Материал: геотектоника

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

51

100 

км

А

 

находка

 

в

 

районе

 

Альпе

-

Арами

 

включений

 

клиноэнстатита

 

в

 

диопсиде

 

позволяет

 

предположить

 

затягивание

 

континентальной

 

ли

-

тосферы

 

на

 

еще

 

большие

 

глубины

 (

до

 250 

км

). 

Процесс

 

выведения

 

на

 

поверхность

 

метаморфитов

 

свехвысоких

 

давлений

 

получил

 

в

 

западной

 

литературе

 

название

 

«

эксгумации

»

хотя

 

несколько

 

ранее

 

это

 

же

 

явление

 

Д

Диксоном

 

и

 

Э

Ферраром

 

названо

 

«

эдукцией

».

 

Предложено

 

несколько

 

механизмов

 

такого

 

затягивания

 

и

 

последующего

 

всплытия

 

пород

Суть

 

их

 

заключается

 

в

 

необходимости

 

предварительного

 

заклинивания

 (

бло

-

кировки

зоны

 

субдукции

 

и

 

отрыва

 

метаморфизованной

 

континенталь

-

ной

 

коры

 

от

 

ее

 

океанского

 

продолжения

что

 

должно

 

обеспечить

 

всплы

-

тие

 

более

 

плавучей

 

коры

.

Во

 

внешних

 

зонах

 

орогенов

 

породы

 (

за

 

исключением

 

офиолитов

принадлежали

 

пассивной

 

континентальной

 

окраине

 

и

 

не

 

могли

 

ис

-

пытать

 

существенных

 

перемещений

 

по

 

простиранию

 

этой

 

окраины

 

и

 

лишь

 

относительно

 

умеренные

 (

первые

 

сотни

 

километров

перемеще

-

ния

 

вкрест

 

ее

 

простирания

с

 

амплитудой

нарастающей

 

внутрь

 

орогена

 

и

 

вверх

 

по

 

разрезу

 

пакета

 

тектонических

 

покровов

Внутренние

 

зоны

 

орогенов

 

характеризуются

 

чрезвычайным

 

разнообразием

 

структурных

 

элементов

соединенных

 

друг

 

с

 

другом

 

тектоническими

 

контактами

что

 

послужило

 

основанием

 

для

 

развития

 

представлений

 

о

 

террейнах

 –

 

ограниченных

 

разломами

 

блоках

 

земной

 

коры

возникших

 

в

 

разное

 

вре

-

мя

 

и

 

в

 

разных

 

геодинамических

 

обстановках

но

 

собранных

 

в

 

единый

 

коллаж

.

 

Среди

 

террейнов

 

можно

 

выделить

 

три

 

разновидности

: 1) 

тер

-

рейны

  «

родственные

» 

прилегающему

 

континенту

с

 

фауной

принад

-

лежащей

 

одной

 

с

 

ним

 

биогеографической

 

провинции

; 2) 

террейны

 

ис

-

пытавшие

 

относительно

 

небольшие

 

латеральные

 

перемещения

 (

первые

 

сотни

 

километров

); 3) 

экзотические

 

террейны

 

с

 

латеральными

 

переме

-

щениями

 

в

 

тысячи

 

километров

.

Основное

 

отличие

 

коллизионного

 

магматизма

 

от

 

субдукционного

 

заключается

 

в

 

перемещении

 

главной

 

области

 

магмогенерации

 

из

 

верх

-

ней

 

мантии

 

в

 

нижнюю

 

и

 

среднюю

 

кору

Это

 

происходит

 

за

 

счет

 

дис

-

сипативного

 

разогрева

 

коры

 

при

 

деформации

 

сжатия

а

 

также

 

за

 

счет

 

экранирования

 

глубинного

 

теплового

 

потока

 

мощной

 

корой

Опреде

-

ленный

 

вклад

 

вносит

 

и

 

повышенная

 

радиоактивность

В

 

последнее

 

время

 

рассматривается

 

также

 

процесс

 

отрыва

 

слэбов

 

с

 

образованием

 

астеносферных

 

окон

,

 

обеспечивающих

 

основной

 

приток

 

тепла

 

за

 

счет

 

вторжения

 

разогретой

 

астеносферы

Подтверждением

 

возникновения

 

в

 

коре

 

областей

 

частичного

 

плавления

 

служат

 

выявленные

 

сейсмически

-

ми

 

методами

 

астенолинзы

 

с

 

глубиной

 

залегания

 

около

 15–20 

км

 (

Тибет

астенолинза

 

с

 

глубиной

 

в

 

интервале

 

от

 15 

до

 45 

км

 

и

 

протяженностью

 

background image

52

более

 250 

км

). 

