3. геотектоникалық ТҰжырымдамалар геологияның парадигмалары ретінде ｫ
жүктеу/скачать 257.5 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- «қатпарлы белдеу»
| 3. ГЕОТЕКТОНИКАЛЫҚ ТҰЖЫРЫМДАМАЛАР
ГЕОЛОГИЯНЫҢ ПАРАДИГМАЛАРЫ РЕТІНДЕ 3.1. ｫГеосинклиндер туралы ілімｻ геология ғылымының тұңғыш парадигмасы ретінде Геосинклиндер терминін 1873 жылы алғаш рет американдық ғалым Д.Дана (Дэна) ғылыми айналысқа ұсынған болатын, алайда кейінірек «геосинклиндік тұжырымдама» (тұжырымдама – концепция) деген атауды иеленген бұл түсініктің жалпылама идеясы ХІХ ғасырдың 30 жылдарында айтыла бастаған. Геосинклин – үш грек сөзінің жиынтығынан құралған термин, олар – «гео» – Жер, «син» – тұтасымен жəне «клино» – еңкейтемін деген сөздер. Геосинклиндер – жер қыртысының ұзынынан-ұзақ созыла сағаланатын, кейде қомақты доғаларды еске салатын біршама ауқымды аймақтары. Мұндай аймақтар тектоникалық қозғалыстардың қарқынды сипат алуымен, соның салдарынан мейлінше қозғалмалы сипатты иеленуімен, геодинамикалық кернеу көрсеткіштерінің жоғары дəрежесімен, өз өңіріне жинақталған түзілімдер қатқабатының тым қалың болуымен (10-25 км-ге дейін жетеді деп есептелінеді), жербедерінің кедірлі-бұдырлы болуымен, жер қыртысы қабатының жоғарғы мантия заттарын кіріктіру дəрежесінің мейлінше жоғары көрсеткіштерімен, магматизм жəне метаморфизм процестерінің айырықша рөлімен ерекшеленеді. «Геосинклиндер» деген түсінікті «қозғалмалы тектоникалық құрылымдар» деген түсінікпен алмастыруға болады, сондықтан да «геосинклиндер» түсінігі əуел бастан-ақ «платформалар» деп аталатын тектоникалық тұрғыдан өте салғырт та марғау қозғалыстармен сипатталатын тектоникалық құрылымдарға қарама-қарсы қойылуы нəтижесінде оқшауланған (жер қыртысына тиесілі тектоникалық құрылымдарды екі бөлікке – платформаларға жəне геосинклиндерге – бөліп қарай отырып, олардың геологиялық даму процесі бір-бірінен айтарлықтай Геотектоника жəне геодинамика 47 айырмашылықтармен сипатталатындығын алғаш дəйектеген» геосинклиндік тұжырымдама авторы Д.Дана (Дэна) болатын. Платформа – «геосинклин» түсінігіне қарама-қарсы мағынада қолданылатын, яғни оған қарағанда əлдеқайда салғырт тектоникалық режиммен сипатталатын, континенттер ауқымында ұшырасатын, жер қыртысының басты құрылымдық элементтерінің бірі (екінші басты құрылымдық элемент – геосинклиндер). Платформаға тиесілі жер қыртысының көлденең қимасы бір-бірінен анық ерекшеленетін екі бөліктен тұрады. Қиманың төменгі бөлігі «кристалдық іргетас» деп аталады, ол өте күрделі түрде қатпарланған, жыртылыстармен тілгіленген, интрузиялық массивтерді де көптеп кіріктірген, көбінесе метаморфтық өзгерістерге ұшыраған алуан түрлі таужыныстар жиынтығынан тұрады. Қиманың жоғарғы бөлігі «платформалық тыс» деп аталады, ол бір-бірімен көлбеу (горизонталь) бағытта астасқан, яғни мүлдем қатпарланбаған немесе азын-аулақ дəрежеде ғана еңістенген шөгінді таужыныстардан тұрады. Платформалық тыс қабатында сирегірек жанартаутекті (эффузиялық) таужыныстар да ұшырасуы мүмкін, бұлар «траптар» деген атауға ие. Шөгінді тыс қалыңдығы ондаған-жүздеген м-ден ондаған км-ге дейін жетуі мүмкін. Платформа