Глава 07. ТЕКТОНИКА ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ ПРОТЕРОЗОЯ И ФАНЕРОЗОЯ (1119269), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Миясиро (1976)225Метаморфические пояса высоких температур (около 600–700 °С и выше) и низкогодавления (порядка 0,5–3 кбар), как правило, сопровождаются множеством гранитныхинтрузий, а цепи андезитовых вулканов на островных дугах и активных континентальныхокраинах – это поверхностные индикаторы зон метаморфизма низкого давления исвязанного с ним гранитного магматизма.
С этой точки зрения метаморфический пояснизкого давления можно рассматривать как пояс гранитного плутонизма и андезитовоговулканизма (Миясиро, 1976).В геологическом строении Земли важную роль играли межконтинентальныегорные пояса, по сути являющиеся шовными зонами, соединяющие друг с другомсмежные континентальные платформы более древнего возраста. Фактическимежконтинентальные горные пояса, большинство из которых уже давно денудировано,слагают собой бóльшую часть постархейской континентальной коры.
Из фанерозойскихподвижных поясов этого типа можно назвать раннепалеозойский Северо-Атлантическийпояс, в который входят каледониды Аппалачей, Шотландии и Норвегии, образовавшиесяна месте Палеоатлантического океана Япетус, а также Урало-Казахстанский складчатыйпояс герцинского возраста, спаявший около 230 млн лет назад Гондвану и северныематерики в единый суперконтинент – вегенеровскую Пангею. Из более молодых структурэтого типа следует отметить мезозойский Верхояно-Колымский складчатый пояс,возникший на месте Восточносибирского палеоокеана и причленивший Колымскиймассив и Чукотку к Сибирской платформе. Наконец, наиболее молодой и грандиозныйАльписко-Гималайский горный пояс кайнозойского возраста образовался при закрытиипалеоокеана Тетис и соединил Африку, Аравию и Индию с Евразией (см.
рис. 7.9).Из более древних межконтинентальных шовных зон, объединивших фрагментыдокембрийских платформ и щитов, следует отметить складчатые пояса свекофеннскоговозраста, спаявшие “осколки” распавшегося в раннем протерозое первого в истории Землисуперконтинента Моногея в новый суперконтинент – Мегагею Штилле.
Следующий,третий суперконтинент, Мезогея (или Родиния), был спаян межконтинентальнымиподвижными поясами гренвильского возраста из “осколков” распавшейся перед этимМегагеи, так же как позднерифейские и фанерозойские пояса соединили “осколки”Мезогеи в вегенеровскую Пангею.Каковы же общие черты развития всех этих межконтинентальных горных поясов?Впервые этот вопрос был освещен в рамках геосинклинального учения. Однако оновсегда носило описательный характер, не объясняло природы процесса формированияземной коры и тем более никогда не раскрывало причинно-следственных связей в этомпроцессе. К тому же в последнее время понятие “геосинклинальное развития земнойкоры” настолько расширили, включив в него разноплановые геологические процессы,начиная от процесса формирования пород офиолитовой формации до процессастановления складчатых поясов, что исходный термин постепенно потерял свою былуюинформационную нагрузку и, по сути, превратился в синоним понятия “образованиеземной коры”.Но, как теперь известно, океаническая и континентальная земная кора образуютсяв разных геологических условиях (соответственно в рифтовых зонах и зонах поддвигаплит) при установлении прямо противоположных динамических режимов (растяжения исжатия) и за счет действия различных процессов (в первом случае это дифференциациямантии и гидратация мантийных пород, а во втором – дегидратация и магматическаяпереработка океанической коры и осадков, часто с повторным переплавлениемконтинентальной коры).
Поэтому имеет смысл либо ограничить понятие“геосинклинального процесс” только образованием континентальной коры над зонамиподдвига плит, убрав из этого понятия стадию образования пород офиолитовогокомплекса (т.е. океанической коры), либо (что лучше) принять предложение Л.П.Зоненшайна и отказаться от этого термина, считая, что он уже не отвечает требованиям226современной геологической теории, подобно тому как это сделали в свое время физики,отказавшись от понятий “флогистон” и “эфир”.С появлением тектоники литосферных плит выяснилось, что описание процессовформирования складчатых поясов Земли и земной коры (как океанической, так иконтинентальной) удобнее и точнее проводить в терминах новой теории, а негеосинклинального учения.
Для примера кратко рассмотрим с точки зрения этой теориипроисхождение межконтинентальных горных поясов отмеченных выше типов. Общейчертой их развития является определенная последовательность событий, связанных срасколами континентов, образованием и закрытием молодых океанических бассейновАтлантического типа, деформациями и магматической переработкой бывшихконтинентальных окраин и повторными соединениями материковых массивов в новыеконтиненты.
