О возрасте тороидальных структур

Теоретические построения, освещающие динамику литосферы и мантии, выглядят вполне логично в двух случаях. Во-первых, когда речь идёт о новейшей тектонике в развитии структур; по крайней мере, когда относительный возраст объектов не древнее мезозойского. Во-вторых, логичность кажется таковой до момента применения построений к расшифровке строения конкретного объёма литосферы. Укладывая тектонические структуры коры региона в некую реальную (по мнению специалиста) последовательность, легко можно выйти за рамки применимости и прогнозировать несуществующие процессы на основе кажущейся универсальности механизма.

Ранее автором были выделены тороидальные мантийные структуры пентагон-додекаэдрической системы в пределах северной части Евразии [Апанович, 2004]. Правда, всего лишь некоторые из них датированы палеозоем-мезозоем. Остальные характеризуют исключительно новейшую тектонику. Позже для объяснения строения земной коры были использованы вихревые структуры раннефанерозойского возраста [Апанович, 2005; 2006-а]. Однако уже в этих работах возникла проблема «выхода за рамки дозволенного». Отмечено, что «в этом случае мы должны быть уверены, что субслоистые массы планеты (с их границами раздела) в рифее уже обладали необходимыми параметрами, не претерпевшими изменений и в палеозое» [Апанович, 2007]. И хотя комплекс данных, положенных в основу выделения структур, не противоречит результатам построений, зоны динамического взаимодействия ТМС с литосферой в данной части Сибирской платформы показаны только для литосферы эпицентральных частей предполагаемых вихревых образований.

Позднепалеозойско-раннемезозойский этап тектонического развития литосферы имеет свою «визитную карточку» – трапповый магматизм, проявившийся в Евразии, Африке, Антарктиде и на Американских континентах. Время протекания магматических процессов – от триаса до плейстоцена. Достаточно надёжно установлено время образования Атлантического океана – с юрского периода по палеогеновый [Вахрамеев, 1981]. Продукты трапповых излияний изучены по обе стороны Атлантического океана и выглядят как разорванные при спрединге фрагменты некогда единых покровов [Раст, 1982]. Логичная связь спрединга с функционированием вихревых структур гексаэдрической планеты показана ранее. Значит, максимальная активность тороидов этого ранга проявилась в мезозое – начале кайнозоя. Существующие на громадных пространствах отложения девонских «красноцветов», сформировавшиеся в спокойный этап эволюции, были впоследствии разобщены расколами литосферы. Многие факты показывают, что эпоха перестройки литосферы многими тороидами пентагон-додекаэдрической структуры планеты начинается также лишь с конца мезозоя. Поэтому требуется разобраться с возникшим противоречием.

Одним из способов «разбирательства противоречия» является установление возраста систем глубинных разломов, без которых не существуют тектонические перестройки. В структуре литосферы разломы максимальной протяжённости и глубинности часто считаются долгоживущими и практически не меняющими своё положение в геологическом пространстве. Многие из них объединялись в планетарную сеть разломов диагональной и ортогональной систем. Реальность существования планетарной макротрещиноватости литосферы не подвергалась сомнению многими исследователями ещё с середины XX века. В этих построениях важно заключение о влиянии на разломообразование единой общепланетарной причины. С.С. Шульц связывал ориентированные системы трещин с ротационным режимом Земли. В самом деле, единообразие структур невозможно при смене механизма, лежащего в основе их образования. Только постоянное движение вещества планеты способно обеспечить единообразие формируемых разломов. Именно в таком контексте ниже приведена информация о системах разломов.

Итак, предполагая выход за пределы области корректных построений, мы вынуждены признать связь разломных зон, датированных рифеем-вендом, с пентагон-додекаэдрическими структурами не доказанной. В то же время, детали тектонического строения коры, использованные при выводах и базирующиеся на вполне надёжной геолого-геофизической информации, не позволяют на 100% отнести построения к субъективным. Конечно, достоверность интерпретации прямо связана с количеством анализируемого материала. Тем не менее, уже сейчас можно наметить цепочку рассуждений, позволяющих уменьшить степень неопределённости.

