Геология России

ГЕОЛОГИЯ РОССИИ

Принципы тектонического районирования

На территории России и в других районах Земного шара выделяется большое число тектонических областей и зон, каждая из которых отличается специфическими особенностями строения. Эта специфика выражается в степени метаморфизма горных пород, в характере проявления вулканизма, в интенсивности дислоцированности пластов, в различном стратиграфическом объёме геологических образований, входящих в состав фундамента и осадочного чехла. С учётом их особенностей и производят тектоническое районирование регионов.

Под тектоническим районированием следует понимать выделение разномасштабных участков литосферы на основе различий в их историко-геологическом развитии, структурно-морфологических особенностях, структурно-вещественном составе или других признаков.

Ю.А. Косыгин считает тектоническое районирование основным приёмом анализа и распознавания геологических объектов. Наиболее традиционный принцип тектонического районирования по возрасту завершающей (главной) складчатости. Этот подход использовался ещё Г. Штилле в 20-х годах, но законченную формулировку он получил благодаря работам А.Д. Архангельского и Н.С. Шатского. В основе этого принципа, разработанного применительно к континентам, лежит классическое учение о геосинклиналях, в соответствии с которым развитие литосферы понимается как естественно-исторический процесс перехода геосинклинали в платформу. Этот принцип не утратил своего содержания и значения при введении в геологию понятий о более крупных историко-геологических объектах – океанов и континентов, а также при рассмотрении историко-геологических событий с позиций развития океанов и перехода их в континенты. В этом случае эпоху закрытия океана можно рассматривать как завершающую (главную) складчатость, приводящую к возникновению на месте океанической структуры горно-складчатой системы континентального облика. Поэтому принцип тектонического районирования территорий по возрасту завершающей складчатости применительно к континентальным структурам не утратил своей жизненной силы и в текущий период пересмотра фундаментальных понятий геологии с позиций неомобилизма.

Используя историко-геологический принцип, в структуре континентальной литосферы в самом общем виде можно выделять области древних (эпикарельских) и молодых (эпибайкальских, эпикаледонских, эпигерцинских) платформ, мезозойские параплатформы (т.е. области, близкие к платформам), кайнозойские складчатые сооружения, современные мобильные пояса, области эпиплатформенного орогенеза, т.е. все главнейшие структурные образования литосферы. В основе рассматриваемого принципа лежит анализ формаций и формационных рядов, которые представляют собой совокупность формаций, последовательно образовавшихся на данном участке земной коры. В этой связи следует согласиться с Ю.А. Косыгиным, В.А. Соловьевым и другими геологами, которые рассматривают историко-геологический принцип как ретроспективный подход к изучению геологических объектов, основным методом которого они считают ретросказание.

Этому направлению в тектонике соответствует принцип историзма. На основе ретроспективных реконструкций составляют тектонические и палеотектонические карты, сравнительный анализ которых даёт возможность проследить изменение  границ структурных элементов, развитие последних во времени, проявление глубинных разломов, появление новых формационных комплексов и т.д. Такой анализ позволяет судить об унаследованном или не унаследованном развитии крупных структурных элементов платформ, что имеет практическое значение при поисках месторождений полезных ископаемых.

Тектонические карты дают возможность, во-первых, обобщить большой и разнообразный материал по структурам литосферы, во-вторых, типизировать и классифицировать структурные формы и тектонические зоны, трактовать стадии и этапы их развития. Тектонические карты содержат элементы научного прогноза. Кроме того, в них могут быть отражены и гипотетические представления, особенно, когда это касается малоизученных регионов или проблемных вопросов тектоники.

Кроме историко-геологического подхода к районированию литосферы, существуют и другие принципы: районирование по типам тектонического развития (режима), по типам эндогенных режимов, по структурно-вещественным признакам минеральных масс, по особенностям современной структуры земной коры и характеру их тектонического развития в течение неогея и др.

В последние годы получили развитие карты тектонического районирования, выполненные на палинспастической основе. Такие карты реконструируют положение континентов на какой-то отрезок геологического времени. Положение континентов обычно воссоздаётся по палеомагнитным данным  с учётом формационного анализа. Методика построения палинспастических карт разработана ещё недостаточно хорошо, в ней много субъективного и дискуссионного. Но сам подход к тектоническому районированию на реконструируемой топооснове очень прогрессивен.

