16. Обдукция
Нормальное взаимодействие континентальной и океанской литосферы на конвергентных границах выражается субдукцией. Только местами и на короткое время появляется такое сочетание тектонических условий, при котором океанская литосфера бывает, поднята и надвинута на континентальную окраину. В этом убеждают хорошо сохранившиеся фрагменты океанской литосферы размером в десятки и первые сотни километров, залегающие в виде пологих тектонических покровов (относимых к категории офиолитовых аллохтонов;) поверх осадочных или вулканических формаций на пассивных и активных континентальных окраинах. В настоящее время этот процесс, по-видимому, нигде не происходит, но сравнительно недавний (плиоценовый) эпизод установлен на сочленении Чилийского спредингового хребта с Андской активной окраиной. Там же, возможно, начинается надвигание следующего фрагмента океанской литосферы. Уже в конце 60-х годов, когда крупные офиолитовые аллохтоны были идентифицированы как фрагменты океанской литосферы, возник вопрос о возможных механизмах их надвигания па континентальные окраины.
В большинстве случаев датировки свидетельствуют о том, что океанская литосфера сформировалась незадолго до своей обдукции к моменту надвигания это была молодая, тонкая и еще не охлажденная литосфера с относительно низкой средней плотностью и поэтому, в соответствии с изостазией, высоким гипсометрическим положением. Последнее, по-видимому, можно считать одним из необходимых условий обдукции.
Для суждения о механизмах обдукции важно и то, что в надвинутых фрагментах представлена только верхняя часть океанской литосферы: вся кора (осадки I слоя, базальты и долеритовые дайки II слоя, габброиды и расслоенный гипербазит-базитовый комплекс III слоя) и несколько километров (до 10 км в наиболее мощных пластинах) перидотитов верхней мантии. Это означает, что при обдукции происходило отслаивание верхней части океанской литосферы. Только она надвигалась затем на континентальную окраину, а остальная, нижняя часть перидотитов литосферы перемещалась и деформировалась на глубине.
Отслаивание верхов литосферы начиналось в условиях океанского дна, где, судя по геофизическим данным, при сжатии формируются сколы, переходящие в надвиги. В ряде случаев по пологим надвигам происходило сдваивание разреза верхов океанской литосферы и уже такой сдвоенный пакет обдуцировал на континентальную окраину. Такие сложные аллохтоны описаны, в частности, в Анатолии, на Малом Кавказе, в Северной Шотландии.
Обдукция, как правило, сопровождается динамотермальным метаморфическим воздействием горячих перидотитов, слагающих низы литосферной пластины, на породы автохтона. В случае сдваивания разреза метаморфизм наблюдается и в основании верхней пластины. Такие базальные метаморфические ореолы подробно изучены в Омане, на Новой Гвинее, в Новой Каледонии, на Ньюфаундленде и в ряде других регионов. В низах литосферной пластины появляются и нарастают разлинзование и милонитизация, ориентированные параллельно контакту и секущие первичную текстуру и зональность перидотитов. Далее, за поверхностью контакта, следует сам метаморфический ореол мощностью в несколько сотен метров: амфиболиты и мафические гранулиты, переходящие вниз в зеленые сланцы, а затем в неметаморфизованные вулканиты или осадочные породы. Этот ореол несет на себе признаки формирования в условиях средних (500—850°) или высоких (700—1000°) температур при высоких термических градиентах (до 2—3° на 1м) и давлении 5—10 кбар. Радиологические определения возраста метаморфических минералов датируют надвигание перидотитов.
Геодинамические механизмы обдукции разнообразны, можно различать два главных случая: обдукцию на границе океанского бассейна и обдукцию при его замыкании.
Обдукция на краю океанского бассейна происходит как у активных, так и у пассивных его окраин. Модель обдукции при столкновении спредингового хребта с активной континентальной окраиной. Если хребет простирается приблизительно параллельно окраине, то в ходе субдукции континентальная плита перекроет ближайшее его крыло и придет в соприкосновение с поднятым краем другого крыла, которое в результате может оказаться надвинутым. При дальнейшем сближении литосферных плит возможно возобновление субдукции, а на континентальной окраине останется надвинутая на нее пластина океанской литосферы. Весьма вероятно, что при таком механизме отделение пластины будущего аллохтона происходит по границе совсем еще тонкой литосферы и астеносферы.