Впервые с точки зрения тектоники литосферных плит такую стадийностьсобытий описал и, главное, обосновал канадский геолог Дж. Вильсон в 1968 г. С тех порпоследовательность процессов формирования межконтинентальных океаническихбассейнов и возникающих на их месте горных поясов называют циклом Вильсона (рис.7.16).Согласно этой модели, дополненной современными представлениями опоследовательности формирования и разрушения суперконтинентов (см. раздел 6.3 и рис.6.6), подвижные пояса рассматриваемого типа всегда возникают на континентальной кореи характеризуются длительным развитием, порядка 800 млн лет. Обычно формированиетакого пояса начинается с импульсов раскола существовавшего в это времясуперконтинента и образования в условиях растяжения коры континентальной рифтовойсистемы Восточно-Африканского типа с характерным для таких зон бимодальнымвулканизмом (рис.
7.16, ситуация 1).По мере раздвижения обособившихсяконтинентальных массивов, на месте континентальной рифтовой зоны постепенноформируется сначала узкий морской бассейн Красноморского типа, но уже сокеанической корой и базальтовым магматизмом (рис. 7.16, 2), а затем и настоящий океанАтлантического типа (рис. 7.16, 3 и 4). На этой стадии развития пояса континентальнаяокраина (т.е. будущая миогеосинклинальная зона) испытывает постоянные погружения,происходящие в связи с опусканием “припаянной” к такой окраине океаническойлитосферы. Следовательно, и здесь закон опускания окраины континента со временем tопределяется выражением ∆h ~ t , лишь с иным значением коэффициентапропорциональности, поскольку положительная плавучесть и упругость континентальнойлитосферы препятствуют таким прогибаниям континентальных окраин, а накоплениеосадков, наоборот, им способствует.
На данной стадии, отвечающей по классическойгеосинклинальной схеме стадии начальных погружений, в это время здесь накапливаютсямощные толщи терригенных песчано-глинистых и морских карбонатных осадков. Завремя же существования такого расширяющегося океана (порядка 200 млн лет) на егоконтинентальных окраинах накапливаются мощные (до 15–18 км) толщи терригенныхосадков.Как правило, на этих этапах развития подвижного пояса заканчивается процессраспада суперконтинента и центробежное раздвижение обособившихся ранее материковсменяется их центростремительным сближением. На этом этапе, который можносопоставить уже со зрелой стадией развития геосинклинали, обстановка растяжения врегионе меняется на сжатие. При этом ранее образовавшийся океан начинает закрыватьсяи на месте бывшей рифтовой зоны (т.е.
там, где литосферная плита наиболее тонкая)возникает новая островная дуга – будущая эвгеосинклинальная зона с характернымандезитовым магматизмом (рис. 7.16, 5). В фазу закрытия океана широкое развитиеполучает островодужный, известково-щелочной магматизм, природу которого мы ужеотмечали выше.227Рис.7.16. Схематическая картина формирования межконтинентальных горных сооружений в циклеВильсона. Условные обозначения: 1 – континентальная кора; 2 – подкоровая литосфера; 3 – океаническаякора; 4 – частично расплавленное вещество астеносферы; 5 – пластичная мантия; 6 – смятые в складкиосадочные толщи; 7 – осадочно-вулканогенные образования островных дуг; 8 – расплавы и мигматитыгранитоидного состава; 9 – интрузии гранитовПри дальнейшем закрытии океана континентальная окраина также продолжаетопускаться, но уже под давлением приближающейся к ней островной дуги, что приводит крезкому увеличению скорости ее погружения, особенно на последней фазе этой стадии,когда островная дуга начинает надвигаться на континентальную окраину.
В это же времяпроисходит смятие накопившихся за все время существования океана осадочных толщперед фронтом островной дуги и ее надвигания на пассивную окраину одного изконтинентов, а также образование офиолитовых покровов (рис. 7.16, 6). После этого228закрываются еще сохранившиеся участки бывшего океана в тылу островной дуги,происходит полное закрытие всего океана и смятие осадочных толщ на обеихконтинентальных окраинах, обрамлявших ранее бывший океан (рис.
7.16, 7). Наорогенном этапе развития пояса за сравнительно короткое время (порядка несколькихмиллионов лет) осадочный чехол на бывшей континентальной окраине (т.е. вмиогеосинклинальной зоне) сминается в складки. В это время часто под влиянием всевозрастающего давления плит изменяется и направление их поддвига. В результатевертикальные движения на бывшей континентальной окраине могут изменить свой знак, итогда возникшие здесь складчатые сооружения начинают воздыматься. В это времямаксимальной интенсивности достигают надвиговые и разрывно-складчатые деформациив теле бывшей островной дуги, т.е. в эвгеосинклинальной зоне.