книги из ГПНТБ / Основные проблемы геологии С. Н. Бубнов ; под редакцией Е. Е. Милановского. 1960- 12 Мб

ским направлением. В период образования грабенов преоблада­ ло поверхностное растяжение в направлении с востока на за­ пад. Но это не препятствовало, конечно, тому, что в то же са­ мое время в другом направлении и главным образом перпен­ дикулярно первому — могло действовать сжатие (рис. 22). И

Рис. 21. Лабильный! неоднородный шельф Средней Германии (Сак­ сония), по Штилле

I — оси поднятий; 2 — оси опусканий; 3 — сбросы; 4 — глыбы

действительно, в Средней Германии (например, в Тюрингии), в

области предгорий Гарца и в других местностях очень часто встречаем дислокации так называемой герцинской системы,

простирающиеся в направлении с северо-запада на юго-восток или с запад-северо-запада на восток-юго-восток. Эти дислока­ ции определяют структуру крутой северной окраины района

Гарца. В районах этих дислокаций часто наблюдаются надви­

ги, опрокинутые слои, косые складки и другие явления, кото­ рые ясно указывают на наличие давления в направлении с се­ вера на юг. В этом отношении особенно ярко выступают боль­ шие дислокации по окраинам Гарца и Тюрингенского леса. Тю­ рингенский лес представляет собой узкий клинообразный горст, надвинутый по крутым плоскостям на север и на юг на приле­

гающие впадины. Северная окраина Гарца представляет собой

89

опрокинутую на север флексуру, плоскость которой падает под углом 70—80° на юг под палеозойские породы Гарца. В долине Эльбы у Дрездена Лаузицкий гранит надвинулся узкой поло­ сой в направлении на юго-запад на плиту туронских песчани­ ков Эльбских гор. Внутри тюрингенского триасового бассейна

на одинаковом расстоянии друг от друга имеется несколько «герцинских» дислокаций, в которых обнаруживается сильное

в то время как прилегающие триасовые плиты обладают спо­ койным горизонтальным залеганием. Поэтому нет сомнения в том, что здесь на отдельных участках имело место сильное сжа­ тие и сужение.

Однако тектоника этой области не может быть истолкована просто как результат деформации плиты с взаимно перпенди­ кулярными направлениями сжатия и растяжения. Более де­ тальные исследования показали, что дело здесь обстоит значи­ тельно сложнее. О методах микротектонических исследований речь будет идти в дальнейшем в связи с другими вопросами. Здесь мы только подчеркнем результаты новейших исследова­

ний в Северной Германии, показавшие, что в зонах герцинско-

го направления, простирающихся с северо-запада на юго-вос­ ток, неоднократно происходили движения в различных направ­

лениях. Вообще говоря, развитие шло здесь, по-видимому, та­ ким порядком, что сначала, во времена варисцийского горооб­ разования, в этом секторе наступило сжатие в плоскости с се­ веро-запада на юго-восток и растяжение в направлении с севе-

90

ро-востока на юго-запад. Герцинские дислокации, т. е. дислока­

ции, простирающиеся с северо-запада на юго-восток, имели, таким образом, характер зон растяжения. Такое распределение напряжений оставалось до начала мезозоя, но в дальнейшем оно выражалось слабее. Последовало расчленение на плоские купола (туморы) и бассейны, и «прорезание» прежних дисло­ каций сквозь покров осадочных отложений верхнего этажа, причем эти дислокации еще соответствуют состоянию расшире­ ния или образуют плоскости скалывания. После этого, вероятно в киммерийской фазе, складывается подлинный «саксонский» тип строения. В это время в рейнском меридиональном направ­ лении преобладает сжатие, в герцинском — растяжение. Воз­ можно, что эта смена, проявившаяся в изменениях очертаний морей и мощности отложений, происходила несколько раз.

