и трите серии, разчленени на няколко местни етажи.  Долна част - варовити пясъчници и варовици и органогенни варовици с корали и други останки.  Горна част - теригенни, с червеникав цвят в източната част. На запад те стават глинести, със сив цвят и съдържат черупки от брахиоподи и корали.  От края на средния Девон източната част претърпява издигане.

УРАЛО-МОНГОЛСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Урало-Тяншанска геосинклинална област Западен Урал – запазва се миогеосинклиналният характер (300-1000 m). Долен Девон - тъмни варовици, богати на корали, само в най-северната и най-южната част на областта. Среден и Горен Девон - предимно карбонатни с вкаменелости, рядко с пясъчници и алевролити. Среден Урал липсват долнодевонски утайки. Среднодевонските - лагунно-континентални битуминозни варовици, мергели и аргилити (40-800 m). В южната част се явяват прослойки от базични лави и туфи Горен девон - трансгресията в цялата миогеосинклинала. Северна част - битуминозни шисти и варовици (домаников фациес). Среден Урал - плитководни пясъчници и варовици. Южна част - максимално потъване с глинесто-песъчлива флишоподобна задруга, прослоена с вулкански туфи. Източен Урал – евгеосинклиналата. 5000 - 7000 m пясъчници, аргилити, кремъчни скали, вулкански лави, туфи и туфити, опали и варовити задруги с брахиоподи (Atrypa, Spirifer, Pentamerus и др.). Горнодевонските наслаги са предимно теригенни, пясъчно-глинести с останки от гониатитите Manticoceras и Clymenia. Изводи:  Основен етап в развитието на геосинклиналата;  Разломяване и изливане на огромни количества лава, смесваща се с теригенни и други морски утайки.

ТИХООКЕАНСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Кордилиерска геосинклинална област. Две големи, разположени меридионално, понижения:  Източно понижение– в района на Скалистите планини, с миогеосинклинален характер пясъчници, глини и варовици без ефузиви;  Западно понижение- покрай бреговете на Тихия океан, с евгеосинклинален характер. Мощна вулканогенно-седиментна задруга -туфогенни пясъчници, аргилити, туфи, вулкански скали (8000 m);

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА ПЛАТФОРМИТЕ Източноевропейска платформа Девонските наслаги имат широко разпространение. Ранен Девон  Седиментация само в най-северната в част, в близост с Балтийския щит (500 m):  В основата - морски глини, варовици и мергели, съдържат останки от брахиоподи, криноидеи, табулати и др  В горната част - континентални червени пясъчници, алевролити, глинести шисти с останки от панцерни риби. Среден Девон – По-широко разпространение (трансгресия от изток):  Прибалтика (Главното девонско поле ) езерни, речни и лагунни образувания - пъстри пясъчници, глини, доломити и мергели с останки от пресноводна фауна - киткоперки и двойнодишащи риби,.  Централната част на платформата - дебела задруга сиви и зеленикави “неми” пясъци и глини с прослойки от гипс и анхидрид  Източната част на платформата - морски варовици с Pentamerus, нефтоносни пясъчници и глини с Tentaculites с прослойки от вулкански скали и туфи. Късен Девон  Предимно морски скали - варовици и доломити, съдържащи останки от брахиоподи (Spirifer, Atripa), корали (Favosites, Cyathophyllum), главоноги и др.  Червени пясъчници и глини, които се налагат в горните части на разрезите.

Изводи:  Максимална трансгресия през Франския век - почти изцяло обхваната от морски басейни;  В късният Девотн басейна се превръща в лагуни;  В западната част морски басейн е нахлул през Франския век, а през останалото време се е осъществявала континентална седиментация. Северноамериканска платформа Поради обединяването и с Източноевропейската платформа в единен континент – Лавренция, основните черти на нейното развитие са близки до тези в Руската платформа Отлики:  През ранният Девон тя е по-издигната от Руската платформа - липсват долнодевонски отложения;  Късният Девон - преобладават варовици с останки от брахиоподи и корали;

Сибирска платформа Девонските седименти са слабо развити.  Югозападна част – 800 m горнодевонски червеноцветни теригенни наслаги с останки от пресноводни риби (подобни на Стария червен пясъчник);  Северозападна част - пъстри аргилити, доломити с останки от риби и прослойки от гипс, анхидрид и каменна сол. Срещат се пачки от варовици и аргилити с останки от морска фауна. Представени и трите серии на девона.

Китайска платформа Напълно издигната над морското ниво.

ГОНДВАНА  

Продължава да е издигнат над морското ниво; Потопени само отделни периферни участъци.

Южна Америка - 300 m пясъци, глинести шисти, пясъчници с прослойки от варовици с брахиоподи, трилобити и бивалвии в Амазонския басейн. Доказани и трите серии на Девона; Северозападна Африка - пясъчници и аргилити с прослойки от варовици. Съдържат вкаменелости, характерни за трите серии на девона; Южна Африка - глинести шисти и пясъчници с богати останки от брахиоподи, трилобити, цефалоподи (Долен Девон); Западна Австралия - средно- и горнодевонски слоести и рифови варовици, пясъчници и алевролити, дебели до 1000 m.

КЛИМАТ

 Аридна зона - топъл и сух климат (Стария червен пясъчник);  Тропична зона - Централна Европа, Северна Африка, Югозападна Азия, в която са формирани седиментни и железни руди, боксити и въглища.  Студена зона - тилити (валунни глини - ледникови образувания) в Гондвана (Южна Африка и Бразилия).

ПОЛЕЗНИТЕ ИЗКОПАЕМИ Предимно от седиментен произход:  Каменна сол и гипс - северни платформи;  Нефт и газ - Големи находища Руската и Канадската платформи;  Каменни въглища - Кузнецкия басейн, северни острови на Атлантическия океан.

 Железни, железно-манганови и оловни руди.

Карбонски период (система)

 През 1822 г. Конибир и Филипс (Уелс, Англия) отделят "Карбонска формация", включваща няколко свити - "Въгленосна свита", "Карбонски варовик“ и "Стар червен пясъчник"; 

В 1839 г. Седжуик и Мърчисън отнасят скалите в Девоншир, залягащи под карбонската система към нова серия – Девонската;



Продължителността – 59 млн.г.

ГРАНИЦИ Долната граница (границата Девон - Карбон):  по Международната стратиграфска скала границата се приема в основата на цефалоподната зона Cattendorfia т.е. над зоната Wocklumeria;  във Франко-Белгийския басейн - в основата на Етренските пластове.

Горната граница (граница - Карбон-Перм) В морските фациеси – по швагерини, псевдошвагерини и други близки фузулиниди.  В Русия - в основата на Аселския етаж;  В Карнийските Алпи - основата на Ретендорфските пластове;  В Северна Америка - в основата на Волфкемпа. В континенталните фациеси:  В Западна Европа и Северна Америка - по първото появяване на род Callipteris;  В Гондвана - по появяването на род Glossopteris.

СТРАТИГРАФСКО РАЗЧЛЕНЯВАНЕ В Западна и Централна Европа се поделя на две серии:  Долна част - предимно от морски наслаги,  Горна част – предимно континентални. В Руската платформа са развити морски наслаги, разчленявани на три серии: В Северна Америка - двете серии, регионално възприемани като самостоятелни периоди (системи): 1. Мисисипски период (система); 2. Пенсилвански период (система).

