| 1 |
Новым крупным шагом вперед в тектонической картографии явилось издание в 1988г Геодинамической карты СССР в масштабе 1:2500000 под редакцией ЛП Зоненшайна и ЛМ Натапова — первой в мировой практике Эта карта целиком основана на концепции тектоники плит На ней четко показаны древние и современные сутуры — границы плит, а внутри плит в пределах складчатых областей цветом выделены комплексы пород, сформированные в различных геодинамических обстановках например, шельфовые, склоновые, островодужные и тп Их возраст отмечен оттенками цветов и индексами В некоторых складчатых областях — на Северо-Востоке и Дальнем Востоке — специальными штриховками показаны террейны Платформенные чехлы дифференцированы слабо Отметим еще, что в последние годы наряду с общими тектоническими картами появилось большое число специальных карт Таким образом, тектоническое картографирование прошло большой путь и достигло значительных успехов, в особенности в нашей стране У нас изданы и первые руководства по тектонической картографии — ТН Спижарского 1973, БП Бархатова 1979 ЮА Косыгина и ВЛ Кулындышева 1981 Определились и основные типы тектонических карт 162 Тектонические карты, задачи и методы их составления Тектонические карты могут быть разделены прежде всего на общие и специальные Те и другие в свою очередь подразделяются на глобальные, обзорные и региональные Глобальные карты изображают строение всей поверхности Земли, всей земной коры как континентов, так и океанов Их масштаб от 1:15000000 до 1:45000000. |
| 2 |
Обзорные карты — это карты отдельных континентов и океанов и крупных стран СССР США Канады КНР Индии; они издаются в масштабе от 1:5млн до 1:2.5млн Региональные карты — карты отдельных регионов — платформ, складчатых систем Урал Алтай Кавказ и тп, стран Франция Италия Польша и тп Масштаб таких карт обычно от 1:1.5млн до 1:500тыс Вопрос о целесообразности составления более крупномасштабных тектонических карт является спорным Специальные тектонические карты подразделяются в зависимости от их основного назначения: палеотектонические, неотектонические, фундамента платформ и др Как указывалось выше, современные тектонические карты полностью основываются на принципах тектоники плит и являются одновременно геодинамическими картами, поскольку в них первостепенное значение придается картированию геодинамических обстановок наряду с сохранением исторического принципа При этом некоторые составители таких карт, в частности главные редакторы Геодинамической карты СССР, отдают полный приоритет геодинамическим обстановкам, показывая их цветом и обозначая возраст лишь оттенками цвета Другие авторы, в их числе составители новых изданий тектонических карт Европы, Африки и Северной Америки, сохраняют цвета для выделения образовании различного возраста, а геодинамические обстановки, отвечающие этим образованиям, стремятся показать различным крапом и оттенками цветов Естественно, что подход к изображению тектоники ложа океанов и континентов должен быть различен и их выделение является первой задачей тектонического районирования Особого подхода требует и изображение переходных от континентов к океанам областей — пассивных континентальных окраин, внутренних и окраинных морей В отношении океанов общепринятым является расчленение их ложа по возрасту кровли второго, базальтового, слоя — подошвы осадочного чехла с использованием линейных магнитных аномалий и данных глубоководного бурения Возможны три варианта такого подразделения: 1) выделение равновеликих интервалов, скажем по 20 млн лет каждый; преимущество способа в том, что по ширине соответствующих полос можно сразу судить об изменениях скорости спрединга; 2) разделение коры по наиболее отчетливо выраженным и хорошо прослеживаемым магнитным аномалиям; 3) проведение границ в соответствии с возрастным тектоническим подразделением складчатых систем континентов Наиболее предпочтительно сочетание второго и третьего способов, приводящее к сопоставимости событий на континенте и в океане В океанах особенно важным представляется проведение современных и отмерших осей спрединга и трансформных разломов Кроме того, должны быть выделены