Материал: геотектоника

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
background image

46

протерозоя

 

вследствие

 

раскола

 

суперконтинента

 

Родинии

В

 

продолже

-

ние

 

длительного

 

развития

 

отдельные

 

части

 

складчатых

 

поясов

 

подвер

-

гались

 

орогенезу

в

 

котором

 

выделяются

 

следующие

 

основные

 

эпохи

байкальская

 (

конец

 

докембрия

), 

каледонская

 (

конец

 

силура

 – 

начало

 

де

-

вона

), 

герцинская

 (

поздний

 

палеозой

), 

киммерийская

 (

конец

 

юры

 – 

на

-

чало

 

мела

), 

альпийская

  (

олигоцен

 – 

квартер

). 

Эпохи

 

орогенеза

 

имеют

 

продолжительность

 150–200 

млн

 

лет

 

и

 

выделяются

 

в

 

качестве

 

циклов

 

Бертрана

 (

французского

 

геолога

 

М

Бертрана

впервые

 

их

 

выделивше

-

го

 

в

 

конце

 

девятнадцатого

 

века

). 

Полные

 

циклы

 

эволюции

 

складчатых

 

поясов

 (

от

 

раскрытия

 

до

 

полного

 

закрытия

 

океанов

получили

 

название

 

циклов

 

Вилсона

Тихоокеанский

 

пояс

 

относится

 

к

 

окраинно

-

континентальному

или

 

субдукционному

типу

В

 

процессе

 

своего

 

формирования

 

складчатые

 

пояса

 

превращаются

 

в

 

горные

 

сооружения

 (

орогены

), 

на

 

месте

 

которых

 

под

 

действием

 

дену

-

дации

 

могут

 

образоваться

 

пенеплены

 – 

образующие

 

фундамент

 

плат

-

форм

.

Внутреннее

 

строение

 

складчатых

 

поясов

 

во

 

многом

 

зависит

 

от

 

их

 

типа

Однако

 

любой

 

пояс

 

представляет

 

собой

 

коллаж

 (

мозаику

раз

-

нородных

 

структурных

 

элементов

 – 

обломков

 

континентов

островных

 

дуг

океанических

 

структур

 

разнообразного

 

типа

В

 

поперечном

 

на

-

правлении

 

пояса

 

делятся

 

на

 

складчатые

 

системы

находящиеся

 

между

 

микроконтинентами

или

 

срединными

 

массивами

  (

или

 

между

 

ними

 

и

 

настоящими

 

континентами

). 

Окраинные

 

складчатые

 

системы

погра

-

ничные

 

с

 

континентальными

 

платформами

часто

 

отделяются

 

от

 

них

 

передовыми

или

 

краевыми

,

 

прогибами

Иногда

 

складчатые

 

системы

 

надвинуты

 

на

 

десятки

 

и

 

сотни

 

километров

 

на

 

прилегающую

 

платфор

-

му

и

 

тогда

 

передовые

 

прогибы

 

отсутствуют

Отсутствие

 

передового

 

прогиба

 

может

 

быть

 

связано

 

с

 

поперечными

 

поднятиями

 

фундамента

 

прилегающей

 

платформы

Передовые

 

прогибы

 

закладываются

 

в

 

преде

-

лах

 

тыльных

 

частей

 

пассивных

 

окраин

 

континентов

в

 

зоне

 

внутреннего

 

шельфа

 

и

 

формируются

 

одновременно

 

с

 

поднятием

 

смежного

 

горного

 

сооружения

Первоначально

 

прогибы

 

могут

 

быть

 

выражены

 

относи

-

тельно

 

глубоководными

 

бассейнами

 

с

 

глинистым

 

или

 

глинисто

 

крем

-

нистым

 

осадконакоплением

Далее

 

в

 

соответствующих

 

климатических

 

условиях

 

может

 

начаться

 

накопление

 

эвапоритов

 

или

 

угленосных

 

толщ

С

 

усилением

 

скорости

 

поднятия

 

горного

 

сооружения

 

прогибы

 

начина

-

ют

 

заполняться

 

молассами

Погружение

 

прогибов

 

резко

 

усиливается

 

с

 

началом

 

непосредственного

 

надвигания

 

на

 

них

 

тектонических

 

покро

-

вов

продукты

 

разрушения

 

фронтальных

 

частей

 

которых

 

отлагаются

 

в

 

background image

47

виде

 

олистостром

В

 

дальнейшем

 

надвигание

 

захватывает

 

и

 

внутренние

 

крылья

 

самих

 

прогибов

.

