0700620_0CA3B_tyapkin_k_f_fizika_zemli

точках земної поверхні відносно рівневої поверхні — геоїда. Оскільки під дією сили гравітації і фізико-геологічних процесів, що відбуваються на поверхні Землі, вирівнюються позначки денної поверхні, то відновлення умов, потрібних для забезпечення перебігу процесів денудації й осадонагромадження, можливе лише за наявності нового тектонічного активування Землі. Отже, кожному тектонічному активуванню повинно відповідати утворення власної осадової товщі. Важливість наведеного вище наслідку полягає в тому, що він відкриває нові можливості для розв'язування складних питань стратиграфії докембрію. Наприклад, згідно з результатами досліджень автора в межах Українського щита, спостеріїгалось, принаймні, шість тектонічних активувань, що характеризувалися власними системами розломів і блоків [203]. Якби всі суперкрустальні товщі на щиті вдалося розді- л и ш на шість груп, що відповідають певним активуванням, то проблему їхньої стратиграфії можна було б замінити на проблему визначення послідовності закладання систем розломів або вирішувати ці проблеми у сукупності.

Можливість встановлення приуроченості суперкрустальної товщі в докембрії до активування певної системи розломів повинна грунтуватися на знанні законів формування осадових товщ у межах системи активованих блоків, зокрема, на взаємозв'язку місцеположення і просторової орієнтації меж блоків і первинноосадової товщі, що формується, а також закономірностях зміни потужностей і гранулометричного складу осадових порід. Мабуть, найпростіших закономірностей формування осадових товщ слід очікувати для тектонічних активувань раннього докембрію з наступним їхнім ускладненням у пізньому докембрії, оскільки з плином часу ускладнюється блокування тектоносфери за рахунок послідовного накладання систем розломів. У цьому разі активування систем розломів певних систем (напрямків) визначатиметься формою траєкторії руху полюса у відповідну геологічну епоху. У зв'язку з «петлеподібністю» траєкторії переміщення полюса в одному й тому самому регіоні в різний час повинні активуватися розломи різних напрямків.

Розглянемо це на прикладі формування осадової товщі у мезозої в межах однієї з ділянок Центрального Донбасу за даними М.Я. Бланка і В.Я. П'янкова [15]. На рис. 78 наведено плани ізопахіт відкладів коньякського, сантонського і кампанського ярусів К2, складених за даними бурових робіт (М.Я. Бланк). Вони зображені на фоні планового положення розломів палеозойського фундаменту, встановлених В.Я. П'янковим за геофізичними даними. Слід особливо підкреслити, що обидві групи даних, які

219

в г

Рис. 78. Приклади активування різних систем розломів на одній із ділянок Центрального Донбасу:

1 — системи розломів фундаменту, встановлені за геофізичними даними; 2 — фрагменти рохчомів, що розділяють ділянки з різними законами розподілу потужності осадових утворів

(оцифровка ізоліній у метрах)

220

розглядаються, отримано незалежно, а, отже, вони повинні відбивати об'єктивні закономірності.

Як видно з рис. 78, простежується лінійний взаємозв'язок осадонагромадження з активованими системами розломів. Зокрема, підтверджується висновок про те, що в різний час активуються системи розломів різного, але цілком визначеного орієнтування. З ротаційної гіпотези, яку розвиває автор, випливає, що подібні закономірності утворення первинно-осадових, нині метаморфізованих товщ спостерігалися і в докембрії з тією лише відмінністю, що система розломів тектоносфери була дещо простішою.

Безпосереднім наслідком ротаційної гіпотези є тісний взаємозв'язок між активуванням розломів тектоносфери, осадонагромадженням і складчастістю, оскільки ці процеси є результатом розряджання єдиного планетарного поля напруг. Стають зрозумілими відомі закономірності: локалізація молодої складчастості у вузьких зонах, розміщених, в основному, біля меж ділянок інтенсивного підняття й інтенсивного опускання [94 та ін.]; паралельність складок ізолініям потужності і пропорційність інтенсивності складчастості градієнта зміни потужності осадової товщі [10 та ін.]; так зване правило Карпінського [217], яке полягає в тому, що басейни і прогини, які вони займають, паралельні тому геосинклінальному поясу з тих, що оточують дану платформу, який у цьому циклі зазнає найактивнішого розвитку.

