Валентин Дубинин - Геотектоника и геодинамика

• Название: Геотектоника и геодинамика
• Автор: Валентин Дубинин
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 2012

Данное учебное пособие является основой дисциплины «Геотектоника и геодинамика», составлено с учетом современных представлений о строении земной коры, процессах, протекающих в ее недрах, о строении и составе подкоровых областей – литосферы, астеносферы и более глубинных частей верхней мантии. Учебное пособие содержит материал, который структурирован по темам от простого к сложному, от теории к практике, изложен доступным языком.

---

Различаются два типа океанических ( континентальных ) окраин: активный (тихоокеанский) и пассивный ( атлантический ), характерный для всех остальных океанов. На активных окраинах переход океана к континенту резкий, здесь располагаются глубоководные впадины и желоба, островные дуги с активным вулканизмом. Пассивные окраины этих черт лишены и в них переход от континента к океану более плавный и постепенный.

9.2 Орогены

Это обширные складчатые и складчато – надвиговые горные сооружения, возникшие на заключительных стадиях геосинклинального процесса на месте геосинклинальных поясов.

9.3 Материковые платформы

Это жесткие, стабильные участки континентов, лишенные способности к складкообразованию Эти структуры земной коры называются д р е в н и м и п л а т ф о р м а м и. Обособились в земной коре геосинклинальные пояса и древние платформы в позднем протерозое ( рифее ).Внутри материков имеются платформы, строением и историей возникновения и развития резко отличающиеся от древних платформ. Эти структуры названы м о л о д ы м и п л а т ф о р м а м и. Они возникли на фанерозойском складчатом основании.

В составе континентов различают:

– древние платформы;

– молодые платформы: эпибайкальские ( области байкальской складчатости ), эпипалеозойские (области каледонского и герцинского тектогенеза ), эпимезозойские ( области киммерийского тектогенеза ), кайнозойские (области альпийского тектогенеза ).

10 Континентальные платформы

10.1 Д р е в н и е континентальные платформы (кратоны ) – это ядра материков, они занимают больщую часть площади материков, слагаются типичной корой континентального типа мощностью от 35до 45 км. Литосфера в их пределах достигает мощности от 150 до 200 км. Обычно они обладают изометричной формой. Значительная часть этих платформ покрыта осадочным чехлом мощностью от 3,5 до 4 км., а в наиболее глубоких впадинах она достигает от 10до 13 км. В состав чехла могут входить платобазальты. Платформы – это наиболее устойчивые и спокойные части континентов. Древние платформы (кратоны) занимают 40 % площади древних платформ и являются своеобразными их ядрами. Такими платформами являются: в южном ряду Южно-Американская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая, Африканская. Промежуточное положение занимает Южно-Китайская. В северном ряду: Северо-Американская, Восточно – Европейская, Сибирская, Китайская. Древние платформы разделены орогенами, их передовыми прогибами или пологими надвигами на эти прогибы складчатых сооружений орогенов.

10.2 М о л о д ы е платформы (Рисунок А.9) занимают значительно меньшую площадь, в основании имеют не кристаллический гранитогнейсовый фундамент, а более молодое геосинклинальное складчатое основание. Это Западно – Сибирская, Средне- и Западно –Европейская, Патагонская. Фундамент этих платформ испытал слабый метаморфизм фации зеленых сланцев. В зонах гранитизации формируются « офиолитовые пояса». Итак, основание молодых платформ – это геосинклинальные складчатые горные породы, пережившие в прошлом орогенез, дислоцированность и денудацию. В зависимости от возраста завершающей складчатости подразделяются на эпикаледонские, эпигерцинские и эпикиммерийские. Так, Западно – Сибирская молодая платформа и Восточно-Австралийская платформы являются частично эпикаледонскими и частично эпигерцинскими; платформенная арктическая окраина Восточной Сибири – эпикиммерийской.

Эпибайкальская платформа с верхнепротерозойским складчатым основанием – Тимано – Печерская. Осадочный чехол молодых платформ имеет юрскомел-четвертичный возраст. На эпикаледонских платформах чехол начинается с верхнего девона, на эпигерцинских – с верхней перми.Чехол молодых платформ сложен в основном молассовыми и молассоидными отложениями. Редко, но встречаются выступы фундамента в окружении пород молодого чехла, которые называют «окнами». Пример – Казахский щит, лежащий между Западно – Сибирской и Севро – Туранской молодыми платформами. В пределах подвижных поясов существуют и впадины, где сохранились реликты океанической коры подвижных поясов (консолидорованной коры) Пример – южная часть Каспийского моря, где впадина – это реликт океана Тетис, впадины Баренцева, Карского морей, впадина Мексиканского залива. На молодых платформах в чехле дислоцированность пород более высокая, чем в чехле древних, где большая роль принадлежит разломам, часто складчатые структуры молодых платформ повторяют структуры складчатого фундамента.