Внешние

 

зоны

 

периферических

 

складчатых

 

систем

 

расположены

 

на

 

фундаменте

 

прилегающей

 

платформы

Их

 

осадочный

 

комплекс

соответ

-

ствующий

 

образованиям

 

внешнего

 

шельфа

 

и

 

континентального

 

склона

обычно

 

сорван

 

с

 

фундамента

 

и

 

перемещен

 

на

 

десятки

 

и

 

сотни

 

километров

 

в

 

сторону

 

платформы

Возможно

что

 

надвиги

 

развиваются

 

унаследовано

 

от

 

листрических

 

сбросов

 

былой

 

пассивной

 

окраины

Границы

 

внешних

 

и

 

внутренних

 

зон

 

проводятся

 

обычно

 

по

 

первому

 

от

 

платформы

 «

офио

-

литовому

 

шву

». 

Ширина

 

внешних

 

зон

 

изменяется

 

от

 

нескольких

 

десят

-

ков

 

до

 

нескольких

 

сотен

 

километров

Отсутствие

 

проявлений

 

магматизма

 

дало

 

основание

 

Г

Штилле

 

выделить

 

их

 

в

 

качестве

 

миогеосинклиналей

Внутренние

 

зоны

 

складчатых

 

систем

 

характеризуются

 

наличием

 

офиолитовых

 

покровов

Они

 

располагаются

 

на

 

осадочных

 

образовани

-

ях

либо

 

непосредственно

 

на

 

их

 

кристаллическом

 

фундаменте

что

 

мо

-

жет

 

являться

 

результатом

 

обдукции

 

океанической

 

литосферы

При

 

этом

 

фундамент

 

может

 

испытывать

 

ремобилизацию

 

под

 

влиянием

 

экраниро

-

ванного

 

теплового

 

потока

В

 

результате

 

образуются

 

гранитогнейсовые

 

купола

В

 

составе

 

внутренних

 

зон

 

участвуют

 

осадочно

-

вулканогенное

 

выполнение

 

преддуговых

междуговых

 

и

 

тыльно

-

дуговых

 

прогибов

ис

-

пытавших

 

шарьирование

фрагменты

 

рифовых

 

построек

.

В

 

окраинно

-

континентальных

 

поясах

 

обращенное

 

к

 

океану

 

крыло

 

образовано

 

изоклинально

-

чешуйчатыми

 

надвиговыми

 

комплексами

 

ак

-

креционной

 

призмы

включающими

 

серпентинитовый

 

меланж

 

и

 

текто

-

нические

 

линзы

 

офиолитов

Вергентность

 

направлена

 

к

 

океану

Харак

-

терен

 

метаморфизм

 

высокого

 

давления

 – 

низкой

 

температуры

а

 

в

 

тылу

 

таких

 

зон

 

распространены

 

пояса

 

гранитных

 

батолитов

 

и

 

высокотемпе

-

ратурных

 

метаморфитов

Пространства

 

между

 

складчатыми

 

системами

занятые

 

микрокон

-

тинентами

 (

срединными

 

массивами

в

 

процессе

 

орогенеза

 

могут

 

сохра

-

нять

 

свое

 

приподнятое

 

положение

образуя

 

массивы

,

 

в

 

других

 

случаях

 

их

 

фундамент

 

оказывается

 

перекрытым

 

осадочным

 

чехлом

сложенным

 

континентальными

 

или

 

мелководно

-

морскими

 

отложениями

 

относи

-

тельно

 

небольшой

 

мощности

Осадочный

 

чехол

 

неравномерно

 

дисло

-

цирован

 

с

 

образованием

 

складчато

-

блоковых

 

структур

Вместе

 

с

 

фунда

-

ментом

 

он

 

может

 

быть

 

прорван

 

гранитоидами

Значительные

 

площади

 

срединных

 

массивов

 

в

 

процессе

 

горообразования

 

погружаются

 

на

 

зна

-

чительную

 

глубину

 

и

 

превращаются

 

в

 

межгорные

 

прогибы

заполнен

-

ные

 

молассой

Эти

 

прогибы

 

в

 

процессе

 

своего

 

развития

 

могут

 

выходить

 

за

 

пределы

 

срединных

 

массивов

.

background image

48

Развитие

 

складчатых

 

поясов

 

тесно

 

связано

 

с

 

их

 

типом

 

и

 

разделя

-

ется

 

на

 

несколько

 

стадий

Межконтинентальные

 

складчатые

 

пояса

 

за

-

ложились

 

на

 

зрелой

 

континентальной

 

коре

пройдя

  (

в

 

соответствии

 

с

 

циклом

 

Вилсона

стадию

 

континентального

 

рифтогенеза

 

и

 

стадию

 

меж

-

континентального

 

рифтогенеза

 (

красноморского

 

типа

).