Як приклад, що ілюструє взаємозв'язок розломних і складчастих структур у докембрії, на рис. 79 наведено схему магнітного поля Курської магнітної аномалії (КМА) на Воронезькому кристалічному масиві. На цьому рисунку темним кольором виділено інтенсивні магнітні аномалії, що відповідають смутам залізистих кварцитів. Залізисті кварцити разом зі сланцево-амфіболітовою товщею утворюють вузькі витягнуті структури синклінорного типу. З рис. 79 видно, що вони розміщуються не довільно, а підлягають певному закону, що свідчить про їх закладання на межах блоків (розломах).

Наочним ілюструванням взаємозв'язку осадонагромадження і наступної складчастості з певними системами розломів може бути відомий приклад виділення порід нижньопротерозойського віку на Українському щиті (рис. 80), виконаний Я М. Белевцевим і О.К. Пруссом [9]. На рис. 80, б наведено викопіювання зі схеми геологічної будови щита, складене згаданими авторами. Для обгрунтування поданих на схемі нижньопротерозойських структур Я.М. Белевцев і О.К. Прусс використали чотири геологічних критерії. На рис. 80, а зображено ділянки щита, в межах яких спо-

221

Г \

Рис. 79. Схема магнітного поля Курської магнітної аномалії:

222

стерігається переважно меридіональне простягання складчастості за даними магніторозвідки [75]. Вражає досить добре збігання зон з меридіональним простяганням порід і нижньопротерозойських структур (трогів). Зазначимо додатково, що межі цих зон збігаються з розломами ортогональної системи або паралельні їм, що свідчить про утворення досліджуваних структур у процесі закладання або активування розломів ортогональної системи.

Все викладене вище стосується так званих накладених (трогових) структур, які багато в чому аналогічні фанерозойським структурам в осадовому чохлі. У докембрії поряд з класичною досить поширена ізоклінальна, близька до вертикальної, складчастість, що спостерігається в гнейсо-мігматитовій товщі і споріднених до неї утвореннях. Тривалий час природа цієї складчастості залишалась нез'ясованою. Спеціальними дослідженнями, що проводились у межах Українського щита, встановлено, що подібна складчастість у докембрії простежується вздовж більшості розломів і пов'язана з відносним переміщенням по них блоків [75, 200]. Вона дістала назву р о з л о м н о ї.

Якщо за основу складкоутворення у накладених структурах взяти механізм складчастості сколювання за М.М. Бітлінгсом [252], то з'являється можливість об'єднання в єдиний генетичний тип багатьох видів складок, наприклад таких, як штампові (за

В.В.Білоусовим), прирозломні, надрозломні і відбиті (за

В.Ю.Хаїном) і навіть складчастість витягання у розумінні Дж Муді і М. Хілла [270]. Основна цінність такого підходу до вивчення складчастості полягає у визначенні чіткого взаємозв'язку між відносними переміщеннями різнопорядкових блоків фундаменту і деформаціями товщ, що перекривають його. Отже, обидва названі вище класи складчастості генетично пов'язані між собою відносними переміщеннями одних і тих самих блоків фундаменту, хоча просторово вони розділені.

Найскладніша і найменш вивчена особливість формування складчастості у докембрійських накладених структурах зумовлена багатоактністю тектонічних активувань, яку Ю.І. Лазарєв схарактеризував так. Численними дослідженнями останнього десятиліття у різних частинах земної кулі для найрізноманітніших метаморфічних комплексів установлено, що простежувана тектонічна будова від масштабу одного шліфа до цілої складчастої зони виникла не внаслідок одноактного, однофазового деформування і складчастості порід, а є спільним результатом декількох таких фаз. Тому накладання складчастостей є звичайною особливістю будови районів розвитку метаморфічних порід [121]. Для нашої

2 2 4

глянуто. Виникає потреба вивчення закономірностей утворення докембрійських ф о р м а ц і й , що є природними складними сукупностями метаморфізованих первинно-осадових і магматичних порід у зв'язку з багатоактністю тектонічних активувань. Отже, одним із раціональних шляхів відтворення геологічної історії щитів є ф о р м а ц і й н и й а н а л і з . Певний внесок у його розвиток для докембрію зробила школа Є.М. Лазько [131 та ін.]. Проте вважають, що потрібні ще цілеспрямовані дослідження цієї проблеми з позицій розломно-блокової тектоніки і, зокрема, з позицій Нової ротаційної гіпотези структуроутворення.