қимасында шөгінді тыс қабаты болмаған жағдайда, яғни кристалдық іргетас жер бетінде ашылған жағдайда мұндай платформа бөліктері «қалқан» деп аталады. Ал платформа қимасында жоғарыда аталған екі қабаттың екеуі де болған жағдайда, яғни кристалдық іргетас қабаты платформалық тыс қабатымен көмкеріліп жатқан жағдайда платформаның мұндай бөлігін «тақта» деген атауға ие. Тақталар, өз кезегінде «антеклизалар» мен «синеклизаларға» жіктеледі. «Геосинклиндер туралы ілім» қағидаларына сəйкес, геосинклиннің қалыптасу процесі бір-біріне жалғаса өрбитін төрт сатыдан тұрады. 1. Нақты геосинклиндік саты тектоникалық тұрғыдан бұрынғы салғырт аймақтардың (платформалардың) белгілі бір Н. Сейітов, Т.Н. Жарқынбеков 48 бөлігі қарқынды тектоникалық қозғалыстарға ұшырай бастайды, мұның нəтижесінде болашақ геосинклин өңірі төмен қарай ойыса бастайды; ойысу нəтижесінде тереңсулы алаптар (теңіздер, тіпті мұхиттар) қалыптасады, осы алаптар түбінде шөгінді жəне жанартаутекті (эффузиялық) таужыныстардың қалың-қалың қатқабаттары түзіледі. 2. Инверсиялық саты өткен даму сатысы барысында түзіліп үлгерген таужыныс қатқабаттарының қатпарлана бастауымен, мұның нəтижесінде су алаптарының бірте-бірте саяздана бастауымен (алап түбінің жоғары көтерілуімен) сипатталады. Бұл даму сатысы барысында да шөгінділердің түзілу процесі мен жанартаулар əрекеті жалғаса береді, сөйтіп «жабылып келе жатқан» (саязданып келе жатқан) су алабы ауқымында жəне оның жағалауларында арнаулы геологиялық формациялар қалыптасатын болады. 3. Орогендік саты барысында болашақ геосинклин өңірі өзінің жоғары көтерілуін жалғастырады, яғни қалыптасып үлгерген таужыныс қабаттарының (геологиялық формациялар жиынтығының) қатпарлану процесі өзінің шарықтау шегіне жетеді. Мұның нəтижесінде бұрынғы су алабы ауқымында биік- биік тау жоталары қалыптасады. Тауаралық ойыстарда «молассалар» деп аталатын арнаулы геологиялық формация түрлері түзіледі. Қалыптасқан тау жоталарының тереңдіктеріне ірі-ірі гранит интрузиялары (батолиттер) кірігетін болады. 4. Платформалық саты барысында геосинклин өңірінің тектоникалық белсенділігі мүлдем саябырлайды, мұның нəтижесінде қатпарлану нəтижесінде жүзеге асқан таужаралу процесі мүлдем тоқталып, орогендік саты барысында қалыптасып үлгерген тау жоталары жаппай морылуға ұшырай бастайды. Таулардың морылуы (мұжылуы) нəтижесінде аласаруы оның «өсу» процесінен əлдеқайда қарқынды сипат алады, мұның нəтижесінде геосинклин өңірінің беті біршама тегістеледі жəне де бұл процесс бұрынғы тау жүйелерінің «тамырлары» жер бетіне шығып қалуымен орайлас өтеді (изостазиялық тепе-теңдіктің сақталу заңдылығына сəйкес) (3.1-суретке қараңыз). Енді қарқынды қозғалыстармен Геотектоника жəне геодинамика 49 сипатталған жəне сол қозғалыстар нəтижесінде қалыптасқан геосинклин деп аталатын тектоникалық құрылым өте салғырт та марғау қозғалыстармен сипатталатын платформаларға ауысады. Құрылымның болашақ даму тарихы платформалық режим жағдайында өтетін болады. 3.1-сурет. Жер бетінің бедеріне изостазияның тигізер əсері: жоғарыда – изостазияның Дж.Эри (а) мен Дж.Пратту (б) ұсынған модельдері, төменде – С.