Понятие о геосинклиналях

Геосинклиналь является важнейшим понятием геотектоники. Представления, составившие основу учения о геосинклиналях, были высказаны в 1857-1859 гг. американским геологом Дж.Холлом, а сам этот термин был введён в науку американским ученым Дж.Дэна в 1873 году. В первоначальном понимании, геосинклинали - это сравнительно узкие, протяженные, подвижные участки земной коры, вытянутые по краям платформ или между платформами и характеризующи­еся на первом этапе значительным растяжением, погружением земной коры и мощным осадкона-коплением; на втором этапе (гораздо более кратковременном) - преобладанием сжатия, складчато­стью, разнообразной магматической деятельностью и поднятием вначале срединных участков, а затем и всей области с образованием горной страны. Эти процессы сопровождаются складчатыми и разрывными деформациями, а также метаморфизмом пород. В.Е.Хаин дает такое опреде­ление геосинклинали: "геосинклинали (геосинклинальные пояса) это зоны высокой подвижности, значительной расчлененности и повышенной проницаемости земной коры, характеризующиеся на ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений, а на заключитель­ных - интенсивных поднятий, сопровождаемых складчато-надвиговыми деформациями ".

Крупнейшие, глобальной протяженности участки земной коры геосинклинального строения называются геосинклинальными (подвижными) поясами. Соподчиненные крупные подразделения – геосинклинальными областями, а входящие в их состав более мелкие участки, отличающиеся некоторыми особенностями своего строения и развития, представляют собственно геосинклинали.

В современном понимании "геосинклинальныйпояс- это один из типов подвижных поясов Земли, возникающий на границах крупных литосферных плит (океанических и континентальных) или в результате рифтообразования и расщепления кон­тинентальных плит; развивается соответственно на океанической и (или) утоненной и перерабо­танной континентальной коре; длительно служит местом интенсивного накопления осадочных и вулканических толщ в морских, часто глубоководных, затем островодужных и мелководных усло­виях. В конечном счете, геосинклинальный пояс испытывает интенсивные тектонические дефор­мации, региональный метаморфизм и гранитизацию с превращением в складчато-надвиговые гор­ные сооружения с мощной континентальной корой, разделенные межгорными и окаймленные предгорными (краевыми, передовыми) прогибами".

Процессы поднятия земной коры, внедрения крупных масс кислых интрузий наиболее интен­сивно проявляются в центральной части геосинклинали, которую Г.Штилле назвал эвгеосинклиналью. По краям геосинклинальной области расположены миогеосинклинали, содержащие гораздо меньше эффузивных толщ, а также интрузивных массивов и, сложенные в целом, более молодыми породами.

Геосинклиналь переживает в своем развитии несколько стадий (рис. 1). По Э.Краусу, В.В.Белоусову и В.Е.Хаину, различаются два этапа развития геосинклинали: собственно геосинк­линальный и орогенный. В первом, собственно геосинклинальном, этапе две стадии: 1) начально­го погружения и 2) предорогенная. Во втором этапе также две стадии: 3) раннеорогенная и 4) соб­ственно орогенная.

Первый этап, согласно взглядам В.В.Белоусова, начинается с заложения на континен­тальной или океанической коре ряда обширных частных прогибов, которые вскоре расчлененяют-ся на несколько более узких интрагеосинклиналей и интрагеоантиклиналей (лат. "интра" - внут­ри) - волновых прогибов, сохраняющихся в течение всего цикла развития геосинклинали. В тече­ние первого этапа преобладают опускания. Это выражается в том, что интрагеосинклинали посте­пенно и неравномерно расширяются за счет разделяющих их интрагеоантиклиналей, а на перифе­рии геосинклинали - за счет краясоседней платформы.