Результатом

 

частичного

 

плавления

 

коры

 

являются

 

ана

-

тектические

 

палингенные

 

граниты

 S-

типа

Подобно

 

субдукции

ориентировка

 

напряжений

 

сжатия

 

при

 

кол

-

лизии

 

не

 

всегда

 

ортогональна

 

к

 

оси

 

закрывающегося

 

бассейна

 

(

косая

 

коллизия

)

Это

 

приводит

 

к

 

развитию

 

коллизии

 

разновременно

 

по

 

про

-

стиранию

 

подвижного

 

пояса

постепенно

 

или

 

скачкообразно

.

Сутью

 

постколлизионного

 

развития

 

орогенов

 

является

 

утонение

 

коры

 

и

 

литосферы

выравнивание

 

рельефа

Это

 

обусловлено

с

 

одной

 

стороны

денудацией

а

 

с

 

другой

, – 

и

 

изостатическим

 

поднятием

а

 

так

-

же

 

гравитационным

 

расползанием

Следствием

 

последнего

 

служит

 

об

-

разование

 

листрических

 

сбросов

направленных

 

к

 

периферии

 

орогена

Результатом

 

постколлизионного

 

растяжения

 

является

 

и

 

образование

 

полирифтовых

 

систем

которое

 

сопровождается

 

базальтовым

 

магматиз

-

мом

  (

подъем

 

магмы

 

из

 

астеносферного

 

выступа

подстилающего

 

уто

-

ненную

 

литосферу

). 

Эту

 

стадию

 

часто

 

именуют

 

тафрогенной

 (

от

 

греч

тафрон

 – 

ров

). 

Еще

 

одним

 

следствием

 

этого

 

является

 

выведение

 

на

 

по

-

верхность

 

метаморфических

 

ядер

.

В

 

итоге

 

к

 

концу

 

постколлизионной

 

стадии

 

возникают

 

области

 

с

 

ко

-

рой

 

и

 

литосферой

 

умеренной

 

мощности

равнинным

 

рельефом

которые

 

служат

 

фундаментом

 

платформы

.

Для

 

орогенов

 

характерна

 

латеральная

 

неоднородность

выраженная

 

изменениями

 

их

 

ширины

типа

 

магматизма

Эти

 

изменения

 

происходят

 

скачкообразно

обусловливая

 

продольную

 

сегментацию

 

поясов

Наряду

 

с

 

другими

 

факторами

 

важную

 

роль

 

в

 

сегментации

 

орогенов

 

играют

 

ин

-

денторы

 (

от

 

фр

. Dent – 

зуб

) – 

выступы

 

континентов

ранее

 

других

 

участ

-

ков

 

вступившие

 

в

 

коллизию

Вызванное

 

этими

 

выступами

 

неравномер

-

ное

 

сжатие

 

может

 

стать

 

причиной

 

продольного

 

течения

 

горных

 

масс

В

 

большинстве

 

случаев

 

орогенез

 

выражается

 

не

 

в

 

простой

 

компрес

-

сии

,

 

а

 

в

 

транспрессии

,

 

которая

 

на

 

постколлизионной

 

стадии

 

замещает

-

ся

 

транстенсией

Свидетельством

 

этого

 

является

 

образование

 

сдвиго

-

во

-

раздвиговых

 

впадин

 

типа

 pull-

а

p

а

rt

часто

 

служащих

 

вместилищем

 

постколлизионных

 

плутонов

 

А

-

гранитоидов

.

Между

 

конвергирующими

 

континентами

 

могут

 

оставаться

 

зазоры

 

с

 

непоглощенной

 

океанской

 

корой

 – 

остаточные

 

океанские

 

впадины

которые

 

заполняются

 

осадками

 

с

 

мощностью

 

более

 10 

км

Осадки

 

за

-

легают

 

непосредственно

 

на

 

коре

 

океанского

 

типа

.

