учебники / Гаврилов В.П. «‎Общая и историческая геология и геология СССР»

Континенты характеризуются следующими основными при­

знака~1и:

существенно увеличенной мощностью земной коры, в со­

ставе которой повсеместно присутствует «гранитный» слой;

верхняя мантия континентов имеет «редуцированную», не­

четко выраженную астеносферу, обеднена базальтаидной со­

ставляющей и относительно более холодная;

континенты характеризуются как основным, так и кислым

~1агматизмом;

континентальная литосфера сфорi\1 иравалась за счет гео­ синклинальных процессов, которые 11 привели к образованию мощного гранито-метаморфического слоя.

Гра,ница между континентами и океанами, как между круп­ нейшими тектоническими структурами, проводится по границе выклинивания гранитно-метаморфического слоя, что практиче­ ски везде соответствует изобате 2-2,5 км. В одних местах

Сложное строение зоны и ее недостаточная геологическая изу­

ченность приводят к тому, что в одних случаях системы ост­

ровных дуг и окраинных морей относят к континенту, а в дру­

гих- к океану. Это отражает незавершенность геодинамиче­

ной коры выделяют иногда в качестве самостоятельных струк­

тур литосферы, имеющих черты геологического строения как

континентов, так и океанов. Однако, учитывая направленность

тектонических прощ~·ссов в развитии этих областей литосферы

всторону формирования материковых масс, можно с извест­

ными оговорками включить их в состав континентальных

структур, хотя между ними имеются и существенные отличия.

В качестве микроконтинентов следует рассматривать и не­

которые участки океанов, имеющие кору континентального

плиты, океаны и континенты представляют собой структуры

тектоносферы, поскольку различия в их строении и составе

слагающих пород прослеживаются и в пределах мантии.

Дальнейшее подразделение тектонических структур обычно

производят на основе геотектонического режима их развития,

под которым понимается направленность и интенсивность тек­

тогенеза, метаморфизма и магматизма. В соответствии с этим они делятся на относительно подвижные, или мобильные структуры, и относительно малоподвижные, или стабильные

211

(лабильные) структуры. Первые хараю·еризуются в период

своего развитнн ПJЮЯ!~J!t'НИем активного тектоrL'Нсза, вулка­

низма, метаморфнзма 11 ccйcмii'!IIOCTII. Обыч·но это структуры

линейной формы, образующие протяженные тектоннчески по­

движные пояса в nределах континентов и океанов. К ним от­

носят геосинклинали и орогены.

Геосинклиналинаиболее характерные структуры ли-то­ сферы, относящиеся к группе мобильных (подвижных) струк­ тур. Учение о геосиНJ\ЛИналях возникло более 120 лет назад

ив течение нсего этого времени являлось краеугольным кам­

нем исторической гсологпи. В настоящее время оно подперга­

ется во многом справедливой критш(е с позиций идеи глобаль­

ной тектоники плит. Не1шторые ученые (Л. П. Зоненшайн,

О. Г. Сорохтин, А. С. Монин, С. А. Ушаков и др.) считают,

что надо отказаться от этого термина, как устаревшего и Ут­

ратившего свою сущность. Другие исследователи (В. Е. Хаин,

А. Е. Михайлов и др.) стремятся найти этому учению должное

место в новой трактовке исторической геологии с точки зре­

ния мобилизма. Третьи (В. В. Белоусов и др.) отстаивают

концеnцию о геосинклиналях в их классической интерпретации.

В классическом представлении геосинклинальэто вытя­ нутые зоны с аномально высокой подвижностью, значительной

расчлененностью и повышенной прониu,аемостью коры, харак­

теризующиеся на ранних этапах развития преобладанием ин­

тенсивных погружений, а на заключительных этапахинтен­ сивных поднятий,

Геосинклинали отличает ряд характерных только для них nризнаков. Важнейшие из них: линейность геосинклинальных зон и геоструктурных элементов, входящих в их состав; боль­ шой размах и контрастность вертикальных движений смежных

блоков коры, обусловливающие значительную расчлененность

рельефа; огромная мощность накопленных осадков (от 10 до 25 км); быстрая изменчивость мощн-остей и фаций В'крест про­