11 Структурные элементы поверхности фундамента и осадочного чехла платформ

В пределах древних платформ выделяются две крупные структуры: щ и т ы и п л и т ы ( осадочный чехол ).

11.1 Щ и т ы – это территории в несколько тысяч километров в поперечнике. На протяжении всей своей истории геологического развития это блоки земной коры, испытывавшие только поднятия и денудацию. Некоторые щиты покрывались мелким морем, но на очень короткое время. Канадский щит в силуре и девоне, Балтийский щит в кембрии-силуре, Алданский в кембрии. Более мелкие такие блоки, покрывавшиеся морем на более длительное время, называют массивами, например Анабарский, Украинский и другие. В пределах плит выделяются структуры второго порядка – антеклизы, синеклизы, авлакогены.

11.2 А н т е к л и з ы – это крупные и пологие погребенные структуры фундамента в сотни километров в поперечнике. Естественно, глубина залегания фундамента и мощность осадочного чехла в сводовых частях меньше, чем на крыльях (обычно от 1до 2 км.). Чехол сложен сугубо осадочными породами мелководного или континентального происхождения. Очень много перерывов в осадконакоплении. Иногда в центре антеклиз фрагментарно выходят к поверхности породы кристаллического фундамента ( Воронежская антеклиза, Оленекская антеклиза, Северо-Американские антеклизы).

11.3 С и н е к л и з ы – крупные пологие, почти плоские впадины с глубиной залегания фундамента от 3 до 5 км. и наиболее полным глубоководным разрезом осадочного чехла. Угол наклона слоев в антеклизах и синеклизах от 1 до 2 градуса. Типичными примерами синеклиз являются: Московская, Прикаспийская, Амударьинская, Конго, Таудени в Африке. Существуют два типа синеклиз. Первый из них характеризуется очень большой мощностью осадочного чехла – до 25 км., лежащего непосредственно на кристаллическом фундаменте. Второй тип – это трапповые синеклизы, примеры: Тунгусская на Сибирской платформе, Деканская в Индостане, Кару в Южной Африке, Параны в южной Америке. В их разрезе залегает мощная толща платобазальтов.

На всех платформах земного шара распространены особые отрицательные структуры – авлакогены.

11.4 А в л а к о г е н ы – это четко линейные грабен – прогибы, протягивающиеся на многие сотни километров при ширине в десятки километров, ограниченные разломами ( сбросами) и выполненные мощными толщами осадков, а нередко и вулканитами, среди которых особенно характерны базальты повышенной щелочности. Среди осадков типичны соленосные и пелалические угленосные формации. Глубина залегания фундамента в таких структурах достигает от 10 до 12 км. Астеносфера в таких зонах испытывает подъем. Такое строение характерно для континентальных рифтов (палеорифтов). Эти палеорифты могут изучаться только с помощью глубокого бурения и сейсморазведки. В более поверхностных структурах авлакогены могут быть выражены двояко: либо развитыми над ними синеклизами, либо зонами складчатости чехла. В этом случае образуются простые валы (например Вятский вал над КировскоКазанском авлакогеном) или сложные валы, состоящие из нескольких параллельных цепочек поднятий, в третьих – настоящие складчатые зоны сложного строения с надвиговыми структурами. Произошла тектоническая инверсия и авлакоген, структура отрицательная, стала структурой положительной, называемой п л а к а н т и к л и н а л ь ю.

12 Внутреннее строение фундамента древних платформ

Основная роль в сложении фундамента древних платформ принадлежит архейским и нижнепротерозойским комплексам. Фундамент имеет крупноблоковое строение. Так, в пределах Балтийского щита Русской платформы выделяется пять главных блоков, столько же блоков выделяется на Украинском щите, в пределах Канадского щита – шесть блоков и т.п. В пределах древнего фундамента, в архее выделяются два структурных элемента: гранит – зеленокаменные области и гранулито – гнейсовые пояса. Первые слагают целые блоки в сотни километров в поперечнике. В них часто прослеживаются линейные полосы зеленокаменных поясов, сложенных слабометаморфизованными зеленокаменно – измененными вулканитами основного состава и частично осадочными породами. Мощность осадочно – вулканогенных поясов может составлять от 10 до 15 км. Эти пояса имеют трехчленное строение. Нижняя их часть сложена толеитовыми базальтами и ультраосновными лавами. Возраст зеленокаменных поясов – 3,5 – 2,5 млрд. лет. Заложение зеленокаменных поясов происходило в раннем протерозое в результате рифтообразований в их основании – в «серых гнейсах» архея, гранитогнейсах тоналитового состава.