Развитие районов Алтае-Саянской области

В ордовике существовали те же платформы и геосинклинальные пояса, что и в конце кембрийского периода. В геосинклинальных прогибах продолжалось интенсивное погружение, что благоприятствовало накоплению многокилометровых толщ преимущественно терригенных морских осадков и эффузивов.

В конце ордовика в ряде геосинклинальных областей началась вторая фаза  каледонской эпохи  тектогенеза – таконская. Она проявилась примерно в тех же участках Северного полушария, где проходила салаирская фаза складчатости. В связи с таконской фазой складчатости некоторые участки геосинклинальных областей превратились в высокоподнятые горные сооружения, из которых одни существовали очень долго, а другие в начале силура вновь погрузились под уровень моря.

Для ордовика, по данным изучения палеомагнетизма горных пород, сохраняется тот же план расположения полюсов и соответственно климатических зон, что и в кембрии. Очевидно, широкое развитие трансгрессий в Северном полушарии смягчило здесь климатические условия. Тропическая влажная зона располагалась в полосе, протягивающейся от южной Гренландии через Новую Землю в Западную Сибирь. Характерно, что все теплые зоны в то время были смещены далеко на север по сравнению с современным положением экватора.

Отложения ордовика распространены гораздо меньше кембрийских и известны в пределах Алтая, Западного Саяна, Тувы. Они представлены главным образом разными терригенными породами. На западе (Горный Алтай) это глинистые сланцы, песчаники, в меньшей степени известняки и конгломераты; изредка встречаются кремнистые сланцы. На востоке (Западный Саян, Тува) развит комплекс терригенных песчано-конгломератовых пород пестрых окрасок; реже встречаются  глинистые сланцы и лавы кислого состава. Мощность ордовика порядка 8 км.

Салаирский цикл тектоногенеза, проявившийся в этой области в среднем кембрии, стабилизировал ее не полностью. Геосинклинальные условия в ордовике восстанавливаются в Западно-Саянском и Горно-Алтайском прогибах, которые разделены Горно-Шорском поднятием. Но в ордовикских прогибах накапливаются уже флишевые формации.

На поднятиях другой тип разрезов: меньшая мощность, осадки – корбонатные илы, пески с обилием мелководной фауны. В отложениях ордовика известны перерывы в осадконакоплении (это проявления каледонских движений). Следует отметить, что в Алтае-Саянской области между отложениями кембрия и ордовика – резкое угловое несогласие. Это результат салаирской фазы складчатости.

В ордовике морской бассейн располагался на западе региона, в пределах Горного и Монгольского Алтая. Этот бассейн нормальной солености соединялся с казахстанскими морями. От него на восток (Западный Саян) отходил залив, воды которого в течении всего периода обладали повышенной соленостью. Положение этих морей влияло и на характер осадков. Алтайское море – область образования карбонатно-терригенных илов, песков и развитие богатых биоценозов. Западно-Саянское море – полузамкнутый бассейн, окруженный гористой сушей – область формирования песчано-галечных осадков пестрой окраски; фаунистические комплексы, как правило, бедны.

3. Силурийский период.

  Силурийская система установлена в 1835 г. в провинции Уэльс в Великобритании и названа по кельтскому племени силуров, когда-то населявших эту территорию.

Продолжительность силурийского периода 30 млн. лет, его начало 438 млн. лет назад, окончание 408 млн. лет назад.

В силурийском периоде продолжалось далнейшее усложнение и совершенствование органического мира, особенно животного. Из растений в морях широко распространены водоросли, а прибрежные участки в позднем силуре стали заселять высшие растения – «псилофиты»

В морях силура главенствовали те же группы организмов, что и в ордовикском периоде. К концу периода почти все граптолиты вымерли. Значительного расцвета достигли колониальные кораллы.

В самом конце силура появились бактроидеи, явившиеся предковыми формами аммоноидей. Как и в ордовике, продолжали быть грозой морей головоногие с прямой раковиной, продолжался расцвет наутилоидей. В силурийском периоде стали широко развиваться морские лилии и морские ежи.

В конце силура произошло важнейшее событие фанерозоя: жизнь начала завоевывать сушу. На окраинах континентов, в прибрежных областях появились мхи, грибы, а также высшие растения –риниофиты. Они уже имели поры для воздушного дыхания. Появились разнообразные обитатели пресноводных внутриконтинентальных водоемов.

