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

Глава VI

ГЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПЕРИОДИЧНОСТЬ

В предыдущих главах мы рассмотрели закономерное рас­ пределение горообразовательных процессов на поверхности Земли и в направлении сверху вниз. Но для разносторонней

характеристики этих процессов необходимо еще рассмотрение их в «четвертом измерении», т. е. необходим ответ на вопрос, существует ли закономерность в распределении их во времени, или, другими словами, существует ли периодичность тектони­ ческих процессов? С этим вопросом я связываю некоторые про­

блемы, которые уже были коротко затронуты в первых главах.

Там мы установили, что понятие тектонической фазы нельзя ограничивать слишком узким интервалом, хотя и нельзя отри­ цать усиление тектонических движений в определенные време­ на. Этот вывод содержится уже в установленной Э. Зюссом концентрации горообразования в каледонском, варисцийском и альпийском циклах и был уже неоднократно использован в ка­ честве основы для подразделения истории Земли на циклы.

Однако повторяемость явлений еще не есть периодичность, и именно теория фаз способствовала дискредитированию пер­

вых попыток циклического подразделения истории Земли, так как получилось такое большое число фаз, что оно оказалось не­ пригодным для установления периодического подразделения

для всего земного шара. Очевидно, что закономерное подраз­ деление истории Земли на циклы при помощи тектонических соображений может быть проведено лишь в том случае, если в основу будут положены движения большого масштаба, т. е. большие колебания, и если тектонические фазы будут рассмат­ риваться не как исходный пункт, а как побочное явление цик­ лического подразделения. Как уже говорилось, повторение яв­ лений еще не создает цикла и, в крайнем случае, представляет собой только ритм, тогда как для циклов является характер­ ным закономерное повторение многих и точно определенных

199

стадий. Я считаю возможным провести циклическое подразде­ ление истории Земли только с этой точки зрения. Теперь я из­ ложу попытку такого циклического подразделения, которую рассматриваю пока только лишь как основной тезис дискуссии.

За исходную точку зрения я принимаю тот факт, что в послекембрийском развитии существует несколько трансгрессий,

распространявшихся на весь земной шар и соответствовавших

общему погружению и затоплению материков. Это—эпохи верх­ него ордовика, девона, келловейского и сеноманского веков и,

возможно, нижнего олигоцена. Примечательным является то,

что все эти трансгрессии происходили в Европе в направлении

сзапада на восток и что им предшествовали более слабые

предвестники (в кембрийском периоде, в нижнем девоне, в лейасе, неокоме, эоцене), имевшие определенное направление

ссевера на юг.

Рассмотрим картину истории Европы в перспективе исто­ рии Земли.

Кембрию соответствует трансгрессия на большой альгонкский материк, который как здесь, так и в Северной Америке характеризуется присутствием самого молодого отдела докем­ брия — красных континентальных песчаников. Установлено,

что трансгрессия кембрийского моря затронула главным обра­ зом западную часть материка, а ось наибольших глубин моря

проходила тогда в направлении с северо-северо-востока на юго-

юго-запад. Кульминационный пункт трансгрессии приходится на средний кембрий, а затем опять становятся заметными ре­ грессивные тенденции. Это можно представить себе таким об­ разом, что выдающийся на запад полуостров среднеевропей­

ской кембрийской суши попеременно погружается и снова под­ нимается над уровнем моря. Типичными отложениями кем­ брийского моря являются светлые песчаники литоральной зо­ ны и темные битуминозные сланцы мелконеритовой зоны. Осо­ бенно бросается в глаза бедность известняками.

Отмечу здесь же, что очень сходная картина распростране­ ния моря и фаций получается для нижнеюрской эпохи (лейас); однако палеогеографическая картина лейаса оказывается зна­ чительно дифференцированнее, что отчасти обусловлено наши­ ми более точными сведениями о распространении молодых фор­ маций (рис. 68).

Сильно отличающуюся от намеченной для кембрия карти­ ну дает следующий ордовикский период: здесь огромная транс­ грессия прогрессивно заливает большие области Европы в на­ правлении с запада на восток. Направление длинной оси мор­ ского бассейна теперь колеблется от северо-запад-юго-восточ-

ного до экваториального. В окраинных областях, например, в Эстонии, разрез начинается светлыми песчаниками, которые

200

Рис. 68. Схемы распространения морей в Европе в кембрии (а), ордовике (0), леиа

ее (в) и мальме (г). Редкий пунктир указывает на перерывы в осадконакоплении

переходят затем в глауконитовые песчаники, а дальше в мер­ гели и известняки более глубокой неритовой зоны. На западе в глубинных частях моря, где оно существовало уже в кембрии, преобладает монотонная фация граптолитовых сланцев. По­ гружение достигает максимума во второй половине ордовика.

Таким образом, можно утверждать, что ордовик соответствует второй большой фазе трансгрессии и фазе самого глубокого погружения — инундации.

