Материал: геотектоника

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

66

Вдвиги

 – 

еще

 

один

 

тип

 

горизонтальных

 

дислокаций

 

сжатия

. 

Они

 

не

 

выходят

 

на

 

поверхность

, 

а

 

представляют

 

собой

 

тектонические

 

клинья

, 

внедряющиеся

 

в

 

осадочные

 

толщи

 

передовых

 

прогибов

, 

вдоль

 

горизон

-

тов

 

повышенной

 

пластичности

.

4.4. 

Развитие

 

тектонических

 

деформаций

 

во

 

времени

На

 

протяжении

 

долгого

 

времени

 

существовали

 

две

 

противопо

-

ложные

 

концепции

 

развития

 

тектонических

 

деформаций

. 

Первая

, 

вос

-

ходящая

 

к

 

воззрениям

 

катастрофизма

, 

рассматривала

 

такое

 

развитие

 

в

 

виде

 

разделенных

 

во

 

времени

, 

относительно

 

быстро

 

протекающих

 

фаз

 

складчатости

, 

или

 

орогенических

 

фаз

. 

Эта

 

концепция

 

приобрела

 

большую

 

популярность

 

после

 

опубликования

 

книги

 

Г

. 

Штилле

 «

Осно

-

вы

 

сравнительной

 

тектоники

» (1924). 

Фазы

 

были

 

выделены

 

и

 

названы

 

по

 

местам

 

их

 

типичного

 

проявления

.

Вторая

 

концепция

 

развития

 

тектонических

 

деформаций

 

получила

 

название

 

эволюционной

. 

В

 

ее

 

рамках

 

развитие

 

деформаций

 

происходи

-

ло

 

с

 

постепенным

 

нарастанием

 

и

 

последующим

 

спадом

.

С

 

появлением

 

тектоники

 

плит

 

оказалось

, 

что

 

обе

 

концепции

 

в

 

своих

 

крайностях

 

неправильны

. 

Процесс

 

тектонических

 

деформа

-

ций

, 

как

 

и

 

тесно

 

связанные

 

с

 

ним

 

процессы

 

регионального

 

метамор

-

физма

 

и

 

гранитообразования

 – 

это

 

явление

 

непрерывно

-

прерывистое

, 

в

 

котором

 

следует

 

различать

 

отдельные

 

фазы

 

эндогенной

 

активности

 

и

 

разделяющие

 

их

 

периоды

 

относительного

 

покоя

. 

Продолжитель

-

ность

 

фаз

 

составляет

 3–5 

млн

 

лет

. 

Фазы

 

концентрируются

 

в

 

эпохи

 

деформаций

 

продолжительностью

 15–20 

млн

 

лет

, 

разделенные

 

более

 

спокойными

 

промежутками

 

времени

 (30–40 

млн

 

лет

). 

Фазы

 

Г

. 

Штиле

 

в

 

этом

 

случае

 

соответствуют

 

эпохам

 

деформаций

. 

Поэтому

 

за

 

эпоха

-

ми

 

сохраняются

 

традиционные

 

наименования

, 

а

 

фазы

 

датируются

 

по

 

стратиграфическим

 

соотношениям

 

между

 

разделенными

 

несогласи

-

ем

 

отложениями

, 

например

, 

послеаптская

-

досеноманская

 

и

 

т

. 

п

. 

Вну

-

три

 

эпох

 

наблюдается

 

миграция

 

фаз

, 

смещение

 

зон

 

их

 

проявления

 

от

 

внутренних

 

областей

 

орогенов

 

к

 

периферии

, 

а

 

также

 

по

 

простиранию

 

орогена

. 

Эпохи

 

деформаций

 

группируются

 

в

 

эры

, 

которые

 

отвечают

 

тек

-

тоническим

 

циклам

. 

Важно

 

отметить

, 

что

 

местные

 

условия

 

влияют

 

на

 

конкретную

 

историю

 

движений

 

и

 

деформаций

 

того

 

или

 

иного

 

региона

; 

глобальный

 

контроль

 

проступает

 

лишь

 

как

 

общая

 

тенденция

. 

