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

всюду обнаруживая одинаковые признаки формы движе­ ния и атлантического вулканизма. Далее эту зону можно про­ следить в виде Сона-Ронской впадины до Средиземного моря. Однако движения произошли здесь значительно позже, нежели

в Норвегии. В основном эти движения относятся к третичному

периоду, хотя часто ясно обнаруживаются и более древние их следы. Проявления этого движения в глубинных частях земной коры и огромная длина рассмотренной зоны по простиранию

показывают, что в ней произошли изменения глубокого заложе­

ния, доходящие до основания сиалической сферы, и обозначе­ ние линеамент является для этой зоны вполне правильным.

По-видимому, Балтийский щит имеет еще другую, сходную с этой, зону грабена с опустившимися вниз палеозойскими осадочными горными породами и с поднявшимися кверху атлан­ тическими вулканитами: имеется в виду центральная часть Кольского полуострова. Но в отличие от зоны Осло эта зона простирается с северо-запада на юго-восток, образуя с послед­ ней симметрию структуры Балтийского щита, с осью симмет­

рии, проходящей с северо-северо-запада на юго-юго-восток. Эта симметрия проявляется также и в более молодых отложениях.

Бросается в глаза то обстоятельство, что области большого материкового оледенения в настоящее время связаны с глыба ­ ми Гренландии и Антарктики; Балтийский и Канадский щиты в плейстоцене, Южная Африка, Индия и, по-видимому, древние ядра Австралии и Южной Америки в каменноугольное и перм­ ское время являлись центрами материковых оледенений и об­ ластями, питавшими большие глетчеры (материковый лед).

Очевидно, что в накоплении льда играет роль устойчивое высо­ кое расположение глыб. С бросающейся в глаза симметрией Фенноскандинавская область оледенения отделяется от депрес­ сий, отчасти затопленных морями, как например, в запад-юго- западном направлении — от Северного моря, в восток-северо-

восточном — от Беломорской впадины, затопленной в четвер­ тичном периоде. К этим областям примыкают местные центры оледенения: на западе — Шотландия, Англия, а на востоке — Северный Урал. На юге глетчеры в виде двух больших симмет­ рично расположенных языков упираются в Восточногерманский (между Эльбой и Вислой) и Московский бассейны; между обо­ ими бассейнами находится Полесский вал, представляющий со­ бой, так сказать, ось симметрии, и соответствующий направле­

нию замедленного движения ледяного покрова. Симметрия в общем плане тектоники выступает здесь настолько ясно, что о случайности не может быть и речи.

При характеристике щитов в отношении месторождений

полезных ископаемых нужно прежде всего отметить, что, вслед­

ствие скудости развития верхнего этажа осадочных пород, все

69

более или менее ценные осадочные месторождения каустобио­ литов и солей здесь полностью отпадают. Напротив, магмати­ ческие и метаморфические рудные месторождения, в особенно­ сти месторождения железа, встречаются в значительных коли­ чествах, например, в средней части Швеции, в Лапландии и в Украинском массиве. Эти фации рудных месторождений вполне типичны для глыб по их минералогическим и петрографическим признакам. Наоборот, перимагматические и апомагматические

рудные месторождения встречаются здесь редко в связи с тем фактом, что вследствие эрозии оболочки плутонических пород они в большой мере разрушены.

С морфологической точки зрения для щитов является харак­ терным резко выраженное и несогласное со структурой вырав­ нивание их поверхности, т. е. образование пенеплена. При этом следует отметить, что деятельность эрозии и абразии в основном была закончена уже к началу кембрийского периода, так как остатки предкембрийской и даже предиотнийской поверхности сохранились еще до нынешнего времени и по высоте залегания

лишь немногим отличаются от послесилурийской поверхности.

Следовательно, Балтийский щит со времени кембрийского периода испытал лишь сравнительно незначительное поднятие.

Выше было отмечено характерное обрамление щита крутой ступенью верхнего этажа надстройки, так называемым глинтом.