стирания и ОТ'носительная выдержанно·сть их по nростиранию

геоструктурных элементов геосинклинали; интенсивный гради­

интенсивный магматизм интрузивного и эффузивного типов; динамический и региональный метаморфизм; резкая диффе­

ренциация гравиметрического поля, наличие в нем линейных

зон nолосовых аномалий, значительных градиентов силы тя­ жести; повышенная сейсмическая активность, приуроченность к геосинклиналям больш-ого числа круnных и катастрофиче­ ских землетрясений; рез·ко повышенное значение теплового по­

тока, идущего из недр (геотермическая ступень снижается здесь вдвое по сравнению с соседними районами).

212

=====~~;:::~:;=;;;;;;;;;iiii:ii~~_,~~~!JiSs;iii;;;;;iiiiiiiiiiiiiii~~~~

Суммируя признаки, отличающие геосинклинали, можно сказать, что для этих областей характерны интенсивные тек­

тонические движения, повышенный магматизм, метаморфизм и

сейсмичность. Геосинклинальэто арена максимального про­ явления сил внутренней динамики Земли.

В строении геосинклинали участвуют различные структурные

элементы, прежде всего, внутренние (эвгеосинклинали) и

внешние зоны (миогеосинклинали).

Эвгеосинклинали (рис. 42)- зоны активного магматнз:ма

11 глубокого метаморфизма, располагающиеся во внутренних частях геосинклиналей. В их преде.гrах накапливаются глубо­

ководные морские осадки, здесь же, в первую очередь, про­

являются гораобразовательные процессы, приводящие к по­

вышенной деформации отложений.

Миогеосинклиналивнешние зоны геосинклиналей. Они

характеризуются интенсивным, преимущественно терригенным,

осадконакоплением, практическим отсутствием магматических

образований и меньшей степенью дислоцированности и мета­ морфизма.

Миогеосинклиналь 11 эвгеосинклиналь образуют элементар­ ную геосинклинальную пару (геосинклинальную систему), ко­

торая, с одной стороны, ограничена жесткой платформенной

глыбой (форландом), а с другой,- срединным массивом, от­

деляющим ее от смежной элементарной геосинклинальной

пары (см. рис. 42).

Эвгеосинклинальные и миогеосинклинальные зоны ослож­

нены геосинклиналями и геоантиклиналями, которые называют uнтрагеосинк.линалями и интрагеоантиклиналями («I!Нтра»­

внутренний). Эти структурные элементы хараюеризуются раз­

нонаправленными вертикальными движениями и различной

мощностью накопленных осадков. Морфологически они вы­

ражены узкими, линейно вытянутыми прогибами или подняти­

ями.

Возникновение и развитие геосинклиналей пре-дставляет со­

бой сложный и многостадийный процесс, сущность которого

заключается в поступлении энергии и вещества мантии Зе\1ЛИ

213

на поверхность, в результате чего происходят принципиаль­

ные изменения в строении литосферы. В развитии геосинкли­

нали выделлют два главных этапа (геосинклинальный и оро­

генный) и следующие основные стадии: начального погруже­

ния, зрелую или предорогенную, раннеорогенную и собст­

венно орогенную.

На стадии начального погружения лр·оисходит интенсивное

погружение и накопление мощных толщ морских песчано-гли­

нистых осадков, образующих впоследствии сланцево-граувак­

ковую и аспидную формации. Мощность этих отложений дости­

гает 12 км. Процессы прогибания сопровождаются образова­

нием трещин растяжения и излиянием вдоль них базальтовых

лав. Это начальное проявление магматизма в геосинклиналях получило название инициального (начального) магматизма (по

Г. Штилле). Поскольку лавы накапливаются в подводных .ус­

ловиях, то быстро подвергаются процессам хлоритизации и

альбитизации. Это способствует .превращению их ·в ·специфиче­

ские «зеленокаменные» породы. В совокупности образуется

характерная для стадии начального погружения геосинклинали

спилит-кератофировая магматическая формация. В конце пер­ вой стадии развития геосинклиналей внедряются первые гра­ нитные или сиенитовые интрузии. Такие интрузии называют сиитектоническими или раннесинорогенными. Геосинклиналь

вэтот период разделяется на интрагеоантиклинали и интрагео­

синклинали.

