Кам'яновугільна система (період), карбон, п'ята по порядку система палеозойської групи, відповідна п'ятому періоду палеозойської ери історії Землі.
Почало До. п. радіогеологічними методами визначається в 350 млн. років тому, тривалість його складає 65—75 млн. років; слідує за девонською системою і передує пермською.
До. с. встановлена в 1822 У. Конібіром і У. Філліпсом в Великобританії. У Росії вивчення До. с. і її викопної фауни і флори проводилося Ст І. Меллером, С. Н. Никітіним, Ф. Н. Чернишевим і ін., а за радянських часів — М. Д. Залесським, А. П. і Е. А. Івановимі, Д. Ст Налівкиним, М. С. Швецовим, М. Е. Янішевським, Л.С. Лібровічем, С. Ст Семіхатової, Д. М. Раузер-Черноусової, А. П. Ротаєм, Ст Е. Руженцевим, О. Л. Ейнором і ін. У Західній Європі найважливіші дослідження виконані англійським ученим А. Воганом, німецьким палеоботаніком Ст Готаном і ін. У Північній Америці — Ч. Шухертом, К. Данбаром і ін.
Підрозділи. До. с. в СРСР і деяких ін. країнах (Китай, Японія) ділиться на 3 відділи. У Західній Європі приймається 2 відділи; при цьому верхній відділ відповідає не лише середньому і верхньому відділам, прийнятим в СРСР, але і верхам нижнього відділу (намюрському ярусу). У США нижній відділ До. с. в західноєвропейському об'ємі (з включенням низів намюрського ярусу) розглядається як самостійна міссисипськая система, а верхній відділ — як пенсільванська система (див. таблиці.).
Міжнародного зонального розчленовування ярусів До. с. не існує. У Західній Європі і морських відкладеннях СРСР зональне розчленовування використовується лише для нижнього відділу.
Загальна характеристика. Відкладення До. с. поширені на всіх материках. Класичні розрізи — в Західній Європі (Великобританія, Бельгія, ФРН(Федеральна Республіка Німеччини)) і Східній Європі (Донбас, Московська синекліза), в Північній Америці (Аппалачи, басейн р. Міссісіпі і ін.). У ДО. п. взаємне розташування платформ і геосинкліналей залишалося таким же, що і в девонському періоді [див. Девонська система (період) ].
На платформах Північної півкулі До. с. представлена морськими відкладеннями (вапняки, піщано-глинисті, часто вугленосні осідання). У Південній півкулі розвинені переважно континентальні відкладення — уламкові і льодовикові (незрідка тілліти). У геосинкліналях поширені також покриви лав, туфи і туффіти, крем'янисті грубообломочниє осідання, фліш.
По характеру геологічних процесів і палеогеографічної обстановки До. п. майже на всій земній кулі підрозділяється на два етапи: перший з них охоплює ранній карбон, другий, — середній і пізній. На обширних площах геосинкліналей середнього палеозою у зв'язку з герцинським ськладкообразованієм морський режим після раннього карбону змінився на континентальний. На З.-В.(північний схід) Азії, Східно-європейській і Північно-американській платформах море місцями захопило недавно виниклі ділянки суші. До. п. належить до талассократічеських: величезні простори в межах сучасних материків були покриті морем. Занурення і викликані ними трансгресії відбувалися на протязі До. п. неодноразово. Найбільші трансгресії сталися в 1-ій половині періоду. У ранньому карбоні море покривало Європу (виключаючи Скандинавію і прилеглі райони), велику частину Азії, Північної Америки, крайній Захід Південної Америки З.-З.(північний захід) Африки, східна частина Австралії. Моря були переважно дрібними з багаточисельними островами. Найбільшим єдиним масивом суші була Гондвана. Помітно менший масив суші тягнувся від Скандинавії через північну частину Атлантики, Гренландію і Північну Америку. Сушею була також центральна частина Сибіру між рр. Оленою і Єнісеєм, Монголією і морем Лаптевих. До середнього карбону море залишило майже всю Західну Європу, Західно-сибірську рівнину, Казахстан Середній Сибір і ін. райони.
