книги из ГПНТБ / Смыслов, А. А. Уран и торий в земной коре

[335] также связано, вероятно, с асинхронностью циклов седи­ ментации и накопления тепловой энергии.

Таким образом, энергетические условия тектонических про­ цессов могут быть объяснены термическими и термоупругими условиями развития вещества земной коры в связи с изменением теплового режима глубинных зон в результате возникновения мощного чехла осадочных отложений. Накопление осадков, обла­ дающих низкой теплопроводностью, со скоростью большей, чем скорость установления стационарного теплового режима, является

Рис. 55. Примерное соотношение во времени вертикальных перемещений зем­ ной коры Ahи изменения температуры At горных пород для подвижных зон.

I — геосинкпинальная стадия развития: накопление теплоизолирующих осадков и тепло­ вой энергии, пос епенное усиление тектонических процессов и увеличение температуры; II — главные фазы складчатости: метаморфизм пород, интенсивная магматическая дея­ тельность, резкое увеличение теплопроводности пород, начало оттока тепла; II I — пе­ риод консолидации складчатых структур: продолжающееся общее рассеивание тепловой энергии, накопление осадков и тепла на ограниченных участках, общее ослабление текто­

нических процессов.

важным условием самовозбуждения колебательных движений, которые при значительном фазовом сдвиге могут развиваться с постепенным увеличением их амплитуды и интенсивности. Роль других факторов (нарушение изостатистического равновесия, полиморфные и другие превращения) в тектонических процессах сводится, вероятно, к некоторому перераспределению термоупру­ гих напряжений и их реализации в наиболее ослабленных зонах.

Осадконакопление в геосинклинальных и других зонах оказы­ вает также существенное влияние на развитие регионального метаморфизма и магматической деятельности. Необходимыми усло­ виями регионального метаморфизма пород и его крайней стадии проявления — гранитизации являются высокие давление, тем­ пература, присутствие воды и других летучих компонентов, способствующих физико-химическим превращениям вещества земной коры и его миграции в более верхние горизонты. Влияние температуры и давления на формирование отдельных фациальных зон метаморфизма достаточно хорошо изучено, а количественные соотношения этих параметров представлены на широко известной диаграмме (рис. 56). Многие исследователи совершенно правильно

201

подчеркивают большую роль осадочных отложений в увеличении температуры и давления, что необходимо для развития разно­ образных метаморфических процессов.

Б. Кросслинг [378] убедительно показал, например, что зна­ чительный рост температуры в осадочной толще и нижележащих породах у ее основания предопределяет интенсивное развитие в этих зонах регионального метаморфизма. Это положение доста­ точно хорошо известно и здесь нет надобности детально останавли­ ваться на его разборе. Следует лишь подчеркнуть, что основную

Рис. 56, Схема фаций регионального метаморфизма и глубина проявления температуры и давления в земной коре.

lit и Н2 — глубины, соответствующие давлению, указанному на оси абсцисс: Н, — гид­ ростатическому, Н2 — в орогенный период; ft,—ht — глубины, соответ твующие темпе­ ра уре, указанной на оси ординат, при разных значениях геотермической ступени, м/°С: Л,— 10 (геосинклинальные осадки, подвижные юяса), ht — 20 (платформенные отложе­

роль в возникновении термодинамических условий, благоприят­ ных для развития регионального метаморфизма, играет, веро­ ятно, накопление тепловой энергии под толщей осадочных отло­ жений. Это приводит, с одной стороны, к резкому увеличению температуры горных пород, и с другой — к возникновению термо­ упругих напряжений, в результате которых ранее существовавшие геосинклинали превращаются в складчатые области. Максимум накопления тепла и термоупругих напряжений приходится на орогенный период, когда внутреннее напряжение превышает гидростатическое давление горных пород, вызывая общую инвер­ сию (общее всестороннее давление, испытываемое породами в этот период, превышает гидростатическое по меньшей мере в 2 раза).

Роль тепловой энергии, таким образом, сводится не только к повышению температуры пород, но и к значительному увели­ чению всестороннего давления. Все это приводит к тому, что региональный метаморфизм проявляется в эпоху орогении подвиж­ ных поясов на сравнительно небольших глубинах (см. рис. 56), где присутствие воды в толще осадков и нижележащих пород способствует интенсивному развитию метаморфических реакций.