Окраинно

-

континентальные

 

подвижные

 

пояса

 

зародились

 

на

 

пери

-

ферии

 

Родинии

 

на

 

границе

 

с

 

Пацификом

 (

прообразом

 

современного

 

Ти

-

хого

 

океана

). 

Рассматриваются

 

три

 

варианта

 

их

 

возможного

 

заложения

Первый

 – 

аналогичен

 

описанному

 

для

 

межконтинентальных

 

поясов

Второй

 

вариант

 

рассматривает

 

возможность

 

образования

 

в

 

океане

 

вбли

-

зи

 

континента

 

энсиматической

 

дуги

 

с

 

ее

 

последующим

 

расщеплением

 

и

 

образованием

 

остаточной

 

дуги

 

ближе

 

к

 

континенту

 

и

 

междугового

 

бас

-

сейна

Процесс

 

этот

 

может

 

повторяться

 

неоднократно

В

 

третьем

 

вари

-

анте

 

на

 

краю

 

континента

 

возникает

 

зона

 

субдукции

 

и

 

подвижный

 

пояс

 

начинает

 

развиваться

 

по

 

андскому

 

типу

.

В

 

схеме

 

Дж

Вилсона

 

начальная

 

стадия

 

развития

 

межконтиненталь

-

ных

 

поясов

 

называется

 

соответствующей

 

Атлантическому

 

океану

.

Зрелая

 

стадия

 

развития

 

близка

 

по

 

облику

 

к

 

западно

-

тихоокеанско

-

му

 

типу

На

 

этой

 

стадии

 

функционируют

 

несколько

 

осей

 

спрединга

не

-

сколько

 

островных

 

дуг

.

Орогенная

 

стадия

 

межконтинентальных

 

поясов

 

сопоставляется

 

с

 

коллизией

 

континентальных

 

сегментов

.

 

Коллизия

 

представляет

 

заклю

-

чительную

 

фазу

 

конвергенции

 

литосферных

 

плит

Она

 

начинается

 

тог

-

да

когда

 

с

 

поверхности

 

исчезает

 

пространство

 

между

 

континентами

занимаемое

 

океанской

 

литосферой

Но

 

кроме

 

такой

 (

общей

коллизии

которая

 

происходит

 

в

 

конце

 

цикла

 

Вилсона

предваряя

 

ее

происходит

 

множество

 

частных

 

коллизий

 (

столкновений

микроконтинентов

 

с

 

кон

-

тинентами

вулканических

 

дуг

 

с

 

микроконтинентами

 

и

 

континентами

вулканических

 

дуг

 

между

 

собой

Конечным

 

результатом

 

коллизии

 

явля

-

ется

 

складчато

-

надвиговое

 

сооружение

 – 

ороген

.

 

В

 

развитии

 

коллизии

 

выделяются

 

три

 

стадии

раннеорогенная

позднеорогенная

 

и

 

посторогенная

На

 

ранней

 

стадии

 

на

 

глубине

 

еще

 

продолжается

 

субдукция

 

океанской

 

литосферы

На

 

позднеорогенной

 – 

начинает

 

субдуцироваться

 

континентальная

 

кора

 

одной

 

из

 

плит

Часто

 

наблюдается

 

отрыв

 

нижней

 

части

 

слэба

 

субдуцируемой

 

океанской

 

ли

-

тосферы

 

и

 

всплытие

  (

эксгумация

)

 

затянутой

 

в

 

зону

 

субдукции

 

конти

-

нентальной

 

коры

Постколлизионная

 

стадия

 

характеризуется

 

преоб

-

ладанием

 

общего

 

растяжения

снижением

  (

выравниванием

рельефа

образованием

 

специфических

 

структур

 – 

листрических

 

сбросов

риф

-

тов

метаморфических

 

ядер

выведением

 

на

 

поверхность

 

глубоко

 

мета

-

background image

49

морфизованных

 

пород

Продолжительность

 

коллизии

 (

первые

 

десятки

 

миллионов

 

лет

в

 

несколько

 

раз

 

меньше

 

продолжительности

 

субдукци

-

онной

 

стадии

 (

вместе

 

с

 

частными

 

коллизиями

).