Можно, следовательно, различать два плана тектонического

развития: первый выражался в передвижении Средне-Евро­ пейской, а также Скандинавской глыб на юго-юго-запад, как это показывают грабен Осло и параллельные ему дислокации в Гессене и в районе Верхнего Рейна; сектор сжатия обозна­ чается дайками вулканитов с рейнским простиранием и надви­

гами герцинского простирания на юге Швеции (в районе Ско-

нена), в Гарце, в Тюрингенском лесу и т. д. Второй план по географической ориентации похож на древний варисцийский, но деформация по интенсивности значительно -слабее, так что здесь не было подлинного образования складок, а произошли лишь слабые вращения плит вокруг горизонтальных осей, простира­ ющихся с северо-востока на юго-запад, причем подвижки про­ изошли вдоль ранее заложенных линий дислокаций. Эти текто­ нические движения, проявившиеся в течение двух этапов, при­

водили к распаду области на все более мелкие тектонические единицы: туморы или купола превратились в узкие, отчасти надвинутые клинообразные горсты, а бассейны раздробились путем новой деформации древних зон дислокаций на небольшие участки. Однообразная плита распалась и образовала неодно­ родный шельф, т. е. мозаику из глыб второго порядка и плито­ образных участков. Заслуживает упоминания Рейнская зона в Гессене и на Верхнем Рейне, в которой обнаруживается весьма узкая сеть дислокаций, а также оперяющие эту зону трещины,

вулканические проявления и сильные горизонтальные подвиж­ ки, указывающие, по-видимому, на перемещение блока Запад­

ной Европы относительно блока Средней Европы в направлении на юг.

Но тектоническая картина Средней Европы оказалась бы

неполной, если бы мы оставили без внимания один фактор, кото­ рый как здесь, так и на многих других платформах определяет характер их тектоники. Я имею в виду соленосные серии.

91

Первичная мощность пермской соленосной свиты достигает

вСредней и Северной Германии нескольких сот метров. Ее тек­ тоническое значение переоценить невозможно. Пакеты горных пород выше и ниже соли дают совершенно различную тектони­ ческую картину, а сама соль стала горизонтом движения и ска­ лывания при сильном внутреннем смятии и весьма колеблю­

щейся мощности. Особенности соляной тектоники советским

геологам хорошо известны по примерам краевой впадины Урала и, в особенности, Прикаспийской области, так что входить здесь

вподробности едва ли представляется нужным. Действительно, картины тектоники соленосных областей Германии и Прикаспия настолько сходны, что их основные особенности неотличимы.

Особенности характера соляной тектоники обусловливаются двумя факторами: во-первых, большой пластичностью хлори­ стых и сернокислых солей и их способностью реагировать на тектонические напряжения переходом в текучее состояние, поч­ ти сходное с состоянием тягучей жидкости, чем определяется их некомпетентное или автономное положение между подстилаю­

щими и залегающими в кровле сериями; во-вторых, •— низким удельным весом солей, обусловливающим их тенденцию к дви­

жению вверх, что при сильной нагрузке ведет к их активному выходу на поверхность. Этим объясняются «вулканические» формы залегания солей, а главным образом—явления диапи-

ризма. Тектонический эффект оказывается различным в зависи­

мости от особенностей геологического строения соленосных рай­ онов. Выше упоминалось, что в Средней Германии, в так назы­ ваемой саксонской тектонической области, имеется несколько типов тектонического строения. На юге этой области находятся

сбросовые зоны, в которых часто можно установить проекти­ рование трещин фундамента в плоскозалегающий верхний этаж. Основание здесь консолидировано, верхний этаж гори­ зонтален и мало консолидирован. Между ними залегает соль.

Анализ тектонической структуры часто указывает на явления

растяжения, особенно в начале процесса. Очевидно, что соль может проникнуть в разрыхленную структуру кровли по пло­ скостям пониженного сопротивления. Таким путем возникли

интенсивно нарушенные узкие зоны сложного строения в Тю­

рингии и своеобразные грабены, в которых нижний триас вооб­ ще выпадает; под кейпером (верхний триас) и лейасом непос­ редственно залегает цехштейновая соль.