Именно эта модель нашла подтверждение при исследованиях того отрезка Андской зоны субдукции (46—47° ю.ш,), где поглощается Чилийский спрединговый хребет. Многочисленные трансформные разломы делят его на сегменты, вытянутые под острым углом к желобу. Сегмент, ограниченный разломами Трес-Монтсс и Тайтао, субдуцировал 2,5—4 млн лет назад в районе п-ова Тайтао. Его перекрытие континентальной корой сопровождалось прогревом, образованием палингенных магматических расплавов, которые интрузировали морские отложения верхнего миоцена в непосредственной близости от желоба. Так на п-ове Тайтао появились мелкие тела гранодиоритов и риолитов с возрастом 3,6 млн лет.
Обдукция при замыкании бассейнов океанского типа. Геологические условия нахождения многих обдуцированных фрагментов океанской литосферы вблизи глубинных офиолитовых швов Средиземноморско-Гималайского и других складчатых поясов позволяют связать их происхождение с замыканием малых океанских бассейнов, подобных Тасманову и Красному морям. Если раскрытие таких бассейнов непосредственно сменяется их сжатием, то высокий тепловой - поток благоприятствует отслаиванию литосферных пластин. Сравнительно высокое гипсометрическое положение молодой океанской литосферы и погруженные под уровень моря плечи утоненной континентальной коры на краях таких спрединговых бассейнов способствуют обдукции. При полном смыкании континентального обрамления структурный шов воздымается, а на дне смежных эпиконтинентальных бассейнов появляется уклон, обеспечивающий дальнейшее гравитационное перемещение обдуцированных пластин океанской литосферы, сопровождаемое формированием рлистостром.
Обдукция молодой океанской литосферы возможна и при замыкании краевых морей. Примером служит описанное И. Диэлом (3977) надвигание фрагментов океанской коры на южноамериканский борт Патагонского задугового бассейна при его закрытии в середине мела.
16. Коллизия
Если к конвергентной границе с обеих сторон подходит континентальная литосфера, то относительно легкие сиалические породы не погружаются в мантию, а вступают в активное механическое взаимодействие. Интенсивное сжатие порождает сложные структуры и горообразование. При этом проявляется внутренняя тектоническая расслоенность литосферы, она делится на пластины, которые испытывают горизонтальное смещение и дисгармоничные деформации. В условиях тектонического скучивания и утолщения континентальной коры в ней образуются палингенные очаги гранитной магмы. Так на конвергентной границе вместо субдукции развивается коллизия (лат. collisio; англ., франц. collision), т.е. столкновение литосферных плит — геодинамический режим, который в настоящее время проявляется на протяжении многих тысяч километров вдоль Средиземноморско-Гималайского складчатого пояса и выражен соответствующей сейсмичностью. Как мы уже отмечали, некоторые исследователи, вслед за А. Балли, рассматривают этот режим как особый вид субдукции — альпинотипную субдукцию (А-субдукцию).
Наряду с коллизией «континент—континент» иногда различают коллизию континента и островной дуги или двух островных дуг. В русском тектоническом лексиконе есть возможность называть подобные события столкновением, применяя термин «коллизия» в его основном значении — для межконтинентального взаимодействия.
Коллизия, связанные с ней движения и деформации максимальны на тех отрезках Альпийско-Гималайского пояса, где южной окраине Евразии противостоят выступы континентальных, плит Индостана и Аравии, а также активно смещавшаяся на север Адриатическая (Апулийская) микроплита. В этих местах формируются пережимы (синтаксисы, скучивания) складчатого пояса, такие как Пенджабский и Ассамский.
Образование зон коллизии возможно при сжатии сравнительно узких бассейнов красноморского типа, замыкание которых обычно сопровождается обдукцией офиолитов. Однако гораздо чаще коллизии предшествует сближение континентальных единиц, обрамлявших более крупные бассейны, которое происходит по мере субдукции разделявшей их океанской литосферы. Такое сближение завершается переходом от субдукции к коллизии, что можно наблюдать в настоящее время на границе Евразийской и Австралийской плит. Коллизия началась в районе современного острова Тимор в плиоцене (5—3,5 млн лет назад), когда обрамлявшая Австралийский континент с севера океанская литосфера полностью субдуцировала там под вулканическую дугу Банда па активной евразийской окраине. Погрузившаяся в астеносферу плита до сих пор проявляет себя сейсмическими очагами реликтовой зоны Беньофа. Прогрессирующая коллизия тоже выражена сейсмичностью, которая маркирует надвигание австралийской окраины, а также мелкие разрывные смещения в обстановке сжатия (рис. (>.ЗО). Складки, надвиги формируются и в отложениях плиоцена — квартера на южном крае коллизионной системы в Тиморском троге.