внутриплитные поднятия, возраст которых должен быть показан в соответствии со временем прекращения вулканической активности В пределах континентов важнейшей задачей является выделение структур (швов) между литосферными плитами В обнаженных складчатых системах это делается на основе геологических критериев, уже упоминавшихся в гл 9, а под платформенным чехлом — преимущественно по геофизическим данным, с учетом данных бурения Следующая задача — расчленение складчатых комплексов по возрасту главных деформаций, те по эпохам и фазам складчатости Детальность такого расчленения зависит от масштаба карты и, как указывалось выше, желательна сопоставимость с подразделениями океанской коры Так, одна из подобных границ может быть проведена вдоль границы эоцен—олигоцен, которой в океане соответствует аномалия 13 с возрастом 35млн лет Не менее ответственной и, пожалуй, наиболее сложной задачей, решаемой параллельно и в связи с предыдущей, следует считать определение геодинамической обстановки образования каждого из выделенных геохронологических интервалов. |
| 3 |
Делается это на основе анализа отвечающих им литодинамических комплексов, охарактеризованных в гл 10-14 Примерами геодинамических обстановок подвижных поясов служат обстановки островных дуг (вулканических и невулканических), окраинных морей, пред- меж- и тыльнодуговых прогибов, глубоководных желобов Среди раннедокембрийских образований требуют специальных обозначений зеленокаменные и гранулит-гнейсовые пояса Определенные трудности возникают при изображении на геодинамических и вообще тектонических картах внутриконтинентальных эпиплатформенных орогенов Связаны они с необходимостью показать, с одной стороны, возраст первичных деформаций, в основном создавших их внутреннюю складчато-надвнговую, а нередко и сдвиговую структуру, и, с другой стороны, эффект вторичных деформаций, наложенных обычно на неотектоническом этапе, по отношению к этой структуре Если последние носят характер сводового или сводово-глыбового воздымания, оно может быть показано оконтуриванием поднятий ярко-оранжевой полоской Если позднейшие деформации носили складчато-надвиговый характер, можно использовать штриховку того же цвета Большое место в пределах континентальных частей тектонических геодинамических карт принадлежит платформенным чехлам разного возраста С практической точки зрения важно прежде всего отразить на картах мощность платформенного чехла и соответственно глубину залегания фундамента Обычно это достигается, помимо проведения изолиний, использованием оттенков цвета, присвоенного чехлам определенного возрастного диапазона, — фанерозойского на древних платформах, мезозойско-кайнозойского на молодых Но такое грубое возрастное расчленение фанерозойского чехла обычно оказывается недостаточным; более дробное может быть достигнуто использованием более широкой гаммы цветов либо проведением контуров распространения отдельных комплексов чехла Необходимо выделять протоплатформенные чехлы ранне- и среднепротерозойского возраста В основании платформенных чехлов обычно обнаруживаются погребенные, врезанные в фундамент ранние авлакогены, на древних платформах заполненные рифейскими отложениями Должны быть показаны особыми знаками их разломное ограничение и выполнение (крапом) Показ расчленения самого фундамента на блоки, отвечающие раннепротерозойским микроплитам, достигается уже трассированием погребенных сутур между последними При наличии достаточного материала могут быть даны специальные врезки более мелкого масштаба, чем масштаб самой карты На шельфы континентальных окраин и ложе мелководных внутренних морей может быть распространена легенда, принятая для континентов, но с использованием более бледных оттенков тех же цветов В том случае, если возраст фундамента неизвестен, приходится прибегать к специальным обозначениям Континентальные склоны, подножия и ложе глубоководных окраинных и внутренних морей должны быть изображены так, чтобы отразить возраст консолидированной коры океанского или субокеанского типа, мощность и возраст осадочного чехла Для этого используется полосатая раскраска Проявления магматизма привязывают к геодинамическим обстановкам Соответственно различают: внутриплитный магматизм, континентальный платобазальты, дифференцированные интрузии, в том числе граниты-рапакиви и анорогенные гранитоиды, щелочные базальты, ультраосновные — щелочные плутоны или океанский щелочные базальты, их дифференциаты и комагматичные плутоны. |
