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

весьма значительная разница. Прежде всего здесь отсутствуют типичные мелкокластические осадочные отложения геосинк­

линали — граувакки, и фация принципиально не отличается от фации, распространенной в форланде платформы (шель­ фа), только мощность отложений становится более значитель­ ной. Далее, отсутствуют все начальные марматиты, а равно синорогенные и субсеквентные магмы. Возможно, что в пре­

делах каледонской геосинклинали Гельветской зоне соответ­

ствуют некоторые области юго-восточной окраины норвежского орогена и южного Уэльса, отличающиеся большим содержа­ нием карбонатных пород. В варисцийской геосинклинали по­

добные фации распространены в известковистом среднем и верхнем девоне Рейнских гор и в каменноугольных известня­ ках Бельгии.

Разница замечается также и в тектонике. На первый взгляд кажется, что образование покровов в гельветидах со­

ответствует значительно большей интенсивности деформации. Но это — отчасти обманчивое впечатление, находящееся в связи с материалом и со стилем строения зоны. В Швейцар­ ских гельветидах вследствие срыва мезокайнозойского чехла с глубинного фундамента наблюдается распадение его на боль­

шое число покровов; в Бельгии движение сводится к большому надвиганию на край внешней депрессии, в то время как юж­ нее наблюдается сужение, выражающееся в образовании скла­

док и сланцеватости; в норвежских каледонидах магматиче­ ская внутренняя часть геосинклинали надвигается на немета­ морфический внешний край, так что здесь вообще отсутствует типичная зона экстернид. По новейшим вычислениям швейцар­ ских геологов сужение Гельветской зоны при образовании складок и покровов составляет 50—65% при начальной шири­ не ее в 80—90 км. Таким образом, Гельветская область не

представляет собой однородный геосинклинальный бассейн, а является материковым склоном среднеевропейской платфор­ мы, обращенным в сторону альпийской геосинклинали. Строе­ ние внутренней части этого геосинклинального бассейна и его южной окраины представляет особую проблему, которой мы и займемся в дальнейшем.

Изучение строения пространства, примыкающего к Гель­ ветской зоне с юга, тесно связано с проблемой флиша, кото­ рую можно назвать основной проблемой орогенного осадкооб­ разования. Выше говорилось, что третичная серия Гельветских Альп охватывает осадочные породы от лютетского яруса

(средний эоцен) до нижнего олигоцена. Эти осадки залегают с перерывом на сеноне и в нижней части состоят из карбонат­

ных горных пород (нуммулитовые известняки и глауконито-

140

известковые пески); по направлению к верхним слоям здесь все чаще появляются сланцы, песчаники и даже конгломера­

ты. Эти отложения образуют орогенную фацию флиша1, ко­ торую можно сравнить с кульмом варисцийского орогена и с некоторыми сериями граувакк каледонского орогена.

Но над гельветскими покровами залегают еще значитель­ ные массы флиша, имеющие особый характер, поскольку они содержат еще более древние слои, нежели лютетский ярус. Путем исследования микрофауны здесь были найдены во фли­ шевой фации не только нижний эоцен и палеоцен, но также датский ярус и верхнемеловые отложения. Это означает, что

в этих надвинутых массах нет стратиграфического перерыва, имеющегося в Гельветской зоне, и что эти массы первично лежали в южных, внутренних частях геосинклинали. Беспо­ койные, явно орогенные условия образования этих осадков подчеркиваются еще тем обстоятельством, что в конгломера­ тах, а отчасти и в мелкозернистых осадочных отложениях встречаются мелкие и большие валуны горных пород, совер­ шенно отсутствующие в ближайших окрестностях. Среди этих так называемых «экзотических» валунов встречаются мезозой­ ские горные породы южноальпийских фаций, а наряду с ни­ ми и много кристаллических пород, заведомо происходящих, однако, не из центральных массивов; они родственны грани­ там и кристаллическим сланцам более южной пеннинской и восточноальпийской зон. Этот так называемый «дикий флиш», который в настоящее время разделяется на целый ряд различ­ ных элементов, дает основание предполагать, что флишевый бассейн имел когда-то южный берег, из продуктов разрушения которого и образовались «экзотические» валуны. Последовав­ шее движение покровов отделило затем эти детрактивные от­ ложения от места их возникновения.