1. Масштабы Евразии и детали строения земной коры свидетельствуют об уникальности данного литосферного образования и возможности отличий в истории его тектонического развития по сравнению с другими континентами. В этой связи, по-видимому, относительная древность траппового магматизма Тунгусской синеклизы – явление закономерное (см. раздел 13). Учитывая неодновременность тектонических перестроек в масштабах планеты, следует допустить более раннее время консолидации литосферы Сибирской платформы.

2. Приразломные депрессии, грабенообразные структуры, выполненные рифейско-вендскими отложениями – геологические тела, реальность которых подтверждена бурением. Поэтому не исключено, что мы имеем дело со сложно построенным рельефом докембрийского фундамента, сформировавшегося в толщах более мощной протолитосферы. Быстрая консолидация вещества способствовала активной «консервации» структур фундамента. В таких областях были заложены ядра будущих Сибирской и Северо-Американской платформ.

3. В значительной степени гипотетически можно представить данный фрагмент литосферы в качестве массы-антипода по отношению к тихоокеанскому сегменту планеты.

4. «Северные» платформы могут представлять наиболее поздние продукты первичной дифференциации вещества прототороида. Выброшенное из недр в последнюю очередь (при очень медленном вращении масс), такое вещество дольше находилось в полурасплавленном состоянии, что способствовало более полной его гравитационной дифференциации.

Разломообразование раннего этапа эволюции можно связать с несколькими главными источниками напряжений. Дуговые структуры могут фигурировать, например, в качестве прототороидальных образований, подобных кольцевым мегаструктурам диаметром от 300 до 500 км, изученным в теле глубоко эродированных пород древних щитов. Кольцевое строение «подчёркивается простиранием структур и кристаллизационной сланцеватостью раннеархейских метаморфических образований. Наследуют они дуговые концентрические разломы, которые заложились, как считают О.И. Салоп, Е.В. Павловский и др., на самой ранней лунной и нуклеарной стадии развития земной коры в условиях отсутствия или слабого проявления полей горизонтальных напряжений. Тогда это были главнейшие структурные элементы. Позже, в неогее кольцевые системы получили развитие преимущественно в жёстких консолидированных блоках. Степень активности мегаструктур в геологической истории постепенно затухала. Движения по разломам в меньшей степени проявлялись в протерозое и незначительно в фанерозое. Некоторые из них унаследовано развиваются и в неотектонический этап» [Николаев, 1988].

Такая большая выдержка из работы Н.И. Николаева приведена не случайно. Датировав зоны динамических взаимодействий предполагаемых ТМС (в их эпицентральных частях) с литосферой, и не выявив краевые зоны взаимодействия, мы пришли к необходимости объяснения такой ситуации. На самом деле, древние зоны кольцевых разломов в веществе протолитосферы более чем реальны. Значит, неконкретность в уже выполненных построениях – результат недостаточно полного обобщения материалов. В подобном обобщении, очевидно, нельзя оставлять без внимания и сублинейные древние структуры. Вероятнее всего, относить их следует к элементам планетарной макротрещиноватости. Но если миграция тороида пентагон-додекаэдрической системы с перемещением краевой зоны взаимодействия и формированием сублинейных глобальных структур возможна, то насколько реальны такие структуры догексаэдрического заложения? В «догексаэдрическую» стадию была сформирована некая протоконтинентальная оболочка, разорванная позже (в конце палеозоя – мезозое) воздействием динамики структур гексаэдра. Как уложить в возрастные пределы байкальскую и каледонскую эпохи складчатости, как соотнести их с динамикой конкретных конвективных ячеек? Очень сложно объяснить формирование классических геосинклиналей без допущения функционирования тороидальных мантийных структур пентагон-додекаэдрической системы. Области байкальской складчатости можно связать с перестройкой догексаэдрической литосферы. В схеме тектоники Земли В.В. Белоусова байкальские геосинклинальные области отсутствуют. Каледонская складчатость фигурирует в Урало-Монгольском поясе, Северо-Атлантическом и Восточной Австралии. Создаётся впечатление, что и каледонские, и даже герцинские геосинклинали представляют результат расколов и прогибов литосферы на начальных этапах позднепалеозойско-мезозойской глобальной динамической перестройки. Правда, для этого требуется несколько сжать существующую шкалу геохронологических привязок.

