Осадочные формации плитного чехла и эволюция структурного плана платформ
Осадочные формации платформ в целом отличаются от формаций подвижных поясов отсутствием или во всяком случае слабым развитием, с одной стороны, глубоководных и, с другой стороны, грубообломочных континентальных осадков. Лишь скорее в виде исключения на плитах встречаются черносланцевые толщи типа верхнедевонского доманика Русской и Тимано-Печорской плит, сибирского верхнекембрийского «доманика», верхнеюрской баженовской свиты Западной Сибири, черных сланцев среднего палеозоя плиты Мидконтинента Северной Америки. Все эти образования возникли в условиях некомпенсированного прогибания при глубине моря в несколько сотен метров, в то время как глубина накопления типичных осадков платформенного чехла обычно не превышала 50 м и лишь местами достигала 100 м.
Поскольку платформенное осадконакопление протекало в континентальных или очень мелководных условиях, на него существенное влияние оказывала климатическая обстановка. Вследствие этого характер отложений, слагающих крупные формационные ряди отдельных этапов (циклов) развития плитного чехла, заметно различается, и эти ряды приходится рассматривать раздельно . Однако формации, занимающие одинаковое положение в этих рядах, имеют достаточно много общего и характеризуют одни и те же фазы тектонического развития.
В основании формационных рядов чехла обычно залегают континентальные обломочные формации: серо-, красно- или пестро-цветные бескарбонатные, с каолиновым цементом — продуктом размыва коры выветривания, иногда с лимническими углями в условиях гумидного климата (красная окраска характерна для тропических условий, серая — для умеренных), а также красноцветные с карбонатным цементом, нередко гипсоносные — в аридном климате. С началом морокой трансгрессии на смену континентальным формациям сначала приходят паралические или лагунные: соответственно сероцветная паралическая угленосная в гумидном и гипсосоленосная эвапоритовая — в аридном климате. Как отмечалось выше, особенно мощные эвапориты, нередко включающие не только каменную, но и калийные соли, накапливаются в авлакогенах, например в Днепровско-Донецком, и в глубоких синеклизах типа Прикаспийской или Среднеевропейской. По мере дальнейшего развития трансгрессии эти формации перекрываются трансгрессивными терригенными формациями — в гумидном климате кварцево-песчаной с глауконитом и фосфоритами, а в аридном — пестроцветной песчано-глинистой, иногда с гипсом.
В фазу максимальной трансгрессии, когда внутренние источники сноса — щиты, массивы, вершины антеклиз — перекрываются морем, преобладание получают карбонатные формации — гумидные мергельно-известняковые (в мелу и палеогене формация писчего мела и мелоподобных мергелей) и аридные — преимущественно доломитовые. В отдельных более глубоких впадинах и, в частности, в авлакогенах в условиях дефицита материала отлагаются темные, обогащенные органическим веществом минерально-сланцевые толщи «доманикового» типа; зоны их накопления нередко окаймляются рифовыми постройками авандельтового происхождения . Трансгрессия в конце концов сменяется регрессией и начинается обратная последовательность формаций, завершающаяся снова континентальными, в холодном климате покровно-ледниковыми (квартер Северного полушария, неоген — квартер Южного) формациями. Последние могут находиться и в основании ряда, например в верхах карбона — низах перми южных, гондванских платформ. Во внеледниковых областях ледниковая формация замещается лёссовой.
На протяжении плитной стадии, которая на древних платформах длилась 500—600 млн лет, их структурный план претерпевал неоднократные изменения. Эти изменения были приурочены в основном к границам циклов и подчинялись закономерности, впервые установленной для Русской плиты А. П. Карпинским и оказавшейся справедливой для всех других платформ.
Рассматривая в целом факторы развития и эволюции структуры платформ, приходим к заключению, что оно определялось как внутренними, так и внешними факторами. К внутренним факторам относятся разогрев и охлаждение литосферы платформ. Разогрев происходил в эпохи существования суперконтинентов — в раннем рифее, в позднем палеозое — раннем мезозое и в более короткие эпохи активизации, в частности в девоне. Для него были особенно благоприятны периоды замедленного движения литосферных плит, в состав которых входили те или иные платформы. Следствием разогрева являлось растяжение, приводившее к образованию рифтов и к магматизму — базальтовому и щелочно-базальтовому. В промежуточные эпохи охлаждения литосферы платформы испытывали нарастающее погружение, над авлакогенами формировались синеклизы, в чехле развивалась отраженная складчатость. Н. С. Шатский полагал, что эта тенденция вообще господствует на платформах и что щиты и антеклизы являются остаточными формами, отстававшими от синеклиз в процессе общего погружения. Некоторые факты — обилие перерывов в осадконакоплении, проявления интрузивного магматизма на щитах и антиклизах — показывают, что это не так или во всяком случае не совсем так и что положительные структуры платформ испытывают активный подъем.