Зрелая или предарагенная стадия характеризуется сУщест­

вованием глубоК'их интрагеосинклинальных прогибов, выра­

женных в рельефе морскими бассейнами, и узких интрагеоан­

тиклинальных поднятий (островные гряды). Более резкая диф­ ференциация вертикальных движений определяет и накопление специфических формаций.

В пределах эвгеосинклиналей (реже миогеосинклиналей) образуется флишевая формация (карбонuатный, терригенный,

туфагенный флиш), особенностью котарои является тонкая и

правильная ритмичность осадков. Характерна также порфири­ товая (андезитовая) формация. В миогеосинклиналях в пред­ орогеиную стадию накапливается известковая формация, разви­

ваются барьерные рифы.

Окончание второй стадии соответствует переломной эпохе в развитии геосинклинали, выражающейся в общей инверсии тектонического режима. Смена знака вертикальных движений (инверсия) охватывает всю геосинклиналь. Происходит отми­ рание (замыкание) интрагеосинклиналей. Растяжения <:меня­ ются сжатиями, что завершается, в конечном счете, общей

складчатостью. Предорогеиная стадия заканчивается •внедре­ нием гранитных и гранодиоритовых интрузий, вьrделяе·мых как

синорогенные.

214

Раннеорогенная стадия отличается сокращением областей

аккумуляции осадков в геосинклинали за счет разрастанил

вания, латунные соленосные породы, Угленосные осадки и т. д.

Специфический комплекс отложений, отражающий тектониче­

ский режим развития, образует определенные формации: в пре­ делах миогеосинклиналейнижнюю молассоную (терриген­

ные, преимущественно морские отложения, паралические угли,

каменная соль), в пределах эвгеосинклиналейлагунную. Эффузивный магматиЗ'М ослабевает и выражен локальными наземными излияниями щелочного состава; продолжают обра­ зовываться гранитные интрузии_ На раннеорогенной стадии

начинают закладываться передовые прогибы и межгорные

впадины.

Собственно арагенная стадия отличается активным горооб­

разованием; скорость восходящих движений лревышает ско­ рость процессов денудации. Обильный обломочный материал

формирует 'верхнюю молассонУю формацию, присущую как эв­ геосинклиналям, так и миогеосинклиналям. В ее состав входят грубообломочные континентальные отложения ( красноцветы)

и лимнические угли. В пределах эвгеосинклиналей по активи­ зированным разломам происходит образование вулканов с на­

земным извержением кислых и основных (базальтовых) лав, образующих порфир,овую формацию. Этот вид магматизма по­ лучил наз·вание субсеквентного (т. е. последующего). С суб­

секвентным магматизмом связано и формирование интрузий

кислых и щелочных гранитов (так называемые посттектониче­ сJ<1ие интрУзии). В тыловых частях геосинклиналей, в межгор­

ных впадинах, в конце стадии проявляется иногда магматизм

с излиянием лавы. Такой вид маrматизма получил название финального. Указанные типы магматизма проявляются не во

всех случаях гrосинклинального развития и не отличаются

строгой приуроченностью. Например, финальный магматизм хорошо фиксируется на Кавказе, но отсутствует на Урале

и т. д.

В результате последовательной ·смены различных стадий на месте геосинклинальной области возникает горно-складча­

тое сооружение, выраженное в рельефе горными хребтами,

разделенными межгорными впадинами. Такова идеальная

схема развития геосинклинали в ее классической интерпрета­

ции.

В соответствии с ней, как считалось, происходило разви­ тие Центрального Казахстана, Урала, Кавказа, Альп, К:опет­ дага, Памира и т. д. В то же время развитие ;->яда

геосинк.'Jиналей существенно отличается от намеченной после­ довательности чередоваRия стадий.