В северном полушарии имеются еще две области, которые можно сравнить с Балтийским щитом, а именно: КанадскоГренландский щит Северной Америки и Средне-Сибирский массив северной Азии. За исключением своих значительно больших размеров, Канадский щит обнаруживает удивитель­ ное сходство с Балтийским щитом как в отношении докем­ брийского глубинного фундамента, который у него несколько менее метаморфизован, так и в отношении характера и строе­ ния обрамления. Возможно, что в архее обе эти области были

между собой связаны приблизительно через древнюю массу Гебридских островов и Шотландии и что деление и преобра­ зование щита последовало позже. Бросается в глаза также

сходное соотношение Канадского щита и стабильной плиты «среднеконтинентальной области», т. е. устойчивой плиты средней части Северной Америки. Эти крупные элементы свя­

заны между собой как положительная и отрицательная фор­

мы, подобно тому как Фенноскандия связана с Русской или Сарматской плитой.

О Средне-Сибирском массиве речь идти не будет, так как он знаком советским геологам лучше, чем мне. По моему мне­

нию, в основном сходные пространственные соотношения, как в других рассмотренных щитах, имеются и между плоско-купо-

70

лообразпым возвышением Анабарского массива и перекрываю­ щим его несогласно ненарушенным и неметаморфизованным кембрием; однако обнажение метаморфического глубинного

фундамента, здесь меньше, а перекрытие молодыми терриген­ ными осадочными породами и вулканитами (траппами) соз­ дает некоторые отличия, в особенности в западной части.

Кроме того, здесь имеются два ядра: Анабарский купол и экс­ центрически, скорее периферически, расположенный Алдан­ ский массив. Я не буду рассматривать вопрос о том, имеет­ ся ли здесь аналогия с Украинским массивом, лежащим юж­ нее Русской плиты, или же следует обратиться к прежним представлениями о древнем темени Азии. Но я придержива­ юсь того мнения, что в отношении расположения, а также времени возникновения, тектоники и последовательности по­ род все три щита обнаруживают определенное соответствие.

Этого нельзя сказать с такой же уверенностью по отноше­ нию к глыбам южного полушария; наоборот, здесь отмечаются значительные различия. Бесспорно, что Южная Америка, Ин­ дия, Австралия и Антарктика представляют собой огромные области, построенные главным образом из более или менее ме­ таморфизованных докембрийских пород, которые позднее не

покрывались морем; но эти определенно выраженные глыбы,

собственно' говоря, нигде не обнаруживают характерных при­ знаков плоских щитов. Восточное побережье Южной Америки, западное и восточное побережья Африки, оба побережья Ин­ дии и западное побережье Австралии дают неизменно резкий обрыв по краям материков в глубоководное море. Эти края ма­ териков имеют относительно молодой возраст, что устанавли­ вается, например, на побережьях Африки по выступающему здесь позднему мезозою, при полном отсутствии более древних осадочных пород. Только на Мадагаскаре можно установить, начиная с пермского периода, медленное вторжение Индийско­ го океана. На восточном побережье Австралии наблюдается погружение глыбы под палеозойский ороген, а на западе Юж­ ной Америки докембрийская масса Бразилии погружается под

молодые меловые и третичные цепи Анд. Точно так же и на се­ вере можно проследить погружение древних докембрийских комплексов под молодые плиты (нубийский песчаник в север­ ной Сахаре), или под молодые орогены (Гималаи, Марокко-

Тунис, Антильская дуга). На основании сказанного возникает вопрос, не были ли эти глыбы раньше связаны друг с другом,

а в дальнейшем отделились друг от друга вследствие обламы­ вания или же вследствие дрейфа, как это думал Вегенер. В та­

ком случае можно предположить, что раньше они образовыва­ ли древний материк Гондвана, который в целом представлял собой плоский щит. Известно, что против гипотезы о существо-

71.

вании в прошлом единого материка Гондваны за последнее вре­

мя появились некоторые серьезные возражения. Тем не менее

я придерживаюсь того мнения, что по геологическим и прежде всего по палеогеографическим соображениям, к которым отно­ сится в первую очередь распределение оледенений в пермском и каменноугольном периодах, обойтись без частичного приня­ тия этой гипотезы весьма трудно. На то обстоятельство, что в мезозое и в третичном периоде по краям южных материков происходило сильное расщепление и дробление, указывают также огромные количества вулканических пород, которые на­ копились как раз в прибрежных областях Южной Америки,

Восточной Африки и Индии. Далее на это указывает также тафрогенез или образование грабенов в Восточной Африке, в Аравии и Палестине. Тафрогенез Восточной Африки — Па­ лестины является весьма характерным примером образований этого рода, далеко превышающим в этом отношении упоминав­ шуюся уже выше средиземноморско-мьезе1нскую зону. Эти об­ разования весьма характерны именно для глыб. Не будем здесь касаться вопроса о том, что явилось решающим при таком рас­ щеплении: образование куполовидных повышений и растяже­ ние в определенных частях земной коры, как это считает Клоос, или же линеаменты материковых размеров. Внутреннее строение этих элементов можно вкратце описать по самому крупному и хорошо известному из них, — по Африке, которая к тому же занимает центральное положение среди глыб южно­ го полушария.