202

Медленные количественные изменения в тепловом режиме земной коры, обусловленные накоплением теплоизолирующих осадочных отложений, вызывают значительное увеличение темпе­ ратуры, необходимое для частичного плавления вещества земной коры и верхней мантии. Варианты возможного распределения температуры в литосфере в результате генерации радиогенного тепла (см. рис. 50) позволяют сделать некоторые выводы о глу­ бине, на которой зарождаются области питания магматических очагов в разные стадии геологического развития земной коры.

Высокие геотермические ступени в областях с нормальным геотермическим режимом (докембрийские складчатые области и океанические плиты) практически исключают появление зон

свысокой температурой О 700 -ф- 800° С) в пределах земной коры

иблизлежащих подкоровых масс. Расчетные данные также ука­ зывают на очень слабое увеличение температуры с глубиной в этих областях. Более контрастные температурные условия в глубин­ ных зонах щитов могут возникнуть на участках развития осадоч­ ных пород, наложенных впадин или в областях, примыкающих к более молодым подвижным поясам. Однородное распределение температуры в глубинных зонах отмечается и на платформах, где покров осадочных отложений обычно не превышает 2—3 км.

Таким образом, нормальный стабилизированный геотермиче­ ский режим, существующий в платформенный период развития земной коры, является менее благоприятным для широкого воз­

никновения очагов расплава субстрата в земной коре, особенно в пределах ее верхней части — гранитно-метаморфической обо­ лочке. С этим выводом достаточно хорошо согласуются фактиче­ ские данные о магматической деятельности в платформенный период, с которым связано возникновение изверженных пород — производных главным образом основных и ультраосновных магм.

Совершенно иные энергетические условия развития магма­ тизма характерны для подвижных поясов земной коры, в пределах которых в эпоху геосинклинального прогибания формируются мощные толщи осадочных отложений, что приводит к значитель­ ному накоплению тепловой энергии. Максимум энергии при­ ходится на орогенный период, когда суммарная мощность осадков достигает в ряде случаев 10—12 км и более. Как показывают расчеты, распределение температуры в земной коре в эпоху орогении не исключает возможности плавления пород в пределах гранитно-метаморфического слоя и нижних горизонтов осадочного чехла. С этим периодом в геологической жизни подвижных поясов действительно связано образование преимущественно крупных батолитовых интрузий гранитоидного состава.

Предшествующая геосинклинальная стадия несколько отли­ чается от орогенного цикла как более пониженным температурным полем, так и характером проявления магматизма, представленного главным образом излияниями лав основного и среднего состава. После орогенного интрузивного магматизма и интенсивного

203

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.А б д у л к а б и р о в а М. А. Торий в некоторых гранитоидах Калбыи Алтая. — «Изв. АН КазССР. Сер. геол.», 1958, вып. 2 (31), с. 78—90.

2.А б р а м о в и ч И. И. Уран и торий в интрузивных породах

элементов в гранулит-базитах из диатерм Якутии и Памира на основе гам­ ма-спектрометрических определений. — В кн.: Вопр. ядерн. геохимии. М., «Недра», 1970, с. 21—25. (Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ядерн. геологии и геохимии, № 8).

5. А л и м а р и н И. П., М е д в е д е в а А. М., Б у р л о в а М . А. Применение метода ионообменной хроматографии для отделения тория от це­ рия. — «Журн. ан. химии», 1964, т. 19, вып. И, с. 1332—1335.

6. А л ь б и т и з и р о в а н н ы е и грейзенизированные граниты (апограниты). М., Изд-во АН СССР, 1962. 196 с. Авт.': А. А. Беус, Э. А. Северов, А. А. Ситнин, К. Д. Субботин.

7. А л ь т г а у з е н М. Н. Причины возникновения эпохи накопле­ ния редких металлов и фосфора в морских осадках нижнего палеозоя. М., Госгеолтехиздат, 1956. 16 с.

8. А м ш и н с к и й Н. Н. Возможность применения радиометриче­ ских методов исследования в геологии. — «Бюл. науч.-техн. информ. МГиОН», 1957, № 3 (8), с. 3—6.

9. А н а л и з урановых и ториевых минералов по у-спектрам. — «Бюл. науч.-техн. информ. Всесоюз. науч.-исслед. ин-та минер, сырья», 1958, № 4 (16), с. 99—102. Авт.: У. Факкини, М. Форте, А. Мальвичини, Т. Рос­ сини.

10. А т р а ш е н о к Л. Я., К р ы л о в А. Я. О радиоактивном равновесии в породах Восточной Антарктики. — «Радиохимия», 1963, т. 5,

пород Антарктического полуострова и дуги Скотин (Западная Антарктида). — «Геохимия», 1967, № 8, с. 1007—1009.