В противоположность этому на севере, как уже было отме­ чено, отсутствует варисцийское несогласие, и над солью залегает верхний этаж мощностью от 5000 м и более. О проекции текто­ ники фундамента здесь не может быть речи, и при слабом

напряжении начинает преобладать неориентированное активное поднятие соли. В результате этого появляются типичные, более

92

или менее неравномерно распределенные соляные куполы и диапиры с их тектонически несогласным напластованием, ме­ стами с сильными смятиями и часто с прихотливым распреде­ лением районов растяжения и сжатия (рис. 23). Типы структу­ ры, относящиеся сюда, известны в СССР из Эмбенской области.

Рис. 23. Структурная схема северо-западной Германии (с уп­ рощениями), по Клоосу

1 — структуры: 2 — пермские соляные купола; 3 — нефтеносные пло­ щади; 4 — газоносные площади; 5 — оси поднятий

В солянокупольных районах Северной Германии часто встреча­

ется грибообразный тип структуры с выступающей на поверх­ ность солью, который в нефтяной геологии играет роль ловушки

для нефти. Важно подчеркнуть, что подъем диапиров до неко­

торой степени происходит независимо от внешних тектонических

импульсов; будучи не строго связанным с тектоническими фаза­ ми, подъем продолжается до четвертичного и даже настоящего

времени. Насколько я знаю, об этом уже давно известно в Со-

93

ветском Союзе; в Германии же было доказано и правильно оценено лишь позднее.

Между областями дэжективного и эжективного складкооб­

разования в том смысле, как их понимает Штилле, имеется уз­ кая полоса соразмерного (конгруентного) образования складок с одинаковым развитием антиклиналей и синклиналей. По-види­ мому, эта полоса с нормальными складками, располагающаяся

на границе Средне-Германского, порога и Северо-Германского бассейна и содержащая свиту более или менее согласно зале­ гающих отложений от каменноугольных до современных, яв­

ляется единственной. При известном равновесии тектонических напряжений и подъеме соли она дает более или менее нормаль­ ную картину складок, однако и здесь сопровождаемых явле­ ниями скалывания в кровле соли, утолщениями и утончениями пластичного или некомпетентного горизонта солей.

Южную часть Саксонского поля (Среднюю Германию) можно в известном смысле сравнивать с северным и северовосточным пограничными районами Прикаспийской области,

т. е. с плато Общего Сырта и форландом Урала, где господст­ вует, насколько я могу судить по работам Руженцева, Климова и других, совершенно сходная тектоника. В связи с этим стано­ вится еще более очевидной поразительная аналогия между районами Эмбы и Северо-Германским бассейном: по обоим концам большой Средне-Европейской борозды находятся весьма неустойчивые шельфы с соляной германотипной тектоникой и с большими скоплениями солей и нефти.

Несколько иной характер, отклоняющийся от рассмотренных

выше типов структур, имеет Парижский бассейн, который по своему развитию начиная с юрского периода тоже должен быть причислен к платформам (рис. 24) .По мощности верхнего этажа, лежащего несогласно на варисцийском основании и представ­ ленного осадочными толщами юрского, мелового и третичного возрастов мощностью в 2000 м, эту плиту нужно было бы при­

числить к стабильным шельфам. Тем большей неожиданностью

является Значительная тектоническая нарушенность, выражен­ ная довольно равномерными пучками синклиналей и антикли­ налей, образующими выпуклые на юг дуги. Влияние соли здесь исключается. Если складки местами и принимают характер брахиантиклиналей. то больше вследствие волнистости их шар­ ниров, нежели в смысле образования туморов и куполов.

Разрешение этой загадки, как мне кажется, заключается в том, что фундамент в этом районе образует складки, параллель­ ные складкам верхнего этажа. Фундамент Парижского бассейна отвечает окраинным варисцийским цепям и именно здесь по­

следние переходят от запад-юго-западного простирания Ар­ деннского массива к запад-северо-западному простиранию Ар-

94

мориканского массива. Таким образом, эллипсоид напряжения

более позднего, третичного периода складкообразования совпал с таковым каменноугольного, а поэтому новые дислокации смогли легче проявиться в ранее заложенных зонах ослаблен-

Рис. 24. Структурная схема Парижского бассейна, по Дольфусу, 1890

Стратоизогипсы проведены по кровле мела

ного сопротивления. Таким образом, здесь преобладает актив­

ная пос ту мн ость или последовательность (унаследован-

ность, Konsequenz), как назвал это совпадение Швиннер. Здесь

можно говорить также об активной тектонике копи­ ровки в том смысле, в каком я о ней говорил прежде.

