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

розоя, т. е. за последние 1,5 млрд .пет. Этот интервал геологи­

ческой истории Земли полу•1нл название неогея, он составляет

порядка 30 % общей продолжительности жизни Земли. На его

протяжении в геологической истории планеты можно наметить

ряд особенностей, из которых наиболее харш'l'!'ерны: эволюци­

онная направленность, частичная повторяемость тектонических

событий и сокращение длительности геотектонических этапов.

Эволюционная направленность развития литосферы выража­

ется в увеличении площади устойчивых континентальных мас­

сивов. Оно началось, по сути дела, с конца архея, когда воз­

никли эпиархейские ядрапервые устойчивые участки корь!.

В конце раннего протерозон вокруг них сконцентрировались

эпикарельские nлатформы. В конце позднего протерозон эпи­

карельские платформы осложнились по периферии зонами бай­

кальской складчатости, а затем зонами каледuнской, герцин­

ской, мезозойской и альпийской складчатостей. Разрастание континентальных (платформенных) территорий шло от центра к периферии. Центрами консолидации обычно служили эпиар­

хейские ядра. По мере движения от ядер консолидации к пери­ ферии возраст складчатых зон становится более молодым. С возникновением континентов и их прогрессивным разраста­

нием всеобщая подвижность литосферы, столь характерная для

начальных этапов геологической истории Земли, сменилась из­

бирательной подвижностью, которая сосредоточивалась в пре­ делах линейных мобильных поясов- срединно-океанических

хребтов и зон поддвига (геосинклинальных областей), разде­

ленных устойчивыми платформенными массивами.

Эволюционная направленность в развитии литосферы при­

водила к постепенному усложнению ее тектонического строе­

ния. В составе литосферы Земли возникали все новые и новые складчатые зоны, отличавшиеся возрастом своего образования. В соответствии с этим за счет возрастания мощности литосферы

в горно-складчатых зонах и нарастания «гранитного» и осадоч­

ного слоев увеличивалея ее объем.

Разрастание территории континентов усиливало контраст

между тектоническим режимом развития устойчивых и подвиж­

ных областей литосферы. Время практического отсутствия раз­

личия в режимах развития, характерное для ранних стади~

геологической истории Земли, сменилось временем постепевнон дифференциации тектонического режима, а в дальнейшем­

обособлением двух полярно противоположных тектонических

режимов развития литосферы: относительно активного, ярким

выражением которого явились геосинклинали, и относительно

пассивного, примерам которого служат платформы.

Повторяемость тектонических процессовособенность раз­ вития литосферы, которую признают не все ученые. Ряд вид­ ных тектонистов (А. Л. Яншин, Е. В. Павловский) разделяют

341

представление о необратимости тектонических процессов, при­

знавая только эволюционную направленность в ходе развития

литосферы. Многие геологи (В. Е. Хаин, О. Г. Сорохтин, С. А. Ушаков, Л. П. Зоненшайн и др.) считают повторяемость (периодичность) тектонических процессов важнейшей законо­

мерностью развития литосферы. Очевидно, что, по крайней

мере, для неогея эту закономерность можно считать правомер­

ной. Естественно, что имеется в виду не простая копия пре­

дыдущих тектонических явлений, а их повторение на новом

качественном уровне в соответствии с законами марксистеко-ле­

нинской диалектики. На протяжении неогея наблюдались, на­

пример, неоднократное чередование процессов возникновения и

развития океанов, их закрытия с образованием континентов, ко­

торые, в свою очередь, испытывали деструкцию с заложением

новых океанических структур (цикл Вильсона). В неогее про­

цесс геологического развития носит эволюционно-циклический

характер. На протяжени.и последних 2 млрд лет процессы дест­ рукции континентов и глобального океанаобразования происхо­ дили трижды (поздний протерозой, палеозой, мезозойкай­ нозой). Каждый этап океаногенеза завершалея образованием

материков и объединением их в суперматерик в конце протеро­

зон и в конце палеозоя. Мезозойско-кайнозойский этап океано­

генеза еще не завершился. Таким образом, полный геодинами­

ческий цикл эволюции литосферы в неогее можно рассматри­

вать как совокупный процесс океана- и континентогенеза.