Биостратиграфско зонално разчленяване и корелация:  Морските наслаги – по фузулиниди, гониатитни амонити и брахиоподи.  Континентални наслаги - по растителните останки.

310

Средна

314

Московски

Ерцгебиргска т. ф.

Намюрски Судетска т. ф.

Башкирски

Уралски

Мапингски

(Въглищни пластове) (Точиларски)

Серпуховски

Далански

Хуашибански Деуански

Ра нн

а

323 326

До лн а

340

350

Астурийска т.ф.

Вестфалски

320

330

Гжелски Касимовски

Северноамерикатска

Китайска

Пенсилвански

303

Стефански

(Англия-Шотландия)

Визейски Динантски

342

Турнейски 354

Бретонска т. ф.

Авалонски (Кулмски)

Датангски Янгуански Шаодонгски

Мисисипски

300

Серия 295 а сн а Къ орн Г

Стандартна (Белгия-Германия) (Руска плат.)

Силезийски

Епоха

РАЗВИТИЕ НА ОРГАНИЗМОВИЯ СВЯТ Характерен младопалеозойски облик:  Изчезват последните граптолити;  Намалява присъствието на трилобитите, наутилоидеите и гигантостраките;  Нараства значението на продуктидите, спириферидите, гониатитите и фузулинидите;  Нараства значението на сухоземната флора .

ФЛОРА

 Раннокарбонската флора наподобява на девонската - Lepidodendron, Archaeosigillaria, Sphenophyllum, папратовидни, първите кордаити.  В къснокарбонската епоха възникват фитогеографски области: Северна “Тунгуска” флора на умерено топъл и по-хладен климат (Северна Европа и Азия) - предимно от кордаитови растения; Тропична “Вестфалска” флора (Южна Европа и Азия) - големи до гигантски хвощови, плавунови и дървовидни папрати (липсата на годишни кръгове , преобладание на дървесните растения, големите размери, силно развитие на сърцевината) - Calamites, Sphenophyllum, Alethopteris, Odontopteris, Sphenopteris, Lepidodendron , Sigillaria. Южната сухолюбива флора (Гондвана) - основно от папрати;

ФАУНА

ФОРАМИНИФЕРИ  Големи бентонни форми на разр. Fusulinida;  На места са изграждали цели варовити комплекси;  Бърза еволюция - детайлното разчленяване на карбонските наслаги;  Характерни видове - Fusulina, Trisitites;  В граничните с Девона пластове - род Quasiendothyra;  В граничните с Перма пластове - родовете Diaxina, Pseudofusullina.

КОРАЛИ  Табулатните – Syringopoda;  Четирилъчеви - Lithostrotion, Zaphrentis. ТРИЛОБИТИ  Преживяват упадък;  Доживяват последните факопиди и претиди - Phillipsia. ГРАПТОЛИТИ  Преживяли упадък – Dictyonema;  Не преминава горната граница на карбона.

МЕКОТЕЛИ (MOLLUSCA)  Бивалвии - родовете Aviculopecten, Posidonia, Pseudomonotis;  Гастроподи - Loxonema, Euomphalus и Bellerophon.

ГЛАВОНОГИ  Гониатити - много нови семейства и родове със зонално стратиграфско значение - родове Imitoceras, Cattendorfia, Goniatites.  Първи белемнити - род Eobelemnites.

БРАХИОПОДИ  Продуктиди и спирифериди - масово развитие  Характерни родове - Spirifer и Prorichthofenia  Някои придобиват гигантски размери Gigantoproductus giganteus..

БОДЛОКОЖИ  Криноидеи - широко развитие (Aulocrinus, Poteriocrinus).  Старите морски таралежи - разцвет (родовете Melonechinus, Archeocidaris).

РИБИ  Кросоптериги;  Акулови хрущялни риби – бързо развитие (род Helicoprion) СУХОЗЕМНАТА ФАУНА БЕЗГРЪБНАЧНИ  Насекоми - бързо развитие (над 1000 вида) - скорпиони и многоножки;  Белодробните охлюви. ГРЪБНАЧНИ Земноводни (Amphibia):  Ранен карбон – примитивни стегоцефали, близки до кросоптеригиите (Eogyrinus)  Късен Карбон - саламандоподобни и змиевидни блатни форми; Влечуги (Reptilia) – късен Карбон.  Крайници – отстрани, тялото се влачи

СТРУКТУРНО И ПАЛЕОГЕОГРАФСКО РАЗВИТИЕ  Нова вълна от нагъвателни движения, обхваща всички геосинклинални области Херцински (Вариски) нагъвателен цикъл;  Нагъвателните движения достигат максимум в края на Карбона;  Обхващат главно Западноевропейската геосинклинална област (Харц, Судетите, Рейнските и Полските планини) и по-голямата част от обширния Урало-Монголски мобилен пояс (Източен Урал и Тян-Шан), където възникват нови нагънати системи;  Нарастват на северните платформи и усложняване на релефа – множество междупланински и окрайни понижения;  Стесняване на геоинклиналните области.

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА МОБИЛНИТЕ ПОЯСИ Средиземноморски мобилен пояс Западноевропейска геосинклинална област Долнокарбонска серия - морските отложения. Северна зона:  Плиткоморски органогенни варовици и доломити с изобилни останки от корали, брахиоподи (Spirifer и Productus) и гониатити;  В северната част – лагунни песъчливи скали, прослоени с гипс и битуминозни шисти с останки от морски организми или от растения. Централна Молданубска зона - Кулмски фациес (1000-2000 m) – Рейнски шистови планини, Харц, Южна Англия, Пиренейте и Испания.  Кремъчни радиоларийни шисти и прослойки от ефузивни скали;  Глинести шисти с Posiidonia becheri, брахиоподи, гониатити и трилобити;  Грауваки, преминаващи в конгломерати (в Тюрингия, Силезия, Бретан) с растителни останки.

Горнокарбонска серия – континентални отложения.  Планинообразувателни процеси в централната част на геосинклиналата, но са оказали значително влияние на южната и особено на северната зона;  Общо издигане, нагъване на областта - планински релеф с многобройни междупланински понижения;  Във вътрешните междупланински котловини - дебели 4000-5000 m конгломератно-песъчливи и лимнични (езерни) въгленосни задруги;  Судетска фаза - главната фаза на Вариския (Херцинския) тектонски цикъл;  Саарско-Лотарингския басейн - огромни лепидодендроново, сигилариево, папратово и хвощови торфища (кафяви и каменни въглища);  Южна и Средна Англия, Северна Франция, Белгия (2000 m) и Западна Германия (5000 m в Вестфалско-Рурския басейн) - окрайно предпланинско понижение с мощна теригенна въгленосна (паралична) седиментация (редуване на пясъчници, алевролити, глинести шисти, варовици с молска фауна, и многобройни пластове каменни въглища).  Централнен Френски, Арморикански и Чешки масиви – грабени с въгленосна седиментация.

БРИТАНСКИ КАЛЕДОНИДИ Ранен Карбон - морска трансгресии:  На юг - органогенни варовици, доломити, аргилити и пясъчници;  На север (Шотландия) - литорални лагунни и континентални утайки, съдържащи въглища, прослоени с базични вулканити. Горен Карбон - пясъчници, кварцити, алевролити, глинести шисти и значителни въгленосните задруги в Англия, Шотландия и Ирландия.