Глобаль

-

ная

 

периодичность

 

отчетливо

 

проявляется

 

лишь

 

при

 

статистической

 

об

-

работке

 

всего

 

материала

.

background image

67

Реконструкции

 

дрейфа

 

континентов

 

выявила

 

тенденцию

 

к

 

сме

-

щению

 

континентов

 

в

 

западном

 

и

 

северном

 

направлениях

. 

Западная

 

компонента

 

дрейфа

 

существует

 

с

 

тех

 

пор

, 

как

 

Земля

 

вращается

 

против

 

часовой

 

стрелки

 (

если

 

смотреть

 

со

 

стороны

 

Северного

 

полюса

). 

Север

-

ная

 

же

 

компонента

 

периодически

 

сменяется

 

южной

, 

что

 

позволяет

 

вы

-

делить

 

циклы

 

с

 

предполагаемой

 

продолжительностью

 1700 

млн

 

лет

. 

Геодинамические

 

циклы

 

общемантийной

 

геодинамической

 

систе

-

мы

 (

циклы

 

Вилсона

) 

проявляются

 

в

 

периодическом

 

созидании

 

и

 

распа

-

де

 

суперконтинентов

. 

По

 

уран

-

свинцовым

 

датировкам

 

цирконов

 

в

 

до

-

кембрии

 

рубежи

 

становления

 

суперконтинентов

 2,7, 1,9, 1,2 

млрд

 

лет

. 

Сюда

 

можно

 

добавить

 

становление

 

последней

 (

Вегенеровской

) 

Пангеи

 

0,32 

млрд

 

лет

. 

Длительность

 

циклов

 

образует

 

ряд

: 0,8, 0,7, 0,88 

млрд

 

лет

. 

Геодинамические

 

циклы

, 

связанные

 

с

 

тектоникой

 

литосферных

 

плит

, 

названы

 

В

.

Е

. 

Хаиным

 (2000) 

циклами

 

М

. 

Бертрана

. 

Они

 

имеют

 

продолжительность

 150–200 

млн

 

лет

 

и

 

заканчиваются

 

главными

 

эпоха

-

ми

 

орогенеза

 (

с

 

приуроченными

 

к

 

ним

 

пиками

 

щелочного

 

магматизма

): 

1150–1050 

млн

 

лет

 

назад

 – 

гренвильской

; 570 

млн

 

лет

 

назад

 – 

байкаль

-

ской

; 450 

млн

 

лет

 

назад

 – 

раннекаледонской

; 250 

млн

 

лет

 

назад

 – 

герцин

-

ской

; 150 

млн

 

лет

 

назад

 – 

раннекиммерийской

; 40 

млн

 

лет

 – 

альпийской

. 

Циклы

 

Бертрана

 

вписываются

 

в

 

циклы

 

Вилсона

. 

Литература

 

к

 

разделу

 4: [1, 2, 3, 6]

5. 

ОСНОВНЫЕ

 

ЭТАПЫ

 

И

 

ОБЩИЕ

 

ЗАКОНОМЕРНОСТИ

 

РАЗВИТИЯ

 

ЗЕМНОЙ

 

КОРЫ

В

 

настоящее

 

время

 

считается

, 

что

 

Земля

 

вместе

 

со

 

всей

 

Солнечной

 

системой

 

образовалась

 

из

 

газопылевого

 

облака

. 

Формирование

 

плане

-

ты

 

путем

 

аккреции

 

планетезималей

 

протекало

 

достаточно

 

быстро

 – 

в

 

продолжение

 

нескольких

 

десятков

 

миллионов

 

лет

. 

Уже

 

в

 

это

 

время

 

на

-

чалась

 

дифференциация

 

материала

 

с

 

разделением

 

на

 

железо

-

никелевое

 

ядро

 

и

 

силикатную

 

мантию

. 

