ЛИТОГЕНЕЗ ПАЛЕОЗОЯ

Литогенез пермского периода. Пермские красноцветы. Пермская ингрессия моря

В первой половине пермского периода климатические типы литогенеза еще мало отличались от позднекарбоновых, представляя дальнейшее их развитие. В позднепермскую эпоху, на которую пришлось начало одного из крупнейших в истории Земли теократических и аридных максимумов (пермо-триасового), они претерпели существенные качественные изменения, выразившиеся в общем сокращении объемов, осадков, а также в возрастании относительной роли аридных формаций (континентальных красноцветов и органогенно-хемогенных типов известняков) и соответственно в снижении значения гумидных формаций, (угленосной, морской, терригенной и др.).

Фенно-Сарматия

Целиком находилась в зоне аридного красноцвет- ного выветривания. Во всех седиментационных бассейнах, в которые поступали продукты выветривания с этого материка (западная часть Волжского моря, бассейн Восточной Гренландии, впадины Днепровско-Донецкая и Северо-Германская), пермские терригенные осадки представлены красноцветами аридного типа. Объем обломочного материала, -сносившегося с Фенно-Сарматии, был в общем невелик, что было связано с малой интенсивностью выветривания, ограничившегося аридным климатом. Зона красноцветов, развитая по границе с Волжским и Цехштейновым морями, довольно узка и местами прерывается, в результате чего следующая зона карбонатно-сульфатная распространяется едва не до самой области сноса ( 11).

Пермские красноцветы, накапливавшиеся вокруг Фенно-Сарматии, -значительно уступают карбоновым по коэффициенту мономинерально- сти, по степени окатанности и сортировки обломочного материала; их песчаники содержат большую примесь аркозовых частиц, а аргиллиты сложены в основном гидрослюдой с примесью каолинита и извести. С пермскими красноцветами не связывается сколько-нибудь значительных накоплений аутигенных образований: вторичных минералов железа, свободного глинозема и кремнезема, фосфоритов и т. д. Все это говорит о том, что выветривание в пределах пустынной Фенно-Сарматии было не интенсивным и не глубоким. Преобладание в красноцветах местного материала свидетельствует о том, что поверхностный сток на этом субконтиненте был дезорганизованным и в общем небольшим. По степени аридности пермские красноцветы близко напоминают девонские.' Широкое развитие красноцветов вокруг Фенно-Сарматии было связано с малым развитием, на ней растительности. К перми угленакопление прекратилось даже в самых южных частях материка.

Волжский бассейн

В ассельском, сакмарском и артинском веках, в связи с нарастающей аридизацией климата, мелководная западная часть бассейна преобразуется в лагунный пояс, в котором все больший: размах приобретает накопление доломитов, а позже гипсов, ангидритов- и каменной соли. В относительно глубоководной восточной зоне бассейна продолжалось образование известняков, в том числе рифовых массивов, группировавшихся на уступах Предуральского прогиба. Аридное- осадконакопление с красноцветами и сульфатами распространяется: далеко к югу в пределы Лодзинско-Львовской, Днепровско-Донецкой и Северо-Кавказской впадин, где еще в позднем карбоне происходило- углеобразование. Максимум сульфатного и галогенного осадконакопле- ния в Волжском бассейне пришелся на кунгурский век, когда он превратился в залив, а затем в огромную испаряющуюся лагуну Арктического моря.

В уфимском веке происходило накопление континентальных песча- но-глинистых осадков вблизи Урала, служившего главным источником сноса, — аллювиальных, а в западной части бассейна, примыкающей, к пустынной Фенно-Сарматии, преимущественно озерных. В последней красноцветы представлены параллельно-слоистыми, тонкозернистыми, песчаниками и алевролитами с прослоями пресноводных известняков и. мергелей, а также с пачками доломитов и гипсов, представляющих отложения соленых озер.

В казанском веке в гипсометрически более низкой западной зоне в результате ингрессии моря возобновляется накопление мелководно- морских и лагунных осадков: известняков, доломитов, гипсов, местами: каменной соли. В Приуралье тем временем продолжалось формирование красноцветного аллювиального комплекса, в западных районах преимущественно с хемогенным (ангидритовым) цементом. В татарском, веке континентальное красноцветное осадконакопление снова распространяется по всему Волжскому седиментационному бассейну. В Приуралье продолжалось образование аллювиального комплекса с большим участием косослоистых грубозернистых песчаников русловых фаций, а в западной зоне тонкообломочных параллельно-слоистых осадков со значительным развитием озерных фаций: аргиллитов, мергелей, доломитов ( 12). Цемент татарских песчаников смешанный хемогенно- глинистый и глинистый.     ,

В общем для Волжского седиментационного бассейна характерна односторонняя фациальная зональность пермских отложений, выраженная в морских толщах последовательной сменой в направлении с запада на восток лагунных и мелководных осадков относительно глубоководными, а в континентальных толщах — замещением бассейновых фаций—: дельтовыми и пойменными и далее русловыми. Подобная зональность фациальных типов осадков и постепенное погрубение слагающего их материала к востоку свидетельствует о том, что основной областью терригенного питания Волжского бассейна в течение всего пермского- периода служил Урал и лежащая за ним Тоболия.

