Строение континентов по теории геосинклиналей

Строение геосинклиналей. Геосинклинали - обширные линейные области земной коры, чрезвычайно подвижные и проницаемые, подверженные интенсивным и многообразным тектоническим движениям. Главные особенности геосинклиналей следующие.

1. Большие скорости, амплитуда и контрастность вертикальных движений земной коры, их глыбово-волновой характер, при котором разделенные разломами соседние зоны движутся во встречном направлении (вверх и вниз).

2. Интенсивное проявление складчатых и разрывных тектонических деформаций - развитие линейной складчатости, надвигов и шарьяжей.

3. Землетрясения.

4. Большая (15-20 км) мощность осадочных пород, накопленных в прогибах, высокая изменчивость их фациального состава вкрест простирания геосинклинали.

5. Широкое развитие магматических и метаморфических пород.

6. Повышенный геотермический градиент.

В развитии геосинклиналей выделяется несколько стадий:

1. Геосинклинальная (ортогеосинклинальная) - характеризуется тем, что в определенных участках возникают вытянутые зоны, обладающие всеми перечисленными выше свойствами. Эти зоны разделяются на области прогибов (интрагеосинклинали) и поднятий (интрагеоантиклинали). Сначала наиболее интенсивно прогибается центральная зона, затем прогибание (трансгрессия) распространяется на периферию. В глубоких (сотни метров) прогибах, часто ограниченных сбросами, накапливаются специфические для этой стадии развития земной коры толщи - флиши, представляющие собой выдержанное тонкое (0,5-3 см) ритмичное чередование песчаников, глин (аргиллитов), мергелей. Иногда, при участии мутьевых потоков и придонных течений, образуются незакономерные толщи этих отложений, в которых огромные глыбы флиша закатаны в флишевую же толщу, называемые «дикий флиш». В менее глубоких прогибах, обычно расположенных в краевых частях геосинклинальной области, накапливаются карбонатные осадки. Общая мощность осадков, накапливающихся в этой стадии достигает нескольких километров.

Для этой стадии характерен основной и ультраосновной магматизм, подводные излияния лав, образование вулканогенно-осадочных толщ, в меньшей степени - внедрение интрузий.

2. Стадия инверсии - после накопления мощных (8-15 км) толщ тенденция к погружению сменяется общим постепенным воздыманием. Первоначально поднятия зарождаются в осевых центральных частях прогибов, затем они распространяются, постепенно захватывая всю геосинклинальную область. Геосинклиналь «выворачивается наизнанку», превращаясь в геоантиклиналь. Скорость воздымания отдельных зон, блоков непостоянна и может меняться в ходе инверсии. В прогибах, где сохраняются моря, накапливаются, в основном, все более тонкообломочные осадки, при диагенезе которых образуются глины, алевролитовые песчаники (в морских и лагунных условиях). В зависимости от климата эти отложения могут быть угленосными или соленосными.

Толщи горных пород подвергаются деформациям - сминаются в складки, разрываются, образуя складки преимущественно линейного, типа и надвиги. Эффузивный магматизм сменяется интрузивным все более глубинным и кислым.

Глубокие части геосинклинального бассейна подвергаются интенсивному региональному метаморфизму, вплоть до гранитизации. Гранитная магма в виде гранитных диапиров проникает в вышележащие толщи. В верхних и краевых частях бассейнов метаморфизм проявляется менее интенсивно или может быть не выраженным совершенно.

3. Заключительная (орогенная) стадия начинается с общего воздымания территории, которая становится сушей. Тектонические движения становятся блоковыми.

Продукты денудации горноскладчатого сооружения накапливаются в межгорных впадинах горноскладчатых сооружений и выносятся за его пределы. Во впадинах накапливаются преимущественно обломочные породы мощностью 8—10 км (моласса).

Магматизм становится эффузивным (центрального типа) среднего и кислого состава.

По мере замедления вертикального движения, горные хребты срезаются денудацией и снижаются. В конце-концов горноскладчатое сооружение может быть срезано до подошвы и на поверхность Земли оказываются выведенными комплексы пород, образовавшиеся в глубоких зонах метаморфизма и ультраметаморфизма (рис. 2.6) которые впоследствии превращаются в фундамент платформы.

Основными структурными элементами геосинклинальных областей являются: антиклинории и синклинории, группирующиеся в антиклинорные и синклинорные зоны, которые, в свою очередь, объединяются в мегантиклинории (Урал, Большой Кавказ) и в мегасинклинории. Все эти крупные комплексные образования, состоящие из единичных складок разнообразной формы, в общем, имеют облик синклинали или антиклинали. Во внутренних частях геосинклинальных областей иногда встречаются устойчивые жесткие массивы, оставшиеся от более древних периодов развития геосинклиналей, которые сохранились без изменения при последующих эпохах складчатости. Они называются «срединными массивами». Среди геосинклиналей выделяются эвгеосинклинали, обладающие всеми чертами, характерными для геосинклиналей, и миогеосинклинали, для которых магматизм не характерен.