При тектоническом районировании океанов историко-геологический принцип, который широко и успешно используется при районировании континентов, в полной мере неприменим, так как океаническая кора в своём развитии не проходила стадию складчатости, и в её пределах по этому принципу выделение разновозрастных областей практически невозможно. В связи с этим долгое время при  тектоническом районировании дна океанов основной акцент делался на батиметрические его характеристики. До настоящего времени районирование дна Мирового океана не имеет чётких общепринятых критериев. Намечаются 3 основных подхода при районировании акваторий: традиционный историко-геологический, морфоструктурный и по типу земной коры. Иногда первый и второй принципы совмещают.

Учитывая, что в строении дна океанов участвуют области с различным типом строения коры, подход к их тектоническому районированию должен быть индивидуальным. В связи с этим при тектоническом районировании дна морей и океанов предлагается выделять в качестве наиболее масштабных структур (геотектур) следующие: подводные окраины континентов, переходные зоны (транзитали, или зоны крашинга), ложе океанов и срединно-океанические хребты, т.е. наиболее крупные геоморфологические провинции океанического дна рассматривать и как крупнейшие геолого-структурные единицы. При дальнейшей детализации  этих структур необходимо также учитывать тесную связь рельефа океанического дна с его внутренним строением.

В последнее время (по мере развития идей глобальной тектоники литосферных плит) при тектоническом районировании предлагается учитывать специфические комплексы формаций и структуры, на которые стали обращать внимание лишь с развитием неомобилистских представлений. Так, А.А. Ковалёв и С.А. Ушаков предлагают отражать на тектонических картах в качестве самостоятельных элементов структуры «скучивания», рифтовые зоны, пассивные и активные окраины континентов, срединно-океанические хребты, окраинные моря, показывать офиолиты, олистростромы, островодужные комплексы и т.д. При этом необходимо учитывать, что структурно-формационные комплексы, расположенные в настоящее время рядом, во время своего образования могли находиться на сотни километров друг от друга, по разные стороны океанических впадин. В связи с этим предстоит пересмотреть существующий подход к тектоническому районированию литосферы.

Основные типы тектонических областей

На основе историко-геологического принципа тектонического районирования в пределах территории России выделяют следующие типы геотектонических областей (рис.).

Области карельской складчатости, или эпикарельские платформы (карелиды, древние платформы). Фундамент их сформировался в архейское и раннепротерозойское время. Осадочный чехол залегает на кристаллическом фундаменте с резким угловым и стратиграфическим несогласием. Он представлен верхнепротерозойскими, палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими образованиями. На территории России находятся две подобные области: Восточно-Европейская платформа в европейской части России и Сибирская платформа в Центральной Сибири.

Области байкальской складчатости, или эпибайкальской платформы (байкалиды). Фундамент состоит из архейских и протерозойских комплексов, а чехол – из палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений. В пределах нашей страны байкалиды известны на севере п-ва Таймыр, в пределах Тимано-Печорской области и в районах Прибайкалья и Забайкалья. Две последние области байкальской складчатости непосредственно примыкают к древним платформам (соответственно к Восточно-Европейской и Сибирской), образуя вместе с ними одноименные докембрийские платформы.

Области раннепалеозойской (каледонской) складчатости, или каледониды.  Фундамент сложен архейскими, протерозойскими и нижнепалеозойскими образованиями. Осадочный чехол образуют отложения верхнего палеозоя, мезозоя и кайнозоя, толщи которых несогласно перекрывают сильно дислоцированные и метаморфизованные более древние комплексы. К числу эпикаледонских платформ России относятся Алтае-Саянская и Центрально-Казахстанская области.

