ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ
Наиболее крупными структурными элементами земной коры
являются континенты и океаны, характеризующиеся различным
строением земной коры. Отсюда ясно, что не все пространство, занятое
водами океана, представляет собой в геофизическом смысле океанскую
структуру, так как обширные шельфовые области, например в Северном
Ледовитом океане, обладают континентальной корой. Различия между
этими двумя крупнейшими структурными элементами не ограничиваются
типом земной коры, а прослеживаются и глубже, в верхнюю мантию,
которая под континентами построена иначе, чем под океанами, и эти
различия охватывают всю литосферу, а местами и тектоносферу, т.е.
прослеживаются до глубин примерно в 700 км.
1
В пределах океанов и континентов выделяются менее крупные
структурные элементы. Как в пределах континентов, так и в пределах
океанов выделяются подвижные пояса и относительно устойчивые
площади земной коры.
Во-первых, это стабильные структуры — платформы, которые
могут быть как в океанах, так и на континентах. Они характеризуются, как
правило, выровненным, спокойным рельефом, которому соответствует
такое же положение поверхности Мохоровичича на глубине, только под
континентальными платформами она находится на глубинах 30—50 км, а
под океанами 5—8 км, так как океанская кора гораздо тоньше
континентальной.
Океанские платформы — значительные площади ложа океана —
обширные абиссальные(греч. «абиссос» — бездна) равнины глубиной 4—6
км
В океанах, как структурных элементах, выделяются подвижные
пояса, к которым относятся срединно-океанские хребты и активные
окраины Тихого океана с развитыми окраинными морями (Охотское,
Японское и др.), островными дугами (Курильские, Японские и др.) и
глубоководными желобами (глубиной 8—10 км и более).
Срединно-океинские подвижные пояса, представленные срединноокеанскими хребтами с рифтовыми зонами в их осевой части, пересечены
трансформными разломами и являютя в настоящее время зонами
спрединга, т.е. расширения океанского дна и наращивания
новообразованной океанской коры.
На континентах как структурных элементах высшего ранга
выделяются стабильные области — платформы и эпиплатформенные
2
орогенные пояса, сформировавшиеся в неоген—четвертичное время в
устойчивых структурных элементах земной коры после периода
платформенного развития. К таким поясам можно отнести современные
горные сооружения Тянь-Шаня, Алтая, Саян, Западного и Восточного
Забайкалья, Восточную Африку и др.
Подвижные структуры континентов: подвижные геосинклинальные
пояса, подвергнувшиеся складчатости и орогенезу в альпийскую эпоху,
также в неоген-четвертичное время, составляют эпигеосинклинальные
орогенные пояса. К подвижным поясам относятся молодые горные
сооружения, такие, как Альпы, Кавказ, Гималаи, Анды, Камчатка и
др.
На территории некоторых континентов, в зоне перехода континентокеан (в геофизическом смысле) находятся окраинно-континентальные, по
терминологии В.Е. Хаина, подвижные геосинклинальные пояса,
представляющие собой сложное сочетание окраинных морей, островных
дуг и глубоководных желобов. Это пояса высокой современной
тектонической активности, контрастности движений, сейсмичности и
вулканизма.
Материковые структурыне не ограничиваются только континентами,
в ряде случаев они протягиваются в океан, образуя так называемую
подводную окраину материков, состоящую из шельфа, глубиной до 200 м,
континентального склона с подножьем до глубин 2500—3000 м.
Концепцию гкосинклиналей сформулировал в целом Дж. Холл,
показав, что горно-складчатые структуры возникли на месте прогибов,
ранее выполнявшихся разнообразными морскими отложениями.
В силу того, что общая форма этих прогибов была синклинальной, а
масштабы прогибов очень большими, их и назвали геосинклиналями.
Древние платформы являются устойчивыми глыбами земной коры,
сформировавшимися в позднем архее или раннем протерозое. Их
отличительная черта — двухэтажность строения. Нижний этаж, или
фундамент сложен складчатыми, глубоко метаморфизованными толщами
пород, прорванными гранитными интрузивами, с широким развитием
гнейсовых и гранитогнейсовых куполов или овалов — специфической
формой
метаморфогенной
складчатости.
Фундамент
платформ
формировался в течение длительного времени в архее и раннем протерозое
и впоследствии подвергся очень сильному размыву и денудации, в
результате которых вскрылись породы, залегавшие раньше на большой
глубине. Площадь древних платформ на материках приближается к 40 %.
3
Складчатые области и системы либо надвинуты на платформы, либо
граничат с ними через передовые прогибы, на которые в свою очередь
надвинуты складчатые орогены.
Верхний этаж платформ представлен чехлом, или покровом, полого
залегающих с резким угловым несогласием на фундаменте
неметаморфизованных отложений — морских, континентальных и
вулканогенных. Поверхность между чехлом и фундаментом отражает
самое важное структурное несогласие в пределах платформ. Строение
платформенного чехла оказывается сложным и на многих платформах на
ранних стадиях его образования возникают грабены, грабенообразные
прогибы — авлакогены (от греч. «авлос» — борозда, ров; «ген» —
рожденный, т.е. рожденные рвом), как их впервые назвал Н.С. Шатский.