30 Платформенный магматизм. Этапы развития платформ
Несмотря на то что платформенные вулканиты по объему составляют менее 10% общего объема фанерозойских вулканитов, известных в пределах современных континентов, сам по себе и особенно по своему минерагеническому значению платформенный вулканизм и вообще магматизм представляют достаточно важное явление, а платформенные магматиты обладают вполне определенной спецификой.
Наиболее широко распространенной на платформах магматической ассоциацией является трапповая ассоциация. Она состоит из занимающих огромные площади (нередко более 1 млн км2) покровов толеитовьгх платобазальтов, извержения которых носили в
основном линейный характер с отдельными вулканическими цент
рами вдоль разломов.
Континентальные толеитовые базальты отличаются от срединно-океанских несколько повышенным содержанием щелочей, особенно К2О, связанным с ассимиляцией континентальной коры. Встречаются также покровы ультраосновных (пикриты) и субщелочных пород. Интрузивная трапповая формация состоит из силлов и даек долеритов, габбро-долеритов и габбро-диабазов, из которых первые достигают мощности 200—300 м. Любопытно, что по наблюдениям С. А. Куренкова, в Тунгусской синеклизе дайковые комплексы отчасти напоминают офиолитовые комплексы даек, отличаясь менее регулярным строением. Следовательно, здесь шел процесс рассредоточенного растяжения, в известной мере аналогичный рассеянному спредингу задуговых бассейнов. Распространение трапповой ассоциации во времени совпадает с периодами начала распада суперконтинентов — во-первых, с рифеем и вендом. И во вторых, с поздним палеозоем и мезозоем. Во втором периоде трапповая ассоциация обнаруживает наибольшую связь с распадом Гондваны; она проявлена в поздней перми восточных Гималаев и юго-запада Южно-Китайской платформы, в позднем триасе — ранней юре Южной Африки, Антарктиды и Тасмании, в поздней юре — раннем мелу Южной Америки, Южной Африки и Индостана, в верхах мела — низах палеогена западного Индостана, Йемена и Эфиопии. Почти все эти траппы в настоящее время обнаруживаются по разные стороны молодых океанов — Атлантического, Индийского, хотя первоначально их выходы составляли сплошные ареалы. В Северном полушарии крупнейшим является трапповое поле Тунгусской синеклизы и южного Таймыра в основном раннетриасового возраста; кроме того, нижнемеловые траппы довольно широко распространены в Африке, а близкие к траппам вулканиты конца мела — начала палеогена — на крайнем севере Атлантики (Брито-Арктическая провинция).
Трапповой ассоциации уступает по распространенности щелочно-базальтовая. Пространственно и во времени они нередко связаны одна с другой, например в Сибири и Восточной Африке. Источник магмы этой ассоциации лежал на большей глубине в мантии, чем трапповой. Она состоит из эффузивной и интрузивной формаций; первая представлена главным образом трахибазальтами с широкой гаммой дифференциатов — от ультраосновных до кислых, в частности фонолитов. Интрузивная формация выражена кольцевыми плутонами ультраосновных и щелочных пород до нефелиновых сиенитов, щелочных гранитов и карбонатитов включительно. В поперечном сечении они имеют форму вложенных одна в другую воронок, при этом возраст пород омолаживается к центру плутона и в этом же направлении повышается их основность и щелочность. Как показывает пример кольцевых плутонов Египта и Судана, а также некоторых других, их формирование может длиться десятки и даже более 100 млн лет.
Эффузивная и интрузивная щелочно-базальтовые формации нередко обособлены друг от друга. Эффузивная формация тяготеет в своем распространении к рифтам и палеорифтам — авлакогенам, а в общем занимает повышенные участки залегания платформенного фундамента, в то время как трапповая ассоциация занимает синеклизы, представляющие, вероятно, огромные вулканотектонические депрессии, структуры проседания. Во времени щелочно-базальтовая формация либо предшествует платобазальтовой, либо следует за ней. Очевидно, платобазальты изливаются в кульминационные эпохи магматической активности, когда очаги плавления достигают наименьших глубин, а само плавление приобретает наибольший масштаб.