  Силурийский период – заключительный  этап каледонской эпохи тектогенеза. С середины и до конца силура во многих геосинклинальных областях неоднократно происходили мощные складкообразовательные процессы, являющиеся проявлением новокаледонской или позднекаледонской фазы складчатости.

В районах сильного проявления каледонская складчатость привела к ликвидации геосинклинального режима и возникновению на месте геосинклиналей или их частей каледонских складчатых сооружений – каледонид.

Каледонская складчатость создала каледониды в центрально-азиатской части Урало-Монгольского геосинклинального пояса и непосредственно к юго-западу и югу от Сибирской платформы. К ним относится Алтае-Саянская складчатая область, Северная Монголия юго-западная часть Забайкалья. Эти каледониды нарастили с юга Сибирскую платформу.

В начале силурийского периода после сревнительно небольшой ордовикской регрессии снова происходит трансгрессия моря, по своим масштабам почти равная ордовикской и почти в тех же районах. Однако во второй половине периода в связи с завершением каледонского этапа развития происходят обширные поднятия, как в геосинклинальных поясах, так и на платформах. В результате развившейся регрессии многие территории платформ не только осушаются, но надолго приобретают континентальный режим. Полное осушение произошло и на Восточно-Европейской платформе, кроме ее крайней северо-западной части.

Еще на границе ордовика и силура в целом ряде геосинклинальных областей возникли многочисленные гористые острова. В дальнейшем участки суши с горным рельефом разрастаются и к концу силурийского периода охватывают обширные площади. В какой мере тектоническое развитие отразилось на особенностях климата, сказать трудно. Господствовавший в ордовике и частично в силуре теплый влажный климат сменился к концу силура засушливым. Образование больших пространств суши, и изменение климата привели к преобразованию органического мира: появились первые обитатели континентов. Данные палеомагнетизма позволяют предполагать сохранение того же плана климатической зональности, что и во всем раннем палеозое.

Каледонская складчатость сопровождалось интенсивным эффузивным и интрузивным магматизмом, с которым связано образование полезных ископаемых.

Силурийские отложения известны в тех же районах, где и ордовикские. Представлены они известняками, глинистыми сланцами, песчаниками и конгломератами. В распределении силурийских пород наблюдается характерная особенность: на западе (Горный Алтай) широко развиты известняки и терригенные породы с обильными окаменелостями; на востоке (Западный Саян, Тува) преобладают терригенные грубообломочные породы, значительно возрастает роль красноцветных пород, комплексы окаменелостей беднее. Мощности силура меняются от 4,5 км на западе до 7,5 км на востоке.

В разрезе силура Западной Тувы силурийские отложения залегабт согласно на ордовикских. Они имеют большую мощность, состоят из песчано-глинистых пород с прослоями, пачками и линзами известняков. Наибольшая  карбонатность приурочена к средней части разреза. Фауна богата и разнообразна. Это стромапораты, табуляты, гелиолитиды, ругозы, криноидеи, мшанки, брахиоподы, трилобиты. Много местных (эндемичных) форм. Очевидно, в силуре здесь существовал мелководный морской бассейн с небольшими рифами, коралловами икриноидными зарослями, с банками брахиопод. Эндемизм фауны говорит о затрудненном сообщении с другими морями. К концу силура бассейн постепенно сократился, обмелел, изменилась его соленость, в нем выжили только эвригалинные организмы.  

Силурийский период характеризуется сохранением областей морского осадконакопления, существовавших в ордовике. Морской бассейн в западной части региона обособился от Казахстанского. Морской залив в Западном Саяне сохранялся в течении всего силура. Менялся характер прилегающей суши. Если в начале силура Западно-Саянский залив все еще был окружен гористой сушей, то уже в конце раннего силура горы уступили место холмистой  равнине. Процессы погружения земной коры компенсировались  привносом осадков, в связи с чем на протяжении всего силура сохранялся единый характер бассейнов – в условиях мелководья на востоке формировались терригенные, часто грубые осадки нормального соленого или  осолоненного моря, на западе – карбонатные и терригенные илы, которые только вблизи берега сменялись песками и галечниками.

В ордовике, силуре и начале девона в Западной Туве образовался единый огромный трансгрессивно-регрессивный тувинский комплекс с морскими отложениями в средней части и красноцветными континентальными породами в подошве и кровле. Отложения тувинского комплекса собраны в складки прорваны небольшими основными и кислыми интрузиями. Верхняя часть рассматриваемого разреза  сложена мощными наземными эффузивами нижнего девона и красноцветными обломочными породами среднего девона. Это континентальные отложения межгорных впадин, образованные во время регрессии, вызванной каледонской складчатостью.

