big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Введение

 Публикуемая книга является второй частью монографии автора, посвященной результатам его многолетних исследований в области двух геотектонических проблем. Одна из них, региональная по своему характеру, касается строения и истории формирования герцинского структурного этажа среднеазиатского хребта Большой Каратау, другая —общетеоретическая, затрагивает круг вопросов, связанных с механизмом образования складок в земной коре и построением их кинематической классификации.

Проблема складкообразования в современной геотектонике является одной из наиболее сложных. Как известно, она не сходит со страниц нашей и зарубежной печати. Ее значение вряд ли может быть переоценено, ибо с ней теснейшим образом связано множество как практических, так и чисто теоретических вопросов. Достаточно указать на обширный круг задач, стоящих перед геологами-нефтяниками, постоянно имеющими дело с различными типами складчатых структур, формы и происхождение которых в сильнейшей степени влияют на особенности распределения нередко содержащихся в них газовых и нефтяных месторождений. Нетрудно понять также, что и такие общетеоретические проблемы, как например, проблема контракции земной коры или, напротив, ее расширения, проблема эпейрофореза и многие другие смогут получить окончательное разрешение лишь при учете всех возможных аспектов механизма складкообразования. Между тем этот последний вопрос в настоящее время все еще далек от разрешения, и нужна, по-видимому, весьма большая работа для того, чтобы можно было, наконец, перейти из области общих гипотез в область конкретных теорий.

 Несколько лет назад вышла в свет первая часть данной работы (Бронгулеев, 1961). В ней рассматривалась стратиграфия всех слагающих Каратау отложений, рез достаточно полных представлений о составе развитых здесь пород не было возможности подойти к расшифровке тектоники района, а, следовательно, и к расшифровке особенностей строения чрезвычайно многочисленных в его пределах и в высшей степени интересных складчатых форм. Характеристике последних и реконструкции механизма их формирования как раз и посвящается публикуемая вторая часть монографии.

 К решению проблемы складкообразования можно подходить с разных сторон, причем каждый путь исследования имеет как недостатки, так и преимущества. Наибольшие результаты могло бы дать сравнительное изучение если не всех, то во всяком случае многих групп складчатых структур, взятых в разных местах земной коры в различных по возрасту комплексах пород. К сожалению, такой путь для одного исследователя является пока практически недоступным. Использование для тех же целей литературных материалов мало целесообразно, так как подавляющая их масса все еще характеризуется крайней неполнотой и схематичностью.

 Весьма интересным кажется путь экспериментального воспроизведения складкообразовательного процесса. Подобные опыты хорошо известны. Несомненно, они внесли много положительного в разработку данной проблемы и с этой точки зрения представляют большую ценность. Однако эксперименты не во всех случаях могут подтвердить реальность того или иного природного процесса и поэтому не являются исчерпывающими.

 Может быть указан, наконец, еще один путь, который заключается в чрезвычайно тщательном изучении специально выбранного типичного среднего объекта. Дело в том, что складкообразование как процесс, протекающий в слоистых толщах земной коры, представляет собой явление весьма характерное, проявляющееся в разных местах, хотя и с различной интенсивностью, но с кинематической и динамической точек зрения, вероятно, повсюду очень сходно. Это следует прежде всего из общности тех физических условий, в которых развиваются соответствующие тектонические процессы. Кроме того, данный вывод вытекает и из общности физических свойств подвергающихся деформации горных, пород.

Таким образом, есть основания думать, что каждый удачно выбранный «кусок» складчатой структуры, если последняя, конечно, достаточно хорошо развита, но не слишком сложна, хорошо обнажена и повсюду доступна для наблюдений, может являться своеобразным эталоном, на котором нетрудно досконально изучить морфологические особенности всех присутствующих в его пределах складчатых структур и на этом основании сделать необходимые выводы о кинематике и динамике складкообразовательного процесса в широком смысле этого слова. Естественно, что выбранный район должен охватывать не часть, какой бы то ни было крупной складчатой структуры, а представлять собой по возможности структурно целое, законченное складчатое сооружение оптимального масштаба. Автор сделал попытку подойти к стоявшей перед ним цели этим последним путем. Полученные результаты дают основание полагать, что данная попытка оказалась небесплодной.

 Герцинский структурный этаж хребта Большой Каратау представляет почти идеальный объект для изучения морфологии складок. Он хорошо обнажен, доступен для наблюдений и характеризуется той степенью сложности, которая делает его достаточно типичным примером складчатых сооружений вообще и позволяет изучать все особенности строения подобных сооружений с максимальной детальностью. На протяжении нескольких десятков лет многие исследователи пытались выяснить особенности строения среднепалеозойского структурного этажа этого горного сооружения, но, ни одно из высказанных мнений не было достаточно аргументировано, и наиболее важные вопросы, касающиеся его строения, продолжали оставаться дискуссионными. Такое положение вызвало необходимость полного пересмотра всех фактических данных и критической переоценки всех известных точек зрения.