| 4 |
Магматизм конвергентных границ плит известковощелочной и субщелочной островодужный, вулканиты и гранитоиды краевых вулканоплутонических поясов, коллизионные гранитоиды Особого показа заслуживают офиолиты, встречающиеся либо в виде обдуцированных пластин, либо в виде меланжа Региональный метаморфизм может быть отображен цветным крапом При этом обязательным надо считать показ метаморфизма гранулитовой и амфиболитовой ступеней, а зеленосланцевый, ввиду его широкой распространенности, может найти свое изображение лишь на относительно крупномасштабных картах Внемасштабным знаком, чаще всего цветными полосами, приходится показывать, как правило, узкие зоны метаморфизма высокого давления — низкой температуры Метаморфические комплексы часто подвергаются переработке, причем нередко многократной, что создает определенные трудности Для показа переработки приходится использовать штриховку, цвет которой должен отвечать возрасту переработки, а если она проявилась неоднократно, то последнему значительному ее проявлению, игнорируя промежуточные Слабую переработку удается показывать только на крупномасштабных картах Структурные обозначения геодинамических карт, в принципе, не должны сильно отличаться от таковых более традиционных карт То же касается вулканов, действующих и потухших, гийотов и тп Больше следует подчеркивать шарьяжную структуру складчатых сооружений, типа Альп, Скандинавских каледонид, Южного Тянь-Шаня или Восточного Саяна; с выделением, во-первых, тектонических покровов сорванного с фундамента осадочного чехла, далее покровов самого этого фундамента, те верхней, гранитогнейсовой консолидированной континентальной коры, а в редких случаях и гранулитовой нижней коры и, наконец, офиолитовых покровов, затрагивающих всю былую океанского типа кору, а местами и верхи мантии Сделано это может быть с помощью различных цветов для фронтов шарьяжей Особого внимания заслуживают и сдвиги, а также связанные с ними сдвигово-раздвиговые (pull-apart) впадины 163 Специальные тектонические карты К специальным (специализированным) тектоническим картам относятся карты, которые либо отображают один какой-то аспект тектонического строения или развития региона, либо один какой-то этап или момент его тектонической эволюции В принципе, число типов таких карт может быть очень велико, и мы остановимся здесь лишь на наиболее важных и распространенных К ним относят структурные (структурно-тектонические) карты с изображением структуры в стратоизогипсах или линий осей складок и разломов Выше уже упоминалось, что тектоническая карта США (1944) представляла собой фактически карту этого типа Подобные карты служат для характеристики внутренней структуры нефтегазоносных, угольных, соленосных, железорудных бассейнов Далее, к числу специальных тектонических карт принадлежат карты со снятым осадочным чехлом; составляемые в первую очередь для платформ, а также и внешних зон геосинклиналей, развивающихся на той же континентальной коре К этому типу карт относятся Карта фундамента территории СССР 1974, к нему можно отнести и карты Северной Евразии, Урала, Северо-Востока СССР, Казахстана, районирование в которых произведено по времени становления континентальной коры, точнее ее гранитно-метаморфического слоя В последнее время получают распространение тектонические карты, составленные на основе или с широким использованием данных съемок из космоса; это космотектонические карты На некоторых из них использована вся космическая информация, как, например, на Космотектонической карте СССР, подготовленной объединением Аэрогеология. |
| 5 |