Считается, что развитие геосинклиналей и платформ сопро­ вождается накоплением специфических формаций, которые

маркируют определенную стадию развития этих структур. За­

мена фундаментальных понятий «геосинклиналь» и «Плат­

форма» на «океаН>> и «Континент» не отменяет учения о форма­

циях, но находит ему более правильное место в логической цепи

геологических событий.

Итак, полный геодинамический цикл развития литосферы

того или иного региона земного шара состоит, по нашему мне­

нию, из двух этапов: океана- и континентогенеза. Первый этап

Рис. 68. Принципиальная схема основных фаз полного цикла развития лито­

сферы в неоrее.

Фазы: 1 - начальной деструкции, 11- континентального рнфта, 111- морского рнфта,

IV- спредннга, V- частичной субдукцин, Vl- полной субдукцин, VII- орогенная,

VIII- кратоннзацнн (для древних платформ), IX- авлакогенная (тафрогенная). Х­

синеклиз, Xl- плитная, Xll- эпиплатформенноА активизации;

1-4- литосфера: 1 - первоначальная континентального типа, 2 - новообразованная

океанического типа, 3 - новообразованная субконтнненталького типа, 4 - новообразован­

ная континентального типа (а- метаморфические комплексы; б- интрузии, преимуще­

ственно граннтондные); 5 - осадочные породы платформенного чехла; 6 - мантия; 7 -

подводящие магматические каналы; 8- базальтовые поля; 9 - андезитавые поля: 1а­

разломы: 11- передовые прогибы; 12- рифтовая долннацентр спредннга оксаниче·

срединно-океанические хребты: В. Д.- вулканические дуги: А. П.- аккреционная

призма; А- арлаког..,н: С- синеклиза: Щ- щит: П- плнта

343

подразделяется на две стадии: предокеаническую и собственно

океаническую. Второй этап состоит из трех стадий: эпиокеани­ ческой, платформенной и эпиплатформенной. Стадии развития

в свою очередь подразделяют на фазы (рис. 68). Охарактери­ зуем выделенные этапы, стадии, фазы.

Океаногенез отличается дроблением и деструкцией ранее су­

ществовавшей коры (обычно континентального типа) за счет

процессов рифтогенеза и формированием новой коры океаниче­

ского типа в результате спрединга.

Предокеаническая стадия начинается, как правило, в усло­

виях континента. Подъем разогретых мантийных масс из нижней

мантии активизирует верхнюю мантию, приводит к положи­

тельному выгибанию литосферы (аркогенезу), ее растрескива­

нию, возникновению разломов, по которым основные и ультра­

основные магмы проникают в земную кору и на поверхность.

Этой фазе начальной деструкции литосферы соответствует

обычно траппевая формация (см. рис. 68, 1).

Следующая фаза континентального рифта отличается обра­

зованием специфических тектонических структур проседания с раздвигомрифтов. Отдельные рифты объединяются во вну­

триконтинентальные трехлучевые системы сочленений рифтов, выраженные в рельефе грабенами, обрывистыми эскарпами,

озерными бассейнами, речными долинами (см. рис. 68, 11). Для этой фазы характерно накопление континентальных обломоч­ ных отложений, озерных и эксгаляционных комплексов, лимни­ ческих углей, щелочных базальтов. Процессы предокеанической стадии предваряют раскрытие океана, и хотя на этой стадии океанический бассейн отсутствует, но характер и направлен­

ность геодинамического режима позволяют говорить о том, что

в недрах Земли океаногенез уже начался.

Собственно океаническая стадия знаменуется раскрытием

океана. Вначале это узкие межконтинентальные моря, имею­

щие грабенаобразное строение,- фаза морского рифта (см.

рис. 68, 111). В их пределах накапливаются глинистые ком­

плЕi!ксы, обогащенные органикой (аспидная формация), соленос­ вые отложения, рифовые известняки, уголь, нефть. Часты из­

лияния основных лав (базальты, спилиты, кератофиры). Активизация процессов спрединга приводит к дальнейшему

«расползанию» морского дна, увеличению площади моря и пе­

рерождению его в океанфаза спрединга (см. рис. 68, IV).

Для этой фазы характерно формирование известняков, флиша,

глубоководных красных глин, железомарганцевых конкреций.