Среди наиболее крупных структурных элементов платформ
выделяются щиты и плиты.
Щит — это выступ на поверхность фундамента платформы, который
на протяжении всего платформенного этапа развития испытывал
тенденцию к поднятию. Плита — часть платформы, перекрытая чехлом
отложений и обладающая тенденцией к прогибанию. В пределах плит
различаются более мелкие структурные элементы. В первую очередь это
синеклизы —обширные плоские впадины, под которыми фундамент
прогнут, и антеклизы — пологие своды с поднятым фундаментом и
относительно утоненным чехлом.
По краям платформ, там, где они граничат со складчатыми поясами,
часто образуются глубокие впадины, называемые перикратонными (т.е. на
краю кратона, или платформы). Нередко антеклизы и синеклизы
осложнены второстепенными структурами меньших размеров: сводами,
впадинами, валами. Платформенные структуры очень пологие и в
большинстве случаев непосредственно измерить наклоны их крыльев
невозможно.
Состав отложений платформенного чехла разнообразный, но чаще
всего преобладают осадочные породы — морские и континентальные,
образующие выдержанные пласты и толщи на большой площади.
Платформенный чехол в процессе формирования неоднократно
претерпевал перестройку структурного плана, приуроченную к рубежам
крупных
геотектонических циклов:
байкальского, каледонского,
герцинского, альпийского и др. Участки платформ, испытывавшие
максимальные погружения, как правило, примыкают к той пограничной с
платформой подвижной области или системе, которая в это время активно
развивалась.
4
Для
платформ
характерен
и
специфический
магматизм,
проявляющийся в моменты их тектономагматической активизации.
Наиболее типична трапповая формация, объединяющая вулканические
продукты — лавы и туфы и интрузивы, сложенные толеитовыми
базальтами континентального типа с несколько повышенным по
отношению к океанским содержанием оксида калия, но все же не
превышающим 1— 1,5%. Объем продуктов трапповой формации может
достигать 1—2 млн. км3 , как, например, на Сибирской платформе. Очень
важное значение имеет щелочно-ультраосновная (кимберлитовая)
формация, содержащая алмазы в продуктах трубок взрыва (Сибирская
платформа, Южная Африка).
Кроме древних платформ выделяют и молодые, хотя чаще их
называют плитами, сформировавшимися либо на байкальском,
каледонском или герцинском фундаменте, отличающемся большей
дислоцированностью чехла, меньшей степенью метаморфизма пород
фундамента и значительной унаследованностью структур чехла от
структур фундамента. Примерами таких платформ (плит) являются:
эпибайкальская
Тимано-Печорская,
эпигерцинская
Скифская,
эпипалеозойская Западно-Сибирская и др.
Такова общая идея геосинклинального цикла развития.
В развитии геосинклинальных подвижных поясов, областей и систем
в самом обобщенном виде выделяются два основных этапа: собственно
геосинклинальный и орогенный. В первом из них различаются две главные
стадии: раннегеосинклинальная и позднегеосинклинальная. В последнее
время наметилось выделение еще и предгеосинклинальной стадии,
отвечающей формированию системы пологих впадин, сменяющихся
раскалыванием континента и образованием рифтов, сопровождаемых
накоплением грубообломочных отложений засчет размыва плечей рифтов,
щелочным — основным и щелочным — ультраосновным магматизмом.
Орогенный этап сменяет позднегеосинклинальную стадию и, как
правило (но не всегда), тоже состоит из ранне- и позднеорогенной стадий.
На первой из них темп поднятия орогена еще невелик, он слабо расчленен
и в заложившихся перед его фронтом передовых прогибах накапливаются
тонкообломочные породы — тонкие молассы, часто сосуществующие в
зависимости от климатических условий с соленосными и угленосными
толщами. В позднюю стадию горное сооружение растет быстрее, оно
расширяется, передовые прогибы как бы «накатываются», смещаются в
сторону платформ и заполняются грубообломочной молассой. В самих
горных сооружениях возникают межгорные впадины, нередко
5
развивающиеся на срединных массивах. Для орогенного этапа очень
характерен
наземный
вулканизм
с
формированием
крупных
стратовулканов
и
вулканотектонических
впадин,
выполненных
игнимбритами.
Последовательность
событий
в
развитии
подвижного
геосинклинального пояса следует понимать только как некую самую
общую
картину.
В
действительности,
практически
каждая
геосинклинальная область и система обладают индивидуальными чертами,
одни этапы и стадии в них «смазаны», другие, наоборот, проявлены ярче.
После сказанного целесообразно вернуться к современным
структурным элементам земной коры. Как мы убедились, в настоящее
время на земном шаре выделяются континенты, океаны и переходные зоны
между ними. По существу, вся история геологического развития и сводится
к взаимодействию между этими структурными элементами. Континенты
меняли свои очертания, размеры, форму и местоположение. Океаны то
возникали, то исчезали.
Переходные зоны также не оставались фиксированными ни во
времени, ни в пространстве.
То, что раньше называли геосинклиналями, как раз и представляют
собой переходные, очень сложные зоны вместе с океанами или их частями.
Именно на их месте и возникли те складчатые или горно-складчатые пояса,
которые мы наблюдаем в настоящее время на континентах.