 В первой части работы (Бронгулеев, 1961) указывалось, что в настоящее время конкурирующими являются только две крайние точки зрения. Согласно одной из них, более ранней, среднепалеозойский структурный этаж хребта построен сравнительно просто. Он слагается мощным комплексом девонских и каменноугольных пород, залегающих в нормальной стратиграфической последовательности и образующих многочисленные, главным образом простые линейные и брахиформные складки, осложненные не менее многочисленными преимущественно крутыми разрывными нарушениями. Другая точка зрения, полностью отрицающая такую схему трактует большинство контактов разреза указанных отложений как швы региональных надвигов и марьяжей. С этой позиции строение района представляется исключительно сложным, так как предполагается, что большинство развитых здесь пород залегает не автохтонно.

Автор поддерживает и развивает первую из этих точек зрения и считает, что мнение о присутствии в Каратау крупных пологих нарушений является результатом исторически сложившихся недоразумений. Поскольку вопрос о наличии или отсутствии нарушений имеет большое значение как для правильного понимания геологии хребта, так и для решения проблемы механизма складкообразования, в первой части монографии ему уделено довольно много внимания. Там детально рассмотрен ряд более узких вопросов ив частности такие: история изучения геологии Каратау и особенно история возникновения разногласий о его предполагаемом надвиговом строении; природа несогласий между многочисленными комплексами пород девонского и каменноугольного возраста; происхождение широко известных в литературе карбонатных брекчий, располагающихся в Каратау в основании многих стратиграфических подразделений и считавшихся некоторыми геологами результатом тектонического дробления пород при образовании надвигов и шарьяжей; закономерности распределения и изменения мощности фаменских отложений и их связь со структурным планом района и, наконец, биостратиграфическая характеристика девонского и каменноугольного разрезов.

 Без рассмотрения этих вопросов решение основной задачи исследований было бы по существу невозможно. Например, совершенно новое освещение получила проблема истории формирования среднепалеозойского структурного этажа Каратау. Ход развития герцинского седиментационно-тектонического цикла оказался здесь более сложным, чем это предполагалось ранее. Выяснилось, что большую роль в нем играли многократные перерывы осадконакопления. Было установлено также, что сам седиментационный процесс развивался в Каратау синхронно с процессом складкообразования, который оказался значительно растянутым во времени.

 На основании анализа всех собранных материалов и частично литературных данных в публикуемой части монографии автор сделал выводы о возможных способах образования складок и предложил их общую кинематическую классификацию. Эти выводы, по уже указанным выше соображениям, могут быть отнесены к любым складчатым структурам. Речь здесь идет о кинематике и динамике складкообразовательных процессов в наиболее широком смысле слова, и чисто геологическая специфика изученного региона не должна в связи с этим приниматься во внимание.

 В первой главе книги рассмотрены общие результаты предшествующих исследований в области проблемы складкообразования в земной коре и дана их критика.

Во второй главе после изложения основных сведений о геологическом строении хребта Большой Каратау в целом, а также ряда замечаний по методике его изучения приведены важнейшие черты морфологии всех развитых в пределах хребта герцинских складчатых структур.

 В третьей главе изложены важнейшие этапы истории геологического развития района, начиная с докембрия и кончая современностью. Особенное внимание обращено здесь на герцинский отрезок этой истории.

Последняя, четвертая глава работы посвящена анализу возможных способов образования складчатых структур Каратауского мегантиклинория и на этом основании построению схемы складкообразовательного процесса в широком смысле слова. Выяснено, что с кинематической точки зрения в земной коре возможна реализация только трех основных способов возникновения складчатых деформаций, а именно: путем поперечного растяжения слоев при их локальном поднятии или опускании, в результате тангенциального сдавливания при тех или иных явлениях коробления и в процессе пластического течения материала пород под действием разности всесторонних давлений. Каждый из указанных механизмов складкообразования с геологической точки зрения может осуществляться в природе различными путями. Для иллюстрации в данной главе рассмотрены некоторые из этих путей складкообразования и приведены соответствующие расчеты. В заключение предлагается схема кинематической классификации складок, в которой определение их типов производится по совокупности важнейших морфологических признаков. Особенно подчеркиваются сложная взаимная зависимость и взаимная обусловленность всех выделенных типов складок и их многоэтажное их расположение в земной коре.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.