Вдоль рифтовых долин океанов nроисходит излияние основ­

ных лав.

По мере истощения внутреннего источника энергии и рас­

крытия новых океанов, в пределах существующего океана начи­

нают проявляться процессы субдукции и обдукции. Вначале

344

они сосущестgуют с процессами спрединга (фаза частичной

субdукции), а в дальнейшем доминируют (фаза полной субаук­

ции) (см. рис. 68, V, VI). Происходит скучивание вещества, его аккреция; формируются складчатые сооружения, в пределах ко­

торых огромные мощности осадков часто определены не интен­

сивным прогибанием (компенсированным осадконакоплением), а аккрецией, тектоническим скучиванием вещества за счет под­ двига литосферных плит. В период этих двух фаз накаплива­

ются относительно тонкие молассы (нижняя мол асса), «дикий»

флиш, эвапориты, уголь, нефть, эффузивы среднего и кислого состава, гранитные интрузии. Именно эти две фазы (частичной субдукции и полной субдукции) соответствуют геосинклиналь­

ному процессу в традиционном его понимании. В результате этого процесса формируется континентальная кора за счет пе­

реработки осадочио-вулканогенных масс в зонах столкновения

плит, их регионального метаморфизма и магматизма.

В период полной субдукции происходит зю<рытие (захлопы­

вание, или схлопывание) океана и возникновение на его месте

складчатой всхолмленной суши с отдельными внутриконтинен­

тальными изолированными или полуизолированными морскими

водоемами. Земная кора данного региона земного шара приоб­ ретает континентальный облик, и начинается новый этап раз­

вития региона (континентогенез).

Континентогенез выражается в упрочении и наращивании

мощности континентальной коры.

Эпиокеаническая стадия характер11зуется формированием и ростом горно-складчатых сооружений ( арагенная фаза). В тра­

диционном понимании-это арагенная стадия развития геосин­

клиналей (см. рис. 68, Vll). Земная кора региона имеет конти­ нентальное строение и повышенную мощность. Высокая степень

насыщенности разломами предопределяет не только горизон­

тальные движения, приводящие к образованию надвигов, по­ кровав, шарьяжей, но и активные контрастные вертикальные

движения отдельных блоков коры. В структуре региона, нахо­

дящегося на элиокеанической стадии развития и выраженного

в рельефе горной сушей, могут существовать внутриконтинен­ тальные морские бассейны с корой субокеанического строения.

Это остаточные либо новообразованные моря. На эпиокеаниче­

ской стадии в условиях расчлененного рельефа накапливаются

грубообломочные отложения (верхняя моласса), содержащие частые прослои наземно-вулканических образований.

Пенепленизация рельефа, уменьшение тектонической актив­ ности недр приводят к переходу от эпиокеанической стадии развития региона к платформенной. Иногда в качестве началь­

ной фазы платформенной стадии рассматривают фазу кратони­

зации, которая выделяется применительно к истории развития

древних платформ (см. рис. 68, VIII).

345

Авлакогенная (доплитliая, тафрогенная) фаза nлатформен­

ной стадии континентов характеризуется остыванием недр и уменьшением их объема, первнчным растрескиванием фунда­ мента платформ, проседаннем линейных блоков литосферы с за­ ложением узких грабенаобразных прогибов - авлакогенов или тафрогенов (для молодых платформ) (см. рис. 68, IX). По своей

форме они напоминают рифты, возникающие в начале океани­

ческого этапа развития литосферы.

Вавлакогенную (тафрогенную) фазу развития платформ

осадочные породы накапливаются в основном в системах гра­

бенаобразных прогибов (авлакогенах или тафрогенах). Это

континентальные красноцветные обломочные и грубообломоч­ ные отложения с прослоями базальтовых лав и вулканических

туфов.

В условиях засоланеиных водных бассейнов могут проис­ ходить и процессы соленакопления. В связи со специфическими

тектоническими условиями накопления осадков отложения ни­

зов осадочного чехла платформы, как правило, имеют споради­

ческое распространение в пространстве и не образуют сплош­

ного осадочного покрова.