Докембрийская масса Африки, простирающаяся от Сахары до гор Капской системы на юге, имеет скорее форму плоского

блюда с несколько приподнятыми краями, нежели форму щита.

Повышение краев могло быть вызвано отчасти изостатическим

выравниванием при эрозии и разгрузке береговой каймы. Но

это оказывается возможным только отчасти. Меньшая часть Аф­ рики, находящаяся восточнее больших грабенов, представляет собой в настоящее время сравнительно высоко расположенный элемент с «вихреобразным» расположением архейских структур

и с докембрийскими глубинными горными породами (централь­ ные граниты Родезии). Западная часть Африки состоит (по данным Клооса, 1937 г.) из прямолинейных, расположенных рядами в направлении с севера на юг бассейнов или полей эл­ липтического или полигонального очертания (рис. 13) таких, как впадина Чад, бассейн Конго, поля Кубанго и Оранжевое,

и на юге, более молодой элемент — бассейн Карру. Эти бассей­ ны и поля характеризуются спокойным развитием, которое от­ носится отчасти к докембрийскому времени, так что Клоос счи­ тает даже возможным, что здесь обнаруживается первичное расчленение земной коры. Напротив, ограничения полей пред-

72

ставляют собой не только современные морфологические под­ нятия, являясь, так сказать, гребнями между смежными бас­ сейнами, но они были уже в докембрийское время поясами

интенсивных тектонических движений, доходивших отчасти до образования тектонических покровов, как это имеет место, на-

Рис. 13. Схема расчленения юго-западной Афри­ ки и южной Атлантики, по Клоосу

пример, в горной системе Науклюфт. Структурные поверхности

впограничной области между внутренними частями бассейнов

икраевыми зонами согласуются с границами бассейнов или же параллельны им.

Каждый из этих участков можно до известной степени срав­ нивать со щитообразными массивами северных материков, а,

возможно, в еще большей степени и с гранито-гнейсовыми ку­

полообразными поднятиями архея, например, в Балтийском щите, где, однако, отсутствует молодое морфологическое оформ­ ление. Но нельзя забывать при этом, что как раз молодые мор­ фологические формы имеют здесь как бы обратный знак: устой­ чивые центральные части древних массивов образуют в Африке бассейны, а в щитах северных материков они образуют куполо­ образные поднятия. Нельзя, наконец, оставить без внимания и аналогии между полями Центральной Африки и меньшими по размерам «бассейнами-массивами» центральной Азии, как Фер­ гана, Тарим и другие, контуры которых подчинены простирани­

ям молодых орогенов. В историческом прошлом Земли они ча-

73

сто колебались между поднятием и опусканием. Впрочем, надо отметить, что такое же подразделение на широкие депрессии

ставляют здесь как бы продолжения африканских зон подня-

74

тия; они располагаются под углом, как перистые отроги, к Средне-Атлантическому поднятию, которое, простираясь с севе­ ра на юг, образует подобие высокой области восточной Африки.

Можно показать, что Южная Америка, а с другой стороны и обширные области Индийского океана дают аналогичное под­ разделение на поля, которые, по-видимому, составляют ос­ новную структуру глыбовых построек южных материков.

Таким образом, форму щита и подразделение на поля мы

можем рассматривать как основу структуры древних глыб, а,

возможно, даже как признаки первичного расчленения. В даль­ нейшем будет показано, что в северном полушарии преоблада­ ет экваториальное направление более новых структур, в юж­

ном же полушарии в позднейшие периоды, начиная с мезозоя, главную роль играет меридионально направленное раздробле­ ние. Отметим, что наряду с описанными большими щитами и глыбами (глыбами первого порядка) нам известно также мно­ го других элементов меньших размеров, обладающих устойчи­ востью и обнаруживающих главным образом тенденцию к под­ нятию. Вследствие меньших размеров, а отчасти и вследствие

более поздней консолидации эти элементы обнаруживают характер глыб не в столь «чистом виде» и часто представляют

Шварцвальда и Вогезов и Центральное Французское плато.

