Кембрийский период

КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД), кембрий (от Камбрия, Cambria — лат. назв. Уэльса, Великобритания * а. Cambrian System; н. Kambrium; ф. Cambrien, systeme cambrien; и. sistema cambriсо), — первая по порядку система палеозойской эратемы, соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории Земли; в стратиграфической шкале следует за рифеем (вендом) и предшествует Ордовикской системе (периоду). Начало Кембрийского периода определяется радиометрическим методом в 570±20 млн. лет назад, общая продолжительность 80 млн. лет. Впервые Кембрийская система выделена в Уэльсе английским геологом А. Седжвиком в 1835. На территории СССР изучение кембрийских отложений впервые начато во 2-й половине 19 века в Прибалтике (А. Миквитц, Ф. Шмидт и др.), а затем в Сибири (Э. Толль, В. А. Обручев и др.).

Подразделения. Основные подразделения Кембрийской системы были утверждены на 4-м Международном геологическом конгрессе в 1888. Первая унифицированная схема СССР, разработанная для кембрия Сибири, принята в 1956. Кембрийская система делится на 3 отдела. В большинстве регионов мира принято зональное расчленение отделов Кембрийской системы. В 70-е годы 20 века нижняя граница Кембрийской системы стала проводиться по подошве первой зоны томмотского яруса, содержащей комплекс ископаемых скелетных форм. Международной рабочей группой по границе докембрия и кембрия в 1983 выбран стратотип границы в Сибири, по реке Алдан. В СССР принята следующая схема стратиграфического расчленения Кембрийской системы (табл.).

Общая характеристика. Отложения Кембрийской системы имеются на всех континентах. В кембрии преобладали процессы опускания, которые вызвали интенсивное осадконакопление в геосинклинальных поясах и на древних платформах. Основными областями осадконакопления были геосинклинальные пояса (Атлантический, Урало-Монгольский и др.), где шло накопление очень мощных, многокилометровых вулканогенно-осадочных, терригенных и карбонатных формаций. На древних платформах Северного полушария происходило образование карбонатных и терригенных осадков. Обширные площади осадконакопления располагались на Сибирской и Китайско-Корейской платформах, а на Восточно-Европейской и Североамериканской осадконакопление происходило на ограниченных участках. Большая часть территории Восточно-Европейской платформы представляла собой сушу. К югу от Балтийского щита находился обширный морской залив, который в раннем кембрии достигал границы платформы у современного Тиманского кряжа. В мелководном морском бассейне накапливались в основном терригенные отложения (пески и глины) небольшой мощности. В районе Ленинграда мощность кембрийских отложений достигает 140 м, в бассейне Северной Двины — свыше 500 м. Наиболее широко представлены морские отложения нижнего кембрия, соответствующие времени обширных морских трансгрессий, когда большая часть современных материков была покрыта тёплыми морями с обильной фауной.

Для раннего кембрия особенно характерны широкое развитие морских красноцветных карбонатных пород и накопление мощных толщ солей. Вся территории Сибирской платформы (кроме Алданского и Анабарского щитов) была покрыта морем. Среди отложений резко преобладают карбонатные (известняки и доломиты). В начале периода на юго-западе платформы в лагунных условиях шло накопление соленосных отложений — гипсов, ангидритов и каменных солей вместе с карбонатными и обломочными породами. Мощность отложений достигает 2,5-3 км, а на юго-западе превышает 5 км. В среднем кембрии морские бассейны значительно сокращаются. В отложениях верхнего кембрия установлены лагунные красноцветные породы. Главные тектонические структуры Кембрийского периода возникли в докембрии и сохраняли близкие очертания до среднего кембрия. В среднем кембрии в результате активизации тектонических движений во многих регионах (особенно в складчатых областях на юге Сибири) структурный план существенно изменился. Усиление тектонических движений привело к тому, что во многих случаях разрезы среднего и верхнего кембрия гораздо более фрагментарны, чем нижнего. В геосинклинальных областях (Алтае-Саянская и Казахстанская области) наряду с нормальными осадочными породами формировались мощные толщи эффузивов, чаще всего основного состава. Интрузивные породы — от ультраосновных до кислых.

О климате Кембрийского периода имеются весьма скудные и отрывочные сведения. На основании фациального анализа предполагается, что для морей Сибири в раннем кембрии температура воды не опускалась ниже 25° С. По-видимому, климат в Кембрийском периоде был несколько теплее и суше современного. Существование зон аридного климата подтверждается развитием соленосных отложений, гипса, доломитов и красноцветных пород.

Органический мир. В Кембрийском периоде впервые в истории Земли появились скелетные организмы. В кембрийских морях обитали почти все типы беспозвоночных животных, многие из них имели хитиново-фосфатный или известковый скелет. Среди них господствовали трилобиты (до 60% всех известных палеонтологических остатков кембрия). Типичные животные для раннего кембрия — археоциаты — участвовали наряду с известковыми водорослями в образовании органогенных построек. По остаткам археоциат и трилобитов проводится расчленение отложений этого времени. Среди брахиопод в основном были развиты беззамковые формы. Кроме того, в значительном количестве присутствуют хиолиты, брюхоногие моллюски, черви, реже встречаются губки, кишечнополостные (гидроидные, строматопороидеи, сцифоидные и протомедузы), двустворчатые моллюски и примитивные головоногие. В морях произрастали сине-зелёные и красные водоросли, большое развитие получил микрофитопланктон (акритархи). В позднем кембрии появляются табуляты и граптолиты.

Полезные ископаемые. Кембрийские отложения по сравнению с другими системами относительно бедны полезными ископаемыми. В Кембрийском периоде сформировались первые крупнейшие промышленные месторождения фосфоритов на территории Казахстана (Каратауский фосфоритоносный бассейн), МНР (Хубсугульский фосфоритоносный бассейн), КНР и др. Известны месторождения нефти (Иркутский амфитеатр, Прибалтика в СССР, Хасси-Месауд в Алжире). Промышленное значение имеют месторождения каменной соли на юге Сибирской платформы, в США, в Пакистане, Индии. Только в южной части Иркутской области и прилегающей к ней с запада части Красноярского края залежи каменной соли занимают площадь 2,5-3 млн. км² с геологическими запасами 1700 млрд. т. Имеются также месторождения калийных солей.

Из металлических полезных ископаемых известны месторождения колчеданно-полиметаллических руд в Саяно-Байкальской горной области СССР, свинца в Северной Африке (Эрдуз, Гундафа), где жильные рудные зоны образованы заполнением сети трещин в известняках, доломитах и сланцах кембрийского возраста. С отложениями Кембрийской системы связаны также месторождения руд марганца в Кузнецком Алатау; марганцевые руды Усинского месторождения приурочены к известняково-доломитовой эвгеосинклинальной формации нижнего кембрия; основные промышленные запасы месторождения представлены карбонатными рудами; известен ряд проявлений высокоглинозёмистых пород и бокситов (Амарское, Сигангойское и другие месторождения восточной Сибири).

Карбонатные породы кембрия во многих районах используются как цементное сырьё, для металлургической промышленности, мраморы — как облицовочный материал.