12. А ф а н а с ь е в Г. Д., Ц е й т л и н С. Г. Предварительные итоги изучения радиоактивности горных пород Северного Кавказа и их значение для некоторых проблем петрологии. — «Изв. АН СССР. Сер. геол.», 1958,

в процессах формирования вулканогенных комплексов Камчатки. — В кн.: Радиоактивн. элементы в горн, породах. Тез. докл. Всесоюз. совещ. в Но­ восибирске. Ч. 1. Новосибирск, Изд-во СО АН СССР, 1972, с. 153.

15. Б а р а н о в В. И. Радиометрия. М., Изд-во АН СССР, 1956. 344 с.

207

16. Б а р а н о в В. И., Х р и с т и а н о в а Л. А. Радиоактивность океанических отложений. В кн.: Химия земной коры. Т. 1. М., Изд-во АН

К геохимии рассеянного тория и урана в глинах и карбонатных породах

тие земной коры. — В кн.: Активизирован, зоны земн. коры. М., «Наука»,

ственного распределения урана в базальтах, щелочно-трахитовых кимбер­ литах и сиенитах методом радиографии. — «Докл. АН СССР», 1970, т. 193,

№ 1, с. 181—183.

21. Б е р з и н а И. Г., Л у т ц Б. Г., К л и м о в А. П. Содержа­ ние и распределение урана в породах глубинных зон континентальной коры

иверхней мантии. — «Изв. АН СССР. Сер. геол.», 1971, № 1, с. 14—23.

22.Б е р ч Ф. Обзор некоторых теорий термальной истории Земли. —

«Изв. АН СССР. Сер. геол.», 1966, № 1, с. 39—56.

23.Б е с п а л о в В. Ф. Геологическое строение Казахской ССР. Алма-Ата, «Наука», 1971. 362 с.

24.Б е у с А. А. Принципы геохимической прогнозной оценки потен­

ских функций распределения для выявления ураганных содержаний при

направления исследований в области прикладной геохимии. — «Сов. геоло­

гия», 1964, № 10, с. 3—16.

27. Б и л и б и н Ю . А . Металлогенические провинции и металлогенические эпохи. М., Госгеолтехиздат, 1955. 88 с.

28. Б о г а н и к Н. С. К познанию закономерностей развития земной коры и геотермальных полей стратисферы. М., «Наука», 1970. 82 с.

29. Б о г а н и к Н. С. К определению значения радиогенного тепла в современном тепловом режиме земной коры. — В кн.: Энергетика геол.

игеофиз. процессов. М., «Наука», 1972, с. 90.

30.Б о г а ц к и й В. В. Влияние количества и размеров проб на точ­

ность результатов разведки полезных ископаемых. — В кн.: Вопр. методики опробования рудн. месторождений при разведке и эксплуатации. М., Госгеол­ техиздат, 1962, с. 16—27.

31.Б о г д а н о в А. А. Тектоническое районирование палеозоид Центрального Казахстана и Тянь-Шаня. — «Бюл. Моек, о-ва испытателей природы», т. 70. Отд. геол., 1965, т. 40, вып. 5, с. 40—68; вып. 6, с. 8—42.

32.Б о г у с л а в с к и й С. Г. Измерения геотермического градиента

вдонных осадках северной Атлантики. — В кн.: Исслед. в юго-зап. части Норвежского моря и сев.-воет, части Атлантическ. океана. Киев, «Наукова

думка», 1966, с. 73—79.

33. Б о ж и ч к о М. А. Определение тория в слаборадиоактивных породах. — В кн.: Радиоактивн. элементы в горн, породах. Тез. докл. Всесоюз. совещ. в Новосибирске. Ч. 2. Новосибирск, Изд-во СО АН СССР,

1972, с. 116.

34. Б о р о в к о Н. Н. Обобщенный логнормальный закон распределе­ ния содержаний химических элементов в породах и рудах. — «Геохимия», 1964, № 3, с. 282—288.

35.Б о р с у к Б. И. Основные черты структурного плана Центрального

иЮжного Казахстана. — «Труды Всесоюз. науч.-исслед. геол. ин-та»,

1956, вып. 19, с. 201—214.

36. Б о р с у к Б. И., Д у х о в с к и й А. А., К р о н и д о в И. И

208

Тектоника Казахстана. — В кн.: Геол. строение СССР. Т. 2. М., «Недра», 1968, с. 203—225.