Знаменитая своей алмазоносностью кимберлитовая интрузивная формация родственна щелочно-базальтовой и встречается в виде трубок вдоль разломов и особенно в узлах их пересечения, в межрифтовых пространствах Основные районы развития кимберлитовой формации — Сибирская платформа, Южная и Западная Африка. Кимберлитовая формация — это самая глубинная магматическая формация континентов, ибо алмазы образуются на глубинах не менее 150—200 км, но и эта цифра не превышает мощности континентальной литосферы. Надо полагать, что глубинные магматические очаги возникали под континентами в древних ослабленных зонах литосферы (древние сутуры и т. п.) под влиянием разогрева еще более глубокой мантии и поступления из нее флюидов и их метасоматического воздействия в эпохи распада суперконтинентов и (или) относительно стабильного положения соответствующих литосферных плит.
31Области внутриконтинентального орогенеза. общая характеристика ?
Помимо орогенов — складчато-покровных горных сооружений, возникших в пределах основных подвижных поясов Земли, в зонах конвергенции главных литосферных плит, — существует значительное число горных сооружений, образованных в большем или меньшем удалении от этих зон, в пределах внутренних континентальных частей литосферных плит, т. е. во внутриплитной обстановке. Эти горные сооружения образуются без предварительной «геосинклинальной подготовки» в областях, которые перед тем более или менее длительное время развиваются в спокойном платформенном тектоническом режиме на зрелой континентальной коре и соответственно не характеризуются мощным морским осадконакоплением и подводным и островодужным вулканизмом. Их нередко в связи с этим именуют вторичными, или эпиплатформенными, орогенами в отличие от первичных, эпигеосинклинальных (термины предложены С. С. Шульцем в 1962 г.), а сам процесс начала их образования после относительного тектонического покоя называют тектонической активизацией (В. В. Белоусов).
Наиболее крупным в мире и типичным поясом внутриконтинентального орогенеза является Центральноазиатский пояс. Он включает горные сооружения Гиндукуша, Тянь-Шаня, Памира, Куньлуня, Наньшаня, Циньлина, Алтая, Саян, Прибайкалья, Забайкалья, Станового хребта. Многие из них не только не уступают по своим размерам и высоте молодым, первичным орогенам Альп, Кавказа и других, но их превосходят — отдельные вершины Тянь-Шаня, Памира, Куньлуня достигают высоты более 7 км. Центральноазиатский пояс непосредственно примыкает с севера к Альпийско-Гималайскому поясу первичных орогенов и начал формироваться одновременно, а частично непосредственно вслед за ним, что указывает на общую причину их образования, равно как и то обстоятельство, что внутренняя структура Центральноазиатского пояса свидетельствует о происхождении в условиях горизонтального сжатия, ориентированного в меридиональном направлении.
Такую общую причину большинство современных исследователей усматривают в столкновении (коллизии) Индостанской и Евразийской континентальных плит, начавшемся в позднем эоцене, около 50 млн лет назад. Однако конкретный механизм вызванного этим процессом континентального горообразования остается дискуссионным.
Дополнительное освещение процесс внутриконтинентального орогенеза получил с позиций двухъярусной тектоники плит, учитывающей реологическую расслоенность литосферы.
Рассматривая пояс новейшего орогенеза центральной Евразии и северо-западной Африки в целом, т. е. включая и эпигеосинклинальные и эпиплатформенные сооружения, можно заметить, что Памирская дуга не единственная на его протяжении; другими дугами, выпуклыми к северу, являются Альпийско-Карпатская и Малокавказская. Все эти дуги связаны с воздействием на южное фанерозойское складчатое обрамление Евразии выступов и (или) отторженцев Гондваны, соответственно Пенджабского, Аравийского и Адриатического (Апулийского). В промежутке складчатые системы испытывают отклонение в обратном, южном, направлении и ветвление — виргацию. Такими виргациями являются Эгейская, Южно-Каспийская, Таджикская.
Возвращаясь к собственно Центральноазиатскому поясу, отметим, что его внутреннее строение характеризуется в самом общем плане чередованием горных сооружений и межгорных впадин.