Проблема взаємозв'язку розломоутворення в тектоносфері і супутніх геологічних явищ, безумовно, складна і недостатньо вивчена, але головна складність її розв'язання полягає в подоланні традиційних уявлень. Понад три десятиліття тому опубліковано серію чудових праць О.В. Пейве [148, 150 та ін.] про взаємозв'язок осадонагромадження, складчастості, магматизму і мінеральних родовищ із глибинними розломами, однак досі вони не знайшли належного відбиття в панівних геотектонічних концепціях. Таке положення зберігається не дивлячись на те, що в літературі безперервно з'являються посилання, що підтверджують генетичний взаємозв'язок згаданих вище явищ. Зокрема, багато дослідників притримуються традиційних уявлень про відсутність зв'язку між розломними і складчастими структурами, що випливають з класичної концепції геосинкліналей і платформ. Очевид-

6.3. Закоігуспадкованого формування розломних структур. Послідовність виникнення систем розломів

Принцип успадкованості в геотектоніці, встановлений М.С. Шатським [231, 232 та ін.] і О.В. Пейве [149], має істотне значення для відтворення історії формування структур у верхній частині тектоносфери. Зміст його загальновідомий. Тут йдеться про певний закономірний взаємозв'язок елементів успадкованості і новоутворень під час формування нових систем розломів на фоні раніше виниклих.

Закон успадкованого активування. У разі чергового досягнення критичних напруг у тектоносфері відбувається утворення нової системи розломів частково внаслідок розколювання старих бло-

ків, а частково за рахунок оновлення (активування) фрагментів розломів раніше виниклих систем, але так, що осьові лінії фрагментів, які формуються, залишаються незмінними і збігаються з напрямком розряджання поля планетарних напруг. Принципова схема утворення одного з нових розломів за участю елементів розломів систем, що існували раніше, показана на рис. 82, а. Мабуть, вибір задіяних фрагментів розломів «старих» систем (успадкованих елементів) повинен регулюватися умовою мінімуму енергії, що витрачається на перебудову. Важливо підкреслити, що цей закон дотримується в разі формування розломних структур різних масштабів і будь-якого віку, починаючи від докембрію до мезозою-кайнозою. Він виявляється справедливим і під час утворення сучасних річкової та яружно-балкової систем. Розглянемо це на прикладах формування відомих структур різного віку.

фаціальної зони для обговорюваного закону успадкованого активування визначений кількома факторами: порівняно доброю вивченістю, безумовним зв'язком її утворення з КриворізькоКременчуцьким глибинним рохломом [8] і відсутністю розбіжностей у дослідників у питанні належності порід залізорудної формації до одновікових утворень. Остання обставина досить важлива для наших цілей, оскільки підтверджує одночасну участь фрагментів розломів різних систем у формуванні струк- турно-фаціальної зони, що розглядається. Конкретний взаємозв'язок утворення Криворізької структурно-фаціальної зони з Криворізько-Кременчуцьким глибинним розломом описаний раніше [177].

Породи залізорудної формації є достатньо добрими маркувальними горизонтами, що дають змогу встановити азимути фрагментів розломів різних систем, що беруть участь в утворенні залізорудних товщ (див. рис. 82, б). Криворізько-Кременчуцький глибинний розлом має азимут простягання 17°. З рис. 82, б випливає, що поряд із фрагментами розломів з азимутами 17° у формуванні структури беруть участь розломи з азимутами простягання 0°, 35, 45 і 347°, але так, що осьова лінія КриворізькоКременчуцького розлому є одночасно й осьовою лінією складної сукупності активованих фрагментів розломів названих вище систем. Наведений приклад, з погляду автора, є переконливою ілюстрацією обговорюваного закону успадкованого активування. Слід особливо підкреслити, що цей закон досить універсальний і ви-

228