37.Б о р у к а е в Р. А. Развитие тектонических структур северо-вос­ тока Центрального Казахстана. — «Изв. АН КазССР», вып. 18. Сер. геол., 1954, № 134, с. 3—16.

38.Б у р к о в Ю. К. Статистическая модель ряда подвижности малых элементов в условиях седиментогенеза. — «Труды Всесоюз. науч.-исслед. геол. ин-та. Нов. сер.», 1968, т. 150, с. 83—97.

39.Б ы к о в П. И. Ускоренный фторидный метод. — В кн.: Методы

определения радиоактивн. элементов в минеральн. сырье. М., Госгеолтехиздат, 1961, с. 99—101.

40. Б ы к о в а В. С. Ускоренный метод химической подготовки к лю­ минесцентному определению урана в горных породах. — В кн.: Сб. работ по радиохимии. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1955, с. 230—234.

Результаты изучения вторичных ореолов рассеяния рудных элементов на од­ ном из перекрытых эндогенных месторождений урана. — «Вопр. рудн. гео­

424с.

44.В е р н а д с к и й В. И. О необходимости исследования радиоак­

тивных минералов Российской империи. Изд-во АН, 1910. 54 с.

лятивной кривой частот при обработке наблюдений. — «Вопр. развед. гео­ физики», 1962, вып. 1, с. 75—79.

47. В и к м а н Ф. Э. Конценсии блоков и региональная геохимическая распространенность. — В кн.: Проблемы геохимии. М., «Наука», 1965, с. 663—668.

48.В и н о г р а д о в А. П. Закономерности распределения химиче­ ских элементов в земной коре. — «Геохимия», 1956, № 1, с. 6—52.

49.В и н о г р а д о в А. П. Среднее содержание химических элемен­

тов в главных типах изверженных горных пород земной коры. — «Геохимия»,

И л ь и н Н. П. Физико-химическая модель разделения элементов в про­ цессе дифференциации вещества мантии. — «Геохимия», 1970, № 4, с. 389— 402.

фических породах и минералах Акчагыла и Кызыл-Эспе. М., Изд-во АН СССР, I960. 86 с. (Труды Ин-та геологии рудн. месторожден., вып. 49),

58. В л а д и м и р о в а В. М., Д а в ы д о в и ч Н. К. Колориметри­ ческое определение урана с арсеназо-Ш в ниобийсодержащих продуктах. — «Науч. труды Ин-та редких металлов», 1961, т. 3.

ческим методом с арсеназо-Ш. — «Заводск. лаб.», 1960, т. 26, № 10, с. 1110. 61. В ы с о к о о с т р о в с к а я Е. Б. Геохимические особенности среднекембрийских магматических пород восточного Горного Алтая. — «Гео­

химия», 1961, № 3, с. 229—238.

ню к В. Д. Распределение кларков урана в пределах Украинского кристал­ лического щита. — «Геофиз. сб.», 1964, выи. 9 (И), с. 91—96. (Ин-т геофи­ зики АН УССР).

65.Г е р а с и м о в с к и й В. И. О формах нахождения урана в гор­ ных породах. — «Атомн. энергия», 1957, т. 3, № 12, с. 525—529.

66.Г е р а с и м о в с к и й В. И. Геохимия урана в магматическом процессе. — В кн.: Основн. черты геохимии урана. М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 46—69.

67.Г е ц е в а Р. В. Некоторые данные о поведении урана при мета­ морфизме. — В кн.: Вопр. прикладн. радиогеологии. М., Атомиздат, 1963, с. 208— 227.

составления геохимических карт рудных районов при металлогенических

ционного анализа при решении некоторых геохимических вопросов на при­ мере молибденового месторождения в Восточном Забайкалье. — «Геохимия», 1962, № 2, с. 184-186.

73. Г о н ь ш а к о в а В. И., Ц е й т л и н С. Г., В и к т о р о в В. В. Некоторые данные о распределении радиоактивных элементов в ультраосновных и основных породах. — «Изв. АН СССР. Сер. геол.», 1966, №^1, с. 17—38.

300с.

75.Г о р л и ц к и й Б. А. Распределение малых элементов и про­

блемы металлогении осадочно-вулканогенных формаций докембрия Украин­

О поведении радиоактивных элементов в породах фундамента восточной части Русской платформы. — В кн.: Очерки геохимии эндоген. и гиперген. процессов. М., «Наука», 1966, с. 281—286.

210