Отметим здесь же, что сходная ситуация получается также в средне- и верхнеюрскую эпохи. В это время в доггере про­ исходит большая трансгрессия, направленная с северо-запада на юго-восток, которая в келловейском веке переходит в глу­ бокое погружение с осью моря, ориентированной с востока на

запад. Разрез начинается классическими трансгрессивными се­ риями, для которых характерны глауконит и окислы железа. Выше следуют карбонатные породы. При известных условиях,—

по-видимому, при наличии связи с Арктическим морем, — вме­

сто карбонатов появляются темные сланцы, как, например, в бореальной фации восточно-европейской юры. Следует подчерк­ нуть, что во второй фазе трансгрессии, точнее в начале ее, часто проявляются осадочные железные руды, как например, в ордо­ вике Богемии, Тюрингии, Бретани и в доггере Лотарингии,

Швабии и Польши.

В готландии наблюдается изменчивая картина: одни обла­ сти продолжают погружаться, другие — подниматься (рис. 69).

Таким образом, возникает более дифференцированная па­ леогеографическая обстановка, а в связи с этим становятся более изменчивыми и фации. Однородная фация граптолито­

вых сланцев сохраняется только в глубинных частях моря;

мелкое же море обнаруживает прямо «калейдоскопические»

изменения фаций, которыми отличается, например, готландий острова Готланд. Что касается распределения суши и моря на площади, то здесь намечается, в известной степени, возвраще­ ние к исходному положению, выражающееся в том, что запад­ ная часть, в общем, погружается глубже, нежели восточная, и, таким образом, снова возникает меридиональное расположе­ ние зон суши и моря. Без сомнения, этому времени отвечает фаза повышенного беспокойства земной коры, определенно со­ впадающая с тем, что Белоусов называет обращением (инвер­ сией) режима. Я назвал бы ее фазой дифференциации.

В верхнеюрской эпохе также намечается промежуток вре­

мени усиленной дифференциации, охватывающий кимеридж-

ский и нижнепортландский века (рис. 72). Он характери­ зуется различными карбонатными фациями (рифовые, оолито­ вые известняки, мергели) с многочисленными перерывами в

202

Западной Европе и чередованием глин и глауконитовых песков в Восточной Европе.

Окончанию готландия соответствует период интенсивного новокаледонского горообразования, сопряженного с большой регрессией моря и приростом суши вследствие эмерсии значи­ тельных участков материка. Форма остаточных бассейнов по-

Рис. 69. Схема распространения морей в Европе в готландии

еле образования складок зависит, конечно, от направления вновь возникших горных цепей. Но наряду с этим, как и в фа­ зе дифференциации, становится заметным новое распределе­

ние напряжений, так что направление осей бассейнов в этой фазе не остается постоянным; однако господствующим яв­

ляется простирание с востока на запад. Для периода регрес­

сии характерны фация соленосных осадков и горючие ископае­

мые, а для периода эмерсии — континентальные красноцвет­ ные кластические отложения.

Сходной сменой фаций заканчивается древнемезозойский цикл; для верхнепортландского и вельдского1 ярусов харак­

терны пестроцветные отложения сухого климата, соли и горю­

чие ископаемые; этот период совпадает с киммерийским тек­ тогенезом. Надо иметь в виду, что продолжительность отдель-

1 Вельд — континентальные отложения неокома или его нижней части в северо-западной Европе. — Ред.

203

Рис. 70. Схемы распространения морей в Европе в нижнем девоне (а), верхнем дево­

не (б), нижнем карбоне (в) и перми (г).

ных фаз в разных частях области может быть различной. Так,

например, нижний девон Северной Европы относится еще к

фазе прироста суши, т. е. к концу каледонского цикла, а в

Средней Европе — уже к начальной фазе трансгрессии следую­ щего за ним варисцийского цикла.

Из этого рассмотрения вытекает, что промежуток времени от кембрия до девона можно подразделить на ш е с т ь ф а з, ко­ торые определяются палеогеографически и фациально и нахо­ дятся в известном отношении к тектогенезу, так как сильней­ шие тектонические движения, бесспорно, приходятся на фазы регрессий и прироста суши. Из сказанного ясно также, что аналогичная носледо!вательность фаз существует и для раннемезозойского времени.

Для остальных циклов истории Земли в Европе намечается почти идентичная смена фациальных обстановок. Эти шесть

фаз повторяются, по крайней мере, пять раз. Сделаем краткое сопоставление (см. табл. 2, 3, 4, 5, 6).

не закончен и точно не доказан, так как видимым образом про­

текает в геосинклинальном пространстве Южной Европы, ко­

торое имеет некоторые особенности.

Лежащая в основе этой схемы циклов перемена главного направления морей от северо-южного до востоко-западного подмечена уже больше чем 50 лет тому назад Карпинским. Она может служить указанием на то, что происходят не чисто

эвстатические колебания уровня моря, а тектонические проги­

бания земной коры, т. е. колебательные движения в смысле Белоусова. Разница, по моему мнению, заключается лишь в

205

Рис. 71. Схемы распространения морей в Западной Европе в верхнем карбоне (а),

перми (б), среднем триасе (в) и рэте (г).

207

жения

том, что направление трансгрессии не просто меняется с се­ веро-южного на востоко-западное, а постепенно поворачивается

с направления север—юг на северо-запад —■ юго-восток, затем на запад—восток и снова на север—юг, совершая в каждом

цикле полный оборот по направлению против часовой стрелки.

В конце цикла, когда главная ось морей лежит в направлении

208