книги / Региональная геология России (краткий курс)

Комплексом–индикатором з о н с п р е д и н г а являются так называемые офиолиты, в состав которых входят (снизу вверх): перидотиты, габбро, базальты, кремнистые породы и тонкозернистые пелагические известняки. Офиолиты, как правило, залегают в виде крупных аллохтонных пластин, надвинутых одна на другую или на совсем инородные комплексы. Часто они очень сильно тектонизированы, превращены в поло-

сы серпентинитового меланжа. Поэтому необходимо разли-

чать время формирования самих офиолитовых комплексов в зонах спрединга и время их перемещения в верхние этажи земной коры и включения в состав складчатых поясов. И если сами офиолиты – это индикаторы океанических зон спрединга,

то офиолитовые пластины, офиолитовые пояса и полосы серпентинитового меланжа маркируют швы или зоны столкнове-

ния (коллизии) континентов (и иных блоков коры), отмечая собой следы замкнувшихся океанов.

З о н а с у б д у к ц и и (поддвига) литосферных плит характеризуется закономерной сменой геологических комплексов, как осадочных, так и вулканических, по мере движения от глубоководного желоба к тыловым частям вулканических дуг. Во фронтальной части непосредственно от желоба до нижней ступени, на глубинах 4–6 км, заключен аккреционный клин, состоящий из тектонических чешуй, надвинутых в сторону желоба. Тектонические чешуи слагаются породами фундамента островной дуги (очень часто породами офиолитовых комплексов) или континентальной окраины, перекрытых чехлом тектонизированных осадков. Осадки на поддвигаемой океанической плите при малой мощности (до 300–400 м) уходят в зону субдукции, а при большой мощности часть осадочного чехла «соскребывается» и включается в аккреационный клин, образуя внешнюю невулканическую дугу, воздымающуюся выше уровня моря. В этих случаях обнажаются сложные хаотические комплексы, состоящие из блоков различных пород, погруженных в серпентинитовый меланж либо в обвально-оползневые отложения – олистостромы. Такого рода комплексы называют

субдукционным меланжем. Они являются четкими индикато-

рами зон субдукции.

41

Таким образом, присутствие офиолитов и субдукционных комплексов является индикатором исчезнувших океанов. Изучая геологические комплексы, можно выявить все элементы островных дуг и активных континентальных окраин. Ширина каждого структурного элемента равна 50–100 км, т.е. они могут составлять такие полосы внутри складчатого пояса, которые по обычной терминологии обозначаются в качестве гео-

синклинальных прогибов и геоантиклинальных поднятий.

Как видно на любой обзорной геологической карте [14, 15], континентальная часть территории России состоит из мозаики разновеликих древних блоков, «спаянных» складчатыми поясами в единый континент. Эта картина является общепризнанной и обычно трактуется как результат раздробления единого континента с образованием геосинклинальных поясов и последовательного разрастания платформ за счет «припаивания» все более молодых складчатых сооружений. В соответствии с плитно-тектонической интерпретацией платформы континенты действительно разрастаются за счет складчатых поясов, но они (платформы) первоначально могли находиться далеко друг от друга, а складчатые пояса возникали на месте прежних океанов.

Теория тектоники литосферных плит впервые в истории геологии носит глобальный характер, поскольку касается всех областей земного шара и позволяет научно объяснить целый ряд важнейших геологических явлений, носивших до того чисто умозрительный характер. Например, воссоздать картину раскрытия Атлантического и Индийского океанов, которое продолжается и в наши дни со скоростью около 2 см в год, реконструировать процесс распада последнего суперматерика Пангеи-2, существование которого в 1912 г. впервые предсказал выдающийся немецкий геофизик Альфред Вегенер – автор гипотезы дрейфа материков, трансформировавшейся ныне в концепцию новой глобальной плитотектоники.

Эта концепция уже давно используется геологами, в особенности за рубежом, для решения практических задач, связанных с поиском месторождений различных полезных ископаемых. Так, исходя из идеи раскола первоначально единых материков, можно прогнозировать продолжение рудных поя-

42

сов и провинций с края одного континента на другой. Границы поглощения, выраженные зонами субдукции или обдукции, обладают обычно медно-порфировым и медно-колчеданным оруденением.

Но особенно плодотворно концепция тектоники литосферных плит используется при поиске месторождений нефти и газа. В США, например, только за счет разбуривания поднадвиговых зон Аппалачей и Скалистых гор, которые в прошлом являлись зонами субдукции и обдукции, было приращено около 6 млрд тонн углеводородов. В целом же, по подсчетам О.Г. Сорохтина, за последний миллиард лет в зонах субдукции могло обращаться не менее (2–3)1021 тонн углеводородов, что более чем в тысячу раз превышает выявленные геологические запасы нефти и газа.