На

 

фоне

 

продолжающейся

 

конвергенции

 

литосферных

 

плит

их

 

коллизии

сопровождающейся

 

надвиганием

 

горных

 

сооружений

 

на

 

свои

 

передовые

 

прогибы

 

и

 

смежные

 

платформы

во

 

внутренних

 

частях

 

под

-

вижного

 

пояса

в

 

целом

 

испытывающего

 

сжатие

происходит

 

активное

 

background image

53

растяжение

 

с

 

образованием

 

межгорных

 

впадин

 

с

 

утоненной

 

континен

-

тальной

 

корой

 

и

 

даже

 

ее

 

разрывом

 

и

 

замещением

 

корой

 

океанского

 

типа

Континентальные

 

платформы

  (

кратоны

образуют

 

ядра

 

ма

-

териков

обладают

 

типичной

 

континентальной

 

корой

 

мощностью

 

35–45 

км

Литосфера

 

в

 

их

 

пределах

 

достигает

 

мощности

 120–200 

км

а

 

в

 

некоторых

 

районах

 – 

до

 400 

км

Они

 

характеризуются

 

преимуще

-

ственно

 

равнинным

 

рельефом

слабой

 

сейсмичностью

 

и

 

тектонической

 

активностью

 

в

 

целом

Платформы

 

в

 

плане

 

имеют

 

полигональную

 

фор

-

му

В

 

разрезе

 

платформ

 

выделяются

 

осадочный

 

чехол

образованный

 

не

-

метаморфизованными

слабо

 

дислоцированными

 

осадочными

 

порода

-

ми

 (

иногда

 

с

 

прослоями

 

платобазальтов

 

или

 

более

 

кислых

 

вулканитов

мощностью

 

около

 3–5 

км

увеличивающейся

 

на

 

отдельных

 

участках

 

до

 

12 

км

 

и

 

более

Осадочный

 

чехол

 

отделяется

 

продолжительным

 

страти

-

графическим

 

перерывом

 

и

 

резким

 

угловым

 

несогласием

 

от

 

сложно

 

дис

-

лоцированных

в

 

различной

 

степени

 

метаморфизованных

прорванных

 

интрузиями

 

разного

 

состава

 

породах

 

фундамента

Иногда

 

между

 

оса

-

дочным

 

чехлом

 

и

 

фундаментом

 

выделяется

 

промежуточный

 

комплекс

образованный

 

молассовыми

 

и

 

молассоидными

 

образованиями

 

предгор

-

ных

 

прогибов

 

или

 

рифтогенных

 

структур

Участки

 

платформ

лишен

-

ные

 

осадочного

 

чехла

называются

 

щитами

а

 

участки

 

с

 

развитым

 

оса

-

дочным

 

чехлом

 – 

плитами

.

Среди

 

платформ

 

выделяются

 

древние

 

платформы

 

с

 

докембрий

-

ским

 

возрастом

 

кристаллического

 

фундамента

которые

 

занимают

 

око

-

ло

 40 % 

площади

 

материков

Термин

  «

кратон

» 

применяется

 

только

 

к

 

древним

 

платформам

К

 

древним

 

платформам

 

относятся

 

Северо

-

Аме

-

риканская

Восточно

-

Европейская

Сибирская

Китайско

-

Корейская

которые

 

образуют

 

их

 

северный

 

ряд

и

 

Южно

-

Американская

Африкан

-

ская

Индостанская

Австралийская

Антарктическая

входящие

 

в

 

юж

-

ный

 

ряд

Промежуточное

 

положение

 

занимает

 

Южно

-

Китайская

 

плат

-

форма

 (

платформа

 

Янцзы

).

Молодые

 

платформы

 

занимают

 

около

 5 % 

площади

 

материков

Их

 

фундамент

 

отличается

 

существенно

 

менее

 

глубоким

 

метаморфиз

-

мом

 

по

 

сравнению

 

с

 

фундаментом

 

кратонов

 

и

 

именуется

 

складчатым

 

фундаментом

В

 

зависимости

 

от

 

возраста

 

завершающей

 

складчатости

 

молодые

 

платформы

 

подразделяются

 

на

 

эпибайкальские

эпикаледон

-

ские

эпигерцинские

эпикиммерийские

Осадочные

 

чехлы

 

молодых

 

платформ

 

отличаются

 

повышенной

 

дислоцированностью

 

и

 

признаками

 

унаследованного

 

от

 

фундамента

 

развития

 

структур

.

Внутреннее

 

строение

 

фундамента

 

древних

 

платформ

 

отражает

 

длительную

 

и

 

сложную

 

историю

 

его

 

формирования

В

 

его

 

строении

 

вы

-

background image

54

деляются

 

крупные

 

блоки

В

 

архейских

 

блоках

 

выделяются

 

два

 

главных

 

типа

 

структурных

 

элементов

 – 

гранит

-

зеленокаменные

 

области

 (

ГЗО

и

 

гранулито

-

гнейсовые

 

пояса

.