Перваястадия - растяженияземнойкорыиначальногопогружения.Геосинклинальная (интрагеосинклинальная) область погружается по ступенеобразным разломам на глубину до деся­ти или более километров. Погружение сопровождается формированием нижнейтерригеннойформации, эффузивным магматизмом (офиолитовая,спилито-кератофироваяидиабазоваяфор­мации) ,который представляет из себя проявление начального вулканизма в эвгеосинклиналях. Ча­сто спилито-кератофировая формация сопровождается кремнистыми породами яшмовойформа­ции(радиоляриты, диатомиты и др.). В миогеосинклиналях в это время происходит накопление мощных толщ морских песчано-глинистых осадков (сланцево-граувакковаяиаспиднаяформа­ции). На окраине прилегающей платформенной суши аспидная формация нередко замещается па-ралической угленосной формацией.

Снос материала осуществляется с окружающих возвышенных участков. Мощность осадоч­ных пород может достигать 5-10 и более километров. Таким образом, процессы прогибания и на­копления осадков уравновешиваются.

Втораястадия - предорогенная. При переходе от первой стадии ко второй происходит пере­распределение зон поднятия и опускания. Центрами такого перераспределения являются интраге­осинклинали. В них образуются новые, как бы вторичные поднятия, которые В.В.Белоусов назвал центральнымиподнятиями. Каждое такое центральное поднятие разделяет интрагеосинклиналь на два меньших прогиба (краевыепрогибы).В дальнейшем наблюдается постепенный рост и рас­ширение центрального поднятия, и одновременно с этим происходит смещение наружу краевых прогибов, которые, раздвигаясь, как бы накатываются на соседние интрагеоантиклинали, посте­пенно с краев втягивая их в опускание. Происходит частная инверсия, или частное обращение, -превращение частного прогиба (интрагеосинклинали) в складчатое центральное поднятие. На ме­сте бывших интрагеоантиклиналей располагаются новые прогибы, являющиеся результатом сме­щения наружу краевых прогибов: два краевых прогиба, двигавшиеся на одну и ту же интрагеоан-тиклиналь с двух сторон, встречаются, сливаются и превращаются в единый межгорный прогиб. На периферии геосинклинали краевой прогиб "накатывается" на край платформы и превращается в так называемый передовой прогиб.

В рельефе центральные поднятия выражены архипелагами островов, островными дугами, разделенными более или менее глубокими морями-проливами. Море, частично вытесненное из геосинклинали, трансгрессирует на платформу, прежде всего ее перикратонные прогибы, и сре­динные массивы. Появляются пликативные дислокации, внедряются первые интрузии. Среди осадков типичны тонкоритмичные терригенно-карбонатные отложения флишевой формации. Отличительную особенность этой формации составляет

Рис. 1 Принципиальная схема развития геосинклинальной системы (Подобина.В.М, Родыгиг.С.А.,2000). 1 - фундамент; 2 - конгломераты; 3 - песчаники и алевролиты; 4 - глины; 5 - известняки; б - флиш; 7 - разрывные нарушения; 8 - излияния и пластовые интрузии основных пород спилито-кератофировой формации; 9 - граниты и пла-гиограниты; 10 - вулканические образования порфировой формации. Стрелки показывают направление и относитель­ную интенсивность сноса. I-IV - стадии развития геосинклинали: 1а,б - стадия растяжения земной коры и начального погружения; //- предорогенная, или зрелая (/-//- геосинклинальный этап); III - раннеорогенная; IV- собственно оро-генная (III-IV- орогенный этап).

тонкая и правильная ритмичность ее сложе­ния с преобладанием пелитовых пород (глины, аргиллиты, мергели, пелитоморфные известняки) и обязательным присутствием алевролитов или песчаников, а иногда и более грубообломочных пород. Флишевая формация может встречаться как в мио- , так и в эвгеосинклиналях, однако в последних она появляется значительно раньше. Среди магматических формаций на смену спили-то-кератофировой приходят породы порфиритовой(андезитовой)формации. Трещинный вулка­низм в значительной степени замещается центральным. Преобладают по-прежнему подводные из­лияния, но временами вулканические постройки поднимаются над уровнем моря, образуя острова и островные дуги. Трансгрессия моря приводит к отдалению берегов материковой суши от гео­синклинального бассейна и резкому уменьшению количества обломочного материала. Следствием этого является широкое распространение карбонатных пород известняковойформации, развитой в краевых (миогеосинклинальных) частях. Разновидностью ее является рифогенная субформация. В завершение этой стадии происходит широкомасштабное внедрение гранитоидных батолитов (гранитоиднаяформация)в среднюю часть геосинклинали, сопровождающееся общим ее возды-манием или общей инверсией.