Л.Бекк ж.б. (1996) бойынша таулы жербедердің Орталық Анд тауларындағы жер қыртысы табанына тұп-тура сəйкес келуі (В.Е.Хаин мен М.Г. Ломизенің «Геотектоника с основами геодинамики» оқулығынан алынды. Москва, 2005). Шартты белгілер: 1 – жер бетінің бедері; 2-3 – жер қыртысы табанының деңгейі: Зри моделіне сəйкес жобаланған (2) жəне сейсмикалық əдіс көмегімен анықталған (3). Н. Сейітов, Т.Н. Жарқынбеков 50 Геосинклиндердің жоғарыда келтірілген даму сатыларын баяндаудан ұғатынымыз геосинклиндік процесс платформаларда басталып, өзінің дамуы нəтижесінде қайтадан платформаларға айналатындығы. Алайда геосинклиндік процесс нəтижесінде тұрақтанған, яғни өзінің қарқынды қозғалыстарын тоқтатып, мейлінше марғау да салғырт күйге ауысқан кез келген тектоникалық құрылым «платформа» деп аталмайтындығын қатты ескерген жөн. Геологиядағы осы бір екіұштылық əдейі түсіндіріп өтуді қажет етеді. Геосинклиндік процесс соңғы протерозойдың рифей кезеңіне дейінгі эраларда, яғни архей, алғашқы жəне ортаңғы протерозой эраларында өзінің қарқынды геосинклиндік даму процесін тəмамдап, кейінгі эраларда (палеозой, мезозой жəне кайнозой эраларында) марғау да салғырт қозғалатын (тұрақтанған) тектоникалық құрылымға айналған жағдайда ғана мұндай құрылым шын мəніндегі «платформа» немесе «кратон» деп аталады. Ал егер геосинклиндік даму процесінің аяқталу сəті, яғни тұрақтануы соңғы эралардың (соңғы протерозойдың, яғни рифейдің, палеозойдың, мезозойдың жəне кайнозойдың) əртүрлі кезеңдеріне сəйкес келген жағдайда ондай құрылымдар алуан түрлі қатпарлы құрылымдар жиынтығын құрайтын болады. Мұндай қатпарлы құрылымдардың ауданы жағынан шын мəніндегі платформалармен салыстыруға болатындарын «қатпарлы белдеу» деп атайды; қатпарлы белдеулер – қатпарлы өлкелерге (облыстарға), қатпарлы өлкелер – қатпарлы жүйелерге, қатпарлы жүйелер – құрылымдық-формациялық белдемдерге жіктеледі; жекелеген құрылымдық-формациялық белдемдер бір топ геологиялық формациялар жиынтығынан құралады, ал геологиялық формациялар жекелеген таужыныс қабаттарынан тұратындығы белгілі. Бұл түсініктердің анықтамалары оқу- əдістемелік кешеннің аяқ жағындағы Глоссарийде берілген, сондықтан оларға тоқталып жатпаймыз. Жоғарыда келтірілген иерархиялық бағыныштылық сипатын мынадай сұлбамен кескіндеуге болады: жер қыртысы → континенттік қыртыс → қатпарлы белдеулер → қатпарлы Геотектоника жəне геодинамика 51 өлкелер (облыстар) → қатпарлы жүйелер → құрылымдық- формациялық белдемдер → геологиялық формациялар → жекелеген таужыныс қабаттары. Осы тектоникалық құрылымдар тізбегіне кіретін барлық құрылымдарға да тəн ортақ ерекшелік – оларды құрайтын таужыныс қабаттарының қарқынды түрде деформацияланған (қатпарланған жəне жыртылыс құрылымдарымен тілгіленген) күйде ұшырасатын- дығы. Алайда олардың ауқымында жергілікті сипатты иеленген шағын аймақтық ойыстар мен ойысымдар ұшырасуы ықтимал, бұлар мүлдем қатпарланбаған немесе аз-мұз еңістенген шөгінділермен көмкеріліп жатады. Геосинклиндердің ____________даму процесі негізінен тік бағытталған (жоғары-төмен) қозғалыстарға тəуелді екендігі оның даму сатыларын талдау барысында анық байқалады. Міне, осы болашақ геосинклиндік аймақтың төмен ойысу (нақты геосинклиндік саты), кейінірек жоғары көтерілу (инверсиялық жəне орогендік сатылар) себептерін негіздеу мақсатында талай геотектоникалық жорамалдар туындады. Солардың бастыларын қысқаша ғана сипаттап өтелік. 