|
Образование геосинклинальных (линейных) и платформенных (прерывистых) складок вполне объяснимо различным строением и историей развития этих двух противоположных структур земной коры. Геосинклинали и платформы на поверхности Земли стали выделять свыше ста лет назад, когда американцы Д. Холл (1859) и Д. Дэна (1873) установили, что складчатые области возникают в участках, испытавших длительное прогибание, в процессе которого накапливается мощная толща осадочных пород, затем интенсивно сминающихся под действием общего сжатия Земли при ее остывании.
Учение о геосинклиналях позже развивали австриец Э. Зюсс, француз Э. Ог, но они в определении геосинклинали следовали за Холлом и Дэна. Из русских и советских геологов учение о геосинклиналях развивали А. Д. Архангельский, А. П. Карпинский, А. Н. Мазарович, Д. В. Наливкин, Н. М. Страхов, В. А. Обручев, А. П. Павлов, Н. С. Шатский, Ныне учение о геосинклиналях развивают В. В. Белоусов, А. А. Богданов, М. В. Муратов, В. Е. Хаин и ряд других исследователей. По мнению советских геологов, земная кора в геосинклинальных зонах в первую стадию разбивается глубинными разломами на отдельные сильно удлиненные блоки (ширина отдельных блоков до 50-100 км). Каждый из блоков (или несколько блоков) уже в начальную стадию развития геосинклинали (когда преобладают процессы общего опускания блоков) могут перемещаться по вертикали вверх с присущей каждому блоку скоростью или опускаться относительно смежных блоков, опускающихся с меньшей скоростью. Амплитуда вертикальных движений измеряется в этих случаях многими километрами (до 5 и более). Благодаря различию в направлении и интенсивности движений отдельных блоков геосинклинальные области в первую же стадию подразделяются на ряд продольно вытянутых и чередующихся между собой глубоких впадин и гребневидных поднятий. Эти поднятия М. М. Тетяевым названы интрагеоантиклиналями, а опускания между ними - интрагеосинклиналями (внутренние прогибы); прогибы, располагающиеся на границе с соседними платформами, называются краевыми. В первую стадию развития геосинклиналей интрагеосинклинали постепенно разрастаются за счет втягивания в опускание интрагеоантиклиналей, а периферия геосинклинали - за счет платформ. Геосинклинали в первую стадию их развития представляют собой островные моря. Снос терригенного материала с островов и прилегающих платформ, накопление продуктов извержений благодаря интенсивному проявлению в эту стадию процессов вулканизма, а также отложение органических осадков в самих морях приводят в первую стадию развития геосинклинали, длящуюся несколько геологических периодов, к накоплению типичных для геосинклиналей формаций осадочных толщ мощностью 15-20 км. Судя по составу осадочных пород, большинство геосинклиналей представляло собой в первую стадию моря, глубина которых периодически менялась, т. е. дно геосинклиналей уже в первую стадию ее развития тс опускалось, то поднималось. Каждое такое поднятие или опускание длилось тысячелетиями, в связи с чем геосинклинальные формации представляют собой закономерное чередование определенного комплекса глубоководных фаций. Во вторую стадию развития геосинклинали, т. е. в стадию общего поднятия, в той интрагеосинклинали, которая опустилась глубже и где, следовательно, накопилась более мощная толща осадочных пород, благодаря выравниванию гравитационногс физического поля Земли зарождается частное поднятие, названное центральным (позже, но не одновременно, такие поднятия возникают и в других интрагеосинклиналях). Воздымание и разрастание поднятий приводят к деформации накопившихся первую стадию толщ, а геосинклиналь превращается в складчатую зону. На месте центральных поднятий возникают антиклинории, на месте межгорных прогибов - синклинории. В. В. Белоусов эту перестройку геосинклинали во времени назвав инверсией (обращением) геосинклинальной области. Та часть прогибов, которая не испытывала частной инверсии, называется парагеосинклиналью, т. е. областью, характеризующейся неполным развитием. В эту стадию сильно активизируются процессы магматизма и метаморфизма, следовательно, породы, накопившиеся в первую стадию развития геосинклинали, во вторую стадию ее развития собираются в складки, пронизываются магматическими телами, метаморфизуются выделяющимися при расщеплении магмы газами и парами. Метаморфизм происходит и за счет развивающегося давления при горообразовании. Породы при этом теряют свою пластичность и способность к дальнейшему смятию в складки. При складкообразовании складки образуются главным образом в прогибах как результат гравитационного сползания слоев с поднимающихся блоков или как результат сдавливания слоев, лежащих в прогибах, двумя граничащими с ними блоками, которые при поднятии в верхние зоны земной коры как бы растекаются вследствие уменьшения напряжений, испытываемых ими на глубине. Сминающиеся слои при образовании складок удлиняются за счет утонения. В связи с разным возрастом проявления складчатости различен и возраст образовавшихся платформ: чем платформа древнее, тем земная кора в ее пределах тоньше. После завершения складчатости геосинклинальная область испытывает общее поднятие, в результате чего возникает высокогорная страна, характеризующаяся меньшей подвижностью. Разрушение горных хребтов экзогенными факторами, с одной стороны, и потеря интенсивной тектонической подвижности - с другой в конце концов приводят к превращению складчатой страны в платформу. Геосинклинали существовали во все периоды истории земной коры, существуют, развиваются, возникают они и ныне, на что указывают имеющиеся сейчас области с преобладанием опускающихся с различной скоростью блоков, над которыми идет интенсивный процесс осадконакопления. Примером развивающейся геосинклинали может служить часть Тихого океана с грядами Курильских и Японских островов, Индонезийским архипелагом и т.