В 2-ій половині До. п. в зонах герцинського орогенезу (Тянь-шань, Казахстан, Урал, північно-західна частина Європи, Східна Азія, Північна Америка) піднялися гірські хребти.
Клімат материків був всіляким і змінювався від століття до століття. Загальною межею його була висока вологість тропічного, субтропічного і помірного поясів, що сприяло широкому поширенню на всіх материках лісової і болотяній рослинності. Накопичення рослинних залишків, переважно в торф'яниках, привело до утворення багаточисельних вугільних басейнів і родовищ.
Прийняте виділення наступних фітогеографічеських областей, Еврамерійськой, або Вестфальськой (тропічною і субтропічною), Ангарською, або Тунгуською (позатропічною), Гондванськой (помірного клімату). Клімат Еврамерійськой області до кінця До. п. став сухішим, місцями субарідним. Останні області зберегли свою високу вологість не лише до кінця До. п., але і в пермському періоді. Найбільша вологість і оптимальні умови для торфонакопленія (вугленагромадження) в Еврамерійськой області були: у Великому Донбасі в кінці раннього, в середньому карбоні, в Західній Європі — в намюре — вестфале, в Північній Америці — в середньому і верхньому карбоні, в Казахстані — в пізньому візі — середньому карбоні. На півдні Ангарської області (Кузбас і ін. западини) інтенсивне зростання торф'яників відбувався з середнього карбону, а в Гондване — з пізнього карбону до кінця пермі. Сухий клімат в До. п. був характерний лише для обмеженої території. Наприклад, в турнейський століття одна із зон арідного клімату протягувалася від Південного Казахстану через Тянь-шань до Тарімському масиву. Западини, що відрізнялися в це століття сухим кліматом. протягувалися від Казахстану до Сибірського плоскогір'я і нізовьев р. Олени. Сильна і довготривала арідизація клімату настала в башкирському столітті і тривала до пермі-тріаса в Казахстані, в районах від Тургайськой до Тенізськой і Джезказганськой западин; тут утворилися мідні руди.
В турнейський століття екватор (за палеомагнітними даними А. Н. Храмова) тягнувся через Чорне море і Скандінавський півострів, з візейського століття до пізнього карбону він проходіл від Балканського півострова на З.-З.(північний захід) Європи. Північний полюс в середньому і пізньому карбоні розташовувався мабуть, до С. від гирла р. Олени. Різко виражені кліматичні контрасти між різними поясами встановлюються з середнього — пізнього карбону. З середнього карбону частина території СРСР к В. від лінії озера Балхаш — гирло р. Єнісей відрізнялася від розташованої західніше частини помірним кліматом. На це вказує характер флори і морської фауни. Лише Сихоте-Алінь, як і майже вся зарубіжна Азія (виключаючи Монголію), належав до поясу тропічного і субтропічного клімату. На материку Гондвани (у Австралії, в Антарктиді) в середньому — пізньому карбоні періодично виникав клімат, що сприяв заледенінню.
Магматична діяльність виявлялася у вигляді виявлень і інтрузій в геосинкліналях — Уральською, Тянь-Шанськой, Казахстанською, Монголо-охотськой і багато інших, — на території Західної Європи, зарубіжної Азії, Північної і Південної Америки, на Ст Австралії. До. п. — один з періодів найбільш сильної магматичної (у особливості інтрузивної) діяльності, що тісно пов'язане з апогеєм герцинського орогенезу.