К такому заключению подталкивают результаты обобщения геолого-геофизических материалов известными исследователями. Обратившись ещё раз к «схеме тектоники Земли» В.В. Белоусова, мы увидим, что субширотная ветвь Урало-Монгольского пояса это не что иное, как стык северного и экваториальных тороидов планеты-гексаэдра. Складчатые системы Саян, Алтая, гор Монголии динамически можно рассматривать как следствие интенсивных преобразований литосферы на стыке тороидальных гексаэдрических структур. Воссоздать достоверный облик подобных структур на конец протерозоя очень сложно. Объединение мегаструктур в Урало-Монгольский пояс – классический пример интерпретации истории развития литосферы. В то же время, Уральская геосинклиналь органично укладывается в систему меридиональных структур, протягивающихся через половину земного шара почти от Антарктиды до арктических областей. Полоса погружений дна Индийского океана (южнее полуострова Индостан) строго коррелируется (по меридианам) с субмеридиональной впадиной Западно-Сибирской плиты. Восточнее давно выделены субмеридиональные зоны, фигурирующие как Окино-Вихоревская флексура, Енисейский тектонический пояс, Байкало-Таймырский региональный разлом, закартировано меридиональное простирание древних структур Анабарского и Алданского щитов. Ясно, что глобальные структуры в отмеченных группах существенно различаются историей тектонического развития. По-видимому, динамически более логично субширотную ветвь Урало-Монгольского пояса протягивать в район Днепровско-Донецких авлакогенов и Северо-Черноморских структур. В этом случае мы имеем возможность говорить об ортогональной системе планетарных разломов.

Показав ранее субмеридиональные нарушения земной коры Сибирской платформы в качестве следствия мигрировавшей ТМС, мы связали многие нарушения толщ осадочного чехла с конседиментационными дислокациями, считая их главными в структурообразовании. Выясняется, что это весьма упрощённый подход, оставляющий «за бортом» многие черты реального строения. Допущение о существовании глобальной сети меридиональных разрывов, формировавшихся в том числе и на «дочехольной» стадии становления земной коры, позволяет по-иному взглянуть на геодинамику. Превращение протопланеты в субсферическое образование на фоне интенсивного вихревого вращения её вещества – главная причина образования субмеридиональных глобальных структур. В разных частях протопланеты с существовавшими различными динамическими условиями становление земной коры шло с разной скоростью. Масштабы накопления карбонатно-глинистых отложений рифея-венда также определялись динамической обстановкой, наиболее благоприятной опять же в области литосферы над нисходящим потоком мантийного вещества. В этой связи выводы о самой древней «куюмбинской нефти планеты» получают иной оттенок [Карогодин, 1978].

Таким образом, намечаются общие принципы разделения зон разломов по времени и специфике активной динамики вещества всей системы и тороидальных структур различного ранга. В качестве первого приближения (рабочей версии) такое разделение приведено в таблице 15.1. Отметим, что из-за отсутствия однозначной зависимости между глубиной источника напряжений и прочими параметрами для крупных разрывов все характеризуемые разломы можно отнести к глубинным. В 1945 году А.В. Пейве предложил именовать «глубинными разломами» все крупные разрывы земной коры.