215

Конечным итогом геосинклинальнога эта11а является обра­

зование континентальной коры, причем во время геосинкли­ нальнога процесса формируются «базальтовый», «гранитный»

и осадочный слон. Таким образом, новая кора континентов

образуется не за С'Iет усложнения ранее сУществовавшей оке­ анической коры, а за счет вновь сформированной сначала оке­

анической, а затем уже ~онтинентальной коры. Судя по коли­

честву излившихся лав и вулканического пепла, современная

континентальная кора, по мнению Г. Д. Ажгирея, могла сфор­

мироваться в течение последних 3 млрд лет геологической

Сторонники концепции глобальной тектоники плит, крити­

куя классическое учение о геосинклиналях, отмечают, что при

его разработке геологи использовали лишь материалы по кон­

тинентам и не учитывали данные по геологическому строению

дна океанов; полностью игнорировалась также возможность

существенного горизонтального движения литосферных плит; современные примеры геосинклиналей не всегда укладываются

в рамки традиционных понятий (например, горные хребты Гималаев возникли не на месте устойчивого и длительного по­ гружения); классическое учение о геосинклиналях не в состо~

янии удовлетворительно объяснить некоторые петрологические

особенности земной коры (например, резкое возрастание в ней содержания К2О по сравнению с мантией) и т. д.

Взамен традиционного понимания учения о геосинклина­ лях, предлагается ее новая интерпретация. С позиции концеп­ ции глобальной тектоники плит, геосинклинальэто область столкновения литосферных плит, где происходит формирова­ ние новой «гранитной» (т. е. континентальной) коры за счет процасов переплавления и дегидратации океанической лито­ сферы, заглубляющейся в мантию Земли. В этой области (об­

ласть суб:дукции) океаническая кора, которая сформировалась в рифтовых долинах океанов, испытывает обезвоживание, маг­

матическую переработку, метаморфизм и деформацию. При

дегидратации океанической коры выделяющаяся в виде пере­

гретого пара вода, насыщенная кремнеземом, щелочами и

летучими компонентами, поднимается вверх и пропитывает гор­

ные породы во фронтальной ча·сти надвигающейся литосфер­

ной плиты, вызывая в ней метасоматические изменения. Воз­

никают андезитовые 11 более кислые лавы, которые по раско­

лам проникают на поверхность. При застывании кислых масс

в недрах образуются гранитные интрузии, которые создают

фундамент островных дуг и активных окраин континентов. Ре­ зультатом является нарастание континентальной коры и обра­ зование континентов (рис. 43).

Ороген (греч.- гора) ка к геологическое гюнятие был вве­ ден в геологию Л. Кобером в 1921 г. В последние десятиJJетия

216

Рис. 43. Схема геосинклинали с позиции концепции глобальной тектоники плит. По О. Г. Сорохтину.

Гсосинклинальный nроцесс, выражающийся в nереnлавлении и дегидратацни заглуб·

.~яющейся в мантию океанской коры, формирует континентальную кору, обогащая ее

оксидами калия, алюминия, натрия. кремния и т. д.

Ler- лерцолит; 01- олиuин; Рхпироксен; Bz- базальт; Serp- серпентин; Gb- rаббро; индексы: l - ликвидус, s - солндус

рамrш этого термина значительно расширились: к орогенам

стали относить практически любые горные области, располо­

женные как на континентах, так и на дне Мирового океана.

Всовременном понимании орогенэто протяженная горная

система, отличающаяся высокогорным и рез~о расчлененным

рельефом, тектонической, магматической и сейсмической актив­ ностью. В связи с пересмотром основных положений традици­

онного учения о геосинклиналях меняется представление на

природу, происхождение и развитие орогенов. Выделяют кон­

тинентальные и океанические орогены.

Кон.тин.ен.тальн.ые ороген.ы нанболее изучены. Их образова­

ние связано с активным проявлением тектонических движений

водну из тектоно-магматических эпох, время проявления ко­

торой берется за основу при установлении возраста континен­ тальной арагенической области. Континентальные орогены на­

зывают горно-·складчатыми или просто складчатыми обла­

стями. В этом названии отражаются особенности рельефа 11 режим тектонических движений. Их делят на эпигеосинкли­

нальные 1 и эпиплатформенные.

