Введение. 
Основные закономерности геологического развития Горного Алтая

Алтае-Саянская область образовалась в начале палеозойской эры. Палеозойская эра начинает новый эон в истории Земли — фанерозой (время явной жизни), объединяющий палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры. Палеозойская эра (эра древней жизни) — наиболее продолжительная эра фанерозоя — 322 млн. лет. В ее состав входят шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский — именно в это время развивалась Алтае-Саянская область. По строению и истории развития эта область делится на два региона: Алтае-Тувинский и Кузнецко-Саянский. Алтае-Тувинский регион охватывает Горный и Монгольский Алтай, Западный Саян и часть Монголии. Кузнецко-Саянский регион охватывает Кузнецкий Алатау, часть восточного Саяна, откуда через Северную Монголию протягивается в пределы Хамар-Дабана и Витимского плоскогорья. О периодах исторического развития этих регионов мы и расскажем далее.

Историческое развитие в палеозойскую эру

Кембрийский период

Кембрийская система впервые выделена в 1835 г. в Великобритании и получила название от древнего наименования Уэльса — Cambria.

Продолжительность кембрийского периода 65 млн. лет, его начало 570 млн. лет, окончание 505 млн. лет назад.

В настоящее время нижнюю границу кембрия повсеместно принято проводить по появлению скелетных организмов мелких хиолитид, беззамковых брахиопод, губок, археоциат, гастропод и трилобитов семейства Olenellidae.

К началу кембрия многие районы земной коры оказались приподнятыми над уровнем моря. Существовали древние платформы и геосинклинальные пояса. Складчатые области (байкальской складчатости) — байкалиды занимали незначительные территории. Оюласти байкальской складчатости окаймляют с севера Восточно-Европейскую платформу (от Варангер-фьорда до Тимана), с запада — Сибирскую платформу (Енисейский кряж, Восточный Саян и т. д.). Их выделяют так же в Индостане, на Аравийском полуострове и выступах фундамента альпийских структур Ближнего и Среднего Востока. В начале кембрия, по-видимому, существовала впадина Тихого океана, возможно, океанические впадины имелись на месте геосинклинальных поясов: Антлантического, Средиземноморского и Урало-Монгольского.

Платформенный магматизм для кембрия не характерен. В кембрийских геосинклинальных поясах продолжалось интенсивное накопление осадочных и вулканогенных образований.

В середине кембрия проявилась первая фаза — салаирская — каледонской эпохи тектогенеза. Особенно она характерна для Казахстана, Алтае-Саянской области, Монголии, Китая. Складчатость сопроваждалась интенсивным магматизмом.

Отложения кембрия распространены в Восточном и Западном Саянах, Туве, Кузнецком Алатау, Горном Алтае и Салаире. Здесь располагается один из наиболее полных разрезов кембрия. Формировались два типа разрезов: интрагеосинклинальный и интрагеоантиклинальный.

Первый представлен эффузивно-осадочными формациями: спилито-кератофировой, кремнистых и углеродистых сланцев, терригенных пород, перекрываемых интрузиями гипербазитов (офилитовая формация) и гранитов. Мощность нижнего и среднего кембрия — 15 км. В разрезе кембрия ряд угловых несогласий — результат проявления салаирской складчатости. Этот тип разреза развит в пределах Западно-Саянского и Горно-Алтайского интрагеосинклинальных прогибов.

Второй тип разрезов формировался в пределах интрагеоантиклинальных поднятий, представлявших собой либо архипелаг островов, временами затопляемый морем, либо обширные участки суши, разделявший прогибы. В разрезах второго типа широко развиты водорослевые, археоциатовые рифы, эффузивно-карбонатные и эффузивно-терригенные породы. Наблюдаются многочисленные перерывы в разрезе и сокращенные мощности пород.

Проявление салаирского тектоногенеза на границе среднего и позднего кембрия вызвало частичную стабилизацию Алтае-Саянской области, в первую очередь геоантиклиналей, образовавших обширные участки гористой суши с резко расчлененным рельефом.

а) Алтае-Тувинский регион.

На всем протяжении от Горного Алтая до Западного Саяна и Центральной Монголии широко представлены морские породы нижнего кембрия: известняки, глинистые сланцы, реже песчаники, конгломераты; особенно много разнообразных по составу эффузивов. Породы среднего кембрия распространены не менее широко, они представлены различными терригенными отложениями, реже известняками. Эффузивы играют важную роль. Мощность отложений нижнего и среднего кембрия в зоне развития эффузивных фаций до 13 км, в зоне терригенно-карбонатных около 7 км. Значительно развит и верхний кембрий; он представлен терригенно-карбонатными породами, редко эффузивами среднего состава, и достигает мощности 1 км.