Горные сооружения, сложенные комплексом сложнодислоцированных и частично метаморфизованных, пронизанных гранитами палеозойских и докембрийских образований, как правило, надвинуты на межгорные впадины и предгорные прогибы, выполненные мощными молассами. Эти молассы отличаются от моласс эпигеосинклинальных орогенов редуцированностью морских элементов и резким преобладанием континентальных, особенно в Центральноазиатском поясе. Как и в эпигеосинклинальных орогенах, наблюдается погружение моласс вверх по разрезу с появлением отложений ледникового происхождения и в аридном климате со сменой красной окраски серой. Мощность моласс достигает многих, иногда более десятка километров. Они обычно подстилаются образованиями платформенного чехла, вполне сходными с таковыми смежной неактивизированной части платформы. В Центральноазиатском поясе возраст этих платформенных образований мезозой — ранний палеоген; активизация и накопление моласс здесь начались в олигоцене.
Элементы внутренней структуры горных поднятий пояса по своему простиранию согласуются с простиранием слоев складчатого основания, но сам стиль этой структуры сильно варьирует в зависимости от таких факторов, как степень удаленности от источника тангенциальных напряжений, в случае Центральноазиатского пояса — от Пенджабского выступа Индийской плиты. В непосредственной близости от последнего, на Памире, где первичный, эпигеосинклинальный орогенез прошел в конце юры — начале мела, вторичный орогенез сопровождался интенсивными деформациями, вплоть до образования надвигов, шарьяжей и кливажа.
Совершенно очевидно, что все эти структурные и геоморфологические поднятия представляют продукт коллизии литосферных плит, несколько более удаленный от шва столкновения, чем первичные, эпигеосинклинальные орогены. Однако существуют и еще более удаленные, на расстояние в сотни километров, складчатые поднятия, отделенные от основных складчатых поясов пространствами субгоризонтального залегания платформенного чехла. О том, что и их образование связано с коллизией, свидетельствует параллельность их простирания основным складчатым поясам и совпадение времени их образования с главной эпохой деформаций последних. Как правило, эти поднятия возникают на месте ранее существовавших рифтов — авлакогенов — и являются, таким образом, результатом их инверсии. Причиной последней служит тангенциальный стресс, исходящий от прогонного пояса, т.е. от зоны коллизии, что подтверждается наблюдениями над современным напряженным состоянием коры, указывающими на повсеместно распространенное внутриплитное сжатие, ориентированное в направлении либо от срединно-океанских хребтов, либо от таких орогенов, как Альпы или Кордильеры.
Из сделанного обзора можно прийти к выводу, что в природе существует довольно большое разнообразие морфологических и генетических типов внутриплитных складчатых и нескладчатых поднятий, многие из которых представляют собой настоящие орогены, сравнимые по масштабу с новообразованными/первичными или эпигеосинклинальными. Наиболее крупные из них подобно последним непосредственно связаны с эффектом коллизии литосферных плит, другие представляют собой отдаленное следствие той же коллизии, третьи требуют особого объяснения, в частности в рамках представления о «горячих точках». В сумме эти внутриконтинентальные орогены занимают на современной поверхности Земли площадь, не меньшую, чем молодые, первичные орогены, что подчеркивает их значение.
32 Магматизм внутриконтинентальных орогенов
По степени и характеру проявления сопутствующей магматической деятельности эти орогены также достаточно разнообразны. Некоторые из них практически амагматичны; таковы все телеколлизионные поднятия и даже значительная часть периколлизионных, например Тянь-Шань; Алтай. Практически амагматичны периокеанские поднятия. Вероятно, это объясняется слабой проницаемостью литосферы в связи с наличием изолирующего слоя пластичной нижней коры. В других внутриконтинентальных орогенах мы находим более или менее обильные проявления базальтового или щелочно-базальтового вулканизма, иногда с более кислыми дериватами. Таким вулканизмом характеризуются Восточный Саян, Прибайкалье, Монголия в Центральноазиатском поясе, Центральный Французский и Богемский массивы в Западной и Центральной Европе, массивы Ахаггар и Тибести и некоторые другие в Северной Африке. Этот вулканизм, судя по составу ксенолитов, носит явно глубинный, мантийный характер.