В это же время на западном продолжении зоны в Яванском желобе идет субдукция океанской литосферы под Зондскую активную окраину. Смена режима происходит к западу от острова Тимор, где к конвергентной границе под острым углом подходит линия пассивного сочленения океанской и континентальной частей Австралийской плиты. Геометрические соотношения таковы, что при дальнейшей конвергенции эта точка пересечения двух границ будет смещаться на запад и коллизионная система будет разрастаться в этом направлении за счет субдукционной.
Грандиозное сооружение Гималаев и Тибета дает представление о более зрелой, по все еще активной фазе коллизионного взаимодействия крупных континентальных единиц. Оно началось и эоцене 50—45 млн лет назад, когда океанская литосфера, отделявшая субконтинент Индостана от Евразийской окраины, полностью под нее субдуцировала. Направление этой субдукции предопределило южную вергентность складчатости и надвигов: коллизионного этапа.
То обстоятельство, что под Гималаями мантийная литосфера Индостана, погружаясь в астеносферу, не проявляет себя сейсмическими очагами, объясняют термальными условиями коллизионных орогенов, где, в отличие от зон субдукции, разогрев происходит уже на малых глубинах Встречное движение Индостана и Евразии, скорость которого до начала коллизии достигала 15—20 см/год, продолжалось ив дальнейшем. Согласно Ф.Патриа и Х.Ачаче (1984), сначала (до олигоцена) оно происходило со скоростью около 10см/год, позже—5 см/год и менее, а суммарное сближение после начала коллизии, по-видимому, превышает 2000 км. Полагают что такое встречное перемещение континентальных плит компенсируется не только многократным «счешучиванием» континентальной коры, следствием которого стало се утолщение и воздымание высочайшего в мире горного сооружения. Значительная часть перемещения уравновешивается продольным отжиманием горных масс складчатого пояса в западном и восточном направлениях. Наконец, еще одна часть этого перемещения компенсируется на северном обрамлении складчатого пояса в обширной (вплоть до Байкала) области «торошения» континентальной литосферы, где доминируют правосторонние сдвиги северо-западного и левосторонние сдвиги северо-восточного простирания. В настоящее время коллизия Индостана и Евразии продолжается, что наглядно проявляется не только в сейсмичности, но и в данных лазерной геодезии о современных движениях как по надвигам (в том числе на Памире), так и по сдвигам (например, по Таласо-Ферганскому).
Наряду с интенсивными складчато-надвиговыми деформациями зонам коллизии свойственны проявления высокоградиентного метаморфизма, в том числе высокотемпературного, обусловленного подъемом изотерм. Метаморфизм продолжается и после формирования шарьяжной структуры, изограды нередко пересекают границы тектонических покровов, как это наблюдается, в частности, в Западных Альпах.
При конвергенции неоднородных по своему строению литосферных плит, состоящих из континентальных и океанских частей, а также при взаимодействии континентальной окраины с несколькими разными плитами и микроплитами, наблюдаются, переходы по простиранию от зон коллизии к зонам субдукции пли наоборот.
17 ВНУТРИПЛИТНЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Современные проявления внутриплитной тектонической и магматической активности
Проявления эти достаточно многообразны. К ним относятся прежде всего современные вертикальные движения земной коры, которые наблюдаются повсеместно, хотя их скорость и невелика — первые миллиметры в год. Относительные горизонтальные движения вне подвижных поясов проявляются лишь в форме раздвига в рифтовых зонах, например в Восточно-Африканской рифтовой системе и особенно в ее северном, Афарском, звене. На обширных пространствах вне рифтовых зон, например в платформенной части Северной Америки, космогеодезические измерения не обнаружили следов дифференциальных горизонтальных движений — эти части литосферных плит движутся как одно целое.