Гранит

-

зеленокаменные

 

области

 

часто

 

слагают

 

блоки

 

в

 

сотни

 

ки

-

лометров

 

в

 

поперечнике

В

 

их

 

пределах

 

выделяются

 

извилистые

парал

-

лельные

 

полосы

 

зеленокаменных

 

поясов

 (

ЗКП

), 

которые

 

сложены

 

сла

-

бометаморфизованными

преимущественно

 

основными

 

вулканитами

 

и

 

осадочными

 

породами

В

 

поперечном

 

сечении

 

ЗКП

 

имеют

 

синклинор

-

ное

 

строение

сильно

 

усложненное

 

складчатостью

 

и

 

надвигами

Они

 

разделяются

 

гранитогнейсовыми

 

полями

Иногда

 

ЗКП

 

заполняют

 

про

-

межутки

 

между

 

крупными

 

гранитогнейсовыми

 

куполами

Мощность

 

осадочно

-

вулканогенного

 

заполнения

 

ЗКП

 

достигает

 15 

км

Нижняя

 

часть

 

разреза

 

образована

 

преимущественно

 

основными

 (

типа

 

толеито

-

вых

 

базальтов

и

 

ультраосновными

 

лавами

  (

коматиитами

), 

с

 

содержа

-

нием

 

окиси

 

магния

 

более

 20 %. 

В

 

подчиненном

 

количестве

 

в

 

нижней

 

части

 

разреза

 

присутствуют

 

джеспилиты

 

и

 

силициты

В

 

средней

 

части

 

разреза

 

состав

 

вулканогенных

 

пород

 

средний

 

и

 

кислый

заметно

 

увели

-

чивается

 

доля

 

осадочных

 

пород

в

 

том

 

числе

 

обломочных

Вулканиты

 

средней

 

части

 

разреза

 

близки

 

к

 

островодужным

В

 

верхней

 

части

 

разре

-

за

 

преобладают

 

обломочные

 

породы

Эта

 

часть

 

напоминает

 

молассовую

 

формацию

Она

 

отделяется

 

от

 

средней

 

несогласием

времени

 

образова

-

ния

 

которого

 

отвечает

 

внедрение

 

диапировых

 

или

 

межпластовых

 

плу

-

тонов

 

гранитоидов

Заканчивается

 

развитие

 

ЗКП

 

складчато

-

надвиговы

-

ми

 

деформациями

метаморфизмом

 

и

 

образованием

 

новой

 

генерации

 

гранитоидов

отличающейся

 

преобладанием

 

окиси

 

калия

 

над

 

окисью

 

кальция

Большинство

 

ЗКП

 

образовалось

 

в

 

промежутке

 

времени

 

между

 

3,5 

и

 2,5 

млрд

 

лет

 

назад

Учитывая

что

 

формирование

 

таких

 

структур

 

продолжалось

 

не

 

более

 100 

млн

 

лет

за

 

указанное

 

время

 

сменилось

 

не

-

сколько

 

их

 

поколений

Наличие

 

в

 

основании

 

разреза

 

ЗКП

 

конгломератов

 

с

 

галькой

 

гранитов

 

и

 

гнейсов

 

позволяет

 

предполагать

что

 

ЗКП

 

заклады

-

вались

 

в

 

условиях

 

рифтогенеза

 

более

 

древней

 

континентальной

 

коры

представленной

  «

серыми

 

гнейсами

» – 

гранитогнейсами

 

тоналитового

 

состава

Фрагменты

 

этой

 

коры

 

отмечены

 

среди

 

гранитогнейсовых

 

по

-

лей

разделяющих

 

ЗКП

но

 

основная

 

площадь

 

этих

 

полей

 

сложена

 

более

 

молодыми

 

гранитоидами

чем

 

смежные

 

ЗКП

Предполагается

 

аналогия

 

ЗКП

 

с

 

молодыми

 

задуговыми

 

бассейнами

.

Гранулито

-

гнейсовые

 

пояса

  (

ГГП

разделяют

 

и

 

окаймляют

 

ГЗО

Появляются

 

они

 

в

 

конце

 

архея

 

и

 

получают

 

широкое

 

развитие

 

в

 

про

-

терозое

Для

 

них

 

характерен

 

многократно

 

проявленный

 

метаморфизм

 

амфиболитовой

 – 

гранулитовой

 

фаций

сложная

 

складчатость

пологое

 

background image

55

надвигание

 

на

 

смежные

 

ГЗО

Структура

 

осложнена

 

гранитогнейсовы

-

ми

 

куполами

 

и

 

крупными

 

плутонами

 

габбро

-

анортозитов

.