Главной

 

особенностью

 

структуры

 

зон

 

коллизии

 

является

 

ярко

 

вы

-

раженная

 

дисгармония

 

в

 

деформациях

 

отдельных

 

слоев

 

литосферы

 – 

осадочного

 

чехла

верхней

 

и

 

нижней

 

коры

литосферной

 

мантии

объ

-

ясняющаяся

 

различной

 

реакцией

 

этих

 

реологически

 

отличающихся

 

ярусов

 

литосферы

 

на

 

общее

 

тангенциальное

 

сжатие

В

 

силу

 

этой

 

дис

-

гармонии

 

внутренняя

 

структура

 

орогенов

с

 

глубиной

 

упрощается

и

 

происходит

 

это

 

скачкообразно

вдоль

 

поверхностей

 

субгоризонтальных

 

срывов

 (decollement, detachment)

приуроченных

 

к

 

основным

 

разделам

 

внутри

 

литосферы

Для

 

большинства

 

орогенов

 

характерно

 

асимметричное

 

строение

которое

 

проявляется

 

в

 

вергентности

 

их

 

складчато

-

покровной

 

структу

-

ры

а

 

на

 

глубине

 – 

в

 

поддвиге

 

одной

 

литосферной

 

плиты

 

под

 

другую

Верхняя

 

кора

 

орогенов

 

испытывает

 

максимальное

 

сжатие

 

и

 

при

 

этом

 

выжимается

 

вверх

 

и

 

растекается

 

в

 

стороны

образуя

 

шарьяжи

 

и

 

ретро

-

шарьяжи

Первые

 

отмечаются

 

на

 

субдукционной

 

стадии

а

 

вторые

 – 

на

 

коллизионной

Аллохтонные

 

пластины

 

сложены

 

кремнистыми

терри

-

генными

 

или

 

вулканогенными

 

породами

а

 

параавтохтон

 – 

карбонатны

-

ми

 

породами

сформированными

 

на

 

шельфе

.

Ретрошарьяжи

 

образуются

 

тогда

когда

 

аккреционная

 

призма

 

уже

 

является

 

зрелой

что

 

затрудняет

 

перемещение

 

горных

 

масс

Для

 

ре

-

трошарьяжей

 

характерны

 

меньшие

 

амплитуды

 

перемещения

хорошая

 

морфологическая

 

выраженность

 

при

 

относительно

 

простом

 

строении

Аллохтон

 

сложен

 

карбонатными

 

разрезами

Параавтохтон

 – 

кремнисты

-

ми

 

или

 

терригенными

.

Средняя

 

и

 

нижняя

 

кора

 

обычно

 

нагнетаются

 

в

 

осевые

 

части

 

соору

-

жений

и

 

это

 

обеспечивает

 

увеличение

 

мощности

 

коры

 

орогенов

Кроме

 

того

предполагается

 

наращивание

 

коры

 

снизу

 

за

 

счет

 

гидратирован

-

ной

 

в

 

процессе

 

субдукции

 

литосферной

 

мантии

Следствием

 

утолще

-

ния

 

коры

 

является

 

ее

 

изостатическое

 

всплытие

наиболее

 

интенсивное

 

в

 

позднеорогенную

 

стадию

Литосферная

 

мантия

 

при

 

коллизии

 

часто

 

отслаивается

 

от

 

коры

 

и

 

погружается

 

в

 

астеносферу

увлекая

 

за

 

собой

 

сходную

 

по

 

реологическим

 

свойствам

 

насыщенную

 

мафическим

 

ин

-

трузивным

 

материалом

 

и

 

испытавшей

 

эклогитизацию

 

самую

 

нижнюю

 

часть

 

коры

Важной

 

особенностью

 

внешних

 

зон

 

орогенов

 

является

 

значитель

-

ный

  (

до

 100 

и

 

более

 

километров

поддвиг

 

континентальной

 

коры

 

под

 

орогены

При

 

этом

 

край

 

кратона

 

может

 

уходить

 

под

 

надвинутые

 

обра

-

background image

50

зования

 

орогена

 

на

 

еще

 

большие

 

расстояния

 

и

 

глубину

Поверхность

 

кристаллического

 

фундамента

 

плавно

 

и

 

полого

 

погружается

 

в

 

сторону

 

орогена

 (

Карпаты

или

 

это

 

погружение

 

осложняется

 

ступенями

огра

-

ниченными

 

сбросами

 (

Аппалачи

), 

либо

 

в

 

нем

 

развиваются

 

грабены

 (

Ре

-

ногерцинская

 

зона

). 