Вместе с тем внутренние части плит повсеместно, очевидно за исключением рифтовых зон, испытывают напряжения сжатия, как показали измерения в скважинах, определения фокальных механизмов землетрясений и другие наблюдения. Векторы этих напряжений ориентированы либо перпендикулярно ближайшим осям спрединга, например в Скандинавии срединным хребтам Норвежско-Гренландского бассейна, либо перпендикулярно фронту складчатых горных сооружений, например Альпийской дуге в Западной Европе. Это совершенно определенно указывает на источник напряжений: в первом случае — зоны спрединга и отталкивания литосферных плит от оси хребта, во втором случае — зоны коллизии, т. е. столкновения литосферных плит. Аналогичные данные получены относительно океанских плит, где источником сведений являются определения механизмов изредка происходящих здесь землетрясений. Наглядное свидетельство деформаций сжатия в пределах этих плит — обнаруженные в северо-восточной части Индийского океана, па широте о. Шри-Ланка, складчато-разрывные дислокации. Надвиговые или раздвиговые дислокации наблюдаются вдоль трансформных разломов. На сейсмических профилях через абиссальные равнины в акустическом фундаменте, т. е. в породах консолидированной части океанской коры, часто видны либо листрические сбросы, либо надвиги.
Внутренние части литосферных плит, по определению, должны рассматриваться как асейсмичные. Между тем это не вполне соответствует действительности. Слабые сейсмические толчки происходят практически повсеместно, но и более значительные землетрясения, с магнитудой до 5—6 и иногда больше, не столь уж редки. В основном они приурочены к рифтовым зонам, в частности к Восточно-Африканской рифтовой системе.
Определенную сейсмичность обнаруживают пассивные окраины континентов.
Отнюдь не лишены внутренние части плит и проявлений вулканизма. Наиболее значительные из них связаны с рифтовыми системами. В Восточно-Африканской рифтовой системе находятся даже крупные стратовулканы, как Кения, Килиманджаро, в Западной Африке — вулкан Камерун и другие вулканические центры, а на продолжении «линии Камеруна» в Атлантике — ряд вулканических островов — Фернандо-По (ныне о. Биоко) и др. Проявления молодого вулканизма известны в Африке и севернее Камеруна. Значительный вулканизм характеризует Западно-Европейскую рифтовую систему на протяжении от Рейнских Сланцевых гор и Верхнерейнского грабена до Тунисского пролива, включая Центральный Французский массив с его многочисленными недавно потухшими вулканами и следами поствулканической деятельности. В Азии проявления молодого вулканизма наблюдаются в Байкальской рифтовой системе, а также на Чукотке (Анюйские вулканы), в Тибете. В Антарктиде расположены крупные вулканы Эребус и Террор. В Северной Америке молодой вулканизм свойствен Кордильерам, в том числе их восточной части в пределах США рифту Рио-Гранде, району Иеллоустонского парка, где его можно отнести к внутриплитным явлениям, в отличие от вулканизма Каскадных гор и Южной Аляски, тяготеющего уже к западному ограничению Северо-Американской литосферной плиты.
Внутриплитный вулканизм еще более широко проявлен в океанских бассейнах. Наиболее эффектными его выражениями являются вулканы Канарских островов — Тенерифе и др. — и продолжения «линии Камеруна» в Атлантике, вулканические острова Реюньон и Маврикий в Индийском океане, многочисленные островные вулканы в Тихом океане, в том числе Гавайи, Галаппагос, Таити и многие другие. Но еще более многочисленны подводные вулканы, особенно в Тихом океане.
Практически все продукты внутриплитных вулканических извержений принадлежат щелочно-базальтовой формации, различным ее дериватам вплоть до кислых. Сами эти извержения связывают с активностью мантийных струй («плюмов»), порождающих «горячие точки».
Приведенные данные показывают, что внутренние части литосферных плит лишь в самом первом приближении могут рассматриваться как лишенные проявлений современных и молодых движений, вертикальных и горизонтальных, сейсмичности и вулканизма. Конечно, масштаб этих проявлений неизмеримо меньше, чем приуроченных к границам плит, но сами по себе они достаточно важны, в частности потому, что могут иметь катастрофические последствия, — вспомним Лиссабонское землетрясение и недавнее извержение углекислого газа па оз. Ниос, расположенном на «линии Камеруна».