УРАЛО-МОНГОЛСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Урало-Тяншанска геосинклинална област Ранен Карбон Западен Урал - миогеосинклинална зона:  Северен Урал - континентални въгленосни образувания, в горната част на които се появяват морски прослойки;  Среден Урал - плитководни варовици с малка дебелина;  Южен Урал - флишоидна задруга. Източен Урал – типична евгеосинклинална зона:  Вулкански скали и туфи, кремъчни скали, опали и пясъчници (до 2700-3000 m);  В края на ранния Карбон - нагъване и епирогенно издигане;  Многобройни интрузии с основен и ултраосновен състав (Уралска габроперидотитова формация).

Среден и късен Карбон: Източен Урал (300-1000 m):  В изолирани участъци, залягат несъгласно над по-старите скали;  Морски пясъчно-глинести задруги с карбонатни прослойки и големи пачки от конгломерати;  В горните части на разрезите - пъстри лагунни и континентални наслаги с гипс и останки от сухоземна флора. Западен Урал:  Предимно карбонатни отложения;  На места теригенни флишки задруги;  В източния край, в близост с издигащите се планини, се образували дебели моласови песъчливи конгломератни наслаги.

Изводи: Ранен Карбон:  В средния карбон евгеосинклинална зона - заключителен (орогенен) етап на развитие;  Сложно нагъната система, изградена от линейни антиклинории и синклинории. Среден и Късния карбон:  Цялата източна и централна част - превръща се в издигната планинска нагъната система; Западната (миогеосинклинална) част - все още преобладава потъване.  На границата с платформата е започнало формирането на Предуралското окрайно понижение; Внедряване на огромни гранитни интрузии.

УРАЛО-МОНГОЛСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Казахстано-Монголска геосинклинална област  Постепенен преход от девона - теригенни и вулканогенни комплекси (до 8000-10 000 m);  В края на ранния карбон завършва главният геосинклинален етап;  Започват нагъвателни и планинообразувателни процеси - сложно нагъната херцинска система; Кузнецкия басейн.  Долен Карбон - варовици, морски пясъчници и шисти с останки от брахиоподи (р.

Productus).  Горен Карбон (5000-8500 m) - пясъчници, алевролити и глинести шисти, с многобройни пластове въглища.

ТИХООКЕАНСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Кордилерска геосинклинална област Две понижения: Западно (Тихоокеанско) с евгеосинклинален характер - теригенно-вулканогенни седименти (пясъчници, конгломерати, кремъчни шисти и варовици, спадащи към Мисисипската система. Източно (в областта на съвременните Скалисти планини) с миогеосинклинален характер и постепенен преход от Девонската система - глинести шисти, тънкослойни варовици и доломити, над които заляга карбонатната формация Рандел.  В края на “Мисисипския период” – орогенеза (аналогична на Судетската) в областта на съвременния Мексикански залив, засегнала и югозападната част на Скалистите планини (Колорадски планини) – съществена промяна на характера на седиментацията.  “Пенсилванска система” наслаги (6000 m) - пясъчници и конгломерати, хоризонтална посока изтъняват и преминават във варовици.

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА ПЛАТФОРМИТЕ ИЗТОЧНОЕВРОПЕЙСКА ПЛАТФОРМА Северна част: Долен Карбон:  Турнейска серия - варовици с брахиоподи, корали и фораминифери (източна част) и пясъчници и глини (западна част);  Визейска серия - обширно разпространение на пясъци и глини с прослойки от кафяви въглища (Подмосковски басейн);  Серпуховска серия - морски варовици с брахиоподи, корали, морски лилии и фузулини, редуват с доломити и глини. Среден Карбон:  В централната и западната част на платформата лежат върху размив;  Представени са от континентални наслаги (пясъци и червени глини), а в централните участъци от варовита задруга, която преминава без прекъсване в Московската серия. Горен Карбон - Касимовска и Гжелска серии:  Единен карбонатен комплекс със среднокарбонските - морските варовити скали съдържат богати оставки от фузулини, криноидеи, брахиоподи и пр.  В горните части - доломити с прослойки от гипс и анхидрит.

Южна част - Днепровско-Донецкия авлакоген  Долнокарбонска серия (300-600 m) - варовици.  Горнокарбонска серия (18 000 m) - пясъчници, алевролити, аргилити с варовити прослойки и 300 въглищни пласта (Донбаски басейн); Изводи:  Началото на Карбона – трансгресия на плитко епиконтинентално нормално солено море, поплитко и непостоянно в близост с Балтийския щит;  В края на Турнейската епоха – издигане и регресия до осушаване;  В началото на Визейската епоха - обширна алувиална равнина с пищна дървесна (плавунова, хвощова, папратовидна) растителност;  Късновизейската епоха – нова трансгресия до плитко море с карбонатна седиментация;  След Серпуховската епоха – издигане и денудация;  В началото на средния карбон - нова морска трансгресия с максимум в Московската епоха;  Интензивно потъване на Днепровско-Донецкия авлакоген;  В края на Карбона Днепровско-Донецкият авлакоген е претърпяла епиплатформена орогенеза

СИБИРСКА ПЛАТФОРМА  По-голямата част - издигната  Северен край на платформата - Тунгуската и Вилюйска синеклизи Долен Карбон - варовици с брахиоподи, корали и фораминифери, на юг - литорални пясъчници и конгломерати. Среден и Горен Карбон - континентални въгленосни наслаги (Тунгуска свита - аргилити, алевролити, пясъчници и въглищни пластове). В южната част на областта – прослойки от вулкански базични скали.

СЕВЕРНОАМЕРИКАНСКА (КАНАДСКА) ПЛАТФОРМА “Мисисипски период” (на изток от Апалачите):  Теригенни фациеси, които на запад се заменят с карбонатни наслаги;  В западната и южната част на платформата варовици (900 до 1800 m) с брахиоподи и криноидеи;  В края – нагъване и регресия. “Пенсилванския период”  В централната и източна част на платформата – паралични въгленосни и варовити скали.

ГОНДВАНА Долен Карбон (Северна Африка) пясъчници, аргилити и варовици с брахиоподи, гониатити и корали. Горен Карбон - континентален произход.  Влизат в състава на огромна серия, формирането на която е започнала от късния Карбон до края на ранната Креда;  Изучена в Индия (областта Гонд) - Гондванска серия;  Еквиваленти й в останалите платформи на Гондвана са получили местни имена. Състав на карбонската част на серията:  Ледникови (тилити) ледниково-езерни и ледниково-речни глинесто-песъчливи наслаги с изключителна фациална прилика - в Индия, Антарктида, свити Кару и Двика (Африка). наслаги;  В Южна Америка (свита Итараре) и Австралия сред ледниковите образувания с прослойки от въглища или от морски скали;  В Северна Африка и Амазония - евапорити което показва че северозападната част на Гондвана е представлявала аридна зона. Изводи:  Многократни мащабни континентални заледявания;  Северозападна част на Гондвана - аридна зона

КЛИМАТ Преобладаващо топъл и влажен:  Ранния Карбон - сравнително равномерен;  Късен Карбон - климатичната диференциация: Климатична зоналност: Влажната тропична зона - очертана от разпространението на плавунова, папратовидна и хвощова растителност (Вестфалска флора), с много въглищни залежи, карбонатни скали, железни руди, боксити и др. Аридни зони Умерени зони:  Северна – с кордатови въглища;  Южната (Гондванска) - със сухолюбива флора;  Студен глациален климат – южна Гондвана (тилити).