Постепенно на платформах появляются тенденции к проги­ банию, которые наиболее интенсивны в областях развития

авлакогенов (тафрогенов). Формируются сравнительно обшир­

ные депрессии, заполненные осадками мелководно-морского

происхождения. Депрессии изолированы друг от друга и пред­ ставляют собой синеклизы, разделенные палеощитами,- круп­ ными выходами на поверхность фундамента платформ. В связи

с чем эту фазу развития платформ можно рассматривать как

фазу синеклиз (см. рис. 68, Х).

Дальнейшее прогибание приводит к расширению площади

синеклиз, их слиянию. В прогибание втягивается и большинство палеощитов, которые перекрываются осадочным чехлом. Фор­

мируется плитное пространство, наступает плитная фаза раз­

вития платформ (см. рис. 68, XI). Обычно она знаменуется ши­

роким распространением в пределах платформ морских транс­

грессий и накоплением карбонатных отложений. Завершение плитной фазы характеризуется всеобщим поднятием платформ и регрессией морских бассейнов. В результате образуются тер­

ригенио-угленосные лагунные комплексы, а также покровно­

ледниковые эоловые отложения.

Эпиплатформ.енная стадия (в ряде мест) следует за плитной

фазой развития платформ. Она выражается в эпиплатформен­

ной активизации, обусловившей вовлечение в активные про­

цессы горообразования платформенных участков. В результате возникают сводово-глыбовые (аркогенные) структуры с явно

выраженной тенденцией к воздыманию (см. рис. 68, XII). В меж­

горных впадинах областей элиплатформенной активизации на-

346

капливаются грубообломочные отложения. Иногда появляются гранитоидные образования (Монгола-Охотский пояс).

Выделенные этапы, стадии и фазы полного цикла развития

литосферы в идеальном случае должны следовать друг за дру­ гом (рис. 69). Однако в природе это наблюдается далеко не

всегда и зависит от интенсивности энергии внутренних процес­

сов. Если иссякает внутренний источник энергии, питающий и

определяющий развитие литосферы, то ее дальнейшая эволю­ ция прекращается на той или иной фазе. Если же источник внутренней энергии достаточно мощный, то происходит после­

довательная эволюционная смена различных стадий и фаз,

составляющих вначале этап океаногенеза, а затемэтап кон­

тинентогенеза. Причем первому этапу соответствует период

термотектонической активности недр, а второму этапупериод

относительного термотектонического покоя. Возобновление тер­

мотектонической активности приводит к новому этапу океаногенеза, который может прерваться на любой стадии и

фазе своего развития в зависимости от ослабления активности

недр.

Предложенная схема эволюции литосферы требует дальней­ шей углубленной разработки, в связи с чем ее следует рассмат­

ривать только как предварительную попытку по иному пред­

ставить последовательный ход развития литосферы с позиции

современных идей тектогенеза. Тем не менее, по нашему мне­

нию, она имеет ряд достоинств, основными из которых явля­

ются: создание обобщающей модели основных этапов развития

литосферы; взаимная увязка традиционных геосинклинальных

представлений на развитие литосферы с новыми геотектониче­ скими концепциями; использование формю~ий применительно

к океано- и континентогенезу.

Сокращение длительности этаповтретья важная законо­

мерность развития литосферы. Продолжительность архейско­ раннепротерозойского этапа почти 2 млрд лет, позднепротеро­ зойского этапа 1,2 млрд лет, каледонского, герцинекого и мезо­ зойского этапов по 170 млн лет каждого, кайнозойского

этапа- 70 млн лет. Следовательно, развитие лнтосферыус­

коряющийся процесс. С уменьшением длительности геотектони­

ческих этапов возрастали темп и дифференцированность текто­ нического развития литосферы во времени.

Таким образом, развитие литосферы в неогееэволюционно

направленный nроцесс, характеризующийся определенной по­ вторяемостью (периодичностью или цикличностью) геологиче­

ских событий и сокращением длительности геологических

этапов.