Еще больший интерес представляет интрузивный, гранитоидный магматизм, распространенный в особенности в области мезозойского вторичного орогенеза Восточной Азии, от Станового хребта и Алданского щита на севере до Индокитая на юге и к востоку от линии, протягивающейся от Байкала к Малакке. Продукты этого магматизма часто называют апорогенными гранитоидам. Скорее они заслуживают названия телеорогенных, поскольку явно отдаленно связаны с воздействием подвижных поясов — в Восточной Азии широкая полоса этих гранитоидов мезозойского возраста окаймляет с запада Тихоокеанский пояс. Это наводит на мысль о связи их образования с далеким тылом пологой зоны субдукции, породившей краевой Восточно-Азиатский вулканоплутонический пояс. Петрохимически эти гранитоиды отличаются несколько повышенной щелочностью и имеют в основном коровое или мантийно-коровое происхождение.
Многочисленные относительно мелкие тела гранитоидов — монцонитов и др. — ларамийского возраста пронизывают район Восточных Скалистых гор, проникая и в смежную часть платформы. На плато Колорадо этот магматизм проявлен классическими лакколитами гор Генри. Этот плутонизм, вероятно, имеет то же происхождение, что и восточноазиатский. В обеих областях с гранитоидами данного типа связано важное промышленное редкометальное оруденение — руды олова, вольфрама, молибдена и др.
Заметим, что межгорные прогибы вторичных орогенов — Центральноазиатского, Скалистых гор — содержат значительные залежи нефти и газа, причем, что особенно интересно, в континентальных отложениях.
Внутриконтинентальный орогенез — распределение во времени
Когда в 40—50-е годы был первоначально установлен этот тип орогенеза, он казался свойственным лишь новейшему, олигоцен-четвертичному, этапу развития земной коры. Однако в дальнейшем оказалось, что такое представление неправильно и что проявления вторичного орогенеза неоднократно наблюдались и в геологическом прошлом. Свидетельством этого являются молассы, залегающие непосредственно на значительно более древнем складчатом основании или перекрывающем его чехле платформенного типа, а также «анорогенные» гранитоиды и проявления регионального метаморфизма и связанного с ним радиометрического «омоложения» пород.
Весьма показательными в этом смысле регионами являются Прибайкалье и Западное Забайкалье. Здесь на протяжении позднего протерозоя, палеозоя и мезозоя наблюдалось последовательное смещение зон геосинклинального осадконакопления, принадлежащих северной части Центральноазиатского подвижного пояса, на юг от Сибирского кратона и соответственное смещение зон первичного орогенеза. Вместе с тем в каждую очередную орогеническую эпоху — салаирскую, каледонскую, герцинскую, киммерийскую — проявления орогенеза не ограничивались зонами предшествующего геосинклинального осадконакопления, а распространялись на более северные районы, вплоть до южного края Сибирского кратона. Именно этим объясняется исключительное обилие разновозрастных гранитоидов в данном регионе. Здесь, по существу, надо говорить не о повторном, вторичном, а о неоднократно повторявшемся рекуррентном орогенезе.
На фоне общего тангенциального сжатия, испытывавшегося поясами этого орогенеза, в некоторых регионах могли происходить и обратные явления — растяжение и рифтогенез.
Таким образом, местные условия влияют на конкретную историю движений и деформаций того или иного региона; глобальный контроль проступает лишь как общая тенденция и проявляется через региональное. Можно сказать, что глобальные движения создают лишь канву, на которую наносится прихотливый и изменчивый региональный узор. Эта глобальная периодичность отчетливо выступает лишь при статистической обработке всего материала; ее, в частности, удалось выявить В. Е. Хаину и К. Б. Сеславинскому при полуколичественной обработке данных о различных проявлениях эпох повышенной эндогенной активности Земли в фанерозое, а В. Г. Чернову — при анализе распределения псефитов. Этот анализ подтверждает и реальность проявления циклов Бертрана — каледонского, герцинского. и др. — в глобальном масштабе.
Необходимо заметить наконец, что любой непрерывный процесс естественно заключает в себе предпосылки своей прерывистости, дискретности, ибо накопление количественных изменений неизбежно влечет за собой качественный скачок. Так, накопление напряжений в земной коре сменяется их разрядкой — землетрясением, накопление осадков на бровке шельфа — их сбросом мутьевым потоком по склону и т. п. Роль «спускового крючка» может играть как внутренний, имманентно присущий самому процессу фактор, так и внешний, например землетрясение по отношению к мутьевому потоку, причем внешний фактор может выступать в качестве причины определенной периодичности, ритмичности в проявлении прерывистости процесса.