Участок земной коры, прошедший все три стадии геосинклинального развития, теряет способность к интенсивным прогибаниям, поднятиям и становится жесткой монолитной глыбой - платформой. Основание (цоколь) платформы представляет собой эродированное складчатое сооружение, возникшее в период геосинклинального этапа развития данного региона. Он сложен сильно дислоцированными и метаморфизованными горными породами, осложненными многочисленными разрывными нарушениями. Верхний структурный этаж, называемый платформенным чехлом, сложен полого залегающими и почти не дислоцированными осадочными или эффузивными породами. Формирование платформенного чехла приходится на платформенный этап развития региона.

Для платформ характерны следующие общие черты:

1. Относительно медленные и слабоконтрастные колебательные движения земной коры, с которыми связаны морские трансгрессии и регрессии. Это приводит к формированию сравнительно небольшой мощности пород осадочного чехла (от сотен метров до первых километров). Однако, как оказалось впоследствии, о медленных и слабоконтрастных движениях можно говорить, только имея в виду осредненные значения амплитуд колебательных движений. Если рассматривать колебательные движения за более короткие промежутки времени, амплитуды возрастают на порядок (рис. 2.7). Тот же эффект мы видим и при изучении современных движений.

2. В основном горизонтальное или почти горизонтальное залегание осадочной толщи, осложненное прерывистой сравнительно малоамплитудной складчатостью.

3. Изометрическое расположение сети разломов без явно выраженных преимущественных направлений. В результате межразломная матрица образует блоковое строение.

Платформы принято называть по возрасту формирования их фундамента с приставкой «эли», что, в переводе с греческого, значит после, над-. Например, эпипалеозойская, эпигерцинская и т.д.

Платформы, фундамент которых сформировался в докембрийское время, называются древними, остальные — молодыми.

Таким образом, с точки зрения геосинклинальной теории, на континентах выделяются древние платформы, составляющие ядро материков, и молодые, имеющие все признаки платформы, в том числе и двухъярусное строение. Их складчатое основание сформировано в палеозойское время (каледонскую и герцинскую эпохи тектогенеза), поэтому платформы называются эпикаледонскими и эпигерцинскими. Кроме того, существуют территории, перешедшие к платформенному развитию в послемезозойское время. Рельеф их довольно сильно расчленен, осадочный чехол маломощен, а часто и вовсе отсутствует. Поэтому такие территориии обычно называют не эпимезозойскими платформами, а мезозойскими горноскладчатыми сооружениями или мезозоидами.

Строение платформенных областей. Территория, на которой фундамент платформы выходит на дневную поверхность или перекрыт осадочным чехлом незначительной мощности (первые десятки метров), называется щит, или массив (глыба), если речь идет о древней платформе, и каледонидами (каледонскими горноскладчатыми сооружениями) или герцинидами (герцинскими горноскладчатыми сооружениями), если описывается эпикаледонская или эпигерцинская платформы.

Опущенный участок фундамента платформы, перекрытый осадочным чехлом значительной мощности, называется плитой. В пределах плит выделяются антеклизы - территории сравнительно приподнятого залегания фундамента, перекрытые относительно маломощным осадочным чехлом и имеющие в целом выгнутую форму, и синеклизы - впадины, заполненные мощным осадочным чехлом.

Узкие, протяженные (до 200 км) и глубокие тектонические рвы в фундаменте платформы, заложенные над глубинными разломами, называются авлакогены (по гречески «авлакан» - борозда). Они заполненны мощными толщами пород осадочного чехла.

Все перечисленные структуры осложнены более мелкими структурными формами, которые будут рассмотрены по ходу изложения материала.

Платформы граничат с геосинклинальными областями одним их трех способов:

1. Краевой шов - представляет собой узкую зону глубинных разломов и встречается при высоком (щит, антеклиза) положении фундамента платформы.

2. Краевой прогиб - возникает при глубоком положении фундамента платформы на границе с геосинклинальной областью (синеклиза). Он представляет собой асимметричный прогиб со сравнительно пологими элементами залегания на краю, примыкающем к платформе, и более смятыми в складки толщами, примыкающими к геосинклинали.

3. Вулканические пояса - закладываются на краевых частях молодых платформ и окаймляющих их геосинклиналей, находящихся в начальной стадии ее развития.

Области возрожденной тектонической активности возникают тогда, когда территория, утратившая тектоническую активность, вновь испытывает интенсивные тектонические движения и по разломам в виде отдельных блоков поднимается на разную высоту -иногда до 8000 м (Тянь-Шань). Если возрожденная активность настигла платформу, такая территория называется эпиплатформенным орогеном, или активизированной платформой.

Таким образом, с точки зрения геосинклинальной теории, материки состоят из блоков, сформировавшихся в различные эпохи тектогенеза и находящихся на различных стадиях своего развития. Эти блоки построены из более мелких структурных форм, образованных в результате пликативных и дизъюнктивных движений земной коры.