На других часть этой информации, например, на Карте разломной тектоники 1978 или на Карте кольцевых структур 1982 Для многих регионов опубликованы карты трещиноватости, составленные по космоснимкам с американского спутника Лэндсат Особая категория специальных тектонических карт — палеотектонические карты Их необходимость вытекает из того, что на общих тектонических картах не удается раскрыть с достаточной детальностью тектоническую историю региона На палеотектонических картах это делается одним из двух способов: эти карты составляются либо для последовательных этапов развития региона — поинтервальные карты, либо для отдельных, обычно переломных моментов его истории моментальные карты Поинтервальные карты стали публиковаться начиная с 60х годов: карты в масштабе 1 7.5м Атласа литолого-палеогеографических карт ссср 1957—1968, затем палеотектонические карты в масштабе 1 5м и палеотектонические карты США для отдельных систем; однако последние являются палеотектоническими лишь по названию, они ближе по легенде к нашим литолого-палеогеографическим Эти первые палеотектонические карты были составлены с фиксистских позиций и с учетом, по существу, лишь вертикальных движений Основой палеотектонического районирования служило распределение осадочных и вулканогенных формаций и их мощностей, проявления интрузивного магматизма разного состава и складчатых деформаций Эти палеотектонические карты сохраняют свое значение для платформенных территорий, но явно не отвечают действительности на площади подвижных поясов, поскольку теперь известно, что последние являлись ареной значительных горизонтальных перемещений С возрождением мобилизма и появлением концепции тектоники плит стали создаваться палеотектонические карты, вернее, схемы совершенно иного стиля, с применением палинспастических реконструкций Такие реконструкции в глобальном масштабе производятся на основе палеомагнитных данных, а для последних 160млн лет также данных по линейным магнитным аномалиям, океанского ложа и трансформным разломам, которые дают возможность определить положение полюсов раскрытия, направление и скорость относительного перемещения литосферных плит Эти данные закладываются в программы ЭВМ, что позволяет графически воспроизвести относительное положение континентов в любой момент времени см, например, схемы в книге Зоненшайна и Савостина Введение в геодинамику Для более ранних эпох подобная точность недостижима и построения носят все более схематический характер Как для глобальных, так и особенно для региональных мобилистских реконструкций большое значение имеют признаки, указывающие на положение границ и характер взаимных перемещений литосферных плит Очень важно установить тип континентальных окраин пассивный или активный, активный западно-тихоокеанского или андского типа, а также положение, направление и, по возможности, угол наклона палеозон субдукции Выходы таких зон на поверхность трассируются по зонам серпентинитового меланжа и глаукофанового метаморфизма, а направление и угол их наклона по расстоянию до сопряженных вулканических дуг и поясов метаморфизма умеренного или низкого давления; по направленности изменения химического состава вулканитов и гранитоидов Интенсивно смятые, изоклинально-чешуйчатые толщи флишевых, вулканогенно-обломочных отложений, особенно с участием офиолитов, интерпретируются как древние аккреционные призмы, а несогласно перекрывающие их обломочные, карбонатно-обломочные отложения — как образования преддуговых или тыльнодуговых прогибов. |
| 6 |
Вулканоплутонические пояса служат показателями окраин андского типа, континентальные обломочные формации и эвапориты — пассивных окраин на рифтогенной стадии их развития Флишевые, сланцево-граувакковые и кремнисто-сланцевые толщи указывают на условия континентального склона и подножия; барьерные рифы — на перегиб от склона к шельфу, мелководно-морские карбонатные и песчано-глинистые осадки малой или умеренной мощности — на обстановку шельфа на зрелой стадии развития пассивной окраины Молассы намечают положение передовых и межгорных прогибов и, косвенно, горных сооружений Использование всех этих признаков — формационно-динамических (литодинамических) комплексов дает возможность наметить границы континентов и океанов, выявить характер этих границ и положение отдельных элементов зон перехода, в частности шельфов, склонов и подножий, окраинных морей, островных