Эпигеасинклинальн.ые арагены возникли на месте теосин­

клинали в завершающий этап ее развития (орогенный этап).

Они, как правило, отличаются nовышенной сейсмической ак­

тивностью и вулканизмом. Длл них характерно увеличение мощности земноii коры до 75 км, главным образом, за счет

1 Прнстаnк11 «эПИ>> oэнn•JiiCT «после» (послеrсос-ннi\ЛННiiЛыtые и т. д.).

217

«гранитного» слоя. Установлено, чrо для эпигеосинклинальных

орогенов характерно nокровно-складчатое строение, переелаи­

ванне крупных пластин литосферы, что отражает, по мнению

ученых, активное проявление горизонтальных тектонических

движений при формировании горно-складчатых областей. С по­ зиции концепции глобальной тектоники плит эпигеосинкли­

нальные арагены возникают на месте закрывшегося океана, что подтверждается наличием в структуре эпигеосинклиналь­

ных орогенов пластин океанической коры в виде офиолитовых

покравов. Последние представляют собой ультрабазитовые об­

разования, сходные по составу и строению с корой современ­

ных океанов. Наиболее типичными эпигеосинклинальными ара­

генами являются горно-складчатые области альпийского воз­

раста: Альпы, Кавказ, Карпаты, Копетдаг, Памир, Южноаме­ риканские Анды, Гималаи и т. д.

Эпиплатфар.м.енные арагены имеют ряд черт, сближающих

их с эпигеосинклинальными: резко расчлененный горный

рельеф, повышенную сейсмическую активность, иногда вулка­ низм. Они возникли, главным образом, за счет интен{:ивных

васходящих вертикальных днижений, поэтому для них харак­

терен глыбовый характер строения коры. Принципиальное от­

личие элиплатформенных арагенов от эпигеосинклинальных

втом, что первые образуются на месте платформы, а вто­

рыена месте геосинклинальнаго прогиба. Оно происходит в том случае, когда часть существующей платформы вовлека­

ется активными тектоничесwими движениями какой-либо тек­ тоно-магматической эпохи в гораобразовательный процесс.

Интенсивные вертикальные (положительные) д'Вижения при­

водят к расколу жесткого фундамента платформы и к подня­

тию отдельных его блоков. Образуется горная область, кото­

рая по тектоническому строению отличается от эпигеосинклн·

нального орогена. Подобные структуры литосферы обычно называют областями эпиплатформенной или постплатформен­

ной активизации. Примерам могут служить Тянь-Шань, Тибет,

Монголо-Охотский пояс.

Основные структуры континентальных орогеновантикли­

нор ин и синклинории.

Антиклинарий-это сложная складчатая структура анти­

клиналы-юго строения, возникшая из интрагеоантиклиналь­

ного поднятия в результате складчатых процессов. В рельефе

выражен горным хребтом, в ядре которого расnолагаются бо­ лее древние породы, чем на крыльях. Группа антиклинориев

составляет мегантнклинорий (например, мегантиклинорий

Большого Кавказа).

Синклинорийсложная складчатая структура синклиналь­

ного строения, возникшая в результате с1шадчатых процессов

из интрагеосинклиналей. В рельефе может быть выражен по-

218

нижением или горным хребтом, однако в ядре располагаются

обязатеJJьно более молодые породы, чем на J{рыльях. Сивкли­

норин могут образовывать межгорные впадины. Совокупность

синклинориев называют мегасинклинорием.

Наряду с указанными основными структурами, в пределах

горно-складчатых областей выделяют также древние глыбы,

краевые массивы, краевые (тыльные) прогибы, наложенные впадины. Эти элементы в строении горно-складчатой области

присутсгвуют не всегда, придавая специфику той или иной об­

ласти.

Океанические орогены образуют горные пояса (срединно­ океанические хребты) на дне Мирового океана (см. гл. 5).

Платформакрупнейшая стабильная структура лито- сферы. Это относительно устойчивый, консолидированный

складчатостью, метаморфизмом и интрузиями крупный участок

литосферы изометрических очертаний. В тектоничес·ком смы­

сле платформаэто своеобразный антипод геосинклинали.