Органічний світ . На самому початку періоду у флорі переважали дрібнолисті плауновідниє (Lepidodendropsis, Sublepidodendron і ін.), голосеменниє папоротеподібні (птерідосперми), примітивні членістостебельниє і папоротеподібні (в основному прапапоротникі). Ще в ранньому карбоні на зміну примітивним плауновідним прийшли великі деревовидні Lepidodendron і Sigillaria, такі, що особливо широко поширилися в середньому карбоні. У тропіках (Еврамерійськая область) в середньому карбоні панували ліси з високостовбурних плауновідних з великою кількістю птерідоспермов (Neuropteris, Mariopteris, Alethopteris) і ін. папоротей, каламітів і клінолістников ( мал. 1 ). Північніше (Ангарська область) в ранньому карбоні панували плауновідниє, а в середньому — пізньому карбоні — кордаїти і папоротевидні. У області Гондванськой в цей час, мабуть, вже була розвинена так звана глоссоптерісовая флора, особливо характерна для пермі. У фітогеографічеських областях помірного клімату спостерігався порівняно поступовий розвиток флори від среднекаменноугольной епохи до ранньої пермі. Навпаки, в тропіках в пізньому карбоні місцями під впливом арідизації клімату сталася корінна зміна рослинності болотистих низовин. Головними групами рослин стали птерідосперми і деревовидні папороті. На піднесених місцях поширилися хвойні.
Морить До. п. рясніли синезеленимі водоростями (Beresella, Ungarella, Donezella і ін.), в прісних водах — зелені водорослі-углеобразователі Pila, Reinschia.
Тваринний світ До. п. вельми всілякий ( мал. 2 ). У морях були широко поширені форамініфери, що випробували швидкі еволюційні зміни на протязі До. п. і що дали багато десятків пологів і тисячі видів. Найважливішим для стратіграфії є надсемейство фузулінід : у нижньому карбоні — Eostaffela, в середньому карбоні — пологи Fusulina, Fusulinella і ін., у верхньому карбоні — Triticites і ін. Серед кишечнополостних все ще переважали ругози (Caninia, Dibunophyllum, Lithostrotion і ін.), табуляти (Syringopora і ін.), строматопороїдєї. Були всілякі молюски (двостулкові, брюхоногие), швидко еволюціонуючі головоногі аммоноїдєї, особливо важливі для зіставлення видалених розрізів (у нижньому карбоні різні види Goniatites, Eumorphoceras, в середньому Gastrioceras, у верхньому Uddenites і ін.), а також наутілоїдєї . Деякі двостулкові (Carbonicola, Anthracomya і ін.) існували в сильно опріснених лагунах і дельтах, що дозволяє використовувати їх для стратіграфії вугленосних товщ. У дрібних морях були широко поширені плеченогие, особливо загони Productida і Spiriferida. У ранньому карбоні (візейський століття) в Підмосков'ї, на Уралі, Тянь-шані рясніли великі толстораковінниє Gigantoproductus, сильно мінливі, такі, що жили банками Striatifera і ін., в середньому і пізньому карбоні — багаточисельні види роду Choristites. Деякі ділянки морського дна були особливо сприятливі для розвитку моховаток; переважали представники сімейства Fenestellidae (пологи Polypora, Fenestella, Archimedes). Всілякі членистоногі. Ще продовжує існувати трилобіт, хоча і в невеликій кількості. Задоволено багато різних груп остракод. З голкошкірих рясно розвивалися морські лілії, члеників яких складають цілі прошарки в товщах вапняків, подекуди часто зустрічаються залишки морських їжаків рідкі бластоідеї.
Значну еволюційну дорогу прошлі різні класи хребетних, особливо риби (морські і прісноводі). Розвиваються кісткові риби, акуловиє (Cladodus Stenacanthus і ін.). На суші панували амфібії, стегоцефали; рептилії були ще рідкими. Знайдені залишки багаточисельних комах (поденки, бабки, таргани), деякі з них досягали гігантських розмірів.