дуг; вулканических и невулканических, преддуговых и тыльнодуговых прогибов, глубоководных желобов, а также горных сооружений, передовых и межгорных прогибов в пределах континентов Важны также показатели внутриплитной тектоники — проявления щелочно-базальтоидного магматизма — свидетели континентального рифтогенеза, а в океанах — образований внутриплитных поднятий характерны рифовые надстройки, линейное накопление обломочных и эвапоритовых толщ, также указывающее на континентальный рифтогенез, трапповые поля, кимберлиты, карбонатиты — признаки активизации Хорошими примерами мобилистских палеотектонических реконструкций могут служить реконструкции Парфенова для Северо-Востока и Гатинского для Юго-Востока Азии Логическим продолжением палеотектонических карт являются неотектонические карты, составляемые как для всего неотектонического этапа олигоцен—квартер, так и для отдельных его отрезков Карты новейшей тектоники масштаба 1 5м, составленные под руководством Николаева и Шульца и изданные в 1960 и 1982гг, как и палеотектонические карты этого периода, показывают в основном проявление вертикальных движений и поэтому, как и последние, сохраняют свое значение лишь для платформ Очевидно, что более современные карты должны строиться на палинспастической основе и на основе принципов, изложенных выше для палеогеодинамических реконструкций, но, разумеется, с учетом и вертикальных движений, реконструируемых по мощности осадочных и подводно-вулканогенных толщ Это касается и карт для доолигоценовых геологических эпох Завершением серии палео- и неотектонических карт или, напротив, их отправным пунктом должно являться составление карт современной тектоники актуотектоники В настоящее время нам известны два типа таких карт: один из них — это карты современных вертикальных движений например, карта Восточной Европы, другой, отражающий исключительно горизонтальные движения, — это карты схемы так называемой мгновенной кинематики плит; на них показываются современные границы плит и векторами — направление их смещения и скорости в смгод Первая такая карта была опубликована Пишоном еще в 1968г за ней последовали карты Минстера Джордана и др 1974 Ушакова 1977 и наконец Метса и др, так называемая модель нувел Совершенно очевидна необходимость составления таких карт, на которых одновременно отображались бы и горизонтальные и вертикальные движения ГЛАВА 17 ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ 171 Основные этапы развития земной коры Образование планеты Земля и наиболее ранний, догеологический, этап ее развития 4,6—4,0млрд лет назад. |
| 7 |
В настоящее время почти единодушно признается, что наша планета вместе с Солнцем и другими планетами образовалась из газопылевого облака, включавшего и довольно крупные обломки, под влиянием импульса, связанного со вспышкой Сверхновой звезды: в составе тел Солнечной системы есть тяжелые элементы которые не могли синтезироваться в термодинамических условиях самой Солнечной системы и появились благодаря нуклеосинтезу во время вспышки Сверхновой Кроме того, эта вспышка должна была породить гравитационную волну, которая непосредственно способствовала сжатию газопылевого облака и началу конденсации составлявшего его рассеянного материала Формирование планеты Земля путем аккреции составивших ее частиц — планетезималей — должно было протекать очень быстро, в течение сотни миллионов лет Существуют разные мнения по вопросу о том, являлась ли эта аккреция гомогенной, те не сопровождалась разделением исходного материала по составу, или гетерогенной, с образованием сначала железного ядра из материала типа железных метеоритов Наиболее вероятной, по общим соображениям, представляется промежуточная точка зрения — первоначально образовалось лишь внутреннее ядро, а внешнее возникло уже позднее, в ходе глубинной дифференциации мантийного материала на железо, вероятно, с примесью никеля, стекающее в ядро, и силикаты, поднимающиеся в мантию Слой Д" на границе ядра и мантии может представлять современную зону такого разделения Эта дифференциация, постепенно замедляясь, может продолжаться и до настоящего времени, сопровождаясь выделением