Другой

 

тип

 

подвижных

 

поясов

свойственный

 

только

 

раннему

 

про

-

терозою

, – 

это

 

протоорогены

Они

 

линейны

 

и

 

протягиваются

 

на

 

сот

-

ни

 

и

 

тысячи

 

километров

 

при

 

ширине

 

несколько

 

сотен

 

километров

В

 

строении

 

подвижных

 

систем

 

обычно

 

отчетливо

 

выделяются

 

внешние

 

и

 

внутренние

 

зоны

Первые

 

подстилаются

 

архейским

 

фундаментом

а

 

осадочный

 

чехол

 

образован

   

неметаморфизованными

 

шельфовыми

 

осадками

Моноклинальное

 

залегание

 

сменяется

 

в

 

направлении

 

вну

-

тренних

 

зон

 

чешуйчато

-

надвиговым

 

строением

Надвиги

 

развиваются

 

по

 

более

 

ранним

 

листрическим

 

сбросам

В

 

этом

 

же

 

направлении

 

возрас

-

тает

 

глубоководность

 

осадков

Появляются

 

покровы

 

и

 

межпластовые

 

интрузии

 

основных

 

пород

Можно

 

провести

 

аналогию

 

с

 

внешними

 

зо

-

нами

 

фанерозойских

 

орогенов

 

и

 

пассивными

 

окрапинами

 

континентов

Во

 

внутренних

 

зонах

 

появляются

 

флишевые

 

и

 

черносланцевые

 

толщи

больше

 

становится

 

основных

 

вуканитов

приближающихся

 

по

 

составу

 

к

 

океанским

 

толеитам

Это

 

напоминает

 

отложения

 

континентальных

 

склонов

 

и

 

окраинных

 

морей

Еще

 

дальше

 

в

 

тылу

 

этих

 

систем

 

появляют

-

ся

 

образования

 

вулканических

 

дуг

 

или

 

вулканоплутонических

 

поясов

Эти

 

внутренние

 

зоны

вероятно

формировались

 

на

 

океанической

 

коре

о

 

чем

 

свидетельствуют

 

находки

 

офиолитов

Судя

 

по

 

палеомагнитным

 

данным

ширина

 

большинства

 

бассейнов

 

с

 

океанской

 

корой

 

не

 

превы

-

шала

 1000 

км

Но

 

для

 

некоторых

 

из

 

них

 

она

 

была

 

сопоставима

 

с

 

ши

-

риной

 

современных

 

океанов

Эволюция

 

протоорогенов

 

завершается

 

складчато

-

надвиговыми

 

деформациями

метаморфизмом

 

офиолитовой

 

фации

внедрением

 

гранитоидов

формированием

 

предгорных

 

проги

-

бов

заполненных

 

молассовой

 

формацией

.

Блоки

 

континентальной

 

коры

консолидированной

 

к

 

концу

 

архея

 

и

 

являются

 

обломками

 

эпиархейского

 

суперконтинента

расколовшегося

 

в

 

начале

 

протерозоя

Эти

 

блоки

 

соответствуют

 

в

 

основном

 

ГЗО

Боль

-

шие

 

площади

 

на

 

них

 

бывают

 

перекрыты

 

слабодислоцированным

сла

-

бометаморфизованным

 

осадочно

-

вулканогенным

 

чехлом

Это

 

позволя

-

ет

 

выделить

 

их

 

в

 

качестве

 

фрагментов

 

протоплатформ

или

 

протократо

-

нов

Осадочный

 

чехол

 

выполняет

 

плоские

 

синеклизы

В

 

ряде

 

случаев

 

структура

 

протоплатформ

 

осложнена

 

рифтовыми

 

структурами

 – 

про

-

тоавлакогенами

Выполнение

 

их

 

нередко

 

подвергалось

 

метаморфизму

 

зеленосланцевой

 

фации

.

Таким

 

образом

можно

 

сделать

 

вывод

 

о

 

том

что

 

структуры

 

раннего

 

протерозоя

 

определялись

 

действием

 

тектоники

 

плит

но

 

в

 

раннем

 

протеро

-

зое

 

это

 

была

 

тектоника

 

малых

 

плит

малых

 

континентов

 

и

 

малых

 

океанов

.

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