Аналогичным образом существует известное соответствие между варисцийскими и более молодыми элементами тектоники

95.

в северо-западной части Судет, т. е. восточнее Средне-Герман­ ской глыбы с ее двумя несогласно залегающими тектоническими этажами. Здесь оба этажа простираются с северо-запада на юго-восток 'И обнаруживают в маломощном верхнем этаже бо­ лее или менее нормальное, хотя и слабо выраженное германотипное складкообразование. Соляной горизонт здесь тоже от­ сутствует. Областью с аналогичными соотношениями являются также Кельтиберийские горы Испании, находящиеся между древней массой Мезеты, консолидировавшейся в каменноуголь­

ном периоде, и бассейном Эбро и обладающие довольно актив­ ной тектоникой копировки.

Таким образом, более интенсивная пликативная тектоника верхнего этажа обусловливается в шельфах или совпадением простирания структур с фундаментом (унаследованность раз­

вития), или наличием мощного верхнего этажа или, наконец,

наличием между этажами промежуточных соляных слоев. При

несовпадении структурного плана и маломощном верхнем этаже господствует тектоника разломов. Таким образом, гер-

манотипная или саксонская тектоника представляет комбина­ цию разломов и складок с преобладанием дизъюнктивного или пликативного элемента.

Вообще для платформ характерна двухактная или даже

многоактная тектоника. По своему развитию и характеру тек­ тоники шельфы имеют некоторое сходство с впадинами в оро­ генах, в особенности с окраинными впадинами.

Что касается вулканической деятельности, то устойчивые платформы аналогичны глыбам. В областях обоих типов име­ ются базальтовые излияния (платобазальты) и атлантический вулканизм зон больших грабенов; различие между неустойчи­ выми и устойчивыми платформами в этом отношении даже больше, чем между глыбами и устойчивыми платформами.

Неустойчивые платформы, в особенности платформы с весьма мощным верхним этажом, являются явно безвулканическими. В Средней Германии ясно обнаруживается, что базальтовые дайки «застревают» в соленосной серии цехштейна и нижнего

триаса, а севернее, где появляется мощный юрский и меловой

покров, они постепенно совершенно исчезают. В Северо-Герман­

ской низменности, в районе между Брауншвейгом и Ганнове­ ром, известна только одна базальтовая дайка.

В морфологическом отношении платформы обнаруживают так называемое аккордантное строение, т. е. препарировку жестких плит горных пород и их складок путем выветривания и эрозии. Примерами такой иногда педантично выполненной обработки ранее возникшей структуры вследствие различной реакции глин, песчаников и известняков на выветривание яв­ ляются глинтовая ступень побережья Эстонии, лестница шваб-

96

ского ступенчатого ландшафта в моноклинали так называемого Альба и образование седловин и мульд вследствие выветрива­ ния в горной области Ганновера. Они представляют собой наи­ большую противоположность поверхностям выравнивания глыб, несогласно срезающим структуру, а также и согласному (пря­

мому) рельефу молодых складчатых зон. Часто встречающееся

явление инверсии рельефа показывает, что формирование

структуры и образование рельефа происходят здесь не одно­

временно, а следуют одно за другим.

Платформы обнаруживают особый характер также и в от­ ношении полезных ископаемых. Железо и марганец встречаются часто в толщах осадочных пород и в месторождениях коры выветривания. Концентрация их, в особенности в устойчивых областях, невелика, но она повышается в рудах осадочного про­ исхождения районов бывших прибрежий. То же самое относится к фосфоритам, солям, а равно и к углю, которые являются ха­

рактерными для шельфов; однако они достигают большей мощ­ ности только в неустойчивых, глубже опустившихся шельфах.