Весьма возможно, что эти районы еще до начала кембрий­ ского периода представляли собой единую зону поднятия, но позднее, с развитием различных тектонических процессов,

она распалась, и отдельные части этой зоны претерпели в дальнейшем весьма различную историю. Части Украин­ ского массива в каменноугольном, а затем в меловом и третич­ ном периодах опускались ниже уровня моря; с частями Чеш­ ского массива это произошло в верхнеюрскую и верхнемеловую

эпохи, а с Шварцвальдом и Вогезами — в триасовом и юрском периодах. Периоды консолидации с плутоническими интрузия­ ми сменялись периодами распада, сопровождаемыми вулка­ ническими, отчасти явно атлантическими вулканическими по­ родами. В этом отношении достаточно указать на огромные массы варисцийских гранитов в Чехии, в Шварцвальде и в Центральном Французском плато, а затем на образование грабенов в Северной Чехии, в Верхне-Рейнской области, во впадине Лимань в Средней Франции с их извержениями лим­ бургитов, нефелиновых базальтов, тефритов, фонолитов и других пород. Вероятно, что этот, как я его назвал, «франко­ подольский порог» является западным продолжением ста­ бильной области, простирающейся через Фергану и Тарим до

75

Китая. Область эта представляет собой древнейшие горные сооружения Евразии и является своего рода «спинным хреб­

том» материка. Хотя часть этой области и подвергалась про­

исходившим в ней позднее орогеническим процессам, тем не менее она сохранила на фоне этих процессов все признаки

особого элемента. Эти меньшие по размерам и часто лишь позднее окончательно выработанные устойчивые глыбы, для которых всегда является характерным высокое поднятие кри­ сталлического глубинного фундамента и слабый эффект но­ вейших деформаций, я называю глыбами второго порядка,

2. ШЕЛЬФЫ ИЛИ ПЛАТФОРМЫ

Для шельфов или платформ1 является характерным почти

горизонтальный и, во всяком 'Случае, не складчатый верхний

этаж, залегающий на складчатом и метаморфизованном фун­ даменте. Для платформ характерно наличие двух этажей, при­ чем несогласие, знаменующее собой начало стадии шельфа, мо­

жет быть различного возраста. В Восточно-Европейской плат­ форме начало стадии шельфа относится к докембрийскому пе­ риоду, или же, говоря точнее, к иотнию. На Британских остро­ вах оно относится к девону, т. е. к послекаледонскому времени, а в большей части Средней Европы — к пермскому периоду,

являясь, таким образом, послеварисцийским.

Не подлежит сомнению, что устойчивость глыбы обусловле­ на непосредственно уплотнением фундамента путем образова­ ния складок и интрузий; степень этого уплотнения зависит, оче­ видно, от степени термальной и механической деформации фун­ дамента. Самые стабильные платформы лежат на докембрий­ ском основании, отличающемся катаметаморфическим измене­ нием горных пород и включающем большие плутонические мас­

сивы. Из этого становится ясным, что между глыбой и плат­ формой возможны и имеются в действительности все переходы.

Можно даже сказать, что глыбы и платформы связаны друг с другом точно так же, как горы и долины, или как седловины и мульды. Примерами таких, по-видимому, сопряженных двой­ ных глыб являются, как мы видим, Фенноскандия и Восточно-

Европейская плита, Канадский щит и среднематериковая об­

ласть Северной Америки (m'idcontinent region), а в более мел­ ком масштабе — Чешский массив и Швабско-Франконская

плита. Следует отметить обратимость эпейрогенических движе­ ний. В отношении элементов, подвергающихся колебаниям,

аналогичные соотношения выяснил Белоусов.

Степень подвижности платформы определяется характером и мощностью осадочных отложений в ее верхнем этаже. В со­

1 См. прим, к стр. 24.

76

ответствии с тем, что платформы принадлежат главным обра­ зом к континентальному шельфу, на них при затоплении отла­ гаются почти исключительно прибрежные и неритовые осадоч­ ные породы, на которые налегают в периоды отрицательного движения береговой линии лагунные и эстуарные осадки; в пе­ риоды усиленного прироста суши накапливаются затем лимни-

ческие континентальное породы, на которых, в зависимости от климата, происходит образование дюн или торфяников. Но уже то обстоятельство, что во всех этих отложениях существенную роль играют континентальные осадочные породы, ясно показы­ вает нам, что эти районы никогда не поднимались высоко над уровнем моря, так как в противном случае наземные образо­ вания оказались бы совершенно разрушенными эрозией.

