Девонский период (417 – 354 млн л. н.)

 

Девонская система была установлена в 1839 г. А. Седжвикоми р. Мурчисоном на территории англии, в графстве девоншир, по имени которого и была названа.

 

Подразделения периода

Расчленение девонской системы было проведено первоначально в Арденнах на территории Бельгии, Франции и в Рейнских сланцевых горах в Германии. В дальнейшем низы девона были расчленены в Богемском массиве в Чехии.

Лохковский(D1l)- в Арденнах.

Пражский(D1p)- в Рейнских Сланцевых горах.

Эммский(D2e) установлен К.Дорлодо. Отложения представлены толщей песчаников, кварцитов и сланцев с прослоями вулканических пород.

Эйфельский(D2ef) назван А.Дюмоном. Обнажается толща мергелей , плитчатых известняков, известковых песчаников и кораллово-строматопоровых известняков.

Живетский(D2zh) выделен в Арденнах Омалиусом д’Аллуа. Слагается известняками и известковыми сланцами, органогенными и органогенно-обломочными.

Франский(D3f) установлен Омалиусом д’Аллуа. Слагается сланцами и рифовыми коралло-строматопоровыми известняками, мощностью 500м.

Фаменский(D3fm) выделен А.Дюмоном в Арденнах. Развиты песчаники, сланцы с прослоями известняков.

Общая характеристика периода

Девонский период занимает особое положение в палеозойской истории Земли. В первой половине девона закончился каледонский этап развития, а в конце позднего девона, а также в конце раннего -начале среднего девона проявилась последняя – позднекаледонская - фаза каледонской складчатости. Позднекаледонская фаза сопровождалась магматизмом, внедрением интрузий, преимущественно кислого состава.

Каледонская складчатость привела к поднятиям не только областей каледонид, но и многих платформ. В раннем девоне достигла своего максимума среднепалеозойская регрессия, начался в конце силура. Областями разрушения и сноса стали каледониды и обширные пространства платформ.

Середины девона во многих районах мира восходящие движения сменялись погружениями, развивалась среднепалеозойская трансгрессия. Море наступало на платформы и проникало в пределы каледонид.

Характерной особенностью девона является образование межгорных впадин, в которых накапливались континентальные обломочные, преимущественно красноцветные, отложения и вулканические толщи мощностью несколько тысяч метров.

Для девонских геосинклиналей характерны интенсивное прогибание и накопление мощных осадочных (обломочных, карбонатных, кремнистых) и вулканических образований.

Платформы и геосинклинали

В девоне существовали Урало-Монгольский, Средиземноморский и Тихоокеанский ГС, Иннуитская и Аппалачская геосинклинали, а также Северо-Атлантическая (Лавренция), Сибирская и Китайская платформы и суперплатформа Гондвана.

 

Геосинклинали  и геосинклинальные пояса

В результате прошедшей каледонской складчатости перестала существовать Грампианская геосинклиналь, каледониды сократили площадь других геосинклиналей, разделили геосинклинальные пояса, повлияли на дальнейшие осадкообразования и на вулканическую деятельность.

Урало-монгольский пояс разделен на Уральскую и Тянь-Шанскую.

Уральский

В основании разреза девона западного склона Урала залегает массивные, часто рифогенные известняки. В известняках обнаружены осадки водорослевых простоек строматопарат, кораллов, морских лилий, брахиопод.

Девонские отложения восточного склона Урала образуют типичные эвгеосинклинальные формации. Это вулканогенные образования, осадочные породы представлены песчаниками, глинистыми и кремнистыми сланцами, яшмами, известняками. Общая мощность 7000-8000 м.

 

Расположение материков в девонское время

 

Аппалачская геосинклиналь

В первую половину девона накапливались мощные вулканические, кремнистые, песчано-глинистые толщи, карбонатыне и реже песчаные отложения. Современные структуры Аппалачей созданы несколькими фазами складчатостей: таконской в конце ордовика, аккадской в среднем и позднем девоне, герцинским в конце палеозоя.

Тихоокеанский геосинклинальный пояс

Западно-Тихоокеанская геосинклинальная область и Восточно-Тихоокеанская область.

В Западной формировались 3 типа разрезов: эвгеосинклинальный, миогеосинклинальный и характерный для средних массивов.

В Восточной формировались миогеосинклинальный и эвгеосинклинальный разрезы.

Средиземноморский геосинклинальный пояс

Средиземноморский геосинклинальный пояс в девонский период испытывал в целом интенсивное опускание, хотя строение, полнота и мощность разрезов накапливавшихся толщ в различных районах различны.