тепла Как бы то ни было, в эпоху 3,5млрд лет назад внешнее ядро Земли уже должно было существовать и было расплавленным, ибо с этого времени породы земной коры обнаруживают остаточную намагниченность Вместе с тем имеются серьезные основания полагать, что рост внутреннего ядра за счет внешнего также продолжался в дальнейшем, особенно начиная с границы архей — протерозой Земля уже в процессе аккреции должна была существенно разогреться вследствие соударения слагавших ее планетезималей и особенно выделения ядра, хотя бы только внешнего Этому еще дополнительно способствовали начавшийся распад естественнорадиоактивных элементов, первоначальный запас которых был значительным, причем отдельные изотопы и некоторые другие) вскоре вымерли, продолжавшаяся дифференциация мантийного вещества и, наконец, твердые приливы, вызываемые гравитационным притяжением еще близко расположенной Луны Луна должна была возникнуть ненамного позже рождения Земли, как об этом свидетельствует возраст ее древнейших пород — 4,4млрд лет В отношении происхождения Луны наиболее популярна теперь гипотеза, согласно которой она образовалась из материала, выброшенного за предел Роша при ударе, вызванном падением на Землю крупного астероида, по размеру близкого Марсу 1 Предел Роша — воображаемая сфера вокруг Земли, за пределами которой земное притяжение уже не в состоянии вернуть частицы на Землю Разогрев Земли на самой ранней стадии ее развития мог вызвать, по убеждению многих специалистов, плавление не только внешнего ядра, но и более поверхностных частей планеты, вплоть до возникновения так называемого магматического океана По другой версии, наиболее поверхностная часть твердой Земли не была расплавлена, но расплавленная зона — прототип астеносферы — возникла на небольшой глубине Так или иначе, это создавало условия для выплавления из мантии первичной коры основного состава. |
| 8 |
Породы этой коры нигде не обнаружены и, возможно, не сохранились, за исключением ксенолитов в более молодых образованиях Самые древние породы Земли имеют возраст 4,0—3,8млрд лет; они обнаружены на Украинском щите основные породы, возможно, в виде включений в несколько более молодых тоналитах, на Канадском щите провинция Слейв, в юго-западной Гренландии Но в Западной Австралии в кварцитах с возрастом около 3,5млрд лет открыты зерна циркона, датированные в 4,3—4,2млрд лет; это древнейшие минералы на Земле Так как цирконы характерны скорее для кислых пород, можно предполагать, что уже в эту отдаленную эпоху могли образоваться породы кислого состава Тем не менее аналогия с Луной, где древнейшие породы, как, впрочем, и более молодые, представлены базальтами и анортозитами, состав предполагаемых ксенолитов и общие петрологические соображения о том, что значительные количества кислых пород не могут быть продуктом прямого плавления мантии склоняют к мысли об основном, базальтовом, составе первичной коры Земли Важным фактором развития Земли на рассматриваемом этапе и несколько позднее, в интервале 4,2—3,8млрд лет — в основном по аналогии с Луной и ее морями, должна была быть еще метеоритная бомбардировка Если расплавленный слой находился на некоторой глубине под твердым слоем, наиболее крупные метеориты астероиды при падении могли пробивать этот слой и образовывать кратеры, заполнявшиеся базальтовой лавой Некоторые исследователи предполагают, что такие кратеры могли в унаследованном виде сохраниться в современной структуре коры Уже на данном этапе могла начать формироваться атмосфера Земли, что подтверждается изотопией благородных газов Предполагают, что начало этому процессу положило выделение газов при соударении планетезималей Но гидросферы еще не существовало, так как поверхность Земли если и не была расплавленной, то во всяком случае обладала достаточно высокой температурой Итак, уже на самом раннем этапе развития началось расслоение Земли на оболочки — ядро, внутреннее и, возможно, внешнее, мантию, кору и атмосферу Раннеархейский этап Формирование протоконтинентальной коры 4,0—3,5млрд лет Этот этап уже документирован породами соответствующего возраста, обнаруженными хотя и в отдельных небольших