Второй - орогенный этап характеризуется преобладанием горизонтальных и импульсивных восходящих вертикальных движений, приводящих к формированию горноскладчатых (орогенных) зон. В составе этапа выделяют раннеорогенную и собственно орогенную стадии.

Третьястадия - раннеорогенная - отличается сокращением областей аккумуляции осадков в геосинклинали за счет разрастания поднятий. Воздымание продолжается, но осадки во впадинах исключительно терригенные (нижняямолассоваяформация) - глины, алевролиты, песчаники. Наряду с морской нижней молассой, отлагавшейся в наиболее погруженных участках раннеорогенных прогибов, на других их участках (эвгеосинклинальных), вследствие нарастания поднятий, утрачивающих связь с открытым морем, происходит образование лагунных нижних моласс. В за­висимости от климатических условий лагунные молассы бывают двух разновидностей: в гумидных зонах угленосные (как паралические, так и лимнические), в аридных - соленосные. Морской нижней молассе нередко подчинены крупные залежи нефти и газа (Предкавказье). Происходят ин­тенсивные пликативные дислокации. Эффузивный вулканизм ослабевает и выражен локальными наземными излияниями щелочного состава; продолжается образование гранитоидных интрузий. Поднятие с внутренних частей разрастается к периферии. Возникают межгорные прогибы, море мелеет и также оттесняется к краям.

Четвертаястадия — собственно орогенная—скоростьвосходящихдвижений превышает скорость денудации, формируется настоящий горный рельеф. В межгорных прогибах образуется верхняямолассоваяформация, существенно континентальная (в отличие от нижней молассовой формации), с преобладанием мощных толщ конгломератов, которые могут чередоваться с песча­никами, песчанистыми глинами. Эти песчаники являются прекрасными коллекторами нефти и газа. Воздымание горного сооружения сопровождается раскалыванием его сводовой части и ин­тенсивным проявлением конечного вулканизма порфировойформации, отличающейся значитель­ным разнообразием состава - от базальтов и андезибазальтов через андезиты, дациты до риолитов и трахитов. В эвгеосинклиналях наблюдается оживление интрузивной деятельности (формациякислыхищелочныхгранитоидов). Происходит общее сводовое поднятие всей области, горообра­зование. По краям поднятий формируются предгорные прогибы, в которые может проникать мел­кое море. На поднятых участках образуются высокогорные сводообразные плато (Тибет, восточ­ный Памир). Геосинклиналь переходит в складчатую зону. Слои осадочных пород интенсивно дислоцированы, магматическая деятельность проявляется во всех формах. Рельеф контрастен (Гималаи, Анды, Альпы, Кавказ и т.п.). Мощность слагающих пород достигает нескольких километ­ров (в Альпах мезозойские отложения имеют мощность около 8 км, на Кавказе юрские отложения достигают 10 км); преобладают морские фации.

Итак, в результате последовательной смены различных стадий на месте геосинклинали воз­никают горноскладчатые сооружения, выраженные в рельефе горными хребтами, разделенными межгорными впадинами. Такова идеальная схема развития геосинклинали - в соответствие с ней происходило развитие Центрального Казахстана, Урала, Кавказа, Альп, Копет-Дага, Памира и т.д. (Подобина В.М, Родыгин С.А.,2000)

Конечным итогом геосинклинального этапа является формирование континентальной коры с базальтовым, гранитным и осадочными слоями.

Если проанализировать перечисленные гипотезы, то можно отметить для них общее:

1. Преобладание вертикальных (или радиальных) тектонических движений в процессе формирования земной коры.

2. Признание стабильного (фиксированного) положения отдельных частей земной коры относительно подстилающей мантии.

Современные геотектонические гипотезы разрабатываются, используя идеи мобилизма. В основе этой идеи лежат представления о преобладании в тектонических движениях земной коры горизонтальных движений.

Гипотезы мобилизма

Поиск по сайту: