Палеогеография девонского периода в истории земли

Показателями высокой засушливости в среднем и позднем девоне в Восточной Европе, Сибири и на Китайско-Корейской платформе были не только типичные аридные красноцветы, слои каменной соли и гипса, разнообразные сульфатно-карбонатные осадки, пролювиальные и эоловые фации, но и наличие на поверхностях микрослоистых песчаников и доломитов следов усыхания и выделения кристаллов гипса и соли.

 

Рисунок 3 – Климат нижнего девона (400 млн  лет назад) по [4].

 

Рисунок 4 – Климат среднего девона (380 млн  лет назад) по [4].

 

Толщи каменной соли известны в Припятской, Днепровско-Донецкой и Московской впадинах. В связи с нарастанием трансгрессии аридность ослабевает и засушливость становится сезонной. Именно в результате господства такого климата образовались весьма пестрые по составу толщи, когда сульфатно-эвапоритовые слои многократно сменяются пачками органогенных известняков, а на приморских низменностях аридные красноцветы переслаиваются с толщами каолинитовых глин, сидеритами и шамозитовыми рудами.

Рисунок 5 – Климат верхнего девона (360 млн  лет назад) по [4].

Толщи каменной соли известны в Припятской, Днепровско-Донецкой и Московской впадинах. В связи с нарастанием трансгрессии аридность ослабевает и засушливость становится сезонной. Именно в результате господства такого климата образовались весьма пестрые по составу толщи, когда сульфатно-эвапоритовые слои многократно сменяются пачками органогенных известняков, а на приморских низменностях аридные красноцветы переслаиваются с толщами каолинитовых глин, сидеритами и шамозитовыми рудами.

На ослабление аридности в Казахстане указывает появление красноцветов аллювиального и озерного происхождения, в которых присутствуют прослои тонких и хорошо отсортированных кварцевых и кварц-полевошпатовых песков.

Аридные красноцветы, сульфатно-карбонатные и эвапоритовые осадки были широко распространены в Сибири. В Тунгусской впадине и в Хатангском прогибе в лагунно-континентальных условиях формировались красноцветы со слоями доломитов, гипсов, ангидритов каменной и калийных солей. Крупные солеродные лагуны находились на западе и северо-западе Анабарского массива. Широко развиты эвапориты в Вилюйской впадине.

В связи с нарастанием увлажнения в конце девона в Восточной  Сибири проявляются прибрежные слои, обогащенные гидрооксидами железа и оксидами марганца. Среди континентальных пестроцветных терригенных толщ появляются пласты кварцевых песчаников и алевролитов и горизонты, обогащенные конкрециями сидерита и фосфоритов.

На значительных пространствах  Южно-Американского, Африканского и  Австралийского континентов господствовали аридные тропические условия. Именно в таких условиях были сформированы континентальные гипсоносные и  карбонатные красноцветы, сульфатно-карбонатные и эвапоритовые толщи. Лишь в некоторых районах Гондваны, в частности в центральных районах Уругвая, в Аргентине и на юге Австралии, в раннем девоне господствовали гумидные условия. Здесь широким распространением пользовались мономиктовые и олигомиктовые толщи, нередко содержащие остатки влаголюбивых растений. Глины в основном каолинитового состава.

На протяжении девона гумидный климат господствовал на крайнем северо-западе Северо-Американского континента, на Урале, на юге и северо-востоке Азии, на северо-востоке Африки. Во всех перечисленных регионах в морях накапливались рифогенные известняки, располагались рифовые массивы, а мелководные участки все время сохраняли нормальную соленость морских вод. Континентальные осадки представлены сероцветными толщами, обогащенными каолинитом. Много остатков папоротниковых, имеются прослои угля, в частности на Аляске, о. Батхерст в Канадском Арктическом архипелаге. Углистые сланцы и тонкие терригенные породы, обогащенные углистыми частицами, известны на Тимане, в Юго-Восточной Азии.

По режиму увлажнения в Евразии  удается выделить и область с  переменным увлажнением. Такой климат господствовал в Лавруссии, Казахстане и Сибири.

Экваториальные условия были свойственны  Тиману, Уралу, Алтае-Саянской области и Южному Китаю. На Северо-Американской платформе экваториальные условия предположительно существовали на юге США и на севере Мексики, а в Австралии - в ее северо-восточной части.

Регрессия в раннем девоне, когда  возникло множество изолированных  и полуизолированных бассейнов, способствовала обособлению фаунистических комплексов. В среднем и позднем девоне общение между морями стало более свободным и разница между комплексами организмов стала менее заметной.