18. Основные типы внутриплитных дислокаций
Планетарная трещиноватость. Наиболее универсальным, повсеместно распространенным типом внутриплитных дислокаций является трещиноватость. Она наблюдается во всех горных породах, независимо от их возраста и литологического состава, но в наиболее «чистом» виде, не искаженном другими деформациями, —в отложениях платформенного (плитного) чехла. Лучше всего ее можно наблюдать в карьерах. Мощным средством изучения планетарной трещиноватости оказались космические снимки, по данным дешифрирования которых составлены карты трещиноватости крупных регионов. Давно замечено, что именно трещиноватость горных пород предопределяет рисунок речной и овражной сети, а значит, и водораздельных гряд, и даже ледниковый рельеф областей древнего материкового оледенения контролируется ею. Именно через рельеф и связанный с составом пород растительный покров трещиноватость главным образом и проявляется на космоснимках.
Статистическая обработка материалов показывает, что в своей ориентировке трещиноватость подчиняется определенной закономерности — лучи на розах-диаграммах отвечают трем парам сопряженных систем, из которых одна следует вдоль широт и меридианов и именуется ортогональной, а две других занимают диагональное положение: 300—120° и 330—150°. Эта закономерная ориентировка относительно оси вращения Земли может объясняться лишь образованием трещиноватости и, как будет показано ниже, сети более крупных разломов вследствие напряжений, возникающих при изменении фигуры Земли, степени ее зллипсоидальности, при изменениях скорости ее вращения (чем больше эта скорость, тем земной шар более сплюснут, и наоборот). Но непосредственной причиной образования трещин служат диагенез и литификация осадочных пород и остывание магматических и метаморфических пород, происходящие в поле ротационных напряжений.
То обстоятельство, что планетарная трещиноватость сохраняет свою ориентировку, с небольшими вариациями, в породах самого разного возраста, говорит о большой устойчивости этой ориентировки, которая, казалось бы, трудно согласуется с изменчивостью положения литосферных плит, с их вращением по отношению к координатной сети земного шара. Аналогичное противоречие отмечается и для сети глубинных разломов. Наиболее просто это противоречие объясняет В. С. Буртман: уже существующая анизотропия делает энергетически более выгодным возобновление старых трещин и разломов по сравнению с заложением новых по новым направлениям, которые не могут отстоять от старых трещин больше чем па 15° (поскольку расстояние между основными системами трещин составляет 30°). Но при этом прежняя ортогональная система может стать диагональной и наоборот.
Линеаменты. Термин «линеамент» был введен в литературу американским геологом У. Хоббсом в 1911 г. первоначально для обозначения вытянутых по одному направлению элементов рельефа и структуры. В дальнейшем этот термин применялся довольно редко, преимущественно для протяженных зон разрывных нарушений (например, Урало-Оманский линеамент). Он получил новое значение и широкое применение с началом дешифрирования космоснимков. На них достаточно отчетливо проявлены широкие (километры, первые десятки километров) и протяженные (многие сотни, нередко более тысячи километров) зоны концентрации трещин, разрывов, даек магматических пород, пересекающие как платформы, так и складчатые системы. Такие линеаментные зоны выделены на Русской плите. Установлены они и на Южно-Американской платформе, где один из них пересекает в северо-восточном направлении прибрежную позднедокембрийскую складчатую систему Рибейра и затем продолжается в глубь синеклизы Параны, подчеркиваясь роем даек и магнитными аномалиями.
33. Глубинные разломы. Начиная с 30-х годов нашего столетия исследователи стали обращать все большее внимание на существование разломов большой протяженности, длительного развития и большой глубины заложения, разделяющих разнородно построенные блоки земной коры.
А. В, Пейве в более поздних работах 50—60-х годов значительно расширил свои первоначальные представления о глубинных разломах, раскрыв их значение в унаследованном развитии тектонических структур и процессах магматизма. Существование глубинных разломов нашло определенное подтверждение при проведении профилей глубинного сейсмического зондирования, особенно через фундаменты древних платформ.
Между тем учение о глубинных разломах нуждается в серьезном пересмотре с позиций тектоники плит, что мы и попытаемся сделать в дальнейшем изложении. Но сначала напомним исходные определение и признаки, по которым устанавливаются или во всяком случае устанавливались глубинные разломы. По определению Л. В. Пейве, глубинный разлом должен обладать тремя особенностями — планетарной протяженностью, значительной (подразумевается мантийной) глубиной заложения и большой длительностью развития. Позднее была отмечена и четвертая особенность глубинного разлома: он разделяет блоки земной коры, отличающиеся по своей структуре, тектоническому режиму и истории развития.