Заслуживает

 

внимание

 

также

 

появление

 

надвигов

 

обратного

 

общей

 

вергентности

 

наклона

образование

 «

слепых

» 

надви

-

гов

ответвляющихся

 

на

 

глубине

 

от

 

основных

 

поверхностей

 

срыва

 

и

 

за

-

тухающих

не

 

достигнув

 

дневной

 

поверхности

В

 

некоторых

 

регионах

 

(

Полярный

 

Урал

Альпы

впереди

 

и

 

параллельно

 

основным

 

складчато

-

надвиговым

 

сооружениям

отделяясь

 

от

 

них

 

молассовыми

 

передовыми

 

прогибами

протягиваются

 

относительно

 

короткие

 

и

 

невысокие

 

подня

-

тия

 

со

 

сравнительно

 

простой

 

складчатой

 

структурой

 

и

 

надвигами

 

часто

 

со

 

встречной

 

вергентностью

Их

 

образование

 

объясняется

 

передачей

 

импульса

 

сжатия

исходящего

 

из

 

коллизионного

 

шва

 

вдоль

 

пластичного

 

горизонта

 

в

 

разрезе

 

домолассового

 

комплекса

принадлежащего

 

той

 

же

 

пассивной

 

окраине

ее

 

проксимальной

 

части

.

В

 

тылу

 

внешних

 

зон

 

орогенов

 

кристаллическая

 

кора

 

уже

 

часто

 

ока

-

зывается

 

вовлеченной

 

в

 

деформации

 

и

 

образует

 

крупные

брахиформ

-

ные

 

антиформные

 

структуры

наклоненные

 

в

 

сторону

 

форланда

 

и

 

часто

 

надвинутые

 

на

 

основную

 

часть

 

внешней

 

зоны

покоящуюся

 

на

 

моноклинально

 

погружающемся

 

фундаменте

.

Обдукция

 

с

 

надвиганием

 

офиолитовых

 

покровов

 

на

 

пассивные

 

окраины

 

может

 

начинаться

 

еще

 

на

 

доколлизионном

 

этапе

 

в

 

связи

 

со

 

столкновением

 

энсиматической

 

вулканической

 

дуги

 

с

 

краем

 

континента

 

или

 

уходом

 

под

 

него

 

спредингового

 

хребта

При

 

обдукции

 

надвигаю

-

щаяся

 

пластина

 

океанской

 

литосферы

 

сильно

 

разогрета

 

и

 

поэтому

 

об

-

ладает

 

относительно

 

высокой

 

плавучестью

Об

 

этом

 

свидетельствуют

 

проявления

 

метаморфизма

достигающего

 

амфиболитовой

 

фации

 

в

 

по

-

дошве

 

пластины

 

и

 

близость

 

абсолютных

 

возрастов

 

этих

 

метаморфитов

 

и

 

офиолитов

Эти

 

признаки

 

не

 

обязательны

если

 

обдукция

 

происходит

 

в

 

результате

 

выжимания

 

океанской

 

литосферы

 

при

 

прямом

 

столкнове

-

нии

 

континентальных

 

блоков

Признаком

 

такого

 

генезиса

 

офиолитов

 

является

 

распространение

 

офиолитов

 

по

 

обе

 

стороны

 

коллизионного

 

шва

Офиолитовые

 

покровы

 

создают

  

теплоизоляционный

 

экран

 

над

 

от

-

носительно

 

легкоплавким

 

верхним

 

слоем

 

континентальной

 

коры

что

 

способствует

 

образованию

 

и

 

всплытию

 

гранитогнейсовых

 

куполов

.

В

 

некоторых

 

районах

 

были

 

обнаружены

 

породы

 

явно

 

континен

-

тального

 

происхождения

содержащие

 

минералы

 

(

коэсит

алмазы

)

об

-

разующиеся

 

в

 

условиях

 

сверхвысоких

 

давлений

указывающие

 

на

 

то

что

 

здесь

 

произошло

 

погружение

 

континентальной

 

коры

 

на

 

глубину

 

более

 

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/15382