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

В тектоническом отношении здесь примечательна связь с порогом или брахигеосинклиналью, а в магматическом — ха­

рактерно появление неустойчивых магм, которые должны быть связаны с анатексисом на глубине. Характерно, что это яснее выражено в глубже эродированных палеозойских орогенах.

6. Зона метаморфизованных и складчато-дислоцированных девонско-каменноугольных отложений восточного склона Ура­ ла соответствует следующему бассейну (Тобольскому прогибу),

но она не имеет ясно выраженного ортогеосинклинального характера. Тектоника характеризуется здесь чешуйчатой структурой с перемещениями небольшой амплитуды, направлен­ ными на восток. Создается впечатление, что эта область рас­

полагается на границе централид или интернид и что она пос­

ле образования складок подверглась интенсивным разломам, идущим по простиранию складок. Аналогия с Молданубской

зоной варисцийской системы и с верхней восточноальпийской зоной Альп представляется очевидной.

Вопрос о восточном продолжении уралид в Азии получил известный ответ благодаря работам Коровина. Согласно этим исследованиям, фундамент Западно-Сибирской низменности образует доварисцийокое, салаирское или байкальское (ассинтское) междугорье, и только восточнее, в Колывань-Томской дуге, опять появляется юнопалеозойский орогенный элемент,

имеющий ясно выраженное направление движения в сторону Центрально-Сибирской массы. Здесь также распознается харак­ терная асимметрия двойного орогена, выражающаяся в нали­ чии сильно развитого и дифференцированного западного кры­ ла (собственно Урала) и захиревшей орогенной зоны Колы­ вань-Томской дуги на востоке.

Вероятно предположение, что на юге Урал связан с цент­ ральноазиатским орогеном, в особенности с Южным Тянь-Ша­ нем. Это предположение остается неизбежным и в том случае, если считать, что часть уральской зоны ответвляется на юге и сворачивает на запад к Донецкому кряжу в виде перисармат-

ской складчатой дуги. Вопрос этот я решать здесь не берусь,

но хочу лишь подчеркнуть, что фации палеозоя и фазы обра­ зования складок на Урале и Южном Тянь-Шане настолько совпадают между собой, что наличие связи между ними труд­ но отрицать.

Такое заключение я делаю потому, что с поворотом про­ стирания от направления север—юг на направление запад—во­ сток в тектоническом стиле и в зональном строении всего оро­ гена происходит решительная перемена; в среднеазиатском

сооружении между Ангарской глыбой на севере и Гондванской глыбой на юге отдельные зоны расположены уже не со-

159

всем согласно рассмотренному европейскому типу. Складча­

тые зоны, поворачивающие на восток в среднеазиатские об­ ласти, замещаются наподобие оболочек луковиц, причем воз­ раст их, как кажется, повышается по направлению с севера на юг.

Так интерферируют элементы западного и восточного про­ исхождения южнее Ангарского щита в Алтае-Саянской систе­ ме, в Тянь-Шане, в Монголо-Охотском орогене, в Гиндукуш-

Памир-Куньлуне, в Тибете, в Камчатско-Коряцкой дуге и мно­ гих других системах. В западных элементах проявляются бай­ кальские (ассинтские), новокаледонские, варисцийские, ав­ стрийские и древнетретичные движения, а на востоке салаирские, таконские, нововарисцийские, киммерийские и новотре­ тичные фазы. Области, испытавшие однажды альпинотипное складкообразование, позднее обнаруживают только германо-

тинную складчатость, а затем характерную для Азии яксартскую форму нарушений, т. е. образование брахигеосинклина-

лей с надвинутыми краями (этот тип встречается и на западе),

и, наконец, простые поднятия. Зона, расположенная, южнее, всегда испытывает более позднюю основную деформацию, а затем прогрессивно уменьшающуюся интенсивность нару­ шений, как это отлично показал Мазарович. Весьма характер­ ным является то, что, например, новокаледонские и древневарисцийские движения на восток ослабляются почти до ну­ ля, в то время как салаирские, таконские и киммерийские на­ рушения в том же направлении получают все больший размах.

Поэтому периангарский сектор является переходной обла­ стью, в которой зональное расчленение западных орогенов, или атлантический тип строения, переходит в восточный или пацифический (тихоокеанский) тип. На западе орогены раз­ личного возраста «вкладываются» один в другой, как в короб­ ку; молодой изменяется в структурном отношении согласно

более древнему плану. На востоке более молодые орогены

примыкают к южному краю более древних.