Первая из особенностей глубинных разломов -- их протяженность — устанавливается по данным геологического картирования — сгущению параллельных разломов, повышению интенсивности складчатости, проявлениям основного и ультраосновного магматизма, динамометаморфизма, дешифрованию космических снимков, геофизическим данным, в частности по сочетанию «гравитационных ступеней» (резких перепадов значений силы тяжести) с линейными магнитными аномалиями, контакту блоков с разными простираниями и конфигурацией этих аномалий, данным ГСЗ о смещении поверхности Мохо, сгущению очагов землетрясений.
Вторая особенность — большая глубина заложения -- наиболее объективно устанавливается по данным глубинного сейсмического зондирования (смещение поверхности Мохо), данным сейсмологии (очаги землетрясений), а также по присутствию основных и особенно ультраосновных магматитов.
Третья особенность — длительность развития — выявляется по резким различиям в фациальном характере и мощностях осадочных и вулканогенных толщ по обе стороны разлома, а также по продолжительности магматической деятельности вдоль линии этого разлома. Следует учитывать, что в активности разлома могут быть перерывы.
Четвертая особенность — различия в структуре и истории развития разделенных разломом блоков земной коры и литосферы — устанавливается как геологическими, так и геофизическими методами, о чем уже говорилось.
Приведенная характеристика глубинных разломов не вполне приложима к некоторым разрывным нарушениям, ранее рассматривавшимся как заведомо глубинные, например к краевым швам, по Н. С. Шатскому. Их расположение между континентальными платформами и внешними зонами складчатых сооружений, подстилаемыми той же континентальной консолидированной корой, показывает, что они занимают внутриплитное положение. Современные данные об их глубинном продолжении свидетельствуют, что это фронтальные пологие надвиги и шарьяжи материала внешних зон на смежную платформу. Это касается обоих примеров краевых швов, приведенных Шатским, — линии Логана (надвига Аппалачей на Канадский щит) и фронтального надвига Скандинавских каледонид на Балтийский щит. В последнем случае это выход на поверхность границы комплекса шарьяжных пластин, корни которого следует искать приблизительно в 300 км западнее в Норвежском море и который на всю эту ширину подстилается породами Балтийского щита. Таким образом, краевые швы платформ не могут рассматриваться как глубинные разломы; истинные ограничения платформ находятся в глубине смежных складчатых сооружений, в частности па границе их внешних и внутренних зон.
Понятию глубинных разломов полностью отвечают лишь так называемые сутуры, или швы, маркирующие зоны столкновения, коллизии литосферных плит. Это важнейшие элементы строения подвижных поясов. Их наиболее достоверным признаком является распространение офиолитов (т. е. древней коры океанского типа, обычно в виде меланжа), нередко испытавших метаморфизм высокого давления -- низкой температуры (глаукофановые сланцы), который может затем смениться зеленосланцевым. Обычно это довольно крутые зоны, но нередко они обладают заметным наклоном. Швы эти разделяют крупные блоки коры и литосферы, иногда именуемые геоблоками (Л. И. Красный), резко отличающиеся по структуре и истории развития. Эти различия могут служить основанием для установления (хотя бы предположительного) сутур даже там, где отсутствуют выходы офиолитового меланжа и глаукофановых сланцев. Заключительные движения в зонах сутур ориентированы в основной вертикально и нередко носят сдвиговый характер; часто это пластичные, или вязкие, сдвиги, подчеркиваемые полосами развития бластомилонитов, как в китайском хребте Циньлин. Но несколько ранее из этих зон могут оказаться выжатыми офиолитовые пластины, наползающие в виде шарьяжей на смежные континентальные блоки в одну сторону, как в зоне Инда — Цанг-па в Гималаях, или в обе стороны, как в Севапо-Зангезурской зоне на Малом Кавказе и на ее западном продолжении в Анатолии.