Несмотря на важные завоевания в области геологических знаний, концепцию глобальной тектоники плит все же нельзя считать окончательно разработанной и переросшей в стройную научную теорию. Рядом исследователей (В.В. Белоусов, А.Л. Яншин, П.Н. Кропоткин, Е.Е. Милановский и др.) в ее адрес высказываются критические замечания, следовательно, требуется дальнейшее развитие и совершенствование ее основных положений.

Тем не менее мы, по-видимому, находимся в преддверии возникновения новой всеобъемлющей геодинамической концепции – глубинной геодинамики, которая воплотит в себя все то лучшее, что выработала геологическая наука на протяжении многих лет, в том числе и относительно молодое свое творение – тектонику литосферных плит, как это правильно подмечено академиком В.Е. Хаиным.

Контрольные вопросы

1.Как классифицируются тектонические структуры?

2.Какие крупные тектонические структуры выделяются

влитосфере? В пределах континентов и океанов?

3.Назовите основные структурные элементы континентальных и океанических орогенов.

4.Что представляют собой континентальные платформы? Перечислите наиболее типичные платформенные формации.

43

5.Какие главные литосферные плиты вы знаете?

6.Что является границами литосферных плит?

7.Какие геологические процессы происходят на границах литосферных плит?

8.Назовите и охарактеризуйте комплексы–индикаторы зон спрединга, коллизии и субдукции.

9.Каково практическое значение концепции новой глобальной плитотектоники?

ГЛАВА 4 ПРИНЦИПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ

ЗЕМНОЙ КОРЫ МАТЕРИКОВ

Под тектоническим районированием понимается выделение разномасштабных участков литосферы на основе различий в их историко-геологическом развитии, структурно-морфоло- гических особенностях, вещественном составе или других признаков.

Развитие тектонической картографии обычно базировалось на изучении геологии континентов, поэтому существующие принципы и методы тектонического районирования созданы в основном применительно к этим структурам литосферы. Лишь в последние два десятилетия делаются попытки проводить тектоническое районирование дна Мирового океана.

В настоящее время при тектоническом районировании континентов сформировалось четыре основных принципа: 1) районирование по возрасту главной (завершающей) складчатости, 2) по типам тектонического развития (режима), 3) по типам эндогенных режимов, 4) по структурно-вещественным признакам минеральных масс.

Общепринят и наиболее широко распространен способ выделения крупных геотектонических областей по возрасту главной или завершающей складчатости, т.е. по времени начала орогенного этапа, завершающего геосинклинальное развитие области.

Принцип, положенный в основу такого районирования, был намечен в работах таких известных ученых, как Э. Зюсс, Э. Арган, и в дальнейшем детально разработан в исследовани-

44

ях А.Д. Архангельского, Н.С. Шатского, А.Л. Яншина, Н.П. Хераскова, А.А. Богданова, М.В. Муратова, В.Е. Хаина

идругих геологов.

Всоответствии с этим принципом в пределах материков выделяются разновозрастные складчатые области. Он особенно удобен при анализе больших территорий в сравнительно мелком масштабе. Например, по этому принципу составлена «Тектоническая карта Евразии» [16].

Для тектонического районирования разрез земной коры, доступный для непосредственного изучения, расчленяют пре-

жде всего на структурно-формационные комплексы, разделен-

ные поверхностями крупных угловых несогласий. Каждый комплекс анализируют с точки зрения его структурной ха-

рактеристики и формационного содержания для выяснения его соответствия одному из главных типов тектонических режимов: геосинклинальному, орогенному или платформенному.

Признаки тектонических комплексов и соответст-

вующих им режимов [4]. Геосинклинальный комплекс: 1) пре-

имущественно морской глубоководный тип осадков; 2) линейность структурных форм и тел осадочных формаций; 3) высо-

кая степень дислоцированности слоев; 4) резкие изменения в мощностях и вещественном составе осадочных и вулканических формаций вкрест простирания складчатых структур; 5) повышенный метаморфизм пород, указывающий на повышенную проницаемость коры; 6) насыщенность разреза телами магматических пород; 7) наличие толщ и структурных форм, сформировавшихся в условиях резко расчлененного подводного рельефа и высокой сейсмичности; 8) специфический набор осадочных и магматических формаций-индикаторов: кремни- сто-сланцевых, яшмовых, аспидных, флишевых, спилитодиабазовых и некоторых других, а также офиолитовых ассоциаций пород.

Орогенный комплекс: 1) широкое распространение континентальных отложений, образовавшихся в условиях расчлененного горного рельефа; 2) наличие озерных, лагунных осадков, накопившихся в условиях повышенной или пониженной солености; 3) преимущественно брахиформный глыбовый тип тектонических структур с неравномерной деформированно-

45

стью слоев; 4) наличие толщ и структурных форм, образовавшихся в обстановке высокой сейсмичности; 5) наличие крупных одновозрастных гранитных массивов; 6) молассовый тип формаций.

Платформенный комплекс: 1) широкое распространение морских мелководных, наземных и лагунных осадков, кор выветривания и продуктов их переотложения; 2) выдержанность на больших площадях вещественного состава и мощности отложений; 3) отсутствие метаморфизма осадков; 4) из магматических комплексов характерны траппы и массивы щелочных пород; 5) крупные структурные формы с очень пологим наклоном слоев; 6) специфический набор осадочных формаций, среди которых формациями-индикаторами являются формации писчего мела, глауконитовых кварц-аркозовых песчаников и глин с желваковыми фосфоритами, глинисто-опоковых, каолиновых глин и кварцевых песков и ряд других.

Сравнение стратиграфических объемов геосинклинального, орогенного и платформенного комплексов в конкретном районе с объемами структурных комплексов в областях, принятых в качестве эталонов (тектонотипов), позволяет установить принадлежность района к областям байкальской, сала-

ирской и каледонской, герцинской, среднемезозойской (киммерийской), позднемезозойской (ларамийской) и кайнозойской

(альпийской) складчатостей, завершивших геосинклинальное развитие соответственно: к началу палеозоя, в раннем палеозое, в конце палеозоя, в середине мезозоя, в конце мезозоя, в неогене (рис. 4.1).

При тектоническом районировании подробно анализируются состав, строение и возрастной объем верхнего, наиболее молодого комплекса, обнаруживающего признаки геосинклинального развития. Более древние структурные комплексы объединяются в «комплекс основания», на котором заложилась данная геосинклинальная система. В роли комплекса основания может выступать кора океанического типа, т.е. непосредственно базальтовый слой.

Обычно наиболее молодой геосинклинальный комплекс, если он определяет структурный план территории,

считают «главным геосинклинальным комплексом». Все что его

46

древний структурный комплекс. Тектоническое районирование всегда проводится в соответствии с возрастом «главного» комплекса.

Нередко в разрезе складчатой области между типично геосинклинальным с завершающим его орогенным комплексами и типично платформенным чехлом выделяются толщи, спорные по оценке их тектонической природы, обладающие

водних случаях явными признаками платформенных, в других – орогенных.

Всвязи с этим появляются определенные трудности при установлении границы между фундаментом и чехлом, что побудило некоторых исследователей выделять такие толщи в ка-

честве «переходного» или «промежуточного» комплекса. Так,

всостав переходного комплекса эпигерцинских платформ включают красноцветные отложения перми и триаса. Однако ряд ученых (А.Л. Яншин, Р.Г. Гарецкий, А.Е. Шлезингер и др.) считают нецелесообразным выделение «переходного» комплекса.

Анализ стратиграфических объемов геосинклинальных и орогенных комплексов в складчатых сооружениях позволяет районировать геосинклинальные складчатые пояса и изображать их на тектонических картах различными условными знаками.

Контрольные вопросы

1.Какие принципы кладутся в основу тектонического районирования земной коры материков?

2.Перечислите признаки тектонических комплексов (геосинклинальных, орогенных, платформенных) и соответствующих им режимов.

ГЛАВА 5 ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

Схема расположения древних платформ и складчатых поясов Евразии приведена на рис. 5.1.

На территории России выделяются две древние платформы (кратоны) с дорифейским фундаментом: Восточно-Евро-

48

пейская, являющаяся тектонотипом подобных структур, и Си-

бирская (рис. 5.2).

Разновозрастные складчатые сооружения, разделяющие Восточно-Европейскую и Сибирскую платформы, входят в со-

став обширного Урало-Монгольского (Урало-Охотского, или Центрально-Азиатского) складчатого пояса, имеющего форму полумесяца с выпуклостью, обращенной к юго-западу.

Рис. 5.1. Схема расположения складчатых поясов Евразии (по М.В. Муратову, с дополнениями): 1 – древние платформы (ВЕП – ВосточноЕвропейская, СП – Сибирская), 2 – складчатые подвижные пояса

Южнее Восточно-Европейской платформы расположены структуры Средиземноморского складчатого пояса, протя-

гивающиеся субширотно через Восточные Карпаты – Крымский полуостров, Кавказский перешеек, территорию КараКумов в пределы Памира.

49