ПОЛЕЗНИТЕ ИЗКОПАЕМИ Кафяви, черни и антрацитни каменните въглища - Силезийски басейн, Рурски басейн Подмосковски, Донбаски, Франски, Белгийски, Английски, Апалачки, Пенсилвански, Мичиган, Илинойски, Аляскски, Бразилски, Аржентински; Африкски, Източноавстралийски и Азиатски въгленосни басейна; Нефт и газ - Урал и Северна Америка. Ендогенни - магнетит, сребро, мед, олово, цинк . Долен Карбон:  Вулканити в Източен Урал - опали, малахит, медни руди;  Уралска габроперидотитова формация - платина, хромити, азбест, талк. Горен Карбон:  Гранитни интрузии с находища на злато, желязо, волфрам и олово

Литература: Вергилова, М., 1990. Исторична геология. – МНВО, С,: 335 с. (Карбонски период (система). – 204-222 сс.). Рид., Г, Уотсон, Дж,. 1981. История Земли. Поздние стадии истории Земли. – Недра, Л.: 408 с. (Глава 6. Гондвана и позднем Палеозое. – 184-205 сс.; Глава 6: Распад суперконтинента Гондвана. – 252-259 сс. ) Cope, J. C., J. K. Ingham, P. F., 1992. Atlas of Paleogeography and Lithofacies. – The Geol. Soc. Memoir 13:153 pp.

(Carboniferous – 67-86 pp.).

Cooper, J. D., Miller, R. H., Patterson, J., 1986. A trip through time: Principles of Historical Geology. – Merrill Publ., Columbus: 469 p. (Carboniferous History: The Mississippian and Pennsylvanian. – 279-298 pp.)

Seyfert, C. K., Sirkin, L. A., 1979. Eaerth History and Plate Tectonics. An Introduction to Historical Geology. – Happer and Row Publ., New York: 600 p. (Chapter 11: The Late Paleozoic Era. – 309-367 pp.)

Stanley, S. M., 1986. Earth and Life through Time. – W. H. Freeman, New York: 690 p. (Chapter 14: The Late Paleozoic World. – 397-429 pp.)

Woodcock, N., Strachan, R. (Eds.), 2002. geological History of Britain and Ireland. – Blackwell, Oxford, 423 p. (Part 5: The Variscan Cycle: Consolidation of Pangea. – 227-294 pp.).

Пермски период

 Пермската система е отделена през 1841 г. от сър Родерик Мърчисън в Уралските планини в бившата руска Пермска губерния, на която е наименувана.  Пермският период e последният период на Палеозойската ера и обхваща времето от 295 до 248 млн.г. с продължителност – 47 млн.г.  Той е ключов период от развитието на земната кора и организмовия свят през Фанерозоя. С него зъвършва един дълъг цикъл от земната история – Палеозоят.  Пермът е последен етап в развитието на много организмови групи, които определят облика на цялата палеозойска флора и фауна.  Флора – налагат се голосеменните растения с преобладаване на иглолистните, които изместват типичните за палеозоя псилофити, дървовидни лепидофити, папрати, членестостеблени. Появяват се гинковите растения.  Фауна - завинаги изчезват от лицето на Земята фузулинидите, тетракоралите, табулатите, трилобитите, огромна част от брахиоподите, почти 90% от главоногите и бозайникоподобните влечуги, наречени терапсиди.  Мобилните и стабилните участъци от земната кора търпят сериозно преразпределение, вследствие на което северните суши се съединяват с южната Гондвана и се образува един огромен суперконтинент наречен Пангеа.  През Пермския период става глобална промяна на климата, изразяваща се в значително затопляне.  Повсеместно се образуват соленосни отложения, поради което солеността на Световния океан спада значително.

ГРАНИЦИ Долна граница (границата Карбон-Перм): В морските фациеси – по характерни швагерини, псевдошвагерини и други близки фузулиниди.  В Русия - в основата на Аселския етаж;  В Карнийските Алпи - основата на Ретендорфските пластове;  В Северна Америка - в основата на Вулфкеми. В континенталните фациеси:  В Западна Европа и Северна Америка - по първата поява на род Callipteris,  В Гондвана - по появата на род Glossopteris. По Международната стратиграфска скала границата се приема в основата на цефалоподната зона Cattendorfia; Във Франко-Белгийския басейн - в основата на пластовете Етрен. Горна граница (границата Перм-Триас, граница между Палеозойската и Мезозойската ера). Това е една от най-ясните граници в историята на Фанерозоя. На няколко места в света е регистрирана иридиева аномалия, следствие от сблъсък на Земята с огромен метеорит, паднал в района на Фолклендските острови. В края на Пермския период изчезват около 80 % от организмите на семействено равнище.

СТРАТИГРАФСКО РАЗЧЛЕНЯВАНЕ – ДОЛЕН и ГОРЕН Съществуват 3 основни етажни подялби: В Западна и Централна Европа:  Долен – Ротлингенд: с две подсерии Долна - Отен и Горна – Саксоний  Горен – Цехщайн: с три подсерии Долна, Средна и Горна. В Руската платформа:  Долен с 4 етажа: Аселски, Сакмарски, Артински и Кунгурски  Горен с три етажа: Уфимски, Казански и Татарски. В Северна Америка:  Долен: Вулфкеми и Леонард  Горен: Гваделупа и Очоа. Биостратиграфско зонално разчленяване и корелация:  В морските наслаги – по фузулиниди, амонитиди и брахиоподи.  В континенталните наслаги - по растителните останки от мегафлора.

Русия ЕТАЖ

Зап. Европа

САЩ

ПОДСЕРИЯ Пфалцка фаза

Татарски

Горна

Очоа

Казански

Средна

Гваделупа

Уфимски

Долна

Кунгурски Артински Сакмарски Аселски

Саалска фаза

Горна Саксоний

Леонард

Долна Отен

Вулфкеми

Границата Перм-Триас в Salt Range в Пакистан. Дръжката на чука сочи позицията на границата

Организмовият свят през Перма Флора Раннопермската флора има много общи черти с къснокарбонската. Запазват се трите фитогеографски области, които възникват през Късния Карбон: Северна “Тунгуска” флора на умерено топъл и по-хладен климат (Северна Европа и Азия) - предимно от кордаитови растения; Тропична “Вестфалска” флора (Южна Европа и Азия) - гигантски хвощове - Calamites, Sphenophyllum, лепидофити - Lepidodendron , Sigillaria и дървесни папрати - Alethopteris, Odontopteris, Sphenopteris (липса на годишни кръгове, големи размери, силно развита сърцевина). Сухолюбива Гондванска флора (глосоптерисова) - главно от дървесни папрати Glossopteris; Къснопермската флора се различава значително. Вследствие на засушаване във Вестфалската провинция изчезват много от лепидофитите, каламитите, семенните папрати и кордаитите. На тяхно място се налагат голосеменните растения, главно иглолистните – Walchia, Voltzia, Ulmania, продължават развитието си гинковите – Baiera, появяват се първите цикадови и растителността добива мезозойски облик. В Тунгуската провинция тази промяна става в края на Перма, а в Гондванската – чак през Ранния Триас.

Lepidodendron, Sigillaria и Lepidofloios са найразпространените през Късния Карбон дървесни лепидофити. Лепидодендроните изчезват в края на Карбона, сигилариите доживяват до Ранния Перм, а лепидофлойосите продължават развитието си до края на Перма.