1. Континенттік қыртыстың базиттану жорамалы. Кеңестер Одағының көрнекті тектонистерінің бірі В.В. Белоусов ұсынған жорамал. Бұл жорамалға сəйкес, палеозой эрасының аяғында–мезозой эрасының бас шенінде бүгінгі мұхиттар орнында континенттер болды деп есептеледі. Бұрынғы континенттің нақтылы аймағына тиесілі континенттік қыртысты құрайтын қышқыл жəне орташа құрамды таужыныстардың (гранит-риолиттер мен диорит-андезиттердің) жаппай базиттенуі (габбро-базальттар мен ультранегізді таужыныстарға айналуы) жүзеге асқан, мұның салдарынан сол өңірді құрайтын таужыныстардың оташа тығыздығы айтарлықтай артқан (гранит-риолиттер мен диорит- андезиттердің орташа тығыздығы 2,7-2,8 г/см3, габбро-базальт__________- тардікі – 2,9-3,0 г/см3, ал ультрабазиттердікі – 3,1-3,3 г/см3). Заттың тығыздығының артуы оның көлемінің кішіреюімен орайлас өтетіндігінен аталған аймақ төмен қарай ойысуға мəжбүр болған, осылайша бұрынғы континенттер өңірінде енді Н. Сейітов, Т.Н. Жарқынбеков 52 қимасында гранитті қабаты болмайтын мұхиттық қыртыс (су алабы) пайда болған-мыс. Платформалардың геосинклиндерге айналуының алғашқы, яғни нақты геосинклиндік сатысында болашақ геосинклин аймағының төмен қарай ойысу себебін осылайша түсіндіруге тырысқан бұл жорамал сын көтермейді, себебі қышқыл құрамды таужыныстардың негізді жəне ультранегізді құрамды таужыныстарға айналуы термодинамикалық тұрғыдан мүмкін емес екендігі кейбір зерттеушілер тарапынан кейінірек дəлелденді. 2. Тереңдік жіктелу (дифференциациялану) жорамалы – тектоникалық құбылыстардың (қозғалыстардың) түп-тамыры жер қыртысындағы жəне оны төсейтін жоғарғы мантия қабатындағы заттардың өздерінің тығыздықтарына қарай жіктелуімен байланысты деп тұжырымдайтын геотектоникалық жорамал. Екі варианты бар, бірінші варианты 1933 жылы голландиялық ғалым ван Беммелен ұсынған «Ундация жорамалы», екіншісі 1942-43 жылдары В.В.Белоусов ұсынған «Радиожылыстау жорамалы». 2.1. Ундация жорамалына сəйкес, Жерге тиесілі заттардың геохимиялық өзгерістерге ұшырау процесіне айтарлықтай мəн беріледі: негізінен гравитациялық жіктелу (заттардың тығыздығы, яғни салмағы тұрғысынан жіктелу) процесін жүзеге асыратын планета заттарының геохимиялық өзгерістері осы планета қимасының кейбір тұстарында жеңіл материалдардың, ал екінші өңірлерінде ауыр материалдардың шоғырлануына жағдай жасайды-мыс. Бұл процесс планета заттары орналасуының тепе-теңдігін бұза отырып, жеңіл заттардың жоғары көтерілуіне, ал ауыр заттардың төмен қарай жылыстауына əкеліп соқтырмақ; заттардың осылайша жылыстауы тектоникалық қозғалыстар туындауының басты себебі болып табылады, ал заттардың өз салмағына қарай жіктелуі барысында бөлініп шығатын жылу энергиясы сол тектоникалық қозғалыстарды тудырушы басты энергия көзі рөлін атқарады-мыс. Геотектоника жəне геодинамика 53 2.2. Радиожылыстау жорамалы