В кембрий продолжалось геосинклинальное развитие, начавшееся еще в позднем протерозое. В раннем кембрии на территории Алтае-Тувинского региона существовал обширный морской бассейн, ограниченный на западе Рудно-Алтайским поднятием, на востоке простиравшейся до Восточно-Саянского горного барьера. В этом морском бассейне шло накопление мощных терригенных, карбонатных и вулканогенных осадков; последние связаны с зонами вулканизма в восточной части региона. В среднем кембрии интенсивные подвижки блоков земной коры привели к разрастанию геоантиклиналей, с которых в моря начал поступать в огромных количествах грубый терригенный материал, местами вблизи поднятий он накапливался в субаэральных условиях; роль карбонатных осадков сведена к минимуму. Вулканизм все еще характерен для этой области. К концу среднего кембрия процессы воздымания вывели выше уровня моря значительные участки земной коры; море временно покинуло пределы Западного Саяна и сохранилось на западе Алтае-Тувинского региона. Поздний кембрий — время трансгрессии. Возобновились развитие Западно-Саянского залива, окруженного холмистой сушей; для него типичны в большом количестве терригенные осадки, сменявшиеся на запад, в сторону открытого моря, преимущественно карбонатными илами.

б) Кузнецко-Саянский регион.

В Кузнецком Алатау и Восточном Саяне нижний палеозой представлен только кембрием. Здесь широко развиты нижнекембрийские известняки и доломиты, которые местами в значительной степени замещаются вулканитами разнообразного состава, кремнистыми сланцами и терригенными породами. Мощность нижнего кембрия в карбонатных разрезах до 4 км; там же, где присутствуют вулканогенные породы, мощность увеличивается до 7 км. Не менее широко развит и амгинский ярус среднего кембрия, представленный пестрой толщей лав и туфов разного состава, терригенными и реже карбонатными породами (3,5 км). Значительно сокращен майский ярус, имеющий много общего с верхним кембрием. Эта верхняя часть разреза сложена терригенными, часто грубообломочными породами, перемежающимися с эффузивами. Развиты эти породы главным образом в Кузнецком Алатау. Отложения ордовика и силура в этом регионе почти не известны.

В раннем кембрии здесь существовал единый морской бассейн, в котором накапливались карбонатные илы в наиболее отдаленных от берега участках, а в близи берегов — терригенные осадки, большую роль играли процессы подводного вулканизма. В начале среднего кембрия разрастались многочисленные внутренние поднятия, которые заложились в конце раннекембрийской эпохи. Резкая дифференциация рельефа привела к возникновению многочисленных беспорядочно разбросанных островов; активизировался подводный вулканизм. В интенсивно прогибавшихся геосинклиналях в течение амгинского века накопились осадки огромной мощности. С проявлением ранне-среднекембрийского вулканизма тесно связано образование небольших ультраосновных и основных интрузий.

В конце среднего кембрия (майский век) резко разрослись поднятия и сформировались складчатые сооружения (салаирская фаза складчатости), в связи с чем на севере Кузнецко-Саянского региона образовалась обширная суша, а морской бассейн сохранился лишь на юге. Соответственно изменился и характер осадконакопления — впадины заполнились грубым обломочным материалом, поступавшим с новообразованных поднятий, продолжались процессы вулканизма (частично в наземных условиях). Подобная обстановка сохранялась и в позднем кембрии. К концу кембрия прогибы замкнулись и общие воздымания сформировали обширную складчатую горную страну.

На востоке, в Витимском плоскогорье, нижний кембрий представлен доломитами, известняками и в меньшей степени терригенными породами. В верховьях р. Витим большую роль среди нижнекембрийских пород играют эффузивы основного состава. Мощность этого комплекса до 3 км. Средний кембрий представлен только амгинским ярусом — терригенными породами и реже известняками мощностью более 1,5 км. В бассейне Витима к верхнему кембрию отнесены красноцветные конгломераты, песчаники и глинистые сланцы мощностью в 1,5 км.

В Забайкалье в раннем кембрии существовали морские бассейны, соединявшиеся на востоке с морями Тихоокеанского пояса, на западе — с алтае-тувинскими морями. Наибольших размеров области морского осадконакопления достигли в конце раннего кембрия; в целом для них было характерно образование терригенных илов, и только их центральная часть, наиболее активная в тектоническом отношении, была ареной вулканической деятельности. Начало среднего кембрия характеризовалась постепенным разрастанием внутренних и окраинных поднятий. Расширявшиеся участки возвышенной суши подвергались процессам разрушения; с них в замыкавшиеся прогибы поступало большое количество обломочного материала, в связи с чем начали преобладать терригенные осадки. С конца среднего кембрия весь этот регион превратился в горную страну, море покинуло его пределы, и формирование осадков шло в континентальных условиях. В позднем кембрии между горными хребтами располагались озерные котловины, заполнявшиеся грубообломочным материалом; осадки, вероятно, пролювиального, аллювиального и лимнического происхождения, свойственны красные цвета.

В ордовике и силуре Забайкалье представляло собой область денудации; процессы континентального осадконакопления, без сомнения, происходили, но следы их нам не известны.

В позднем кембрии и, возможно, в раннем ордовике произошло внедрение в смятые в складки породы кембрия огромных масс кислой магмы, сформировались крупные гранитоидные интрузии. Особенно обширные поля гранитов известны в Забайкалье.

Таким образом, в средине среднего кембрия в северо-западной части Алтае-Саянской области завершилось геосинклинальное развитие, были сформированы складчатые сооружения (ранние каледониды) и начался орогенный этап развития.

Сторонники концепции тектоники плит предполагают существование в раннем палеозое на месте Урало-Монгольского пояса палеоазиатского океана, который по размерам напоминал современную Атлантику. Осевые структуры этого гипотетического океана должны были располагаться в пределах Казахстано-Монгольской области; ранний палеозой можно рассматривать как этап расширения этого океана.