В разрезе Западной Тувы четко выделяются резко отличающиеся друг от друга три структурных этажа: первый – нижний кембрий; второй – ордовик, силур, низы девона; третий – верхняя часть нижнего девона и средний девон. Этажи фиксируют разные этапы геологического развития: первый – эвгеосинклинальный, третий – орогенный, а второй – промежуточный (переходный). На втором этапе пригибание развивалось уже на консолидированном фундаменте, режим напоминал миогеосинклинальный. С кислыми интрузиями связаны рудные месторождения железа и меди. 

Среди нижнепалеозойских интрузивных пород наиболее ранними являются ультраосновные и основные, слагающие небольшие массивы, приуроченные к зонам глубинных разломов; они имеют раннекембрийский возраст. Более молодой (ордовикско-силурийский) является группа гранитоидов, слагающих некоторые массивы и формировавшиеся в период затухания вулканической деятельности.

К концу силурийского периода на территории Западного Саяна и Тувы возникли складчатые сооружения (каледониды) и завершилось геосинклинальное развитие.  

4. Девонский период

Эта область в начале позднего палеозоя имела сложное строение, так как наряду с участками, где геосинклинальный режим закончился в средине кембрия (ранние каледониды), существовали участки, где геосинклинальный режим продолжался до конца силура (каледониды). Несмотря на это, в течении позднего палеозоя Алтае-Саянская область развивалась как единое целое, ее история развития в позднем палеозое во многом напоминает историю кокчетавско-киргизких каледонид. Здесь формировались крупные межгорные впадины, окруженные более или менее высокими поднятиями. Эти впадины были местом накопления преимущественно континентальных отложений; наиболее крупными из них являются Минусинская и Тувинская.

Девонская система установлена в 1839 г. в графстве Девоншир, по имени которого и была названа.

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

Органический мир девонского периода был богат и многообразен. Значительного прогресса достигла наземная растительность. Начало девонского периода характеризовалось широким распространением «псилофитов», достигших в это время наибольшего расцвета. Их господство наблюдается в заболоченных ландшафтах. В начале среднего девона ринофиты вымерли, их сменили прапапоротники, у которых начали образовываться листоподобные формы. В среднем девоне существовали уже все основные группы споровых растений, а в конце девона появились и первые представители голосеменных. В конце девона на планете уже существовали леса.

В течении девонского периода не происходило существенных изменений в распределении и очертании основных структур элементов земной коры, созданых к началу девона. Это обьясняется слабым развитием в девоне складчатых процессов, которые и отличаются небольшой интенсивностью. Только в конце периода в некоторых геосинклинальных областях проявилась бретонская фаза складчатости – начало герцинской эпохи тектогенеза. Бретонская фаза складчатости установлена на северо-западе Средиземноморской геосинклинальной области и в Южно-Аппалачской геосинклинальной области.

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

Позднедевонская эпоха в противоположность раннедевонской. Особенно ее первая половина была временем широкого развития морских трансгрессий, временем преобладающего господства моря над сушей. Подобные эпохи в жизни Земли называются талассократическими.

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

Наиболее характерной фацией девона является фация «древнего красного песчаника», широко распространенного во всех странах Северного полушария. Предпологается, что это континентальная фация песчаных пустынь. Однако находки органических осадков в красном песчанике заставляют считать эту фацию смешанной лагунно-континентальной и лагунно-морской. Кроме «древнего красного песчаника» лагунные фации часто представлены фацией замкнутых солоноватоводных бассейнов. Они формировали нефтеносную фацию ципридиновых сланцев и своеобразную фацию доманика европейской части России. 

В девоне Алтае-Саянская область претерпела тектоно-магматическую активизацию, приведшую к установлению орогенного режима. Произошло раздробление ранее сформированных тектонических элементов, началось горообразование, проявился мощный вулканизм. Возникли наложенные или унаследованные межгорные и предгорные впадины, заполнявшиеся вулканогенной и терригенной молассой. Лишь временами наступала пауза в тектонических движениях, что приводило к выравниванию рельефа, а последующие погружения вызывали трансгрессию моря (эйфельский и живетский века). В морских бассейнах шло накопление карбонатных, глинистых и соленосных осадков.