В дальнейшей своей истории сутуры вместе с разграничивающими их блоками могут войти в состав фундамента платформ, превращаясь тем самым из межплитных во внутриплитные структуры, и в пределах плит скрыться под осадочным чехлом. В этом случае прослеживание сутур осуществляется геофизическими методами — сейсмическими (ГСЗ), магнитометрическими (линейные магнитные аномалии) и др. Наиболее древние сутуры имеют позднеархейский — раннепротерозойский возраст; примером могут служить Криворожский разлом Украинского щита.
Древние, в том числе погребенные, сутуры образуют ослабленные зоны в литосфере внутренних частей континентов, и вдоль них нередко происходит разрядка внутриплитных напряжений, и возникают разного рода дислокации. В общем сутуры — важнейшие элементы строения не только подвижных поясов, как было указано выше, но и континентов в целом, и с их выделения должно начинаться тектоническое районирование при составлении тектонических карт.
В строении складчатых поясов и образующихся на их месте платформ, точнее их фундамента, в том или ином виде могут сохраняться следы крупнейших трансформных разломов, существовавших на доорогенном этапе их развития. Такие поперечные зоны намечаются, например, в Северо-Американских Кордильерах, на продолжении гигантских трансформных разломов северо-восточной части Тихого океана — Мендосино и др.
Тем не менее крупные, планетарного масштаба сдвиги остаются важными внутриплитными структурами (рис. 7.2). Их протяженность может превышать 1000 км, а амплитуда достигает сотен километров: сдвиг Таньлу в Восточном Китае 550 км (по некоторым данным значительно больше), сдвиг Сан-Андреас в Калифорнии 580 км, Таласо-Ферганский и Центральный Сихотэ-Алинский-сдвиги порядка 200 км и т. д. Скорость смещения вдоль сдвигов может превышать 1 см/год, а при сейсмических толчках достигает нескольких метров, иногда более 10 м.
К разряду глубинных разломов-раздвигов могут быть отнесены образующиеся позднее континентальные рифтовые системы, учитывая их протяженность, длительность развития (нередко с большими перерывами) и проявления базальтового и щелочно-базальтового, а иногда и ультраосновного магматизма. В своем дальнейшем развитии они могут перерождаться в дивергентные границы плит, что мы и видим па примере Восточно-Африканской рифтовой системы, развитие которой уже привело к откалыванию Аравийской плиты и ведет в настоящее время к откалыванию Сомалийской плиты от Африканской.
Уже почти полвека назад, как указывалось выше, Р. Зондер в 1948 г. обратил внимание на. то, что глубинные разломы ориентированы в определенных направлениях относительно оси вращения Земли и образуют в совокупности регматическую сеть, состоящую из трех систем разломов — ортогональной и двух диагональных, обнаруженных также при изучении планетарной трещиноватости (см. выше). Выше говорилось и о вероятном (если не единственно возможном) происхождении регматической сети, связанном с перестройкой фигуры Земли при изменении скорости или положения оси ее вращения. Приведено было и объяснение того, каким образом закономерная ориентировка разломов и трещин сохраняется, несмотря на крупные горизонтальные перемещения литосферных плит и их вращение. К сказанному необходимо добавить, что роль глубинных разломов при перемещениях плит отнюдь не является пассивной — именно по ним происходит раскол плит с образованием осей спрединга и трансформных разломов, которые тем самым ориентируются вдоль тех же «сакраментальных» направлений и служат теми рельсами, вдоль которых движутся плиты и их сегменты, разделенные трансформами.
Несмотря на то что в свете тектоники плит число разломов, которые могут быть отнесены к глубинным ,в их классическом понимании, должно быть ограничено и сама трактовка этих разломов изменена, их существенное значение в контроле размещения месторождений полезных ископаемых не подлежит сомнению. Это касается прежде всего раздвиговых, рифтовых структур. В океанах вдоль них наблюдается интенсивная гидротермальная деятельность с накоплением сульфидов ряда металлов, на континентах с рифтами также бывают связаны месторождения свинца, цинка, а главное, здесь над рифтами развиваются осадочные бассейны, в которых и образуются залежи нефти и газа. В сутурных зонах континентов в связи с присутствием гипербазитов и габбро встречаются месторождения хромитов, платины, асбеста и некоторые другие. В ослабленных зонах над сутурами в фундаменте древних платформ, особенно на их пересечениях, размещаются алмазоносные кимберлитовые трубки и т. д.
Достарыңызбен бөлісу: |