Северо-Атлантическая платформа

Платформа объединяет Северо-Американскую платформ, каледониды Грампианской ГС и Восточно-Европейскую платформу. Геологическая история Северо-Атлантической платформы определялась процессами, происходившими в соседних ГС.

Американская часть Северо-Атлантической платформы в раннем девоне была сушей.

На Восточно-Европейской платформе девонские отложения распространены почти на всей ее территории, кроме Балтийского и Украинского щитов и районов небольших выходов на земную поверхность пород нижнего палеозоя.

Сибирская платформа

Девонская система на Сибирской платформе представлена преимущественно пестроцветными глинисто-карбонатными, часто гипсоносными, реже соленосными отложениями с редкими органическими остатками плохой сохранности.

Китайская платформа и каледониды юго-восточного Китая (Катазия)

В течении раннего девона большая часть Китайской платформы была областью денудации. В среднем и позднем девоне наблюдается чередование континентальных и морских песков, позднее сменяющихся глинистыми осадками.

В позднем девоне преобладало накопление карбонатных и кремнистых илов.

Территория Катазии в начале девона характеризовалась орогенным типом развития, к среднему девону орогенное развитие сменялось платформенным. Мощность 1000-1500 м.

Гондвана

Значительная часть Гондваны сохраняла в девоне приподнятое положение подверглась интенсивной денудации.

На севере африканской части Гондваны море в начале девона было там же, где и в силуре.

Оно занимало центральную и западную часть Сахары.

В Южно-американской части Гондваны в раннем девоне развивалась самая большая за всю геологическую историю этого континента трансгрессия.

В среднем девоне море начало отступать, а в позднем почти польностью покинуло эту часть Гондваны.

Каледониды Алтае-Саянской складчатой области.

Для большей части каледонской зоны юга Сибири и Монголии характерно накопление мощных толщ в межгорных прогибах, наложенных на складчатый додевонский фундамент и ограниченных разломами, часть которых являются унаследованными, длительно живущими.

Девонские отложения межгорных впадин обладают огромной мощностью, слабо метаморфизированны, собраны в простые складки, прорваны  небольшими интрузиями. Примером является Минусинская впадина мощностью 3000-9000 м.

 

Климат и палеогеография

Благодаря уменьшению в раннем девоне морских акваторий, появлению изолированных и полуизолированных бассейнов обособились палеогеографические провинции. В среднем – позднем девоне возникли более свободные связи между морями, открылась возможность более широкого расселения организмов.

На территории СССР выделяли 7 провинций: Урало-Тяньшаньская, Арктическая, Ардено-Рейнская, Алтае –Саянская, Китайская, Восточно-Европейская, Джунгаро-Балхашская.

Выделяют еще Кордильерскую, Аппалачскую, Австралийско-Новозеландская, Малвино-Кафрскую.

Для среднедевонской эпохи выделяют 6 климатических зон: Тропическая (через Аппалачские горы). Выделяют 2 зоны аридного климата: северная зона (месторождения солей США и Канады), зона умеренно-влажного климата, южная аридная, зона холодного климата, ледниково-морского происхождения.

В целом климат раннего девона – эпохи максимальной регрессии – был более засушливым, чем в среднедевонскую эпоху. В позднем девоне благодаря развивающейся на северных платформах трансгрессии климат стал мягким и влажным.

 

 

Органический мир

В конце раннего палеозоя произошло вымирание, а в ряде случаев простое угасание многих групп организмов, некогда широко распространенных на земле. После них возникли новые группы животных и растений, которые и определили облик органического мира позднего палеозоя. Главное отличие состояло в том, что жизнь стала развиваться не только в морях и пресноводных бассейнах, но и на суше. В позднем палеозое широко расселились наземная растительность и сухопутные позвоночные. Вместе с тем жизнь в морях продолжала эволюционировать. Появились первые аммоноидеи с простой лопастной линией, достигли расцвета четырехлучевые кораллы, мшанки, фузулиниды, некоторые отряды замковых брахиопод.

В изменении состава органического мира на рубеже раннего и позднего палеозоя повинны не только поступательное эволюциэнное развитие, но главным образом изменения условий среды обитания. Эти изменения были вызваны интенсивными проявлениями тектонических движений, изменениями палеогеографических обстановок, состава атмосферы и космическим воздействием.

Органический мир морей в целом был более разнообразен, чем:

В силуре. Характерной особенностью девона является преобладающее. Развитие разнообразных рыб. Нередко его даже называют периодом рыб. В это же время началось угасание граптолитов, цистоидей, трилобитов и наутилоидей. Широко распространены были переживавшие период своего расцвета замковые, брахиоподы, четырехлучевые кораллы, табуляты, морские лилии.