Атлантические орогенические элементы, к которым принад­ лежат также Аппалачские горы восточной части Северной Америки, имеют преимущественно экваториальное простира­ ние. Исключение составляет только уральская ветвь периангарской дуги, которую уже можно причислить к переходной обла­ сти. В Тихоокеанской области преобладающие простирания следуют меридиональному или диагональному направлениям.

Следует отметить, что орогены Тихоокеанской области, рас­ положенные как к западу, так и к востоку от Атлантического океана (в Восточной Азии и Северной Америке), относятся к описанному здесь типу. Они возникли в краевых геосинкли-

160

палях, а не в межматериковом Средиземном море, и состоят из зон, иногда имеющих очень большое распространение по простиранию. Здесь отсутствует зональное расчленение «ев­ ропейского» типа, но зато имеются огромные количества позд-

нетектоничеоких гранодиоритовых интрузий. Поэтому мне ка­

жется, что различия атлантического и тихоокеанского планов строения имеют значение не только для петрографии и тектони­ ки большого масштаба, но также и для петротектоники и для механики движения.

На мой взгляд, анализ геосинклиналей, данный в преды­

дущем изложении, приближает нас к пониманию этих эле­

ментов. Большая амплитуда движений, которая может дости­ гать нескольких десятков километров, длительный магматизм, развивающийся в закономерной последовательности, связь с аномалиями гравитационного поля и с районами глубокофокусиых землетрясений, — все это ясно показывает, что здесь имеют место проявления прерывисто развитой глубинной зо­ ны, расширяющейся по направлению кверху в виде клиньев и выявляющейся в виде областей грабенообразных погружений, следующих одна за другой, скольжения по милонитовым зо­

нам, подъема магматических масс в эффузивной и интрузив­ ной фазах, подымающегося фронта мигматизации, складкооб­ разования и минерализации. Это единственные области, от­ крывающие нам связи с более глубинными частями Земли. Вполне целесообразно обозначать эти зоны, как это делает Бе­

лоусов, как зоны более сильной дифференциации.

ОКЕАНИЧЕСКИЕ БАССЕЙНЫ

Вопрос о природе океанических бассейнов затрагивается геологами большей частью с известной осторожностью, или же, по возможности, не затрагивается вообще. Удивляться этому

не приходится, так как исследователи природы неохотно гово­ рят о явлениях, которые они не могут наблюдать. И это от­ носится прежде всего к океанам. Для составления удовлетво­ рительной батиметрической карты морского дна до сих пор

имелось слишком мало измерений глубины. До недавнего вре­ мени мы располагали только случайными образцами океани­ ческих осадков, в особенности почти отсутствовали образцы колонок донных илов, и их было слишком мало для общих заключений. Геофизические свойства подстилающих пород бы­ ли известны только в самых общих чертах.

За два последних десятилетия в этом отношении были до­ стигнуты значительные успехи. Накоплению данных о строе­ нии океанического дна в особенности помогли измерения глу-

бин, начатые немецким кораблем «Метеор», а затем с большой интенсивностью продолженные Соединенными Штатами Аме­ рики, Советским Союзом, Японией и некоторыми другими странами. Эти данные позволили устранить целый ряд ста­ рых теоретических предрассудков.

Однако вследствие существующей до сих пор ненадежности ряда данных, относящихся к этому вопросу, я ограничусь толь­ ко некоторыми общими указаниями.

Наши представления о различном характере Тихого океана и Евразийско-Африканской материковой глыбы остаются без изменения и в свете новейших геофизических данных. Поверх­ ность Мохоровичича, отвечающая скачкообразному повышению

залегает на глубинах в 50—80 км, в областях низменностей —

на глубинах в 25—40 км. В Атлантическом океане глубина залегания этой поверхности характеризуется величиной, про­ межуточной между ее глубиной в Тихом океане и на матери­ ках. Контрасты можно установить также и по аномалиям си­ лы тяжести: в складчатых горах отрицательные величины гра­ вианомалий в редукции Буге от —150 до —500 миллигал ука­