Для платформ характерны: изометричность (полигональность)

границ и большинства крупных геоструктурных элементов, входящих в ее состав; сравнительно небольшая амплитуда и слабая контрастность вертикальных движений, что выража­ ется в сглаженном, преимущественно, низменном рельефе;

относительно небольшая мощность осадков (2-3 км), глав­

ным образом мелков-одного морского происхождения; посте­

пенная изменчивость мощности и фаций вкрест простирания структур, а отсюда и незначительный градиент мощности от­

ложений; чрезвычайно редкое проявление магматизма (осо­

бенно интрузивного), представленного в основном базальтовой магмой; практическое отсу-гствие метаморфизма; мозаичное гравиметрическое поле, небольшие по амплитуде и градиенту аномалии, указывающие па состояние, близкое к изостатиче­ скому равновесию; резко nониженная сейсмическая активность, за исключением районов, nримыкающих к активным геосин­ клиналям; незначительный тепловой поток (геотермический

градиент в 4-5 раз меньше, чем в геосинк:rиналях); ослаблен­

ное проявление горизонтальных движений, что выражается в пологом, слабодислоцированном залегании осадочных пород. Выделяют два типа платформ: континентальные и океаниче­

ские.

Контuненталы-tые платформы (эпейрократоны или просто

кратоны) представляют собой материковые равнины, высота

которых не превышает 500 \1 (реже 1000 м). Кора платформ

в наибольшей степени соответствует стандартному типу кон­

тинентальной иоры и характеризуется слабым изменение\-! мощ­

ностиот 35 до 55 км, в среднем 40 км. Платформы имеют двухъярусное строение. Нижний структурный ярус (этаж) об­

разовался в rеосинклинальную предысторию и получ'ил назва-

219

*

~~ ~J~~~s

[::_::::::.0:::]6 ~7 ~8 [Z]g ~!О

Рис. 44. Геологнческнй разрез через платформу н прилеrающую горно-склад­

чатую область (ороген).

МагмаТIIЧсскнс комплексы: 1 - фундамента nлатформы, 2 - горнаскладчатой об.1астн;

метаморфнческне комnлексы: 3 - фундамента nлатформы, 4 - rорно·складчатоi\ обла· ст11; 5 - грубообломочные nороды; 6 - nески, песчаники; 7 - глины, аргнллнты; 8 - карбонатные породы (известняки, до.~о~шты и т. д.); 9 - разломы; 10- залежи нефтн

игаза

ние фундамента (основание, цоколь). Различаю·г кристалли­ ческий и складчатый фундаменты. Первый сложен гранитами, гнейсами, слюдистыми сла·нцами, т. е. преимущественно инт­ рузивнымн магматическими и глубокометаморфизованными породами; второйэффузивными образованиями и метамор­

фическими породами сравнительно невысокой степени мета·

морфизма (глинистые сланцы, филлиты и т. д.), но значитель­ ной днслоцированностн. Фундамент несогласно перекрывается

пологозалегающими осадочными толщами, образующими плат­

форменный (осадочный) чехол. Он формировался на платфор­ менном этапе развития. Чехол сложен осадочными породами,

в редких случаях с прослоями эффУзивно-вул·канических об­

разований. Породы nрактически не метаморфизованы и отно­ сительно слабо дислоцированы. Фундамент, как nравило, от­ делен от платформенного чехла региональным несогласием

стратиграфического и углового типов.

В строении платформ участвуют разновозрастные струк­ турные элементы, ·отличающиеся формами и режимом текто­

нических движений (рис. 44). Охарактеризуем основные из них.

Щитыобширные изометрические области платфор:ч, где

на дневную поверхность выходят породы кристаллического

фундамента, осадочный чехол отсутствует. На платформенном этапе развития испытывали преобладающие восходящие верти­

кальны€ движения.

Хребтывытянутые аналоги щитов. На nоверхность выхо­

дят породы складчатого фундамента. Некоторые исслеJ:ова­

тели предлагают называть такие структуры «рахигенами»

(греч.- гребнем рожденные). Хребты сравнительно неболь­

ших размеро'В выделяют как кряжи.

220