Мне известны подобные же нагромождения огромных глыб

в кульме Судет. На основании имеющихся описаний можно

Урала, где, однако, в последующем не было столь сильного перемещения.

В настоящее время еще не установлено, образовывал ли дикий флиш в швейцарском секторе особый бассейн, или он был тесно связан с Гельветским бассейном на севере, или же с Пеннинским бассейном, т. е. с собственно геосинклиналью

на юге. Возможно также, что в бурных условиях горообразо­ вания эти связи менялись. Возможно, что связь иногда преры-

1 В термин «флиш» автор вкладывает несколько иное, более широкое содержание, чем советские геологи. — Ред.

141

валась кордильерами или цепями островов; при этом здесь известны и вулканические явления. Проверить все эти подроб­ ности едва ли представляется возможным.

Между прочим, восточнее, в верхнебаварском или австрий­ ском секторе Альп, флишевый бассейн, по-видимому, значи­ тельно больше индивидуализирован и занимает место выкли­ нивающегося Гельветского бассейна. Некоторые исследователи считают, что там даже нижний мел представлен флишевыми фациями. В Карпатах развитие флишевого бассейна выступает

значительно яснее. Уже из этого можно сделать вывод, что пороги, разделяющие части бассейна альпийской геосинклина­ ли, не обязательно должны быть параллельны простиранию возникающих в дальнейшем гор и что эти частные элементы нельзя проследить на всем протяжении гор, так как они вы­

клиниваются по простиранию: они представляют собой тоже брахигеосинклинали. Чересчур схематическое рассмотрение вопроса повело к различным неправильным выводам. Геосин­ клиналь дифференцируется не только на зоны параллельно простиранию, но также и на ограниченные участки, располага­ ющиеся поперек простиранию.

Изменения по простиранию оказываются свойственными

также Пеннинской области, примыкающей к флишевому бас­ сейну с юга и отчасти тесно связанной с ним. Эта область представляет, пожалуй, самую интересную и важную часть альпийской геосинклинали. Мы имеем здесь дело, придержи­ ваясь подразделения Кобера, с метаморфидами, охватываю­ щими свиту горных пород, которая в некотором отношении мо­ жет сравниваться с Саксо-Тюрингской зоной варисцийской ге­ осинклинали. Характерными для метаморфид являются мощ­ ные и весьма однообразные осадочные породы сланцевого ха­

рактера. Более древняя серия метаморфических сланцев и граувакк, так называемых сланцев Казанна, определенно содержит слои каменноугольного возраста: содержит ли она и более древние слои — неизвестно. Выше налегает маломощ­ ный триас лагунного «германского» характера, т. е. мрамори-

весьма характерная для внутренних Альп. Это — филлитовые

и известковые сланцы, а также тонкие слои кварцитов весьма

однообразного характера и огромной мощности. Вследствие

редкости ископаемых возраст их выяснен только отчасти. Зна­

чительная часть свиты принадлежит, по-видимому, лейасу.

Раньше считали, что эти «объединенные серии» («series сошрrehensives») могут охватывать несколько формаций и что со­ ответственно этому пеннинские блестящие сланцы отвечают

142

юрской системе и значительной части меловой. Но в настоя­ щее время этот взгляд считается недостаточно обоснованным. Оказывается, что более молодые свиты, соответствующие верх­ немеловой и древнетретичной эпохам, выражены флишевой

фацией, т. е. состоят из типичных геосинклинальных отсорти­

рованных осадочных отложений с градационной текстурой (так называемый Прэтигау-флиш). По-видимому, эти породы оторвались при горообразовании от древнего основания бассей­

на и надвинулись на лежащую севернее зону. Следовательно, проблема дикого флиша, о которой шла речь, может найти свое разрешение. Но и блестящие сланцы тоже можно рас­ сматривать как типичную геосинклинальную серию, тем более что они в большом количестве содержат характерные началь­ ные вулканиты (офиолиты, празиниты и серпентиниты), отно­ сящиеся, во всяком случае, к мезозойскому времени. Но этим не исчерпывается набор магматических образований Пеннин­