бірнеше қағидаларға негізделген: 1) Жер дамуының ең басты энергетикалық факторы оны құрайтын заттардың радиоактивтілігі; 2) планетамыз алғашында «салқын» заттардан __________құралған (Шмидт–Фесенков жорамалына сəйкес), оның радиоактивті жылу əсерінен қыздырылуы жəне тығыздала түсуі кейінірек жүзеге асқан; 3) қатпарлану процесі қызған заттардың жоғары көтерілуі барысында жүзеге асатын қосалқы процесс болып табылады; 4) Жердің алғашқы заттарының радиогендік жылу əсерінен жіктелуі жəне тығыздала түсуі өз бойына радиоактивті заттарды молынан кіріктірген жəне біршама жеңіл гранитті материалдардың жоғары «қалқып шығуымен», ал ауыр материалдардың төмен қарай жылыстауымен орайласады; жер қыртысының белгілі бір бөлікшелерінің төмен ойысуы немесе жоғары көтерілуі осы процестермен байланысты-мыс. 3. Астенолиттік жорамал. АҚШ ғалымдары ағайынды Б. жəне С. Виллистер 1941 жылы ұсынған бұл жорамалға сəйкес, Жер болмысындағы радиоактивті заттардың орналасуы біркелкі емес, яғни планета қимасының кейбір тұстарында аталған заттар көбірек шоғырланған, ал екінші өңірлерде олар ыдыраңқы күйде; радиоактивті заттардың молынан шоғырланған өңірлерінде олардың өздігінен ыдырауы нəтижесінде температура күрт көтеріледі-мыс, сөйтіп нақ осы өңірдегі заттардың (таужыныстардың) тез балқып кетуі астенолит-тердің қалыптасуын __________қамтамасыз етеді-мыс. Астенолиттердің жоғары көтерілуі оның үстіңгі өңіріндегі жер қыртысы бөлікшелерінің көмпие көтерілуін қамтамасыз етуі тиіс. 4. Қыртысасты ағындары жорамалы. Ағылшын зерттеушісі Холмс 1929 жылы алғаш ұсынған бұл жорамалға сəйкес, жер қыртысындағы ойысымдар мен көтерілімдердің қалыптасуы жер қойнауының беткі жазықтықтан бірдей тереңдіктегі деңгейлерге тəн температура мөлшерлерінің əртүрлі болуынан туындайтын өте баяу (жылына 1–10 см) конвекциялық ағымдардың əсері деп есептелінеді: жер мантиясы деңгейінің қатты қызған өңірлері жоғары бағыт- Н. Сейітов, Т.Н. Жарқынбеков 54 талған ағындарды қалыптастырса, жер қыртысының табанына «келіп тірелген» мұндай ағындар тарамдала отырып, қайтадан төмен бағытталатын ағындарға ауысады-мыс; жоғары бағытталған ағымдар көтерілімдерді қалыптастырса, төмен бағытталғандары ойысымдарды қалыптастырмақ. 5. Ротациялық жорамал. Жердің тектоникалық даму ерекшеліктерін планетаның өз өсінен айналуына тигізер сырт күштердің əсерімен түсіндіруге тырысатын геотектоникалық жорамал. 6. Неоконтракциялық жорамал. Жер балқымалы заттар есебінен қалыптасты, сол заттардың бірте-бірте суынып «тарылуы» жер қыртысына тиесілі заттарды қатпарлайды» деп дəріптейтін, жоғарыда сөз болған «Контракциялық жорамалдың» жаңа варианты. Бұл жорамалға сəйкес, планета тектогенезінің себептерін сол планета көлемінің бірте-бірте кішірейіп келе жатқандығымен, соның салдарынан жер қыртысы заттарының сығымдала түсуімен түсіндіруге тырысады. Планетаның ішкі өңірінің бірте-бірте кішіреюі оның сыртқы қабатына (жер қыртысына) «кеңдік қылатын» болады, бұл жайт сол жер қыртысына тиесілі таужыныс қабаттарының бүйірлік сығымдалуға ұшырауына себепкер болуы тиіс. Олай болса, бұрынғы геосинклиндердің орнында қатпарлы құрылымдардың