Флората която процъфтява през Късния Карбон продължава развитието си и през Ранния Перм. Тогава започва упадък на широко разпространените дървесни лепидофити (ликоподиеви), кордаити и сфенопсиди. За разлика от кордаитите които изчезват напълно до края на Перма, лепидофитите и сфенопсидите запазват присъствието си и през Мезозоя чрез малки пълзящи форми. Някои се срещат и днес под формата на “живи фосили” като например съвременният хвощ (Equisetum) представител на сфенопсидите и съвременният ликоподиум (Lycopodium), представител на лепидофитите.

Кордаитите се появяват през Карбона и са една от основните групи на голосеменната флора през Късния Карбон, но през перма изчезват напълно. Те са били издължени дървета достигащи до 30 м височина. Като семенни растения те са били независими от влажните местообитания и образували обширни гористи местности, подобни на съвременните иглолистни гори.

Glossopteris

Световно известната сред геолозите дървесна папрат Glossopteris, характерна за южния континент Гондвана. По нейната поява В Гондвана се поставя границата Карбон – Перм. Тук тя се развива масово и представлява огромна част от растителната маса на този континент.

Иглолистни

Walchia piniformis Иглолистните растения придобиват господстваща роля сред растителния свят през Пермския период. Род Walchia се появява през Карбона и продължава развитието си през Перма

Иглолистни Род Woltzia се появява през Перма и продължава развитието си през Мезозоя

Woltzia heterophylla

Иглолистни женски шишарки

Lebachia (Перм)

мъжки шишарки

Появилите се в края на Карбона гинкови постепенно променят облика на палеозойската мегафлора. Род Baiera се появява през Перма

Листо от Baiera

Ginkgo biloba –жив фосил, единственият съвременен представител на гинковите

Животински свят - безгръбначни Фузулинидите и тетракоралите, които са изобилни през Перма, изчезват напълно в края му. От фузулинидите характерни за Долния Перм са представителите на pод Schwagerina. От Късния Карбон продължават развитието си родовете Triticites и Pseudofusulina. Табулатите и трилобитите също изчезват напълно в края на периода, но те отдавна са в упадък. Наутилоидеите преживяват упадък и остават на заден план в организмовото разнообразие. През Перма изчезват родовете Ephippioceras (C-P1) и Metacoceras (C-P). Бактритоидеите изчезват напълно през Перма. Амоноидеите измират почти напълно, но до Триаския период оцеляват няколко вида, които след това дават началото на амонитите през Юрата. Ръководни форми за Перма: Medlicottia (P), Paragastrioceras (P1), Popanoceras (P1) Появяват се цератитите – р. Xenodiscus (P2) – ръководна форма за Горния Перм.

Fusulinida

Nautiloidea

Ephippioceras (C-P1)

Metacoceras (C-P)

Ammonoidea Medlicottia (P)

Paragastrioceras (P)

През Перма се появяват цератитите Цератитите са основна група от главоногите, които се развиват през Триаския период. Те се появяват през Ранния Перм и еволюират в няколко рода, найпопулярният от които е

Xenodiscus (P2)

Brachiopoda Richthofenia (P)

Животински свят - гръбначни Земноводните продължават съществуването си през Перма. Те са представени главно от големи представители на мастодонзаврите (Eryops достигащ до 130 кг). От Долния Перм в Тексас е първото фосилно яйце. Влечугите еволюират в три основни групи – котилозаври, които дават началото на влечугите през Късния Карбон (род Hylonomus), пеликозаври и терапсиди. Терапсидите – бозайникоподобни влечуги характерни за пермския период, преживяват изключително голямо сътресение, което довежда почти до пълното им изчезване. Те населяват предимно южния материк Гондвана, който обхваща територии от Екватора до зоната на вечната замръзналост около южния полюс. Това предполага приспособеност към различни обстановки на обитаване – от тропичната до полярната. Много находки на терапсиди са именно от райони със студен климат, което показва, че те би трябвало да са ендотермични (топлокръвни), което е характерно за появилите се през Триаса бозайници. Затова в много възстановки те са нарисувани с окосмяване, атрибут характерен за бозайниците. Диметродоните са представители на т. нар. пеликозаври и са един от най-характерните елементи на сухоземния ландшафт през Перма. Те са имали удължени нагоре израстъци от прешлените на гръбначния стълб, между които е имало наситена с кръвоносни съдове тъкан, която им е осигурявала загряване сутрин от първите лъчи на слънцето. Очевидно сред терапсидите е имало както студенокръвни така и топлокръвни форми. Именно оцелелите представители на последните дават началото на бозайниците през Средния Триас.

Jonkeria

Dicynodon

Trochosaurus

Blattoidealestes

Бозайникоподобен хищен синапсиден гущер Inostrancevia живял на Сибирската суша през Пермския период

Анапсиден гущер от разред котилозаври Pareiasaurus

Масовото измиране в края на Перма •

Пермският период се характеризира с глобална регресия на моретата от платформите и много геолози я считат като основна причина за масовото изчезване на организмови групи в края на периода. Основните възражения срещу тази хипотеза са: - Съвременните плитководни безгръбначни обитават основно плитководната част на конусообразните вулкански острови в открития океан. Следователно понижаването на морското ниво би увеличило площта на обитаването им, а не обратното.

- Групи като амоноидеите които обитават откритите води, са една от найсериозно засегнатите групи.

- Сухоземните бозайникоподобни влечуги - терапсиди, които доживяват до Юрата, също почти изчезват в края на Пермския период.

- Регресията обхваща сушата още през ранния перм, а масовото измиране става чак в края на Перма.

Масовото измиране в края на Перма •

Според друга хипотеза солеността на Световния океан пада до ниво, което се оказва фатално за много организмови групи. Това се дължи на масовото отлагане на соли в крайбрежните басейни Слабото място на тази хипотеза е, че пермските соленосни залежи не са достатъчни като количество за драстично намаляване на солеността на Световния океан.

•

Една от основните причини за масовото измиране вероятно е промяната в климата Тя предизвиква тотална трансформация на сухоземната флора. Същевременно много от животните във високите географски ширини измират поради затоплянето на полярните морета в края на Перма, а живеещите дотогава в малките географски ширини се преместват към по-високите. В полза на тази хипотеза е масовото разпространение на голосеменните растения на сушата през Късния Перм. Групи като фузулинидите, тетракоралите и изчезващите в края на Перма групи от бриозоите, амоноидеите и брахиоподите имат трайно присъствие дори и в долната част на последния пермски етаж.

Структура на земната кора Продължава движението на плочите в земната кора, което през Карбона е довело до доближаването на южния континент Гондвана до северната суша Лавразия и окончателно затваряне на палеоокеана Япетус.

• Лавразия в началото на Перма обхваща сегашните земи на Северна Америка, Гренландия, части от Европа и Азия • Гондвана е съставена от Южна Америка, Африка, Австралия, Индия, Антарктика и южните части на Европа • Вследствие на съединяването на двата континента в края на Карбона се образува една огромна суша, наречена Пангеа и простираща се от полюс до полюс от двете страни на екватора • Двата континента се съединяват в района на Апалачите и Уачита, където Херцинската орогенеза присъединява нови планински вериги към Апалачите, а на югозапад в Уачита се образува нова планинска верига.

• Новата суша Пангеа пресича всички климатични пояси от северния до южния полюс • Заледявянето започнало през Карбона продължава и през Перма главно в южните части на Гондвана, която се е намирала на южния палеополюс.