ской зоны. Наряду с основными плутоническими породами в выше залегающих частях мезозойской серии имеются большие массы гранито-гнейсов, которые придают нижним частям се­ рии блестящих сланцев особый отпечаток. В хорошо исследо­ ванной области Симплонского туннеля эти гранито-гнейсы со­

ставляют основу всего фундамента и рассматриваются как яд­ ра сводов, покрытые более или менее согласно напластован­ ной оболочкой блестящих сланцев (рис. 52). Но они часто

встречаются и среди слоев, расположенных выше этих слан­

цев в виде согласно внедренных тел с ясно выраженной парал­ лельной текстурой. Известно, что такие условия залегания раньше объяснялись чисто тектонически. Гнейсо-граниты рас­ сматривались как ядра больших лежачих складок, крылья ко­ торых слагаются блестящими сланцами. В совокупности обра­ зуется плоский щит из покровов, фронтальные части которых погружаются в синклиналь, сложенную блестящими сланцами, а тыльные уходят в крутопадающие корни складок, т. е. в зам­ ки синклиналей блестящих сланцев. Такое представление дол­

гое время принималось за аксиому, несмотря на часто выра­ жавшееся сомнение со стороны «непосвященных» («аутсайде­ ров»), к которым принадлежал и я. И только за последнее время начинает прокладывать себе дорогу более благоразум­ ное и менее фантастическое объяснение описанным выше фор­ мам залегания. Во всяком случае, не приходится сомневать­ ся в том, что здесь имеется несколько больших надвигов па­ леозойских элементов на мезозойские блестящие сланцы. Для многих мелкозернистых, согласно залегающих аплитовых гней­ сов можно легче найти объяснение, если рассматривать их как палингенные расплавы древних гранитов или прямо как интру-

143

зии. Таким образом, они могут быть синорогенными (т. е. мог­ ли внедриться во время деформации), причем вполне возмож­ ным является их возникновение из анатектических древних гранитов. Такое представление дает поразительную аналогию с условиями в Саксо-Тюрингской зоне, в особенности в гней­

совых куполах Рудных гор. Однако мы будем говорить об а)

Монте Леоне,_______________

Рис. 52. а) Профиль по линии Симплонского туннеля, по Шмидту и Прейсверку

б) Схема тектоники Симплонской области согласно покров­ ной теории

этом подробнее в дальнейшем, в связи с другим вопросом, а здесь только отметим, что тектогенез в этой зоне определен­ но древнее, нежели в гельветидах внешней зоны. Хотя и не

144

удалось доказать предположение некоторых исследователей,

что главная деформация пеннин происходила в нижнеюрскую

эпоху, тем не менее ныне предполагается, что образование пеннинских покровов относится, во всяком случае частично,

кдотретичному времени и что более молодой верхнемеловой

идревнетретичный флиш трансгрессивно ложился на уже от­

части образованные пеннинские складчатые покровы. Сообра­

жения о сочетании тектонических покровов с внедрениями магмы относятся, конечно, только к глубоким частям системы пеннинских покровов, которые вследствие сильного поднятия

шарниров в Симплонской области и в примыкающей к пей

кульминации Тессин-Тоза выходят наружу. На востоке и на

западе на них накладываются более высоко залегающие эле­

менты, так что здесь на поверхности они не выходят. На запа­ де в строении Валлиса и примыкающих к нему Франко-Италь­

янских Альп участвуют главным образом средние и верхние пеннинские покровы. Здесь различают обычно два элемента: покров Сан-Бернара и покров Данбланш. Ядра обоих состоят из палеозойских, а также и более древних сланцев высокой степени метаморфизма и магматических глубинных пород кис­ лого характера; бывают, в особенности в более молодых ча­ стях, и основные магматиты. Далее сюда принадлежат боль­ шие гранито-гнейсовые купола (Монте-Роза, Гран-Парадизо),

возраст которых точно еще не установлен. Плутонические по­ роды изменены эпиметаморфически в период альпийского складкообразования. Между верхними покровами залегает мощный мезозой в батиально-абиссальных фациях, большей частью несколько метаморфизованный. Здесь имеются рассланцованные триасовые известняки, блестящие сланцы, мраморизованные юрские известняки, радиоляриты и офиолитовые вулканические породы. Все эти породы связаны петрографиче­ ски и то положению с большими массами 'блестящих сланцев в пограничной итальянско-французской области Западных Альп.