Области позднепалеозойской (герцинской) складчатости, или герциниды. В их пределах фундамент слагают сильно дислоцированные и метаморфизованные образования архея, протерозоя и палеозоя. Осадочный чехол состоит из мезозойских и кайнозойских отложений, залегающих практически горизонтально. На территории России находятся 2 области герцинской складчатости: Урало-Сибирская (Урал, Западная Сибирь, Южный Таймыр, восточная часть Центрального Казахстана, Алтай) и Монголого-Тяньшанская (Добруджа, Степной Крым, Северное Предкавказье, Мангышлак, Устюрт, Кызылкумы, Каракумы). Граница между этими двумя областями проводится условно в районе г. Кустаная. Они выходят за пределы России, захватывая МНР и северную часть КНР, где разграничить их даже условно практически невозможно. В связи  с этим Урало-Сибирскую и Монголо-Тяньшанскую области некоторые исследователи (Р.Г. Гарецкий) предлагают выделять в качестве единой Центально-Евразиатской области. На границе герцинид с докембийскими платформами имеются передовые прогибы – Предуральский и Преддонецкий.

Области мезозойской складчатости или мезозоиды.  Фундамент сложен дислоцированными и метаморфизованными образованиями архея, протерозоя, палеозоя и мезозоя. В состав осадочного покрова входят пологозалегающие отложения кайнозоя. В пределах России к мезозоидам относятся Верхояно-Колымская область на северо-востоке Сибири и Дальневосточная область на крайнем юго-востоке России. От Сибирской полатформы они отделяются Предверхоянским и Верхнезейско-Удинским прогибами.

Области кайнозойской (альпийской) складчатости. В областях кайнозойской (альпийской) складчатости чёткого разделения фундамента и чехла ещё не произошло, так как складкообразование здесь полностью не закончилось.

В основу современного тектонического районирования территории Северной Евразии Е.Е. Милановским (1996) положены подразделения на области, существенно различающиеся по особенностям современной структуры земной коры и характеру их тектонического развития в течение неогея, т.е. позднего протероозоя и фанерозоя, или последних 1,65 млрд. лет истории Земли.

В качестве  главных категорий тектонических областей выделяются Е.Е. Милановским (1996):

1) относительно стабильные области – древние платформы, в основном обладающие доверхнепротерозойским метаморфическим фундаментом;

2) мобильные подвижные пояса неогея, состоящие из складчатых областей разного возраста (образовавшиеся на месте отмерших геосинклинальных областей) и современных геосинклинальных областей;

3) области переходные между древними платформами и подвижными поясами по степени тектонической подвижности и особенностям  структуры и занимающие промежуточное между ними положение, которые Е.Е. Милановский предложил называть метаплатформами.

Древние платформы, или кратоны, представляют обширные, измеряемые миллионами кв.км. участки древней континентальной коры, в значительной мере сформированной в архее и почти целиком – к концу  раннего протерозоя, которые обособились в позднем протерозое в результате заложения между ними подвижных поясов. На протяжении неогея древние платформы характеризовались сравнительно спокойным тектоническим режимом, что проявлялось в относительной «вялости» вертикальных движений, их слабой дифференцированности на площади сравнительно  низких скоростей поднятий и опусканий (обычно менее 1см/тыс. лет). Поэтому на них обычно накапливаются относительно мелководные или континентальные отложения небольшой или умеренной мощности (не более 5-10 км). Древним платформам свойствен ряд характерных типов осадочных формаций и осадочных полезных ископаемых, отражающих палеогеографию, в частности, палеоклиматическую обстановку их накопления.

На раннем мегаэтапе (в позднем протерозое) большая часть их площади испытывала поднятие, а в погружения, в основном,  вовлекались узкие линейно вытянутые грабенообразные впадины – авлакогены. На более позднем, плитном, мегаэтапе  (в фанерозое) в опускания была втянута значительная часть площади платформ, на которых образовался покров почти не дислоцированных отложений – плиты. Одновременно с погружением фундамента в пределах плит обособились районы платформ, на большей части их истории обладавшие тенденцией к поднятию и представлявшие обширные выступы древнего фундамента – щиты.  Внутри плит по глубине погружения фундамента, условиям залегания, мощности и полноте разреза чехла различаются несколько главных типов структурных элементов, таких как склоны щитов, антеклизы (в том числе сверхглубинные – до 20 км и более), седловины между ними, а также «однокрылые» перикратонные прогибы или впадины на их окраинах. К более мелким структурным формам в плитном комплексе чехла относятся плакантиклинали (валы), обычно возникающие над погребёнными авлакогенами, состоящие из нескольких плакантиклиналей плакантиклинории, флексуры, разломы разных типов, а также локальные диапировые и криптодиапировые структуры с ядрами из пластичного материала (соляные и другие купола).