• Сухи и горещи условия преобладават на огромни територии в Пангеа намиращи се на по-малките географски ширини. През Късния Перм в тропичните и субтропичните райони се формират обширни пустини

П А Н Т А Л А С А

ИН

КЛ

И

НА

ЛА

О К Е А Н

ЛИ

ЕР

С

КА

ГЕ

О

С

ГРЕНЛАНДИЯ

КО

РД

И

С Е В Е Р Н А

А М Е Р И К А

ПРАСКАЛИСТИ ПЛАНИНИ

Д И Н И

У А Ч И Т А

Ц Р Е Х

А

П

А Л

А

Ч

И

И

Структура на земната кора Северна Америка • През целия Палеозой във вътрешността на Северомериканския кратон се образуват много малки деформации, но издигането и нагъването през Късния Мисисипиан и Ранния Пенсилваниан образуват планините Уачита и Амарильо в Северен Тексас и Южна Оклахома и Пра-Скалистите планини в Ню Мексико и Юта.

• През Пермския период те дават обилен материал за образуването на дебели последователности от кластични седименти в съседните области. Отлагат се червени и сиви пясъчници, конгломерати, алевролити, соли и гипс, които изграждат най-известните скали в света - “Ръкавиците” в Monument Valley (ЮИ Юта).

Monument Valley

Monument Valley

Monument Valley

Monument Valley

Monument Valley

Monument Valley

Monument Valley

Структура на земната кора Северна Америка През Пермския период морето се оттегля от вътрешността на континента. В средата на Перма в крайбрежните лагуни на територията на Канзас и Оклахома се образуват мощни солни залежи. В Западен Тексас се образува басейнът Делауеър, чиято дълбока част е оградена от рифове до края на Перма. Единият от тези рифове – Ел Капитен е изграден от органогенни варовици с останки от варовити водорасли, бриозои, гъби, миди, брахиоподи, фузулиниди. Около рифа се отлагат варовици и доломити, а в подълбоката част – гипс, анхидрит и глини. Водите, циркулиращи през тези варовици са образували дълбока мрежа от пещери, една от които Карлсбад е сред най-големите и красиви пещери в САЩ. През Късния Перм водите на басейна Делауеър стават силно солени и се отлагат дебели пластове от халит и силвин, което свидетелства за силно ариден климат. Палеомагнитните измервания показват, че този район е бил на 15о северна ширина.

А

П Л А В Р А З И Я

А Н Г

Е

Г

О

Н

Д

В

А

Н

А

Ел Капитен и Гваделупа – рифови варовици с раннопермска възраст, лежащи върху групата Делауеър в планината Делауеър

А Н Е О К

С А А Л А Н Т А П У

П

Л

Т ЕО Л ПА АН Е К О

Г Е Н

А

КИ С И ЕТ

Н

О

С И Б И Р

Л А В Р А З И Я

А

Г

Р

А Д

В

А

Н

А

П

Л А В Р А З И Я

А Н

Г Е

БЪЛГ.

А Г

О

Н

Д

В

А

Н

А

Структура на земната кора - Европа • В Европа последният век от Карбонския период – Стефанският, се характеризира с интензивно въгленатрупване в паралични обстановки.

• През Ранния Стефан се осъществява последната крупна орогенна фаза на херцинския нагъвателен цикъл – Астурийската.

• През Перма и Триаса завършва седиментацията на херцинския цикъл с континентални включително и моласови отложения, вследствие на което се образува т. нар. “Нов червен пясъчник”.

• Посторогенната история на Херцинската геосинклинала е свързана с процесите на издигане в заключителния стадий на орогенезата през Пермския период. Голяма част от Европейската суша се е намирала в зона на горещ и сух климат. Обширната площ в съчетание с този горещ климат довела до широко разпространение на континенталните отложения от типа на предпланинските и пустинните, които британските геолози по аналогия със стария червен пясъчник наричат нов червен пясъчник.

• Плитководни морета навлизат на два пъти в територията на континента.

Първият път това става през Късния Перм, когато дълбок залив от Арктическия басейн образува Цехщайнското море . В него се отлагат анаеробни, черни, битуминозни шисти, със съдържание на Cu до 2%. Вторият път това става през Средния Триас, когато от юг проникват водите на Тетиския басейн и се образува Триаският Мушелкалк Най-ниските нива на пермо-триаските отложения се разглеждат като херцинска моласа: брекчи, конгломерати и пясъчници. На територията на Алпите тези отложения, в ограничени от разломи басейни, са известни като формация Верукано, понякога свързана с ефузивни комплекси с андезитов състав. Широко разпространение имат еоличните пясъчници с коса слоестост, характерна за дюните. Обширни области са заети от червени и зелени пясъчници, глинести шисти и мергели. Пермските евапорити, образувани в Цехщайнското море са източник на халит, калиеви и магнезиеви соли.

МОНГОЛИЯ

Л А В Р А З И Я

СЕВ. КИТАЙ

П А Л Е О Т Е Т И С К И О К Е А Н Г О

Т Е Т И С К И

Н Д

О К Е А Н

КИТАЙСКОСИАМСКИ МАСИВ

В А Н А

У Р

МОНГОЛИЯ

А Л

Л А В Р А З И Я

СЕВЕРЕН КИТАЙ

П А Л Е О Т Е Т И С К И О К Е А Н

КИТАЙСКОСИАМСКИ МАСИВ

Херцинидите на Урал представляват отложения в един дългоживущ мобилен пояс отделящ Руската от Сибирската платформа. с дължина около 3000 км – от северния край на о. Нова Земя до Каспийско море. В самия Урал Пермската система отсъства, поради това че в началото на периода Урал вече е издигнат и нагънат. Той е подложен на денудация и материалът се отлага в дълбокото предпланинско понижение между западния склон на Урал и Руската платформа. Тук през Перма се натрупват утайки с дебелина няколко км. Понижението се дели на 2 части – вътрешна, приуралска и външна, приплатформена. Тук се намират типовите разрези на Пермските етажи. Аселският, Сакмарският и Артинският етаж в източната част на понижението са представени от груботеригенни отложения – конгломерати и пясъчници до 3000 м с морски фосили. Тук по-високите нива на Перма отсъстват. На запад тези утайки се заместват от все по-финозърнести, глинести в средата на басейна и карбонатни в приплатформената част: рифови и биодетритусни варовици, в платформата преминаващи в доломити. Кунгурският етаж се характеризира с дебели халогенни образувания – гипс, анхидрит, каменна сол, калиеви соли заместени латерално от карбонатни или теригенни отложения. Уфимският, Казанският и Татарският етаж са представени от пъстроцветни и червеноцветни пясъчници, конгломерати, алевролити и глини. На територията на Източноевропейската платформа пермските седименти изграждат пълен разрез.

Структура на земната кора - Гондвана В началото на Фанерозоя на територията на суперконтинента Гондвана се развиват няколко мобилни пояса, а пространствата между тях представлявали неголеми стабилни кратони. Към края на орогенната активност преди около 500 млн. г. и малко след това те се сливат и образуват още по-голяма стабилна структура. Орогенезата продължава в периферните мобилни пояси, които заобикалят континента от всички страни. Историята на Гондванския кратон като единна структура продължава около 350 млн. г. след което започва неговото разпадане. Към края на Палеозоя в пределите на континента става съществено преразпределение на областите седиментация. Започва отлагане на континентални фациеси, но в окрайните области на континента се формират и нови басейни. Най-известните седиментни формации, включващи Пермската система са Кару в Африка, Гондвана в Индия, Санта Катарина в Бразилия, Бикон в Антарктида. Те са със стратиграфски обхват от Горния Карбон до Триаса или Юрата.