Эта

 

дифференциация

, 

вероятно

, 

продол

-

жается

, 

постепенно

 

замедляясь

, 

и

 

сейчас

, 

сопровождаясь

 

выделением

 

тепла

. 

К

 

рубежу

 3,5 

млрд

 

лет

 

назад

 

ядро

 

Земли

 

должно

 

было

 

существо

-

вать

 

в

 

расплавленном

 

состоянии

, 

ибо

 

с

 

этого

 

времени

 

породы

 

земной

 

коры

 

обнаруживают

 

остаточную

 

намагниченность

. 

Рост

 

твердого

 

вну

-

треннего

 

ядра

, 

скорее

 

всего

, 

начался

 

с

 

конца

 

раннего

 

протерозоя

. 

Разо

-

грев

 

Земли

 

на

 

самой

 

ранней

 

стадии

 

развития

 

мог

 

вызвать

 

плавление

 

не

 

только

 

ядра

 

но

 

и

 

поверхностных

 

частей

, 

вплоть

 

до

 

образования

 

маг

-

background image

68

матического

 

океана

. 

По

 

другой

 

версии

 

расплавленная

 

зона

  (

прототип

 

астеносферы

) 

возникла

 

на

 

небольшой

 

глубине

. 

В

 

том

 

и

 

другом

 

случае

 

это

 

обусловило

 

выплавление

 

первичной

 

коры

 

основного

 

состава

. 

Поро

-

ды

 

этой

 

коры

, 

возможно

, 

встречены

 

в

 

виде

 

ксенолитов

 

в

 

более

 

молодых

 

образованиях

. 

Самые

 

древние

 

породы

 

Земли

 

имеют

 

возраст

 4–3,8 

млрд

 

лет

. 

В

 

интервале

 4,2–3,8 

млрд

 

лет

 

назад

 

по

 

аналогии

 

с

 

Луной

 

Земля

 

под

-

верглась

 

метеоритной

 

бомбардировке

. 

Предполагают

, 

что

 

соударение

 

планетезималей

 

могло

 

вызвать

 

выделение

 

газов

, 

положивших

 

начало

 

образованию

 

атмосферы

 

Земли

. 

Таким

 

образом

, 

уже

 

на

 

самом

 

раннем

 

этапе

 

развития

 

планеты

 

началось

 

ее

 

расслоение

 

на

 

оболочки

: 

ядро

, 

ман

-

тию

, 

кору

, 

атмосферу

.

Раннеархейский

 

этап

 (4–3,5 

млрд

 

лет

)

 

характеризуется

 

образова

-

нием

 

протоконтинентальной

 

коры

. 

Породы

 

этого

 

возраста

 

представ

-

лены

 

гранитогнейсами

 

тоналитового

 

состава

 («

серыми

 

гнейсами

»

), 

характеризующимися

 

преобладанием

 

в

 

составе

 

щелочей

 

натрия

 

над

 

ка

-

лием

. 

Кроме

 

этих

 

образований

 

встречены

 

и

 

основные

 

породы

, 

а

 

также

 

осадочные

, 

образовавшиеся

 

в

 

водной

 

среде

.

На

 

происхождение

 

тоналитовых

 

гранитогнейсов

, 

представляющих

 

кору

, 

уже

 

близкую

, 

но

 

не

 

тождественную

 

современной

 

континенталь

-

ной

, 

существует

 

несколько

 

точек

 

зрения

. 

Первая

 

из

 

них

 

допускает

 

плав

-

ление

 

низов

 

линзы

 

утолщенной

 

базальтовой

 

коры

, 

образованной

 

за

 

счет

 

мантийного

 

плюма

  (

гипотеза

 

сагдукции

). 

По

 

второй

 

гипотезе

 

плавле

-

нию

 

подвергалась

 

нижняя

 

часть

 

нагромождения

 

пластин

 

базальтовой

 

коры

, 

возникшего

 

вследствие

 

ее

 

еще

 

высокой

 

плавучести

 

и

 

смещения

 

со

 

стороны

 

либо

 

осей

 

спрединга

, 

либо

 

плюмов

 (

гипотеза

 

обдукции

). 