38.Принципы тектонического районирования и тектонические карты, этапы развития тектонической картографии
Как указывалось в начале книги, «венцом» регионально-тектонических исследований служит составление тектонических карт, синтезирующих наши представления о структуре той или иной территории (акватории) и истории формирования этой структуры. Вместе с тем тектонические карты являются важнейшим вкладом тектонических исследований в практику, ибо представляют собой основу карт прогноза полезных ископаемых и инженерно-геологического районирования.
Этапы развития тектонической картографии
Первые попытки создания тектонических карт, вернее схем, относятся к концу XIX — началу XX в. Это были карты тектонических линий; на них показывалось простирание складок и разломов, характерное для той или иной складчатой системы или платформы. Считалось, что складчатым системам определенного возраста свойственно и определенное простирание, по крайней мере в пределах одного материка. Для тех регионов, которые еще не были изучены геологически, простирание складчатых систем отождествлялось с простиранием горных хребтов; так поступал, например, Э. Зюсс в отношении Центральной Азии. Карты тектонических линий разного возраста создавались до 50-х годов нашего столетия (схема Дж. Умбгрове для всего мира, 1947). К. ним относятся карты А. П. Карпинского (Европейская Россия) и В. А. Обручева (Сибирь).
Вторым этапом в развитии тектонического картографирования явилось выделение площадей, формирование складчатой структуры которых завершилось в одну из эпох складчатости, выделенных в 1887 г. М. Бертраном (каледонская, герцинская и др.). Тектоническое районирование Европы по этому принципу было впервые предпринято Э. Огом (1907), но наибольшую известность получила схема Г. Штилле (1924). В 1933г. были одновременно опубликованы три схемы тектонического районирования СССР: Д. В. Наливкина. М. М. Тетяева и А. Д. Архангельского — Н. С. Шатского. Последняя из них оказалась наиболее удачной, поскольку при ее составлении в качестве основного критерия был использован возраст лишь той складчатости, которая отвечает времени завершения геосинклинального развития и смены геосинклинального режима платформенным.
В 40—60-е годы в связи с накоплением данных геологического картирования, глубокого бурения (в основном нефтяного) и началом использования материалов региональных геофизических съемок и профилей происходит переход к третьему этапу — созданию обзорных тектонических карт отдельных крупных стран (СССР, США) и материков. По существу, первой картой этого типа явилась «Тектоническая карта СССР» масштаба 1:4 000 000 под редакцией Н. С. Шатского (1953), переизданная в 1956г. в масштабе 1:5000 000. «Тектоническая карта США» (1944), как и созданные по ее образцу «Тектоническая карта Канады» (1950) и «Тектоническая карта Австралии» (1961), были не столько тектоническими, сколько структурными. «Тектоническая карта СССР» явилась прототипом для первой «Международной тектонической карты Европы» (1964) под редакцией П. С. Шатского и А. А. Богданова. «Тектонической карты Евразии» (1966) под редакцией А. Л. Яншина и международных тектонических карт Северной Америки (1969), Африки (1968), Австралии (1971), Южной Америки (1978), карты Антарктиды (1980) и др.
При некотором различии в деталях легенды для складчатых горных сооружений и выступов фундамента платформ (щиты, массивы) ведущим оставалось районирование по возрасту главной (завершающей, «платформообразующей») складчатости с учетом смены формаций — геосинклинальных орогенными (молассы) — и появления гранитных батолитов. Однако этот метод оказался недостаточным для показа внутреннего строения складчатых сооружений. Их главный (завершающий) геосинклинальный комплекс на «Тектонических картах СССР» 1953 и 1956 гг. и на «Международной тектонической карте Европы» (1-е изд., 1964) для этой цели был подразделен на отдельные структурные этажи (обычно три) и особо выделен «комплекс основания» (доальпийский в альпийских складчатых системах, догерцинский — в герцинских и т. п.). Под структурным этажом, или ярусом (это синонимы), понимаются части складчатого комплекса, разделенные несогласиями. На «Тектонической карте СССР» масштаба 1:2 500 000 под редакцией Т. Н. Спижарского (1966) структурным этажам (ярусам) придан строго генетический смысл — они отвечают определенным стадиям развития геосинклинали и выделяются особо, т. е. в разных хронологических рамках для отдельных складчатых систем нашей страны.