Из этого положения можно сделать вывод, что мощные оса­ дочные отложения на платформах могли возникнуть лишь тог­ да, когда данные районы непрерывно опускались, однако это

опускание все же никогда не было настолько значительным,

чтобы морское дно понижалось до батиальных или абиссаль­ ных глубин. А это значит, что опускание постоянно компенси­ ровалось накоплением осадочных пород и амплитуда верти­ кальной смены фаций оставалась небольшой. При таких усло­ виях становилось возможным повышение уровня отложения

осадочных пород над уровнем моря, а тем самым обусловли­ валось и прекращение отложения осадочных пород, причем это

повторялось неоднократно. Поэтому здесь часто встречаются

пробелы в последовательности пластов, эрозия и .переотложе­ ние уже накопившихся осадочных пород, что вызывает пони­ жение мощности. Часто встречаются скопления ископаемых в

виде так называемых «полей битвы» белемнитов, ортоцерати-

тов, аммонитов, раковин пелеципод и других обитателей край­ него мелководья. Они известны из верхнеюрских отложений

Русской платформы, из осадочных пород германского триаса,

лейаса и, наконец, из ортоцератитовых известняков Балтийско­ го побережья.

Вследствие этих колебаний между мелкими неритовыми и континентальными фациями отложение осадков на шельфах приобретает циклический характер, в особенности потому, что как раз в зоне шельфа происходит сильная дифференциа­ ция осадочных отложений, причем она здесь зависит от многих факторов, которые в глубоком море уже не имеют большого значения, как, например, тепло, свет, движение воды. На повы­ шенных участках суши все подлежит разрушению, а в глубоком

море отлагаются однообразные недифференцированные осадоч­

ные породы.

По моему мнению, есть существенная разница между цик­ лическими и ритмическими осадочными отложениями. Ритм и-

77

чески ми отложениями являются упоминавшиеся выше лен­

ленточные серии Майкопа и гельветской молассы Швейцарии. Здесь речь идет о стократно или даже тысячекратно повто­ ряющейся смене двух типов фаций, в которых различаются летние и зимние, или же весенние и осенние слои, так чтб эти фации явно обусловлены климатом. Циклическое же отложение осадочных пород обусловливается колеба­ ниями земной коры, на которые образование осадочных по­ род реагирует значительно более дифференцированно, так что возникает серия стадий с различными фациями, кото­ рые, однако, повторяются с одной и той же последовательно­ стью, так как они связаны со стадиями движений уровня моря и береговой линии. Изучением этого циклического отложения осадочных пород, вызываемого эндогенными причинами, уси­ ленно занимались в Советском Союзе Белоусов, Жемчужников, в Америке Мур, а в Германии Фребольд, Фиге и автор. Ритми­ ческое накопление осадочных пород возможно также в отложе­ ниях глубоководных фаций, где оно зависит главным образом от притока материала с суши, а тем самым отчасти от экзоген­ ных факторов. Циклическое же отложение осадочных пород представляет собой характерную особенность шельфов, и в

других областях, как, например, в геосинклиналях, появляется большей частью лишь эпизодически, на определенных стадиях их развития.

В эпиконтинентальном цикле платформ выявляется опреде­ ленная закономерная последовательность фациальных усло­ вий, повторяющаяся во все периоды. Характерные фазы этого цикла могут быть представлены таким образом:

Фаза трансгрессии начинается конгломератами, со­ стоящими из трудно разрушаемых твердых составных частей,

или же может начинаться эстуарными континентальными пес­ ками и вести в дальнейшем к отложению морских кластических или мелкокластических осадков, для которых характерно высо­ кое содержание железа или глауконита. Таким образом, она соответствует погружению из литоральной в мелконеритовую

область.

Фаза инундации характеризуется мелкокластическими, а затем преимущественно глинистыми отложениями с возраста­ ющим содержанием карбонатных пород. В последних стадиях

часто проявляется дифференцирование на поднятия с образо­

ванием рифов и на бассейны с отложением известняков, мерге­ лей и глин. Эта фаза соответствует погружению в глубокий не­ ритовый или даже батиальный уровень.

78