зывают на толщину сиалического слоя от 50 до 80 км. В шель­

фах на уровне моря аномалия в среднем равняется нулю. Над

океаническими глубинами (в 4000—6000 м) величины поло­ жительных аномалий силы тяжести достигают +200 и даже + 450 миллигал. Итак, можно считать установленным, что под материками находится слой с меньшим удельным весом, назы­

ваемый сиалическим, который почти полностью отсутствует в Тихом океане, в Атлантическом же имеет только незначитель­ ную мощность. Эти противоположности еще в настоящее вре­ мя дают повод задуматься над старой гипотезой Пикеринга, по которой Тихий океан мог образоваться вследствие отделе­ ния Луны. При этом необходимо, однако, принять, что это произошло в древнейшее раннеархейское время, и вообще ги­ потезу следует рассматривать в той форме, какую придал ей

Швиннер.

Во всяком случае, эта гипотеза согласуется также с отме­

ченной выше разницей между типами строения Атлантического и Тихого океанов, первый из которых лишь незначительно от­ клоняется от типа материковых глыб, как это показал Клоос

на примере южной части Атлантического океана и прилегаю­ щего материка Африки. Вся масса Средней и Южной Африки распадается на систему полигональных глыб, имеющих форму полей или бассейнов, а разделяющие и обрамляющие их швы

162

но, материковые поля — более высокое положение равновесия,

а океанические — более низкое, и что их дальнейшие соотно­ шения в основном исчерпывались колебательными движениями подъема и опускания по отношению к этим обоим средним по­ ложениям. Во всяком случае, такой первичный дуализм с пе­ ресекающимися крайними вариациями хорошо согласовался

бы со стратиграфо-палеонтологическим соотношением полей».

В связи с этим напомним, что гипсографическая кривая земной поверхности обнаруживает две ступени, одна из кото­

рых соответствует среднему уровню поверхности суши в + 875 м, а другая — среднему уровню моря в — 3794 м. Повидимому, и в этом выражается существующая в настоящее время принципиальная разница глубинных и высоких крато­ нов Штилле.

Тихий океан обнаруживает значительные отличия от Атлан­ тического. Это известно уже давно, поскольку несогласное по­ ложение береговой линии по отношению к структурам смежной с океаном суши в Атлантической области и согласное поло­ жение в Тихоокеанской области явились основой при разли­

чении обоих океанических типов. Но дальнейшие выводы из это­ го факта нужно делать осторожно. Тетяев как будто первый обратил внимание на то, что молодая Камчатско-Коряцкая дуга располагается согласно по отношению к очертаниям Ти­ хого океана, но под углом почти в 90° к более древним Охот­ ско-Верхоянским дугам. Таким образом, здесь не может быть речи о соответствии в простирании разновозрастных структур. Также несостоятельным оказывается и предположение Штилле

о передвижении массы Тихоокеанского бассейна по направле­ нию к окружающей его суше. Во всяком случае, такое пред­ положение в этой простой формулировке не оправдывается по отношению к сектору: цепь Японских островов — СихотэАлинь. Но остается фактом, что Тихий океан охватывается

смятыми в складки древними и, по-видимому, еще заклады­ вающимися молодыми геосинклиналями, которые отличаются от межматериковых геосинклиналей тем, что они заложены явно по границе между океаном и материком. Эти окраинные полосы меняют свое положение, поэтому в настоящее время

в таких окраинных областях встречаются как районы глубо­ ких морей, которые раньше относились, вероятно, к материку, как например, Филиппинское море, так равно и районы, отно­ сящиеся в настоящее время к суше, но прежде бывшие под океаном (рис. 55).

Штилле придерживается того мнения, что эти окраинные районы, относящиеся к переходной зоне между материком и глубоким океаном, могут быть охарактеризованы также и маг-

164

матическими явлениями. Границей подлинного океанического

пространства является известная андезитовая линия, или, луч­ ше сказать, андезитовая зона, которая отделяет однородную область распространения оливино-базальтовых магм в цент­ ральной части Тихого океана от районов развития кислых магматитов и туфов в периферических областях, главным образом на юго-западе Тихого океана. Особенно широко эта перифери­

ческая переходная область развита на западной окраине Ти-

Рис. 55. Структура Тихоокеанской области, по Штилле

1 — древние континенты; 2 — каледонские и 3 — варисцийские области кон­ солидации; 4 — юные складчатые пространства

хого океана вдоль восточноазиатских дуг островов; на востоке,

в Америке, она ясно распознается по магматизму и структуре, но распространена на значительно более узком пространстве.