Таблица 15.1

Глубинные разломы и источники их формирования

Разломы, системы разломов	Оболочки, подверженные деструкции. Возраст максимальной активности разломов	Динамические источники разломообразования
Меридиональные	Фундамент, раннепалеозойский чехол. Архей-палеозой	Изменения интенсивности вихревого вращения вещества планеты
Глобальные разломы диагональной системы	Фундамент, раннепалеозойский чехол. Рифей-палеозой	Взаимодействие вихревых полей Солнца и Земли при изменении положения оси вращения планеты относительно плоскости орбиты
Широтные	Фундамент, чехол. Архей-кайнозой	1. Взаимодействие экваториальных и полярных тороидов в области средних широт. 2. Уменьшение тороидальности фигуры планеты при переходе к сферической форме
Субмеридиональные срединно-океанические	Литосфера. Конец мезозоя-кайнозой	Динамика тороидов с восходящим перемещением вещества
Трансформные (разрывы, сдвиги)	Литосфера. Конец мезозоя-кайнозой	Миграция тороидов с восходящим перемещением вещества
Сублинейные парные (сжатия и растяжения)	Литосфера. Конец мезозоя-кайнозой	Миграция тороидов с нисходящим перемещением вещества
Разломы глубоководных желобов	Литосфера. Конец мезозоя-кайнозой	1. Взаимодействие тороидальных мантийных и ядерных структур. 2. Деструкция литосферы в краевых зонах взаимодействия ТМС с перекрывающими толщами
Сублинейные разломы современных и палеогеосинклиналей	Литосфера. Палеозой-кайнозой	Деструкция литосферы в краевых зонах взаимодействия ТС и ТМС с перекрывающими толщами
Кольцевые и дуговые: сбросы и поддвиги	Литосфера. Поздний докембрий?-кайнозой	Взаимодействие тороидальных мантийных структур в их эпицентральной части, а также отдельных плюмов с литосферой

Например, при глубинах до скоплений магмы в Камчатской вулканической области от 30 до 230 км разрывы литосферы во время активизации нельзя не считать глубинными (из материалов III Всесоюзного вулканологического совещания 28-31 мая 1969 года). Аналогично можно охарактеризовать и разломы, нарушавшие в архее или протерозое целостность протолитосферы мощностью не 160, а всего 20-30 км, ведь они распространялись от самой мантии. Изучение строения разорванного позже по таким древним направлениям палеозойского осадочного чехла также невозможно без учёта глубинных разломов. В этом случае «более молодая динамика» превращает древний глубинный разлом в ещё более глубинный, ведь разорвана более мощная литосфера. Ясно, что однозначная классификация разрывных структур по глубинности весьма сложна.

Когда-то началом разломообразования явилось остывание вращающегося протовещества при закрытии тороида. Сформировалась планетарная макротрещиноватость, проявленная в настоящее время в наличии мегаструктур меридионального простирания. Изменение положения планеты в общей системе, взаимодействие её ещё интенсивного вихревого поля (магнитного) с магнитным полем Солнца способствовали возникновению напряжений в ещё неокрепшей протолитосфере. Образовались протяжённые разрывы, составившие диагональную систему. Зарождающиеся вихри плотных глубинных масс деформировали новообразования, усложнили структуру. На стыках тороидов строение литосферы усложнилось больше всего. По-видимому, именно в этих областях чаще всего выделяются толщи пород некого промежуточного этажа, накопившиеся в депрессиях фундамента. Через некоторое время начинают оформляться тороиды пентагон-додекаэдрической системы, нарушая предыдущий порядок. Существенный вклад вносят локальные объёмы пород мантии и литосферы с аномальными физическими свойствами. Каждый такой очаг способен или разорвать земную кору по нарушениям дуговой формы, или сформировать некую изометричную структуру в виде депрессии или свода.

Появление настоящего подраздела обусловлено стремлением исследователей корректно решить задачу выделения больших объёмов вещества (в том числе и докембрийского), содержавшего захороненное органическое вещество. Наиболее актуально это для западной части Сибирской платформы, чехол которой «забит» межпластовыми интрузиями. Уверенное оконтуривание здесь вендско-рифейских осадочных бассейнов при пониженной разрешающей способности сейсморазведки – мечта любого геолога-нефтяника. И очень важно быть уверенным, что выделяя такую область дуговой формы, мы показываем истинную геодинамическую картинку, а не скругляем углы при переходе от диагональных разломов к широтным. Показывая десятикилометровый по мощности рифейский прогиб, нужно чётко представлять силы и причины его формирования в соответствующую эпоху. Увы, очень часто мы не следуем таким правилам.

В дополнение к сказанному отметим практически повсеместное отсутствие в реальности простых единичных перемещений ведущих масс. Центростремительное и центробежное перемещение вещества вихрей сопровождается осевым вращением всей структуры, её миграцией при взаимодействии с тороидальным ядерным образованием. Динамическая структура планеты быстро усложняется, создавая всё больше препятствий исследователю. Однако только учёт всей специфики функционирующих геодинамических механизмов позволит расшифровать историю образования геологических объектов литосферы.

Рисунки к разделу 15