Структура на земната кора - Гондвана Основна роля в утайконатрупването в пределите на Гондвана през Пермския период има карбонпермското заледяване. Повсеместно в пределите на сегашните континенти, фрагменти от някогашната Гондвана – Африка, Южна Америка, Индия, Австралия и Антарктида, се срещат тилити, съдържащи ледникови (ератични) валуни с разнообразни размери в несортирана песъчливоглинеста маса, а така също ленточни глини и финозърнести льосоподобни пясъчници. На места тези отложения достигат доста голяма дебелина. Например в басейна Кару в Южна Африка, в разрезите от Южна Австралия и Аржентина те са с дебелина 800-900 m, а серията Итараре в Паранския басейн – 1600 m.

Структура на земната кора - Гондвана Появата на обширни сушеви територии на двата суперконтинента Гондвана и Лавразия, съвпада с гренвилския хелогенен цикъл – уникално събитие последвало прекратяването на орогенните процеси в пределите на тези континенти и предшестващо тяхното разпадане. Определените общи белези на тези отложения позволява те да бъдат отделени като Гондвански фациес. Ледниковите отложения са характерни за основата на този фациес във всички съвременни южни континенти. Пермските въгленосни отложения на субантарктическия фациес, който е основният източник на въглища в Южното полукълбо, са синхронни на тях или малко по-млади. Морски отложения са установени на различни нива в разреза, включително и във вътрешността на континента. Долнопермските слоеве с Eurydesma, представени в ЮЗ Африка и в Паранскив басейн, са отложени по време на обширна, но кратка трансгресия, последвала разтопяването на ледниците.

Тези отложения са повсеместно разпространени в Гондвана. Еквивалвнтните на тях раннопермски бели битуминозни шисти с останки от род Mesosaurus, представляват чудесен репер с дебелина 50 m, който се разкрива от двете страни на Атлкантика – в ЮЗ Африка (басейна Голямо Кару) и в Южна Америка – Паранския басейн. В Антарктида пермските отложения са представени от тилити, които нагоре в разреза се сменят с от въглищни отложения с останки от голосеменни, датирани като къснопермски. В Австралийския кратон повсеместно са развити морски тилити, които се покриват от соленоводни теригенни отложения в централните части. Богатата пермска фауна показва сходства с тази на Източния Тетис. В Индия Гондванската ‘система’ се дели на две по изкопаемата флора. Долногондванските отложения принадлежат на Пермската система. Те започват с широко разпространените тилити Талчир и ледникови отложения, преминаващи в 1-2 km въгленосни отложения, пясъчници и глинести шисти, в които са съсредоточени основните запаси от въглища в Индия. Те са датирани с папратова флора – Glossopteris.

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА МОБИЛНИТЕ ПОЯСИ Средиземноморски мобилен пояс Западноевропейска геосинклинална област Долнокарбонска серия - морските отложения. Северна зона:  Карбонатни плиткоморски органогенни варовици и доломити с изобилни останки от корали, брахиоподи (Spirifer и Productus) и гониатити;  В северната част – лагунни песъчливи скали, прослоени с гипс и битуминозни шисти с останки от морски организми или от растения. Централна Молданубска зона - Кулмски фациес (1000-2000 m) – Рейнски шистови планини, Харц, Южна Англия, Пиренейте и Испания.  Кремъчни радиоларийни шисти и прослойки от ефузивни скали;  Глинести шисти с Posiidonia becheri, брахиоподи, гониатити и трилобити;  Грауваки, преминаващи в конгломерати (в Тюрингия, Силезия, Бретан) с растителни останки.

Горнокарбонска серия – континентални отложения.  Планинообразувателни процеси в централната част на геосинклиналата, но са оказали значително влияние на южната и особено на северната зона;  Общо издигане, нагъване на областта - планински релеф с многобройни междупланински понижения;  Във вътрешните междупланински котловини - дебели 4000-5000 m конгломератно-песъчливи и лимнични (езерни) въгленосни задруги;  Судетска фаза - главната фаза на Херцинския тектонски цикъ;  Саарско-Лотарингския басейн - огромни лепидодендроново, сигилариево, папратово и хвощови торфища (кафяви и каменни въглища);  Южна и Средна Англия, Северна Франция, Белгия (2000 m) и Западна Германия (5000 m в Вестфалско-Рурския басейн) -окрайно предпланинско понижение с мощна теригенна въгленосна (паралична) седиментация (редуване на пясъчници, алевролити, глинести шисти, варовици с молска фауна, и многобройни пластове каменни въглища).  Централнен Френски, Армориканския и Чешки масиви – грабени с въгленосна седиментация

БРИТАНСКИ КАЛЕДОНИДИ Ранен Карбон - морска трансгресии  На юг - органогенни варовици, доломити, аргилити и пясъчници  На север (Шотландия) - литорални лагунни и континентални утайки, съдържащи въглища, прослоени с базични вулканити. Горен Карбон - пясъчници, кварцити, алевролити, глинести шисти и значителни въгленосните задруги в Англия, Шотландия и Ирландия.

УРАЛО-МОНГОЛСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Урало-Тяншанска геосинклинална област Ранен Карбон Западен Урал - миогеосинклинална зона  Северен Урал долният - континентални въгленосни образувания, в горната част на които се появяват морски прослойки.  Среден Урал - плитководни варовици с малка дебелина;  Южен Урал - флишоидна задруга. Източен Урал – типична евгеосинклинална зона.  Вулкански скали и туфи, кремъчни скали, опали и пясъчници (до 2700-3000 m);  В края на ранния Карбон - нагъване и епирогенно издигане.  Многобройни интрузии с основен и ултраосновен състав (Уралска габроперидотитова формация);

Среден и късен Карбон: Източен Урал (300-1000 m):  В изолирани участъци, залягат несъгласно над по-старите скали;  Морски пясъчно-глинести задруги с карбонатни прослойки и големи пачки от конгломерати;  В горните части на разрезите - пъстри лагунни и континентални наслаги с гипс и останки от сухоземна флора. Западен Урал:  Предимно карбонатни отложения;  На места теригенни флишки задруги;  В източния край, в близост с издигащите се планини, се образували дебели моласови песъчливи конгломератни наслаги.

Изводи: Ранен Карбон:  Изменение в развитието на геосинклиналната област;  В средния карбон евгеосинклинална зона - заключителен (орогенен) етап на развитие;  Сложно нагъната система, изградена от линейни антиклинории и синклинории. Среден и Късния карбон:  Цялата източна и централна част - превръща се в издигната планинска нагъната система; Западната (миогеосинклинална) част - все още преобладава потъване.  На границата с платформата е започнало формирането на Предуралското окрайно понижение; Огромни гранитни интрузии.

УРАЛО-МОНГОЛСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Казахстано-Монголска геосинклинална област  Постепенен преход от девона - теригенни и вулканогенни комплекси (до 8000-10 000 m);  В края на ранния карбон завършва главният геосинклинален етап;  Започват нагъвателни и планинообразувателни процеси - сложно нагъната херцинска система; Кузнецкия басейн.  Долен Карбон - варовици, морски пясъчници и шисти с останки от брахиоподи (р.

Productus).  Горен Карбон (5000-8500 m) - пясъчници, алевролити и глинести шисти, с многобройни пластове въглища.