Подобную переходную область можно рассматривать как пояс дифференциации, как это делает Штилле. Такие пояса развились между областью развития основных и ультраоснов-

ных пород внутренних частей океана и сиалическими матери-

165

ковыми массами его обрамления и в основном произошли из этих сиалических масс.

Обратимся теперь к внутренним частям Тихого океана. Спрашивается, как следует их рассматривать? В общем, при­

держиваются того мнения, что- и здесь имеется род «глубин­

ного кратона», а именно ■— древняя сильно охлажденная глыба основных масс, не испытавшая значительных деформаций и сохраняющая свое залегание на большой глубине на протя­ жении всей истории Земли. Однако новейшие исследования,

и в особенности измерения глубин, показывают, что эти пред­ ставления нужно основательно пересмотреть.

Дно Тихого океана далеко не такое ровное, как это счи­ тали раньше. В частности, между Маршалловым и Гавайским архипелагами имеется горная цепь, подошва которой располо­ жена в настоящее время приблизительно на 3145 м ниже уров­

ня моря, а высоты подымаются до 925—2035 м ниже уровня

моря. Горы состоят из нормальных оливиновых базальтов и их туфов гавайской фации и имеют характерную форму «гай­ отов», т. е. вулканических гор с плоской, сглаженной абразион­

ными процессами поверхностью. На этой поверхности и на верхних частях склонов жили кораллы, а также рудисты и другие моллюски мелового возраста, присутствующие в отложе­ ниях от аптского до сеноманского яруса нормальной средизем­ номорской фации. Они принадлежат к ’неритовой популяции,

которая не переносит глубины больше 150 м. Из этого можно заключить, что цепь гор еще до аптского века повысилась до уровня моря и вулканы были затронуты абразией, после чего произошло некоторое погружение, обусловившее возможность заселения неритовой фауной; в дальнейшем, начиная с палео­ гена, последовало новое быстрое погружение до глубины в 2000 м, уничтожившее неритовую фауну и прервавшее отложе­

ние осадков. Из этого можно сделать вывод, что нельзя гово­ рить о постоянстве океанического дна в гипсографическом

смысле, и что морфологически Тихий океан претерпел весьма

значительные преобразования. Но возможно, что образование вулканической горной цепи под уровнем моря связано с глубоко коренящимся раскалыванием оболочки Земли, а колебания уровня вызваны колебательными движениями океанического дна.

В итоге нашего изложения мы можем установить, что круп­ ные части океанической поверхности возникли, вероятно,

вследствие первичного расщепления, точно так же, как и дру­ гие элементы земной коры. Однако реакции на последующие движения были далеко не всегда однозначными, и даже сам характер первичных океанов мог быть различным. Штилле

166

Глава IV

ВОПРОСЫ МЕТОДИКИ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. СТАТИСТИКА

И МИКРОТЕКТОНИКА

Сопоставление полученных результатов исследований в области стратиграфии, макротектоники и региональной текто­

ники дает возможность воссоздать картину, которая может слу­

жить исходным пунктом для структурного и кинематическо­ го анализов; но картина эта является настолько расплывча­ той, что она ни теоретически, ни практически не может дать ясных представлений о динамике тектоносферы. Пути, по ко­ торым вначале стремились получить эти представления, бы­ ли несколько односторонними (использование геофизических методов). Перемена наступила только с введением особых

микротектонических методов исследования. Однако я должен подчеркнуть, что и в настоящее время еще нет таких ме­ тодов, которые могли бы дать во всех случаях надежные

результаты, так что только путем комбинации различных методов можно добиться результатов, являющихся теорети­

чески ясными и создающих основу для практических выво­ дов.

Если исходить из развитого нами представления о под­ разделении поверхности Земли на поля и обрамляющие их полосы, то вполне ясные результаты получаются по отноше­

нию к южному полушарию Земли. По отношению же к се­ верному полушарию, и в особенности к экваториальному по­ ясу, предварительно приходится сделать ряд дополнитель­ ных допущений, чтобы получить возможность сравнения ре­ зультатов. Очевидно, что решающим моментом в этом отно­ шении является «зернистость» материала, т. е. величина от­

168