Глобальные события геологической истории развития Земли

оказывали определяющее влияние на мировые трансгрессии и регрессии моря, на изменение климата планеты, эволюцию

347

Рис. 69. По.11ный цикл эволюции литосферы

органического мира. Периоды активного спрединга океаниче­ tкого дна приводят к сравнительно быстрому разрастанию сре­

динно-океанических хребтов. Это, в свою очередь, влечет обме­

ление океана, подъем его уровня и «выхлестывание» вод на

сушу. Происходит глобальная трансгрессия моря. Закрытие океанов (эпохи складчатости) всегда связано с падением ак­ тивности спрединга. Склоны срединно-океанических хребтов

становятся круче, возрастает глубина океана, наступает гло­

бальная регрессия моря. На рис. 70 прослеживается связь между глобальными эпохами регрессий и трансгрессий моря и соответственно эпохами закрытия и раскрытия океанов. На

протяжении фанерозоя было четыре основные эпохи складча­

тости, выразившиеся в закрытии крупных океанических струк­

тур и возникновении на их месте горно-складчатых сооружений: каледонская, герцинская, мезозойская и альпийская. В каледон-

348

Рис. 70. И:Jменсние уровня Мирового океана, клнматнчсс1шх ycJIOвнii н нн­

тенсивности развптия органического мира в фанерозое. По С. А. Jltuaкoвy и

Н. А. Ясамапову, с добавлениями.

Эпохи: п- поздняя. с- средняя. р- ранняя;

1 -упадка, 2 - благоденствия; кривая изменения: а- площади океана. в % от совре­

менной суши; б - градиента температур полюс -экватор

скую эпоху проявились таконская и эрийская фазы складчато­

сти (конец ордовика и конец силура), которым соответствует

глобальная эпоха регрессии Мирового океана, проявившаяся в конце раннего палеозоя. С концом каменноугольного периода

связана заальсl<ая фаза складчатости, приведшая к закрытию

рнда океанов· и формированию единого континента. Этому вре­ мени соответствует вторая на протяжении фанерозоя глобаль-

349

ная регрессия моря. В конце мезозоя проявляется ларзмийекая фаза складчатости и наступает новая регрессия Мирового

океана. Наконец, в конце неогена проявляется альпийская фаза

складчатости: закрываются крупные океанические структуры и

происходит очередная глобальная регрессия моря.

Эпохи регрессии Мирового океана разделены эпохами гло­ бальных трансгрессий, которым соответствуют периоды актив­

ного спрединга и роста океанических впадин,- это средний ор­

довик, средний девонсредний карбон, поздняя юрамел,

отчасти палеоцепмиоцен. Периоды морских регрессий и

трансгрессий влияли на глобальные изменения климата нашей

можно, что это объясняется тем, что в периоды закрытия ряда

океанических впадин (фазы складчатости) происходит скучи­ ванис континентальных масс и попадание их, по мере дрейфа, в полярные районы Земли. Вначале полярные континенты по­ крываются горными ледниками, а в дальнейшем, из-за боль­

шого альбедо льда и постепенного охлаждения всей полярной

области, и покровным оледенением. Это, в свою очередь, спо­ собствует дальнейшей регрессии моря. Из рис. 70 следует, что на протяжении фанерозоя на земном шаре было не менее трех крупных оледенений: в позднем ордовике, в позднем карбоне­ ранней перми и в конце плиоцепа (четвертичное оледенение).

Все эти эпохи оледенений характеризуются резким увеличением

градиента температур полюсэкватор, глобальной регрессией

Мирового океана, закрытием ряда океанических впадин, сни­

жением скорости спрединга.

Периоды глобалышх трансгрессий знаменуются всеобщим

смягчением климата. Умснnшастсп гра;:щент температур по­ люсэкватор, происходит как бы выравнивание температур,

повсеместно устанавливается довольно теплый и влажный

климат, смягчающий сезонные и широтные колебания климата.

В зависимости от глобальных геологических и климатиче­

ских событий развивается органический мир. Это объясняется тесной связью органического мира со средой обитания. Рубежи обновления органического мира хорошо фиксируются статисти­ ческим подсчетом изменения общего количества семейств и скоростью возникновения новых семейств. Как показали С. А. Ушаков и Н. А. Ясаманов, интенсивность новообразова­

ний резко снижается в экстремальные эпохи, приходящиеся на фазы складчатости, которые соnровождаются закрытием ряда

океанов и крупными оледенениями (см. рис. 70). Наоборот, в пе­

риоды активного спрединга, роста океанических впадин, гло­

бальных трансгрессий моря и всеобщего потепления количество

семейств органического мира резко увеличивается, происходит своеобразнэп вспышка появления новых организмов.

350