участках, но практически на всех континентах и на всех древних кратонах, в частности на Балтийском, Украинском и Алданском щитах Породы этого возраста, относимые у нас к катархею, а за рубежом к нижнему архею, представлены в основном гранитогнейсами тоналитового состава, нередко именуемыми просто серыми гнейсами и отличающимися преобладанием в составе щелочей натрия над калием Однако встречены и основные породы данного возраста и даже осадочные, образовавшиеся в водной среде, — таковы ставшие знаменитыми породы серии Исуа в юго-западной Гренландии с возрастом 3,8млрд лет Происхождение тоналитовых гранитогнейсов, представляющих кору, уже близкую, хотя и не тождественную, современной континентальной, — еще не решенная проблема Некоторые исследователи допускают ее выплавление непосредственно из мантии, учитывая, что в эту эпоху она была еще сильно насыщена флюидами, в том числе водой Другой возможный путь образования серых гнейсов — метасоматическая переработка первичной базальтовой коры теми же мантийными флюидами И третий путь — переплавление этой коры при участии тех же флюидов Этот последний процесс представляется наиболее вероятным Остается неясным, на какую площадь распространилось образование серогнейсового протосиаля и привело ли оно к возникновению сплошного слоя. |
| 9 |
Редкая встречаемость цирконов с возрастом более 3,5млрд лет в более молодых обломочных породах приводит к выводу, что скорее всего протоконтинентальная кора к началу архея выступала над поверхностью мелководного протоокеана отдельными островами Но эти острова, как мы увидим ниже, вполне могли послужить ядрами будущих материков Таким образом, на втором этапе своего развития Земля обогатилась еще двумя оболочками — протоконтинентальной корой и гидросферой Более того, обнаружение следов жизни в серии Исуа свидетельствует и о появлении биосферы Приповерхностный расплавленный слой заместился лишь частично подплавленной астеносферой, которая начиналась непосредственно под тонкой и еще пластичной корой Средне- и позднеархейский этап Возникновение собственно континентальной коры и становление первой Пангеи 3,5— 2,5млрд лет На этом этапе широкое развитие получили зеленокаменные пояса, характеристика которых была дана в гл13 В течение архея сменилось несколько генераций подобных поясов, которые закладывались по крайней мере в среднем архее предпочтительно на утоненной протоконтинентальной коре Последняя испытывала при этом дальнейшее утонение пластичный рифтинг и насыщалась основными и ультраосновными магматитами, что способствовало ее утяжелению и погружению Появление в позднем архее известково-щелочных вулканитов и нормальных гранитов свидетельствует о начале субдукции этой субокеанской коры под протоконтинентальную, те, по существу, о начале плитнотектонического мегаэтапа развития нашей планеты Зеленокаменные пояса последовательно причленялись к ядрам протоконтинентальной коры, которая на значительных площадях подверглась переплавлению с образованием уже калиевых гранитоидов В конечном счете этот процесс привел к созданию обширных гранит-зеленокаменных областей с настоящей континентальной корой, которые составили основу фундамента будущих древних платформ — кратонов Судя по тому, что низы этой коры испытывали метаморфизм гранулитовой фации, требующий не только высоких температур, но и высоких давлений, мощность коры достигла уже нормальных для современной континентальной коры значений порядка 30—35км По некоторым подсчетам, площадь, занимает архейской корой, составляет не менее 70% от общей площади современной континентальной коры Существуют серьезные основания считать, что к концу архея эта кора сформировала уже единый и крупный континентальный массив — суперконтинент Пангею На это указывает отсутствие унаследованности между архейскими и раннепротерозойскими подвижными поясами, наложенный характер последних и то обстоятельство, что в их основании обнаруживается все больше переработанной архейской коры По другим представлениям, механизм плитной тектоники начал проявляться уже в среднем и даже раннем архее Но если существовала эпиархейская Пангея, то должен был существовать и ее