ТИХООКЕАНСКИ МОБИЛЕН ПОЯС Кордилиерска геосинклинална област Две понижения: Източно (Тихоокеанско) с евгеосинклинален характер - теригенно-вулканогенни седименти (пясъчници, конгломерати, кремъчни шисти и варовици, спадащи към Мисисипската система. Западно (в областта на съвременните Скалисти планини) с миогеосинклинален характер и постепенен преход от Девонската система - глинести шисти, тънкослойни варовици и доломити, над които заляга карбонатната формация Рандел.  В края на “Мисисипския период” – орогенеза (аналогична на Судетската) в областта на съвременния Мексикански залив, засегнала и югозападната част на Скалистите планини (Колорадски планини) – съществена промяна на характера на седиментацията.  “Пенсилванска система” наслаги (6000 m) - пясъчници и конгломерати, хоризонтална посока изтъняват и преминават във варовици.

СТРОЕЖ И РАЗВИТИЕ НА ПЛАТФОРМИТЕ ИЗТОЧНОЕВРОПЕЙСКА ПЛАТФОРМА. Северна част: Долен Карбон:  Турнейска серия - варовици с брахиоподи, корали и фораминифери (източна част) и пясъчници и глини (западна част);  Визейска серия - обширно разпространение на пясъци глини прослойки от кафяви въглища (Подмосковски басейн);  Серпуховска серия - морски варовици с брахиоподи, корали, морски лилии и фузулини, редуват с доломити и глини. Среден Карбон:  В централната и западната част на платформата лежат върху размив  Представени са от континентални наслаги (пясъци и червени глини), а в централните участъци от варовита задруга, която преминава без прекъсване в Московската серия. Горен Карбон - Касимовска и Гжелска серии  Единен карбонатен комплекс със среднокарбонските - морските варовити скали съдържат богати оставки от фузулини, криноидеи, брахиоподи и пр.  В горните части - доломити с прослойки от гипс и анхидрит.

Южна част - Днепровско-Донецкия авлакоген  Долнокарбонска серия (300-600 m) - варовици.  Горнокарбонска серия (18 000 m) - пясъчници, алевролити, аргилити с варовити прослойки и 300 въглищни пласта (Донбаски басейн); Изводи:  Началото на Карбона – трансгресия на плитко епиконтинентално нормално солено море, поплитко и непостоянно в близост с Балтийския щит;  В края на Турнейската епоха – издигане и регресия до осушаване;  В началото на Визейската епоха - обширна алувиална равнина с пищна дървесна (плавунова, хвощова, папратовидна) растителност;  Късновизейската епоха – нова трансгресия до плитко море с карбонатна седиментация;  След Серпуховската епоха – издигане и денудация;  В началото на средния карбон - нова морска трансгресия с максимум в Московската епоха;  Интензивно потъване на Днепровско-Донецкия авлакоген;  В края на Карбона Днепровско-Донецкият авлакоген е претърпяла епиплатформена орогенеза

СИБИРСКА ПЛАТФОРМА  По-голямата част - издигната  Северен край на платформата - Тунгуската и Вилюйска синеклизи Долен Карбон - варовици с брахиоподи, корали и фораминифери, на юг - литорални пясъчници и конгломерати. Среден и Горен Карбон - континентални въгленосни наслаги (Тунгуска свита - аргилити, алевролити, пясъчници и въглищни пластове). В южната част на областта – прослойки от вулкански базични скали.

СЕВЕРНОАМЕРИКАНСКА (КАНАДСКА) ПЛАТФОРМА “Мисисипски период” (на изток от Апалачите):  Теригенни фациеси, които на запад се заменят с карбонатни наслаги;  В западната и южната част на платформата варовици (900 до 1800 m) с брахиоподи и криноидеи;  В края – нагъване и регресия. “Пенсилванския период”  В централната и източна част на платформата – паралични въгленосни и варовити скали.

ГОНДВАНА Долен карбон (Северна Африка) пясъчници, аргилити и варовици с брахиоподи, гониатити и корали. Горен Карбон - континентален произход.  Влизат в състава на огромна серия, формирането на която е започнала от Късния Карбон до края на Ранната Креда.  Изучена в Индия (областта Гонд) - Гондванска серия.  Еквиваленти й в останалите платформи на Гондвана са получили местни имена. Състав на карбонската част на серията:  Ледникови (тилити) ледниково-езерни и ледниково-речни глинесто-песъчливи наслаги с изключителна фациална прилика - в Индия, Антарктида, свити Кару и Двика (Африка). наслаги.  В Южна Америка (свита Итараре) и Австралия сред ледниковите образувания с- прослойки от въглища или от морски скали.  В Северна Африка и Амазония - евапорити което показва че северозападната част на Гондвана е представлявала аридна зона Изводи:  Многократни мащабни континентални заледявания;  Северозападна част на Гондвана - аридна зона

КЛИМАТ Преобладаващо топъл и влажен:  Ранния Карбон - сравнително равномерен.  Късен Карбон - климатичната диференциация: Климатична зоналност: Влажната тропична зона - очертана от разпространението на плавунова, папратовидна и хвощова растителност (Вестфалска флора), с много въглищни залежи, карбонатни скали, железни руди, боксити и др. Аридни зони Умерени зони:  Северна – с кордатови въглища.  Южната (Гондванска) - със сухолюбива флора.  Студен глациален климат – южна Гондвана (тилити).

ПОЛЕЗНИТЕ ИЗКОПАЕМИ Кафяви, черни и антрацитни каменните въглища - Силезийски басейн, Рурски басейн Подмосковски, Донбаски, Франски, Белгийски, Английски, Апалачки, Пенсилвански, Мичиган, Илинойски, Аляскски, Бразилски, Аржентински; Африкски, Източноавстралийски и Азиатски въгленосни басейна; Нефт и газ - Урал и Северна Америка. Ендогенни - магнетит, сребро, мед, олово, цинк . Долен Карбон:  Вулканити в Източен Урал - опали, малахит, медни руди;  Уралска габроперидотитова формация - платина, хромити, азбест, талк. Горен Карбон:  Гранитни интрузии с находища на злато, желязо, волфрам и олово

Литература: Вергилова, М., 1990. Исторична геология. – МНВО, С,: 335 с. (Карбонски период (система). – 204-222 сс.). Рид., Г, Уотсон, Дж,. 1981. История Земли. Поздние стадии истории Земли. – Недра, Л.: 408 с. (Глава 6. Гондвана и позднем Палеозое. – 184-205 сс.; Глава 6: Распад суперконтинента Гондвана. – 252-259 сс. ) Cooper, J. D., Miller, R. H., Patterson, J., 1986. A trip through time: Principles of Historical Geology. – Merrill Publ., Columbus: 469 p. (Carboniferous History: The Mississippian and Pennsylvanian. – 279-298 pp.)

Seyfert, C. K., Sirkin, L. A., 1979. Eaerth History and Plate Tectonics. An Introduction to Historical Geology. – Happer and Row Publ., New York: 600 p. (Chapter 11: The Late Paleozoic Era. – 309-367 pp.)

Stanley, S. M., 1986. Earth and Life through Time. – W. H. Freeman, New York: 690 p. (Chapter 14: The Late Paleozoic World. – 397-429 pp.)

Woodcock, N., Strachan, R. (Eds.), 2002. geological History of Britain and Ireland. – Blackwell, Oxford, 423 p. (Part 5: The Variscan Cycle: Consolidation of Pangea. – 227-294 pp.).