Во втором издании «Тектонической карты Европы» вместо выделения структурных этажей применено расчленение складчатых комплексов по основным фазам деформаций, предшествующим завершающей складчатости. Эти фазы деформаций фактически соответствуют несогласиям, разграничивающим структурные этажи. Расчленению здесь, в отличие от первого издания, подверглись и комплексы основания — они разделены в соответствии с главными эпохами их деформации, например, в альпийских сооружениях среди них выделены герцинские, каледонские и более древние комплексы. Одновременно показано, что они подверглись переработке в завершающую эпоху деформаций (вертикальная штриховка соответствующего цвета). Этот же прием — показ переработки — был использован для докембрийских комплексов щитов и массивов древних платформ, где тектономагматическая переработка особенно широко распространена и интенсивно проявлена.
Вместе с тем со времени перехода к составлению крупномасштабных тектонических карт стало ясным, что для изображения отдельных районов платформ, покрытых осадочным чехлом, необходимо применение другого метода, чем для складчатых комплексов, по двум причинам. Во-первых, фундамент здесь большей частью глубоко погребен под чехлом и его расчленение по возрасту складчатости с той же детальностью, как и для обнаженных складчатых систем, или затруднено, или просто еще невозможно. Во-вторых, чехол содержит залежи важных полезных ископаемых — нефти, газа, угля и других, и показ его структуры имеет существенное практическое значение. Поэтому начиная с «Тектонической карты США» (1944) и «Тектонической карты СССР» (1998) для покрытых чехлом отдельных районов платформы используется разработанный нефтяниками метод стратоизогипс. Предпочтение отдается изображению в изогипсах глубин залегания фундамента; разным ступеням глубин отвечают, кроме того, разные оттенки основного цвета, присвоенного платформам. Чтобы был виден возраст их фундамента (время завершивших его формирование деформаций), древним и молодым платформам придаются разные гаммы цветов; на картах СССР, Европы, Евразии особые цвета приданы и эпибайкальским платформам. Авторы «Тектонической карты Австралии» (1971) пошли по несколько иному пути: они расчленили платформы по возрасту комплексов их осадочного чехла: позднедокембрийского, фанерозойского, мезокайнозойского. Наконец, третий, близкий ко второму, способ расчленения платформенного чехла применен на «Тектонической карте Белоруссии» под редакцией Р. Г. Гарецкого: на ней выделены участки преобладания (по мощности) отдельных комплексов фанерозойского чехла.
При наличии данных о строении фундамента платформ на карту наносятся границы его разновозрастных блоков и некоторые детали внутреннего их строения, например выявленные геофизическими исследованиями и (или) бурением гранитные массивы; так сделано, например, на «Международной тектонической карте Европы» (2-е изд., 1983). На той же карте для наиболее изученной Восточно-Европейской платформы помещена более мелкомасштабная врезка с показом строения ее фундамента.
Масштаб обзорных карт позволяет в складчатых комплексах и комплексах фундамента показать вещественный состав по крайней мере части структурных этажей, т.е. некоторые характерные формации. В 60-е и последующие годы наряду с обзорными картами в нашей стране широкое распространение получили региональные тектонические карты в масштабе от 1 : 500 000 до 1 : 1 000 000. Такие карты в настоящее время изданы для многих бывших союзных республик и регионов (например, для Восточно-Европейской и Сибирской платформ, Украины, Кавказа, Казахстана). Легенды этих карт с теми или иными вариациями составлены по образцу легенды «Тектонической карты СССР» под редакцией Н. С. Шатского (1956).
Новый этап в развитии тектонической картографии наступил в 70-е годы в связи с распространением идей неомобилизма и особенно пересмотром учения о геосинклиналях на основе идеи об их заложении на океанской коре и о прогрессивной эволюции последней в направлении превращения в кору континентального типа. Соответственно основное тектоническое районирование стало проводиться по времени становления континентальной коры, а расчленение складчатых систем — по стадиям геосинклинального процесса — океанской, переходной, зрелой континентальной коры. Поскольку практически имелся в виду возраст гранитно-метаморфического слоя, осадочный чехол платформ и осадочный комплекс внешних зон геосинклиналей (миогеосинклиналей) при этом «снимался», в отличие от традиционного типа карт. Первой картой такого типа стала «Тектоническая карта Урала» масштаба 1:1 000 000 (1977), за ней последовали карты Северной Евразии масштаба 1:5 000 000, Северо-Востока СССР, Казахстана. Работа по составлению всех карт проводилась в основном в Геологическом институте АН СССР и возглавлялась А. В. Пейве. Карты близкого типа были изданы за рубежом для Нового Южного Уэльса (Австралия, Э. Шайбнер) и Аппалачей (Г. Вильяме).