На

-

конец

, 

сторонники

 

раннего

 

проявления

 

тектоники

 

плит

 

предполагают

 

образование

 

ТТГ

 

ассоциации

 

в

 

процессе

 

субдукции

 

с

 

непосредствен

-

ным

 

плавлением

 

субдуцирующей

 

коры

. 

Предполагается

, 

что

 

эта

 

кора

 

к

 

началу

 

архея

 

выступала

 

над

 

поверхностью

 

мелководного

 

протоокеана

 

отдельными

 

островами

. 

На

 

втором

 

этапе

 

появились

 

еще

 

две

 

оболочки

 – 

протоконтинентальная

 

кора

 

и

 

гидросфера

. 

На

 

этом

 

этапе

 

обнаружены

 

следы

 

жизни

.

Средне

- 

и

 

позднеархейский

 

этап

 (3,5–2,5 

млрд

 

лет

)

 – 

характери

-

зует

 

возникновение

 

собственно

 

континентальной

 

коры

 

и

 

становление

 

первой

 

Пангеи

. 

На

 

этом

 

этапе

 

широкое

 

распространение

 

получили

 

зе

-

ленокаменные

 

пояса

. 

В

 

течение

 

архея

 

сменилось

 

их

 

несколько

 

генера

-

ций

. 

Появление

 

в

 

позднем

 

архее

 

известково

-

щелочных

 

вулканитов

 

и

 

гранитов

 

свидетельствует

 

о

 

начале

 

субдукции

 

субокеанической

 

коры

 

под

 

протоконтинентальную

 

и

 

о

 

начале

 

плейттектонического

 

мегаэтапа

 

в

 

развитии

 

планеты

. 

Площадь

 

архейской

 

коры

 

занимала

 

не

 

менее

 70 % 

background image

69

общей

 

площади

 

современной

 

континентальной

 

коры

. 

К

 

концу

 

архея

 

эта

 

кора

 

сформировала

 

суперконтинент

 

Пангею

. 

Ее

 

антиподом

 

был

 

миро

-

вой

 

океан

 

Панталасса

 

с

 

базальтовой

 

корой

 

океанического

 

типа

.

Итак

, 

главным

 

итогом

 

развития

 

Земли

 

в

 

архее

 

было

 

становление

 

зрелой

 

континентальной

 

коры

 

с

 

ее

 

разделением

 

на

 

верхнюю

 

и

 

нижнюю

.

Раннепротерозойский

 

этап

 (2,5–1,7 

млрд

 

лет

)

 

отмечен

 

распадом

 

первой

 

Пангеи

, 

обособлением

 

платформ

 

и

 

подвижных

 

поясов

. 

Вслед

-

ствие

 

снижения

 

теплового

 

потока

 

кора

 

в

 

верхней

 

части

 

стала

 

доста

-

точно

 

хрупкой

 

для

 

образования

 

устойчивой

 

сети

 

трещин

 

и

 

разломов

. 

Дробление

 

привело

 

в

 

середине

 

раннего

 

протерозоя

 (2,2–1,9 

млрд

 

лет

 

назад

) 

к

 

распаду

 

суперконтинента

 

на

 

большое

 

число

 

блоков

, 

покры

-

тых

 

осадочным

 

чехлом

 

из

 

мелководно

-

морских

 

и

 

континентальных

 

отложений

 

в

 

пределах

 

плоских

 

впадин

 – 

протосинеклиз

. 

Дислокации

 

этого

 

протоплатформенного

 

чехла

 

представлены

 

пологими

 

складка

-

ми

 

и

 

сбросами

. 

На

 

протоплатформах

 

появляются

 

и

 

протоавлакогены

. 

Между

 

протоплатформенными

 

блоками

 

расположились

 

подвижные

 

пояса

. 