Біогеографічне районування. Фітогеографічеськие області — Ангарська, або Тунгуська (Сибір, Східний Казахстан, Монголія), і Еврамерійськая (Північна Америка, Європа, Північна Африка, Анатолія, Кавказ, Центральний Казахстан, Середня Азія, Китай, Південно-східна Азія), виділяються починаючи з раннього карбону; в кінці раннього карбону відособляється область (Південна Америка, Південна Африка, Індія, Австралія, Антарктида) Гондванськая, а з пізнього карбону з Еврамерійськой області виділяється Катазіатськая область (Китай, Південно-східна Азія). У всіх схемах зоогеографічного районування виділяються північна позатропічна область (Північна Азія і частина Арктики), південна позатропічна область (Австралія, частина Південної Америки) і розташована між ними тропічна область, в яку входив Тетіс. В межах цих областей, яким привласнюються різні назви, виділяється декілька провінцій.
Відкладення До. с. в СРСР. Серед широко поширених в СРСР відкладень До. п. розрізняються два основні типи розрізів і формацій — платформений і геосинклінальний. Платформений тип — на Східно-європейській платформі і в Східному Сибіру — в Тунгуській западині. Геосинклінальний тип — в Донбасі, на Кавказі, Уралі, в Тянь-шані, Казахстані.
Розріз До. с. в Донецькому басейні є класичним по облиште, відмінній голій, великій кількості і різноманітності палеонтологічних залишків. Нижній карбон тут виражений вапняками, середній і верхній — потужною (6—12 км. ) вугленосною товщею: шарами глинистих порід, що чергуються, піщаників, вапняків і пластами вугілля. Цікаві малопотужні розрізи До. с. на Східно-європейській платформі, різнотипні товщі всіх трьох відділів До. с. на Уралі, в Тянь-шані, Казахстані, на Алтаї, в басейні Коваля, в Тунгуській западині, в хребті і Забайкаллі Верхоянськом. Під товщами молодших відкладень До. с. вистилає всю центральну і східну частини Східно-європейської платформи (і Дніпровсько-донецьку западину), значну частину Західно-сибірською і Туранськой плит, великі площі в Тунгуській западині і територію к В. від р. Олени. У Московській синеклізі знаходяться стратотіпи московського і гжельського ярусів, на Уралі — башкирського ярусу.
корисні копалини До. с.: кам'яний і бурий вугілля утворюють на всіх материках ряд басейнів і родовищ, приурочених до герцинським краєвих прогинів і внутрішніх западин. У СРСР басейни: Донецький (кам'яне вугілля), Підмосковний (буре вугілля), Карагандинський (кам'яне вугілля), Коваль і Тунгуський (вугілля До. с. і пермської системи); родовища України, Уралу, Північного Кавказу і ін. У Центральній і Західній Європі відомі басейни і родовища Польщі (Силезія), ГДР(Німецька Демократична Республіка) і ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) (Рур), Бельгії, Нідерландів, Франції, Великобританії; у США — Пенсільванський і ін. басейни. ДО ДО. п. приурочено багато нафтових і газових родовищ (Волго-уральська область, Дніпровсько-донецька западина і ін.). Відомо також багато родовищ руд заліза, марганцю, міді (найбільше — Джезказганськоє), свинцю, цинку, алюмінію (боксити), вогнетривких і керамічних глин.
Літ .: Іванова Е. А., Хвор острови І. Ст, Стратіграфія середнього і верхнього карбону західної частини Московської синеклізи, «Тр. Палеонтологічного інституту АН(Академія наук) СРСР», 1955, т. 53, кн. 1; Атлас літолого-палеогеографічеських карт Російської платформи і її геосинклінального обрамлення [і пояснювальна записка], ч. 1, М., 1960; Міклухо-Маклай А. Д., Верхній палеозой Середньої Азії, Л., 1963; Атлас палеогеографічних карт СРСР. Кам'яновугільний період. [Карти і пояснювальна записка], М., 1965; Геологія вугленосних формацій і стратіграфія карбону в СРСР, М., 1965 (Міжнародний конгрес із стратіграфії і геології карбону, 5 сесія, Париж, 1963); Атлас літолого-палеогеографічеських карт СРСР, т. 2, М., 1969; Геологічна будова СРСР, т. 1, М., 1968; Проблеми стратіграфії карбону, М., 1970 (Праці Міжвідомчого стратиграфічного комітету СРСР, т, 4).