В последнее время выяснилась большая сложность строения ряда складчатых поясов, начиная с Североамериканских Кордильер, состоящих как бы из мозаики («коллажа») блоков, перемещенных вдоль сдвигов на расстояние иногда более 1000км. Это приводит к совмещению блоков, весьма различных по истории и структуре. В легенде новой «Тектонической карты Канадских Кордильер» каждый из таких блоков — так называемых террейнов получил собственное обозначение.
Все до сих пор упоминавшиеся карты были составлены для континентальных участков земной поверхности (некоторое исключение — «Тектоническая карта Евразии», 1966), и лишь в 70-е годы с накоплением фактического материала стало возможным изображение тектоники дна океанов. Первой «океанской» картой явилась «Тектоническая карта Тихоокеанского сегмента Земли» под редакцией Ю. М. Пущаровского и Г. Б. Удинцева (1970). Карта эта в основном структурно-геоморфологическая; в ней отсутствуют возрастные подразделения, кроме деления на древний Тихий и молодые — Северный Ледовитый и Индийский — океаны, к она не раскрывала историю океанской коры. Это было вполне естественным, ибо ко времени составления данной карты еще не существовало объективных данных для раскрытия истории океанов. Когда такие данные появились в виде материалов глубоководного бурения и картирования линейных магнитных аномалий, американский геолог Б. С. Хейзен с сотрудниками приступили к составлению карт строения ложа океанов, названных ими геологическими, но в действительности более близких к палеогеологическим. Районирование ложа океанов проведено на этих картах по возрасту подошвы осадочного слоя, обычно соответствующему и возрасту кровли второго, базальтового, слоя. Как правило, этот возраст увеличивается от оси срединных хребтов к континентальному подножию.
После создания тектонических карт практически для всех континентов и геологических карт для океанов появилась возможность для составления «Тектонической карты Мира». Первая такая карта, еще малосовершенная, была опубликована в масштабе 1 : 25 000 000 в 1977 г. НИИ Зарубежгеологией и МГУ. Тектоническое районирование континентов в ней дано по ранее Опубликованным обзорным картам. Структура океанов изображена по глубине залегания второго слоя коры, что примерно соответствует подошве осадочного чехла платформ; кроме того, контуры с отмывкой показывают распространение отдельных базальных возрастных подразделений осадочного слоя. В 1984 г. вышла из печати первая «Международная тектоническая карта Мира» в масштабах 1:15 000 000 и 1:45 000 000. В строении складчатых геосинклинальных систем различаются зоны, заложенные на континентальной (миогеосинклинали, срединные массивы), «переходной» (мезогеосинклинали) и океанской (эвгеосинклинали) коре, а общее их районирование проведено по времени наиболее интенсивных, обычно завершающих деформаций, как правило, совпадающих с региональным метаморфизмом и гранитизацией, т. е. со становлением зрелой континентальной коры. Тем самым достигнуто совмещение традиционного принципа районирования по времени завершающей складчатости и нового принципа районирования по времени становления зрелой континентальной коры. Глобальное обобщение заставило авторов карты отказаться от обычного выделения эпох деформаций под их европейскими названиями: каледонская, герцинская и другие, и выделить их в большем числе с чисто геохронологическими обозначениями — позднепалеозойская, раннемезозойская и т.п. Ложе океана по аналогии с картами Б. С.Хейзена расчленено по геологическому возрасту; изолиниями показано изменение мощности осадочного чехла. Возрастное деление примерно совпадает со структурно-геоморфологическим, ибо все современные срединные хребты имеют возраст коры моложе эоценового, а их гребневая часть ограничивается аномалиями 5 или 4 (поздний миоцен).
Таким образом, тектоническое картографирование прошло большой путь и достигло значительных успехов, в особенности в нашей стране. У нас изданы и первые руководства по тектонической картографии — Т. Н. Спижарского (Ю73), Б. П. Бархатова (1979), Ю. А. Косыгина и В. А. Кулындышева (1981). Определились и основные типы тектонических карт.
Достарыңызбен бөлісу: |