Тектоника Пеннинской зоны до сих пор представляет не­ разрешенную загадку. По старым классическим представле­ ниям Люжона и Аргана здесь должна находиться система ле­ жачих складок, перемещенных в виде покровов с юга на се­ вер. Их корни, т. е. круто падающие ядра антиклиналей, сло­ женных гнейсами, и замки синклиналей, сложенных сланцами, якобы можно распознать в смятой , в узкие складки зоне Ивреи, представляющей собой древний «рубец» альпийской

складчатой системы. Фронтальные части покровов, а в особен­ ности мезозойские серии и флиш, отчасти отделились от ядер

и залегают теперь в виде изолированных эрозией останцов или

так называемых «тектонических утесов» на гельветских склад-

ках. Восточнее Симплона, где шарниры складок и покровов снова погружаются к востоку, над самыми глубинными пен­ нинскими покровами опять появляются залегающие выше эле­

менты, которые даже дополняются здесь тремя-четырьмя са­ мыми верхними покровами. Эти покровы Рудольф Штауб на­

зывает нижневосточноальпийскими, рассматривая их как пе­ реход к следующей, южной зоне Альп. Арган и Штауб выска­ зали также мнение, что эти покровы были заложены уже в ме­ зозое в виде эмбриональных антиклиналей, ядра которых сла­

гались грубокластическими осадочными породами. При парок­ сизмах складкообразования эти ядра антиклиналей якобы об­ разовали затем фронтальные части огромных лежачих скла­ док.

По поводу этой классической теории покровов прежде всего следует заметить, что она слишком схематична. В свое вре­ мя она была огромным достижением, так как являлась пер­ вой широко задуманной попыткой внести порядок в почти не­

разрешимый вопрос происхождения тектонических форм и указывала на принципиальную возможность существования

типов движений, которые прежде считались неосуществимыми.

Впоследствии эта теория закоснела. Утверждение, что покровы, известные западнее тессинской кульминации, продолжались и

на восток в одинаковой фации, привело к невероятному за­ ключению, что в области Тессина в третичном периоде была

удалена эрозией масса гор высотой в 19 км. Если придержи­ ваться представления, что остатки покровов на поверхности

юг, то это приводит к признанию таких огромных движений, какие почти не поддаются представлению. Вообще оказалось почти невозможным удовлетворительно установить последова­

тельность покровов. Характерно то обстоятельство, что фран­ цузские исследователи, исходившие из более простых условий Западных Альп, получили совсем иные результаты, нежели швейцарские геологи, пытавшиеся реконструировать тектонику, исходя из изучения Восточной Швейцарии, т. е. Центральных

Альп. Наконец, что касается количества покровов, направле­

ния движения, а в особенности так называемого «обратного

образования складок», то нужно отметить, что по этим во­ просам за последние годы стали известны некоторые совер­ шенно новые и неожиданные факты, в рассмотрение которых я, однако, вдаваться здесь не могу.

Опубликованные надежные результаты исследования ока­ зываются все же достаточными для того, чтобы охарактеризо-

146

вать Пеннинскую зону альпийского орогена. Не приходится

сомневаться в том, что здесь проходит более глубокая зона альпийской геосинклинали, получившая свой особый отпеча­ ток благодаря мощной фации мезозойских блестящих сланцев,

и связанных с ними офиолитов (основных зеленокаменных по­ род). Местами имеются также абиссальные отложения, а бо­ лее молодые серии верхнемелового и древнетретичного возра­ ста представлены большей частью фацией флиша, т. е. ороген­ ных граувакк и сланцев. Беспокойство земной коры отмечает­ ся здесь уже раньше, а именно, по наличию полос грубокла­ стических осадочных пород, часто связанных с рифовыми из­ вестняками. Мы имеем в виду цепи островов и зоны мелко­