п. Архипелаговый характер является типичным признаком геосинклинальной области, находящейся в стадии накопления осадков в межостровных глубоководных впадинах. Другая отличительная черта геосинклинального бассейна - большой размах колебательных движений, проявляющихся с разными знаками в разных местах бассейна, сопровождающихся сильной сейсмичностью и интенсивной вулканической деятельностью. Все эти черты проявляются в указанной части Тихого океана, а также в районе Алеутских, Антильских, Курильских островов и в районе Средиземного моря, включая Апеннинский и Балканский полуострова и Черноморскую впадину (мощность осадков в последней, достигает 12 тыс. м). Много и других примеров геосинклиналей, находящихся на различных стадиях развития. Геосинклинали возникают и как прогибы между разломами, образующимися на молодых платформах, - грабенообразные геосинклинали. Они, как правило, небольших размеров, типа Донецкой геосинклинали, развивающейся в палеозое на Русской платформе. Называются эти геосинклинали внутриплатформенными. Платформы всегда возникают на месте геосинклиналей, превратившихся в складчатую область и утративших свою тектоническую активность. В связи с этим платформы представляют собой сравнительно жесткие малоподвижные относительно стабильные участки земной коры с преобладанием вертикальных поднятий; океанические платформы тоже относительно стабильны. Однако у них преобладает тенденция к длительным опусканиям. Скорость вертикальных движений и ее градиенты (т. е. ее изменения на единицу расстояния) на платформах в десятки и, сотни раз меньше скорости и градиента тектонических движений в геосинклиналях. Платформы характеризуются двухъярусным строением; на это указывал еще в конце XIX в. А. П. Карпинский, детально изучавший Русскую платформу; нижний ярус этой платформы представлен мощной толщей сильно дислоцированных и метаморфизованных пород докембрия, пронизанных интрузиями, верхний - горизонтально лежащими слоями неметаморфизованных (шельфовыми, лагунными и континентальными фациями) осадочных горных пород, лежащих с резким угловым несогласием на породах фундамента. Фундамент платформы на одних участках выходит на поверхность (щиты), а на других глубоко опущен (плиты). Мощность отложений верхнего яруса платформ определяется в антеклизах единицами или сотнями метров, а в синеклизах доходит до 3-10 тыс. м. Это объясняется сравнительно малой подвижностью платформ (скорость накопления осадков на платформах обычно не более 0,02 мм/год, в то время как в геосинклиналях в первую стадию их развития - 0,2-0,3 мм/год). Возраст пород верхнего яруса у молодых платформ - мезокайнозойский, а у древних - палеозойский. Для указания времени образования платформ берут время образования цоколя, прибавляя приставку «эпи» - «после». Например, Русскую платформу можно назвать эпипротерозойской, так как в протерозое на ее месте была еще геосинклиналь, а чехол ее включает отложения Cm. Вулканы на платформах если и имеются, то приурочены к глубинным разломам. На поверхности Земли выделяется несколько платформ: Русская, Восточно-Сибирская, Австралийская, Северо-Африканская и др. В пределах каждой из них могут быть выделены щиты. Так, на Русской платформе выделяют Балтийский и Украинский щиты (впервые установленные А. Д. Архангельским), на Сибирской - Анабарский, Алданский. Платформенные области испытывают лишь медленные волновые колебательные движения небольшого размаха, вызывающие параллельные несогласия в залегании слоев верхнего этажа и местами локальную дислокацию слоев, выражающуюся в образовании антеклиз, синеклиз, брахискладок, куполов и чаш. В образующихся складчатых структурах на платформах вследствие медленности колебательных движений получили отражение как процессы денудации, так и седиментации (осадконакопления). В синеклизах, брахисинклиналях, как правильно подметил Н.. С. Шатский, мощность слоев наибольшая, на крыльях мощность меньшая; в осевой части антеклиз и брахиантиклиналей - минимальная, а иногда слои даже выклиниваются. Это законо¬мерно, так как с возвышенных участков происходит снос. Линейные складки формируются в геосинклинальных зонах быстрее, но тоже медленно. Скорость складкообразования в геосинклиналях вполне соизмерима со скоростью осадконакопления; каждая горная страна уже в процессе своего формирования подвергается воздействию денудационных процессов, причем, как указывал Н. С. Шатский, за счет наложения колебательных движений на складкообразовательные в складчатых толщах имеют место наряду с параллельными и угловые несогласия. |