И, наконец, весьма характерной для неустойчивых шельфов и родственных им окраинных впадин складчатых гор является нефть. Хотя в устойчивых плитах тоже имеются битумы (в осо­ бенности в горючих сланцах), но залегание их неблагоприятно

для миграции и накопления. Руды железа, марганца и полиме­ таллов в виде прожилков встречаются только в трещинах верх­ него этажа, связанных с базальтовыми излияниями и интру­

зиями, в виде гидротермальных проекций из минерализован­ ного глубинного этажа.

3.ГЕОСИНКЛИНАЛИ И ОРОГЕНЫ

Опонятии геосинклиналь много писалось за последние де­

сятилетия, но ясного результата достигнуто не было. В этом

отношении у каждого имеется свое представление, или, как выразился мой коллега Терьме, «у каждого своя правда». Не будем вступать здесь в довольно бесплодный спор на эту тему,

тем более что в Советском Союзе имеются прекрасные обзоры о геосинклиналях. Я хотел бы показать на трех западноевро­ пейских примерах, какой вид принимает проблема геосинкли­ налей в частных ^случаях. Далее нужно выяснить, подмечаются

ли выявленные здесь повторения геологических явлений и зако­

номерности в других областях, в частности, в Восточной Европе

и Азии. Последний вопрос я смогу осветить только схематиче­

ски, так как относительно этих областей недостаточно компе­ тентен.

В послекембрийское время в Западной Европе произошли три горообразовательных процесса, или орогенеза, — каледон­ ский, варисцийский (герцинский) и альпийский.

Каледонское горообразование произошло в три фазы — сардинскую, таконокую и новокаледонскую. Сар­ динская фаза относится к верхнему кембрию (может быть, она

идентична салаирокой фазе Чуракова). Таковская фаза, при­ ходящаяся между ордовиком и готландием, оказалась мало значительной в Европе и наиболее интенсивной в Северной Америке. Новокаледонская фаза, приходящаяся на конец гот-

ландия, обычно подразделяется на арийскую и арденнскую.

Однако такое подразделение представляется очень спорным, так как предполагаемый между обеими фазами даунтонский ярус, по-видимому, не имеет определенного стратиграфического

значения. В Англии имеется важная заключительная фаза (оркадская), приходящаяся на средний девон. Зона каледонской

складчатости простирается в северо-западной части Балтийского

щита и западнее его на Британских островах, но она дает

среднеевропейское ответвление, которое можно наблюдать в

Брабанте и в Судетах; большей же частью оно скрыто под отло­ жениями Северо-Гермайской низменности.

Ново палеозойский орогенез называется у нас варисцийским. Обозначение «герцинский», обычное в роман­ ских странах, представляется мне нецелесообразным, так как

оно применяется в смысле фациального понятия для известня­ ков, пограничных между силуром и девоном, а также и для

обозначения направления с северо-запада на юго-восток. Важ­ нейшими фазами варисцийского орогенеза являются бретонская

(верхний девон), судетская (преднамюрская) и астурийская

(предстефанская). Одна значительная заключительная фаза (заальская) приходится на пермский период; она представляет

собой один из главных периодов горообразования Урала. Ва-

рисцийское складкообразование является важнейшим орогене­ зом Средней Европы. Эта складчатость простирается от Атлан­ тического океана до Судет и Польского среднегорья, давая ответвления на Иберийском и Балканском полуостровах. Про­ должение ее на юг неизвестно, но ее фрагменты сохранились в Южных Альпах, в Сардинии и в горной стране Атласа в Север­ ной Африке. Для Средней Европы характерно сохранение от­ дельных фрагментов варисцид в виде горных кряжей или глыб второго порядка.

В настоящее время известно, что альпийское горо­ образование начинается в меловом периоде. Для Восточ­

фаза (в конце мела) в Европе выражена меньше, пиренейская же (в верхнем эоцене) и савская (в аквитане) являются осо­ бенно важными. Для более позднего времени точно разделить

98