В

 

некоторых

 

из

 

них

 

появились

 

оси

 

спрединга

, 

что

 

доказыва

-

ется

 

присутствием

 

офиолитов

. 

Раннепротерозойские

 

подвижные

 

по

-

яса

 

имели

 

ширину

 

в

 

сотни

 

километров

, 

а

 

их

 

длина

 

достигала

 

тысячи

 

километров

. 

В

 

большинстве

 

из

 

них

 

отчетливо

 

выражены

 

пассивные

 

окраины

. 

Раннепротерозойская

 

тектоника

 

определяется

 

как

 

тектоника

 

малых

 

плит

. 

В

 

ее

 

основе

 

была

 

мелкоячеистая

 

конвекция

 

в

 

мантии

, 

не

-

сколько

 

отличная

 

от

 

архейской

. 

Развитие

 

большинства

 

подвижных

 

по

-

ясов

 

завершилось

 

к

 

концу

 

этапа

, 

что

 

привело

 

к

 

формированию

 

нового

 

суперконтинента

, 

вероятно

, 

превосходившего

 

по

 

размерам

 

эпиархей

-

скую

 

Пангею

.

Среднепротерозойский

 

этап

 (1,7–1,0 

млрд

 

лет

)

 

знаменует

 

ча

-

стичный

 

распад

 

и

 

восстановление

 

второй

 

Пангеи

. 

В

 

раннем

 

рифее

 

вто

-

рая

 

Пангея

 

в

 

основном

 

сохраняла

 

свою

 

целостность

, 

осложняясь

 

об

-

разованием

 

континентальных

 

рифтов

, 

в

 

дальнейшем

 

превратившихся

 

в

 

авлакогены

 

или

 

интракратонные

 

складчатые

 

системы

. 

Этот

 

процесс

 

со

-

провождался

 

образованием

 

крупных

 

стратиформных

 

плутонов

 

габбро

-

анортозитов

 

и

 

гранитов

 

рапакиви

. 

В

 

среднем

 

рифее

 

деструкция

 

Пангеи

 

активизировалась

, 

о

 

чем

 

свидетельствует

 

появление

 

офиолитов

, 

но

 

к

 

концу

 

этой

 

эры

 

образовался

 

новый

 

суперконтинент

 – 

Родиния

.

Позднепротерозойско

-

среднепалеозойский

 

этап

 (1,0–0,32 

млрд

 

лет

)

 – 

включает

 

деструкцию

 

суперконтинента

, 

заложение

 

и

 

начало

 

развития

 

подвижных

 

поясов

 

неогея

. 

В

 

позднем

 

рифее

 

распад

 

Родинии

 

приводит

 

к

 

обособлению

 

древних

 

платформ

 – 

кратонов

, 

ядер

 

современ

-

ных

 

материков

. 

И

 

зарождению

 

палеоокеанов

, 

таких

 

как

 

Япетус

, 

прото

- 

background image

70

и

 

палео

-

Тетис

, 

палео

-

Азиатский

 

и

 

палео

-

Арктический

 

океаны

. 

Из

 

них

 

Япетус

 

закончил

 

свое

 

развитие

 

в

 

конце

 

данного

 

этапа

, 

что

 

привело

 

к

 

объединению

 

Северной

 

Америки

  (

Лаврентии

) 

и

 

Восточной

 

Европы

 

(

Балтики

) 

в

 

Лавруссию

. 

Вместе

 

с

 

тем

 

проявились

 

различные

 

тенденции

 

в

 

эволюции

 

северной

 

и

 

южной

 

частей

 

суперматерика

. 

В

 

северной

 

части

 

на

 

протяжении

 

всего

 

этапа

 

господствовали

 

деструктивные

 

тенденции

. 

В

 

южной

 

части

 

к

 

началу

 

палеозоя

 

проявилось

 

замыкание

 

существовав

-

ших

 

здесь

 

узких

 

рифейских

 

систем

, 

в

 

результате

 

чего

 

образовался

 

мега

-

континент

 

Гондвана

.