Количество родов замковых брахиопод в девоне достигло максимального значения за все время их существования. Особенно разнообразны спирифериды   (euryspirifer, cyrtospirifer), ат,рипнды (atrypa, karpinskia), ринхонеллиды (hypothyridina, junannella, ladogia) и теребратулиды. Широко распространились представители надсемейства продуктит. Брахиоподы, отличающиесябогатством видов и быстрой изменчивостью во времени, являются самой важной группой, используемой при детальном расчленении девонских отложений.

В девонском периоде широкое развитие получили также аммоноидеи. Они длительное время, вплоть до конца мезозоя, были одной из самых распространенных и важных в стратиграфическом отношении групп морских животных. В начале девона появились агониатиты (timanites) и гониатиты (tbrnoceras). В начале позднего девона возникли clymenia, которые по типу лопастной линии и форме раковины были сходны с гониатитами, но отличались тем, что сифон у них был приближен к спинной стороне. Их жизнь была короткой, и уже в конце девона климении исчезли.

Одновременно с развитием аммоноидей происходило угасание другой группы головоногих моллюсков — наутилоидей. Особенно быстро вымирали представители наутилоидей, обладавшие прямой раковиной. Дальнейшее развитие получили кораллы. Хотя по сравнению с силуром количество табулят уменьшилось, но большое значение стали приобретать четырехлучевые кораллы (calceola). Последние вместе с мшанками и строматопороидеями принимали участие в построении рифов.

Среди беспозвоночных были широко развиты также ракоскорпионы, остракоды, тентакулиты, морские лилии, бластоидеи, рецептакулиты, губки, фораминиферы, древние морские ежи, двустворчатые и брюхоногие моллюски и особенно конодонты. Последние имеют важное стратиграфическое значение.

 Все возрастающее значение стали приобретать позвоночные. Среди них главенствующее положение занимали рыбы: панцирные, хрящевые и костные, — а также бесчелюстные рыбообразные организмы. У панцирных или пластинокожих рыб голова и передняя часть туловища были покрыты мощным панцирем из твердых крупных пластин. Они вели малоподвижный образ жизни. Хрящевые или акуловые появились в середине девона, но новый расцвет испытали в мезозое. Большим разнообразием обладали костистые рыбы, среди них многочисленные представители жистеперых, лучеперых и двоякодышащих (dipteris). Кистеперые рыбы (holoptychius) обладали веретенообразным телом и массивными плавниками, которые не только служили средством плавания, но и помогали перемещаться по дну. Сходство скелетов плавников кистеперых рыб со скелетами конечностей земноводных дало основание считать их предками земноводных животных.

Девонские моря были населены разнообразными водорослями, причем известковые водоросли вместе с кишечнополостными принимали участие в строительстве рифовых тел. Считается, что крупная регрессия на рубеже силура и девона активизировала выход растений на сушу и способствовала их быстрому расселению и приспособлению 'к наземному образу жизни. В раннем и среднем девоне на суше господствовали риниофиты, которые росли в основном в заболоченных ландшафтах. В конце девона риниофиты повсеместно вымерли. В среднем девоне вместе с риниофитами существовали уже все основные группы споровых растений. Это плауновые, членистостебельные и папоротники, а в конце девона появились и первые представители голосеменных; многие из кустарниковых превратились в древовидные. Большим распространением в позднем девоне пользовались представители разноспорового папоротника archaeopteris, поэтому нередко позднедевонскую флору называют археоптерисовой.

Наземная растительность в основном развивалась в приморских областях, чему весьма благоприятствовал мягкий теплый и влажный климат. Более удаленные от моря части континентов в это время были лишены растительности.

 

Полезные ископаемые

К отложениям девона приурочены значительные скопления нефти и газа, связанные с положительными структурами внутренних и краевых частей платформ: Восточно-Европейской (Волго-Уральский, Тимано-Печорский, Припятский бассейны), Северо-Американской (Уиллистонский, Иллинойсский, Пермский, Мичиганский, Западный Внутренний бассейны), Африканской (Сахаро-Средиземноморский бассейн), Австралийской (восточный Внутренний Австралийский бассейн), с краевыми прогибами геосинклиналей связаны Западно-Канадский, Предаппалачский, Центрально-Предандийский бассейны. На Западно-Сибирской плите небольшие скопления нефти встречены под платформенным чехлом в трещиноватых отложениях девона. Горючие битуминозные сланцы распространены во франских отложениях доманиковых фаций на востоке Русской плиты и западе Урала. В фамене Южного Тимана имеются залежи асфальтита. Залежи каменного угля фамена известны на острове Медвежий (Норвегия), липтобиолитовые угли (барзасситы) — в Эйфеле Барзасского района Кузбасса