Волжская солеродная лагуна была одной из крупнейших, когда либо существовавших на Земле (Иванов, Левицкий, 1960). Ее галогенные отложения распространены по всей Восточно-Европейской равнине от Прикаспия до Тимана. Основное развитие галогенеза в Волжском: бассейне пришлось на раннюю пермь; позже, в связи с общим поднятием Русской платформы и регрессией морских вод, оно угасало, на короткое время возродившись в казанском веке.

Пермская галогенная формация Волжского бассейна отличается преимущественным развитием ангидритов и гипсов при весьма подчиненной роли каменной соли, сконцентрированной по преимуществу в Предуральском прогибе, где известны и крупные залежи калийных солей.

В Печорской синеклизе в ранней и поздней перми накапливались, сероцветные угленосные отложения воркутской и печорской серий. Появление их обычно объясняется положением Печорского бассейна в области гумидного климата. Однако характер отложений и залегания органических остатков (наличие прослоев доломита и красноцветных пород ксброфильных растений и др.) показывает на то, что Печорский- бассейн находился в области достаточно аридного климата и что накопление в нем угленосных толщ больше связано с особыми палеогеографическими условиями, а именно — положением здесь дельты огромной реки (Праоби), водосбор которой охватывал значительную часть пермской Тоболии.

В целом континентальные отложения пермской системы Волжского бассейна относятся к мезомиктовому типу. Песчаники их сложены преимущественно кварцем, но при наличии большой примеси (до 20—25%) аркозового материала. Аргиллиты состоят главным образом из гидрослюд и мало содержат каолинита. Масштабы аутигенного минералооб- разования невелики. В противоположность толщам раннего карбона они не заключают сколько-нибудь значительных концентраций окисных железных руд, свободного глинозема и кремнезема, фосфоритов. В пермских красноцветах постоянно присутствует в том или ином количестве карбонатное вещество. В позднепермских красноцветах содержание карбонатов возрастает, а в западных районах появляются долони- тизированные глины и алевролиты.

В Северо-Германском бассейне и смежных с ним впадинах первой половины ранней перми отвечают низы красного лежня (отен французских геологов). Это пестроцветные, по преимуществу красные, песчаники и аргиллиты, стратиграфически и структурно тесно связанные с угленосным карбоном и сами еще в некоторой степени угленосные. Их отличает отсутствие конгломератов и высокое содержание аргиллитов в разрезе, параллельная слоистость осадков. Песчаники низов красного .лежня в основном состоят из кварца, а аргиллиты содержат много каолинита. Характерно широкое распространение железистых аргиллитов, среди которых встречаются прослои со значительным содержанием свободного глинозема и кремнезема. Специфическими образованиями низов красного лежня Северо-Германской впадины являются медистые сланцы, заключающие остатки ксерофильной флоры (вальхии, каллип- терисы) и фауны аридизированных водоемов (эстерии, рыбы, стегоцефалы). Стратиграфические аналоги медистых сланцев, известные в мелких континентальных впадинах Северной Франции, представлены битуминозными сланцами с прослоями водорослевых углей.

Толща верхнего красного лежня (саксония) уже не обнаруживает тесной структурной связи с угленосным карбоном, часто выполняя де- лрессии, лишенные не только его отложений, но и низов красного лежня. Накопление саксония происходило в условиях более аридного климата. Его отложения грубее осадков нижнего красного лежня, содержат много конгломератов и крупнозернистых песчаников и очень мало заключают алевролитов и аргиллитов. Грубообломочные породы верхнего красного лежня сложены местным плохо сортированным и слабо окатанным материалом. В основном это пролювиальные образования, изредка среди них встречаются своеобразные косослоистые песчаники, которым многими исследователями приписывается эоловое происхождение. Окраска пород буро-красная. Содержание аркозовых частиц в песчаниках достигает 30—40%; аргиллиты по составу гидрослюдистые; содержание каолинита в них, в сравнении с аргиллитами нижнего красного лежня, резко снижено. Также и аутигенное минералообразование в саксонии развито слабее, чем в отене. В нем уже совершенно отсутствует свободный глинозем. Карбонатность отложений верхнего лежня еще более высокая, но проявления галогенеза в нем не отмечены.

Еще отчетливее аридные черты выступают в толще сформированной в позднепермскую эпоху, когда Балтийская синеклиза вмещала обширную лагуну, питавшуюся водами Арктического бассейна. В основании цехштейна залегает доломит, содержащий, хотя и однообразную, но в количественном отношении богатую фауну. Присутствие в последней продуктид дает основание предполагать, что воды лагуны в стадию накопления доломита по степени солености еще мало отклонялись от вод открытого моря. Выше доломита залегает мощная толща гипса, магнезиальной, каменной и калийной солей, сформированной в лагуне с длительно сохранявшейся испарительной концентрацией солей.