қалыптасу процесін осы бүйірлік қысым əсерімен түсіндіруге əбден болады-мыс. Жер радиусының қысқаруы, яғни оның көлемінің кішіреюі екі процеспен байланысты деп есептеледі: 1) қайткенмен де планетаның бірте- бірте суыну процесі əлі де болса жүріп жатқан болса керек, ал бұл процесс заттардың тығыздала түсуімен орайлас өтетіндігі мəлім; 2) қыртысасты заттарының гравитация əсерінен тығыздала түсуі, сондықтан да планета заттарының тығыздығының артуы, сөйтіп өз көлемін кішірейтуі. Жоғарыда сөз болған геотектоникалық жорамалдардың басым көпшілігі жер қыртысындағы тік (жоғары-төмен) бағытталған қозғалыстар табиғатын анықтауға, кейбіреулері жер қыртысына тиесілі таужыныс қабаттарының қатпарлану механизмін ашып көрсетуге тырысады. Бір сөзбен айтқанда, бұл Геотектоника жəне геодинамика 55 жорамалдардың барлығы да «Геосинклиндер туралы ілімнің» негізгі қағидаларын (басты-басты даму сатыларын) негіздеуге бағытталған. Алайда жоғарыда сипатталған жорамалдардың барлығы да жай ғана жорамал күйінде қалып отыр, себебі қазіргі таңда ұзақ уақыт бойына геологиядағы негізгі парадигма рөлін атқарған «Геосинклиндер туралы ілімнің» өзі де екінші планға ысырылды. Аталған тұжырымдаманың бүгінгі таңда жарамсыз болып қалуының үш түрлі себебі бар, олар: 1) бұл тұжырымдама геосинклиндердің туындауын, дамуын жəне тұрақтануын тек қана тік (жоғары-төмен) бағытталған тектоникалық қозғалыстармен түсіндіруге тырысты, яғни қазіргі таңда кеңінен белгілі болып отырған көлбеу (горизонталь) бағыттағы қозғалыстарға мəн бермеді; 2) жоғарыда сипатталған геотектоникалық жорамалдардың мазмұны көрсеткеніндей, «Геосинклиндер туралы ілім» ауқымында сол тік бағытталған қозғалыстардың туындау себептері мен көрініс беру механизмі де біржақты дəлелденген жоқ; 3) «Геосинклиндер туралы ілім» сол геосинклиндер ауқымында кеңінен көрініс беретін қатпарлық табиғатын ашып бере алмады. Жалпылама қисын тұрғысынан алғанның өзінде-ақ бұрын «жазыла көсілген» таужыныс қабаттары қатпарлануы (жиырыла жинақталуы) үшін тек қана тік бағытталған кернеулер (қозғалыстар) жеткіліксіз екендігі түсінікті, ол үшін міндетті түрде көлбеу (горизонталь) бағытталған кернеулер (бүйірлік қысым) қажет. Ал «геосинклиндер туралы ілім» осындай кернеулер туғызуға қабілетті көлбеу (горизонталь бағытталған) тектоникалық қозғалыстарды мойындамады. Бұл сөз болып отырған тұжырымдаманың басты кемшіліктерінің бірі еді. «Геосинклиндер туралы ілімнің» парадигмалық рөлден айрылып, екінші планға ығыстырылуына себепші болған мəселе ХХ ғасырдың екінші жартысында «Литосфералық тақталар тектоникасы (ЛТТ)» деп аталатын жаңа парадигманың дүниеге келуі болатын. Арнаулы зерттеулер нəтижесінде жер литосферасы мен жер қыртысында көлбеу (горизонталь) бағытталған тектоникалық қозғалыстар шешуші рөл атқаратындығын дəріптейтін бұл жаңа парадигмаға тоқталмас Н. Сейітов, Т.Н. Жарқынбеков 56 бұрын бұған дейін талай рет сөз болған тектоникалық қозғалыс типтеріне, осы қозғалыстар нəтижесінде жер қыртысында туындайтын таужыныстардың деформациялық өзгерістеріне тоқталып өтеміз. жүктеу/скачать 257.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|