водья, возникающие на ранней стадии при образовании эмбри­ ональных складок, преобразующихся позже в кордильеры и потом в оси лежачих складок. В подлинности этого явления сомневаться не приходится. Но при этом не следует допускать, что эти кордильеры сопровождают Пеннинскую зону парал­ лельно ее простиранию вовсю ее длину (рис. 53). В насто­ ящее время нам представляется почти наивным предположе­ ние, что такие покровы или кордильеры проходили лишь с не­ большими изменениями от Женевского озера до Вены. Очень возможно, что такие кордильеры протягивались отчасти под косым углом к простиранию возникших позднее горных хреб­ тов. Поэтому при реконструкции тектоники по стратиграфиче­

ским данным всегда рекомендуется осторожность. Расчлене­ ние ортогеосинклинали на пороги и бассейны представляется очень характерным моментом, который можно проследить, на­ пример, и в варисцийской геосинклинали Средней Европы. Подобное расчленение было, по-видимому, более ярко выра­ жено в так называемых нижневосточноальпийских сериях по­

кровов с их сильно дифференцированными осадочными толща­ ми, часто относящимися к неритовой зоне, чем в центральных Пеннинах с их однообразными блестящими сланцами. Это сле­ дует объяснить тем обстоятельством, что свита пород Пеннин­

ской зоны относится к центральной части геосинклинали, а

нижневосточноальпийскую серию нужно относить уже к ее

южному крылу. Кроме того, следует считать, что не только от­

дельные кордильеры, но и вся нижневосточноальпийская зона получила развитие лишь в одном определенном секторе аль­

пийской геосинклинали, в данном случае в восточной

Швейцарии (Граубюнден). Западнее Симплона, а в особенно­ сти во Французских Альпах, верных доказательств ее не имеет­ ся. Бросается в глаза то обстоятельство, что область флиша и нижневосточноальпийская область распространены в особен-

ности в том секторе, где, как уже отмечалось, находящаяся

севернее их Гельветская зона сужается и исчезает.

Другим характерным признаком Пеннинской зоны является глубинный характер тектоники и сильный метаморфизм. Бле­ стящие сланцы относятся к эпи- и мезозонам метаморфизма.

Участие магматитов нужно считать доказанным даже и в том случае, если не признавать палингенную природу некоторых симплонских гнейсов. При этом имеются в виду не офиолиты подготовительной фазы, о которых уже говорилось выше, а

некоторые определенно синтектонические гранитные породы в

Тессине и позднетектонические граниты, как гранит Бергелля, с присущей им довольно широко распространенной минерализацией. Стиль складок, в особенности в более глубо­ ких пеннинских покровах, указывает совершенно определенно на деформацию на значительной глубине при высоком давле­ нии и высокой температуре.

Что касается направления движения, то в общем прини­ мается направление с юга на север. Это правильно по отноше­ нию к нижним покровам и к северной части зоны; на юге же и в отношении верхних покровов это положение не совсем бесспорно. Уже покровы Сан-Бернар и Данбланш обнаружи­

вают своеобразные повороты на юг, которые в литературе опи­

сываются как не вполне объяснимое «обратное образование

складок». Наконец, на южной окраине Альп в Италии все так называемые «корни покровов» не только поставлены отвесно, но даже опрокинуты к югу. Попытки объяснить это поздней­

шими поддвигами с юга никак нельзя признать удовлетвори­

тельными, и в. настоящее время исследователи склонны рас­ сматривать это явление прямо как результат движения на юг. Надо также учесть, что образование складок в Пеннин­ ской зоне началось рано, до третичного периода, и что затем складкообразование продолжалось очень долго в окраинных областях Альп. Таким образом, нельзя предполагать, что здесь происходило однообразное движение.

Эта характеристика показывает, что Пеннинская зона имеет

много признаков, общих с соответствующими элементами бо­ лее древних орогенов. Гнейсовые куполы Рудных гор и Бёль-

штейнского Оденвальда во многом напоминают более глубокие покровы Симплона, а метаморфизм «западного силура» в Нор­ вегии и дэльрэдской формации в Шотландии также дает повод ■к постановке аналогичных вопросов. Для всех этих областей

типичны блестящие сланцы, синтектонические и позднетектони­ ческие граниты и начальные магматиты офиолитового ряда. Характерным признаком является также и более древняя де­ формация по сравнению с внешней каймой орогена. Поэтому

148