Валентин Дубинин - Геотектоника и геодинамика

На протяжении более 150 лет господствовала геосинклинальная концепция формирования и развития Земной коры, строения верхней мантии и причин формирования различных геологических структур. В ее основе вертикальные движения и перемещения блоков коры, прогибания и воздымания отдельных ее областей. Главный недостаток геосинклинальной концепции в почти полном отсутствии сведений о структурах дна океанов. В середине прошлого столетия произошла революция в этой области в связи с активным глубинном бурении дна Тихого, Индийского и Атлантического океанов, выявления целой системы срединных океанических хребтов, зон раздвига различных блоков дна океанов (спрединг), погружения океанической коры под континентальную ( субдукция), уникальные данные по результатам глубинного сейсмического зондирования. Обобщение и анализ огромного фактического материала привело к возникновению новой геотектонической теории, первоначально названной «Новой глобальной тектоникой», а в настоящее время «Концепцией тектоники литосферных плит», в основе которой лежат представления о латеральном перемещении литосферных плит по пластичной астеносфере. Эта концепция является ведущей в настоящее время в области геотектоники и геодинамики. Сложность заключается в том, что геосинклинальная концепция продолжает жить в недрах смежных геологических наук – исторической геологии, литологии и условиях накопления многокилометровых толщ осадочных, вулканических и вулканогенно – осадочных толщ, пргнозных карт и т.п. В связи с этим, в данном учебном пособии освещаются обе концепции. С геосинклинали начинается знакомство студентов с предметом и стадиями развития подвижных складчатых областей, а далее излагаются «Основные положения концепции тектоники литосферных плит».

Геотектоника – это наука о строении, движениях, деформациях л и т о с ф е р ы. Литосфера включает земную кору и самую верхнюю, наиболее упругую часть мантии. Движения литосферы выражаются в перемещении отдельных ее участков в вертикальном или горизонтальном направлениях. Это приводит к изменениям в условиях залегания и во внутренней структуре масс горных пород. Эти изменения называются т е к т о н и ч е с к и м и д е ф о р м а ц и я м и, а конечный результат деформаций, приводящий к новому залеганию пород – т е к т о н и ч е с к и м и д и с л о к а ц и я м и. Дислокации подразделяются на пликативные ( складчатые ), дизъюнктивные (разрывные ) и инъективные ( связанные с инъекцией, внедрением магматических пород ). Главный источник энергии тектонических движений лежит в подстилающем литосферу слое верхней мантии – а с т е н о с ф е р е. В связи с этим литосферу и астеносферу обычно объединяют в единое понятие – т е к т о н о с ф е р у.

Геотектоника состоит из нескольких разделов:

1. Морфологическая геотектоника ( структурная геология ).

2. Региональная геотектоника, изучающая крупные тектонические нарушения на больших территориях и в пределах всего Земного шара.

3. Историческая геотектоника, устанавливающая основные этапы и стадии развития структуры литосферы как в глобальном, так и в региональном масштабе. Особый раздел геотектоники – это неотектоника, раздел, рассматривающий тектонику неоген-четвертичного периода развития Земной коры.

4.Экспериментальная геотектоника, моделирующая различные геотектонические процессы как пликативные, так и дизъюнктивные.

5. Связь геотектоники с сейсмическими явлениями изучается новым научным направлением – с е й с м о т е к т о н и к о й.

2.1 Структурный анализзаключается в изучении взаимного расположения в трехмерном пространстве тектонических нарушений: складок, разрывов со смещением, трещин, внедрением магматических или пластичных осадочных пород (соли, глины), ориентировки минералов в метаморфических породах. Важнейшее значение имеют данные фотоснимков из космоса.

2.2 Геодезические методыиспользуются для изучения современных движений и деформаций. Здесь широко используется лазерная техника, применяемая при методах космической геодезии для выявления перемещений литосферных плит в современную эпоху, изучения структурногеоморфологических элементов ложа океанов.

2.3 Геоморфологические методыприменяются при исследовании новейших движений, деформаций и созданных ими структур. Эти тектонические движения отражены в современном рельефе.

2.4 Анализ фаций и мощностейосадочных и вулканогенно-осадочных пород. Это один из основных методов палеотектонического анализа. Анализ фаций применяется в двух измерениях по площади и по вертикальному разрезу. В первом случае составляются карты фаций для определения интервалов стратиграфического разреза или моментов геологического времени. Эти карты по размещению различного типа осадков говорят о областях размыва и сноса, а значит поднятия, либо о накоплении осадков, то есть о областях погружения. Отсюда возможность составить представления о увеличении глубин бассейна и нарастания погружения. Вдоль разломов производятся замеры амплитуд сдвигов или надвигов. Изменение фаций по вертикали говорит о изменениях глубины бассейна.

Анализ мощностей, их изменение по площади дает представление о размере тектонического прогибания в областях накопления осадков и подводных вулканитов.

2.5 Анализ перерывов и несогласий –старейший метод палеотектонического анализа, поскольку этот анализ позволяет наиболее достоверно восстановить процессы поднятий и погружений земной коры.

Этапы интенсивного тектонического развития земной коры, заканчивающиеся образованием горно-складчатых сооружений, называются ц и к л а м и т е к т о г е н е з а. Это длительные отрезки геологического времени и этапы, определяемые многими миллионами лет. Каждый цикл завершался одноименной фазой складчатости. В одних случаях циклы следуют один за другим, в других следующий цикл начинается еще до завершения предыдущего, либо устанавливается пауза между циклами в десятки и сотни миллионов лет. Установлены следующие циклы в позднем докембрии и фанерозое:

Байкальский ( конец протерозоя – ранний кембрий,

Каледонский ( раннепалеозойский – кембрий, ордовик, силур ),

Герцинский ( позднепалеозойский – девон, карбон, пермь, ранний триас ),

Киммерийский (мезозойский ),

Альпийский ( кайнозойский ) – начался в конце мела и продолжается в наше время.