Тектоника

 

с

 

позднего

 

рифея

 

приобрела

 

свой

 

современный

 

облик

. 

Установилась

 

и

 

близкая

 

к

 

современной

 

система

 

конвективных

 

течений

 

в

 

мантии

 

с

 

обособлением

 

верхнемантийной

 

и

 

нижнемантийной

 

состав

-

ляющих

.

Позднепалеозойский

-

раннемезозойский

 

этап

 (0,32–0,20 

млрд

 

лет

)

 

отмечен

 

возрождением

 

суперконтинента

. 

Древние

 

океаны

 – 

палео

-

Азиатский

, 

Тетис

, 

частично

, 

палео

-

Арктический

 

стали

 

перерождаться

 

в

 

складчатые

 

пояса

. 

Этот

 

процесс

 

достиг

 

своей

 

кульминации

 

в

 

середи

-

не

 

триаса

. 

Сперва

 

замкнулась

 

северная

 

часть

 

палео

-

Азиатского

 

океана

, 

что

 

привело

 

к

 

объединению

 

Лавруссии

 

с

 

Сибирью

 

в

 

единый

 

континент

 

Лавразию

, 

которая

 

затем

 

объединилась

 

с

 

Гондваной

. 

В

 

итоге

 

возник

 

су

-

перконтинент

 «

Вегенеровская

 

Пангея

», 

в

 

пределах

 

которого

 

появились

 

молодые

 

платформы

 (

в

 

основном

 

в

 

форме

 

щитов

): 

Скифско

-

Туранская

, 

Западно

-

Сибирская

, 

Дунбейская

, 

Восточно

-

Австралийская

, 

Патагон

-

ская

. 

В

 

конце

 

этапа

 

они

 

пережили

 

тафрогенную

 

стадию

.

Вегенеровская

 

Пангея

 

была

 

окружена

 

кольцом

 

зон

 

субдукции

, 

в

 

которых

 

поглощалась

 

литосфера

 

единого

 

океана

 

Панталассы

. 

В

 

начале

 

перми

 

ее

 

гондванская

 

часть

 

испытала

 

мощное

 

покровное

 

оледенение

, 

которое

 

вызвало

 

резкое

 

понижение

 

уровня

 

океана

 

и

 

увеличение

 

площа

-

ди

 

суши

. 

На

 

рубеже

 

перми

 

и

 

триаса

 

произошли

 

вспышки

 

траппового

 

магматизма

 

в

 

Тунгусской

 

синеклизе

 

и

 

на

 

юге

 

Таймыра

; 

в

 

конце

 

триаса

 – 

середине

 

юры

 – 

в

 

Патагонии

, 

Южной

 

Африке

, 

Антарктиде

, 

Тасмании

. 

В

 

начале

 

юры

 

намечается

 

тенденция

 

к

 

распаду

 

Гондваны

.

Позднемезозойский

-

кайнозойский

 

этап

 (0,20–0,00 

млрд

 

лет

)

 – 

это

 

этап

 

распада

 

Вегенеровской

 

Пангеи

, 

образования

 

молодых

 

океа

-

нов

, 

формирования

 

современной

 

структуры

 

и

 

рельефа

 

Земли

. 

Распад

 

Вегенеровской

 

Пангеи

 

прослеживается

 

с

 

начала

 

юры

 

и

 

продолжается

 

в

 

наши

 

дни

. 

Первой

 

раскрылась

 

Атлантика

, 

которая

 

соединилась

 

через

 

Карибский

 

пролив

 

с

 

Тихим

 

океаном

, 

а

 

с

 

реликтовым

 

Тетисом

 – 

через

 

Западное

 

Средиземноморье

. 

Одновременно

 

началось

 

обновление

 

коры

 

Тихого

 

океана

. 

В

 

конце

 

юры

 – 

начале

 

мела

 

оформляется

 

северная

 

часть

 

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