На территории Евразии выделяется Урало-Тяньшаньская провинция, соответствующая экваториальному поясу. Она характеризовалась развитием кораллово-строматопоровых рифов, многочисленными скоплениями Брахиопод. В тропических условиях развивалась фауна Арденно-Рейнской, Салаиро-Алтайской провинций, а в несколько более умеренных условиях - комплексы Арктической провинции. Последняя, охватывая Таймыр и Верхояно-Чукотский регион, протягивалась на территорию Аляски. Во всех перечисленных провинциях отсутствуют крупные рифовые постройки, меньше кораллов, однообразнее видовой и родовой состав другой фауны. В конце среднего девона обособившаяся Алтае-Саянская провинция имела тесную связь с Монголо-Охотской и Китайской провинциями. На протяжении всего девона существовала Джунгаро-Балхашская провинция и только в позднем девоне обособилась Восточно-Европейская. Кроме перечисленных выделяются Кордильерская, Аппалачская, Австралийско-Новозеландская и Мальвино-Кафская провинции. Последняя охватывала территорию Южной Америки и юг Африки.

Перечисленные провинции характеризуются  развитием эндемичных родов и  видов, а временами и семейств Брахиопод, Кораллов и Строматопор [1].

 

4. 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 эволюционное 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 (рис. 6). 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.

Рисунок 6 - Представители морской фауны девона: слева - Dinichthys (из артродир); справа - Cladoselache (из акуловых рыб); на переднем плане - коралловые полипы по [5].

 

Количество родов замковых Брахиопод в девоне достигло максимального значения за все время их существования. Особенно разнообразны беспозвоночные отряда Спирифериды, Ринхонеллиды и Теребратулиды. Широко распространились представители надсемейства продуктид. Брахиоподы, отличающиеся богатством видов и быстрой изменчивостью во времени, являются самой важной группой, используемой при детальном расчленении девонских отложений (рис. 7).

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 и Гониатиты. В начале позднего девона возникли Климении, 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. 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 (рисунок 7), 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.

Рисунок 7 - Руководящие ископаемые девонских отложений:

1 - Monograptus uniformis; 2 - Calceola sandalina; 3 - Cyrtospifer disjunctis; 4 - Sieberella sieberi; 5 - Uncites gryphus; 6 - Stringocephalus burtini; 7 - Buchiola retrostriata; 8 - Tentaculites tenuicinctlis; 9 - Pachtoceras sulcatulum; 10 - Manticoceras intumescens; 11 - Oxyclymenia undulata; 12 - Proetus bohemicus; 13 - Pteraspis rostrata; 14 - Pterichtys milleri; 15 - Psilophyton princeps; 16 - Archaeopteris Roemeriana по [5].

 

Хрящевые или акуловые появились в середине девона, но новый расцвет испытали в мезозое. Большим разнообразием обладали костистые рыбы, среди них многочисленные представители Кистеперых, Лучеперых и Двоякодышащих. Кистеперые рыбы 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 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, 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 (рис. 8).

 

Рисунок 8 - Ландшафт среднего девона с представителями Псилофитовой флоры, Плауновидных, Членистостебельных и Папоротниковидных типов растений по [5].

 

Общие особенности  девонского периода отражены кратко на рисунке (рис. 9)

Рисунок 9 - Основные геологические события в девонский период (составлено по) [1]

 

Заключение

 

Девонский период был одним из самых переломных в истории Земли. Он завершил ранний и начал поздний палеозой. Рубеж  силура и девона совпадает с кульминацией каледонского орогенеза, создавшего Североамериканский пояс каледонид, создавший Лаврентию и Балтию и создавший новый мегаконтинент Лавруссию

Климат  на протяжение девонского периода был  теплым и даже жарким, аридным и  влажным.

В девоне начали появляться многочисленные ракообразные, рыбы, а на суше появилась обильная растительность, включая папоротники.

 

 

 

 

Список литературы и источников:

 

1. Короновский Н.В. Историческая геология: учебник для студентов высших учебных заведений/ Н.В. Короновский, В.Е. Хаин, Н.А. Ясаманов. – 2-е издание, переработано и дополнено – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 464с.
2. Удивительная планета Земля/ Иллюстративный атлас эволюции/ Консультант Ж.М. Мазен - Париж-СПб.: Изд-во национального центра научных исследований Франции «Ридерс Дайджест», 2003.
3. Короновский Н.В. Основы геологии: Учеб. Для географ. Спец. Вузов. – М.: Высш. шк., 1991.
4. http://www.geologieinfo.de (дата обращения 11.11.2012)
5. http://dic.academic.ru (дата обращения 11.11.2012)
6. http://rudocs.exdat.com (дата обращения 11.11.2012)