антипод — мировой океан Панталасса с базальтовой корой океанского типа Предпосылкой для образования Панталассы и для возникновения характерной для Земли диссимметрии — на одной стороне Пангея меньших размеров, на другой — Панталасса больших размеров — могло быть то самое падение на Землю астероида, которое привело к выбросу материала, создавшего Луну Эпиархейская Панталасса была, очевидно, менее глубокой, чем современный Мировой океан, но не за счет меньшего, чем в настоящее время, перепада отметок так как континентальная кора уже достигла близких к современным значений и, следовательно, контраст между ней и океанской корой был примерно такой же, а за счет меньшего объема воды. |
| 10 |
Впрочем, интенсивность флюидного потока из мантии, в том числе темп выделения воды в архее, должна была еще оставаться весьма высокой Главным итогом развития Земли в архее являлось, несомненно, становление зрелой континентальной коры с ее разделением на верхнюю и нижнюю разного состава, степени метаморфизма и разных реологических свойств Конвекция в мантии, судя по расположению зеленокаменных поясов, их отношению к серогнейсовым ядрам и последовательности развития, приняла более упорядочению форму по сравнению с предыдущими этапами, когда она была скорее хаотической Раннепротерозойский этап Распад первой Пангеи, обособление платформ и подвижных поясов Дальнейшее разрастание континентальной коры 2,5—1,7млрд лет К концу архея вследствие снижения теплового потока и охлаждения кора, по крайней мере в своей верхней части, стала достаточно жесткой и хрупкой для образования устойчивой сети трещин и разломов Об этом наиболее наглядно свидетельствуют рои даек основных магматитов, известные на ряде щитов древних платформ; крупнейныя из них — Великая дайка Зимбабве в Южной Африке Дробление привело в середине раннего протерозоя, между 2,2 и 1,9млрд лет назад, к распаду элиархейской Пангеи на большое число отдельных блоков, которые затем сохраняли устойчивое положение с поверхностью, близкой к уровню океана, о чем свидетельствует накопление осадочного чехла из мелководно-морских или континентальных отложений в пределах плоских впадин — протосинеклиз Среди осадочного чехла протоплатформ встречаются покровы платобазальтов и реже более кислых вулканитов Чехол этот нередко обнаруживает некоторый метаморфизм, близ разломов и интрузий он может достигать амфиболитовой фации В него местами внедрены гранитогнейсовые купола, образованные за счет ремобитизации архейского кристаллического фундамента Известны также расслоенные интрузии от ультраосновного и основного состава до кислого; некоторые из них достигают очень крупных размеров — Бушвельд в Южной Африке, Стиллуотер в Восточных Скалистых горах Северной Америки С ними и с дайками связаны руды хрома, никеля, кобальта, платины, меди, золота и др Дислокации протоплатформенного чехла выражены пологими складками и сбросами Появляются на протоплатформах и собственно рифтогенные структуры — протоавлакогены Они содержат такие же типы осадков, что и плоские протосинеклизы, но повышенной мощности и часто в сочетании с покровами и силлами основных и ультраосновных магматитов Такие протоавлакогены известны на Балтийском щите — Печенгский и Имандро-Варзугский на Кольском полуострове, а также на Канадском щите Между протоплатформенными блоками, имевшими полигональные, определенные разломами очертания, пролегли подвижные лояса, образованные за счет раздвига протоплатформ В одних из них возникли оси спрединга, что доказывается присутствием офиолитов, в других рифтогенез ограничился утонением и переработкой континентальной коры с ее превращением в субокеанскую Оба эти типа подвижных поясов, образованные в обстановке растяжения, становились зонами накопления мощных осадков и вулканитов, испытывая в дальнейшем интенсивное сжатие, складчато-надвиговые деформации с вергентностью в сторону протоплатформ, гранитизацию и региональный метаморфизм и превращаясь в складчатые системы Как указывалось в главе 12, их часто именуют протогеосинклиналями Протогеосинклинали обладают шириной в сотни, длиной в многие сотни и иногда более 1000км. |
| |
… |
Комментарии