big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Складки коробления

Кинематика процесса формирования складок коробления

Исключив из общего числа герцинских складчатых структур Каратау описанную выше группу штамповых форм, нетрудно прийти к выводу, что подавляющая масса оставшихся при этом складок оказывается построенной по совершенно иному, хотя и сходному для всех них плану. Они значительно уступают штамповым складкам по размерам занимаемых площадей, имеют почти всегда отчетливо линейную форму и развиваются главным образом лишь в глинисто-карбонатных отложениях среднего структурного подэтажа мегантиклинория.

Рассматриваемые складки, как было установлено, чаще всего являются линейными, реже среди них встречаются эллиптические формы. Размеры их колеблются в широких пределах. Протяженность складок достигает максимум первых десятков километров: ширина и амплитуда — первых километров. Однако гораздо чаще встречаются меньшие по масштабам формы, длина которых не превышает первых километров, а ширина и амплитуда — нескольких сотен метров.

Анализируя указанную черту строения данных форм, можно заключить, что их отчетливо выраженная линейность наряду со сравнительно небольшими размерами получит наилучшее объяснение, если допустить, что их формирование происходило преимущественно под действием тангенциальных сил. Сам по себе характер действия этих сил в общем случае должен предопределять резкую неизометричность вызываемых ими деформаций.

Привлекают внимание формы поперечных сечений данного типа складок. Они весьма однообразны и характеризуются значительной простотой. Чаще всего они имеют правильные поперечные очертания. Интересны изменения очертаний складок по простиранию. Обычно на краях они являются пологими, тогда как к середине их крутизна увеличивается и иногда они становятся изоклинальными и даже веерообразными. Их амплитуда изменяется от 500 до 1000 м, однако у отдельных форм достигает 1500 м и даже несколько больше.

Такое строение данного типа складок с достаточной очевидностью свидетельствует, что их образование не могло быть результатом действия вертикальных сил, а должно было являться следствием тангенциального сжатия слоистых толщ. Другими словами, сами эти формы следует рассматривать как формы продольного изгиба. С этой точки зрения становятся совершенно понятными их простые и почти всегда очень правильные очертания в разрезах. Такая геометрическая простота деформаций слоев является одним из типичных признаков деформаций продольного изгиба. Размеры Каратауского мегантиклинория в целом, а также и его зон, в пределах которых развиваются эти складчатые структуры, позволяют считать их компетентными (в трактовке Б. Уиллиса). Их масштабы и в частности амплитуды, не противоречат предполагаемому механизму их образования.

Наклоны осевых поверхностей рассматриваемых складок меняются в довольно широких пределах, причем как у разных, так и у одних и тех же единичных форм (в их различных сечениях). Преобладают прямые формы, но встречаются также наклонные, лежачие, и даже опрокинутые. Привлекает внимание и то обстоятельство, что степень сжатия всех этих складок тесно связана с величиной их наклонов. Узкие, близкие к изоклинальным складки характеризуются обычно и наиболее значительными наклонами осевых поверхностей. Особенно сильно сжатые формы местами являются даже опрокинутыми.

Данная черта строения лишний раз подтверждает справедливость предположения о том, что складки этого типа не могли, в частности, сформироваться в результате действий сил, ориентированных перпендикулярно к поверхности напластования пород. Напротив, мысль о ведущей роли в этом процессе тангенциальных сил хорошо согласуется с фактическими данными. Создается возможность считать, что образование складок происходило в общем весьма равномерно, ограничивалось возникновением преимущественно простых открытых форм и лишь в редких случаях сопровождалось появлением сильно сжатых (изоклинальных) и поэтому «неустойчивых», т. е. наклонных и опрокинутых их разновидностей.

Не менее существенно для определения кинематического типа рассматриваемых складок наличие или отсутствие в них симметрии. Как показали наблюдения, в подавляющем большинстве случаев эти формы являются симметричными. Зафиксированные в ряде мест исключения обусловлены не процессом их образования, а более общими причинами и, в частности, первичными изменениями мощностей участвующих в деформациях пород.

Указанная черта строения, как и предыдущая, свидетельствует о значительной равномерности тангенциального сжатия слоистых толщ. Это обстоятельство весьма существенно, так как оно позволяет с. большей точностью представить себе весь ход предполагаемого процесса.

Обращает на себя внимание далее тот факт, что в пределах различных частей отдельных единичных складок в толще образующих их глинисто-карбонатных фаменских отложений существенных фациальных изменений не обнаруживается. Однако в некоторых местах района в грубообломочных породах (например, в тарсайской пачке) были замечены следы сортировки материала. В частности установлено, что в сводах некоторых антиклиналей обломки брекчий и конгломератов оказались менее крупными, чем в осевых частях смежных синклиналей.

Существенно изменяются и мощности многих образующих складки слоев. Чрезвычайно интересен тот факт, что изменение мощности происходит в двух прямо противоположных направлениях. Мощность слоев, отложившихся заведомо до начала складкообразовательного процесса, либо остается неизменной, либо иногда увеличивается к сводам антиклиналей. Мощность же слоев, накопление которых происходило, по-видимому, в период формирования самих складок, напротив, в указанном направлении отчетливо сокращается. В синклинальных складках констатировалась обратная картина. Почти всюду была отмечена малая изменчивость мощности. Однако мощность сингенетичных грубообломочных пород увеличивается в сторону осевых частей складок. Иногда это увеличение бывает очень значительным (в отдельных случаях почти десятикратным).

Установленные закономерности позволяют считать, что предполагаемый процесс деформации отдельных компонентов среднепалеозойского разреза Каратау, локализуясь главным образом на известной глубине от земной поверхности, в отдельных случаях доходил и до самой этой поверхности, захватывая комплексы отложений, которые в тот период времени только еще формировались.

Анализируя строение данных форм в целом, можно с уверенностью сказать, что все они являются дисгармоничными. Как уже неоднократно подчеркивалось, они затухают, вероятно, в пределах второго структурного подэтажа, т. е. еще в толще фаменских отложений. К указанному заключению легко прийти путем обычного метода реконструкции. Кроме того, как уже указывалось, в отдельных местах района удавалось и непосредственно наблюдать затухания этого типа складок на глубину.

Данная черта строения рассматриваемых форм является решающей для определения их кинематического типа. Являясь в целом дисгармоничными, они экранировались снизу недеформированными комплексами слоев и поэтому не могли быть связаны с прямым действием каких бы то ни было вертикальных сил. Существенно важным является результат анализа особенностей строения весьма многочисленных разрывных нарушений, которые обычно сопровождают рассматриваемые здесь складки. Большинство этих разрывов представляют собой взбросы. Несколько реже среди них встречаются сбросы и небольшие надвиги. В плане все эти нарушения имеют очень часто слабо изогнутую форму. Как правило, они располагаются вдоль крыльев соответствующих складок и не выходят за их пределы. Размеры как взбросов, так и сбросов сравнительно небольшие. Они измеряются по простиранию несколькими километрами (редко первыми десятками километров), имеют ничтожную ширину зон смещения и по вертикальным амплитудам достигают первых сотен метров (чаще десятков метров). Зоны смещений обычно не содержат тектонических брекчий, но вместе с тем несут следы мелких деформаций и скольжения. Углы наклонов их поверхностей изменяются в широких пределах. Почтя все разрывы, связанные со складками рассматриваемого типа, вероятно, угасают в пределах среднепалеозойского структурного этажа. Во всяком случае, нет ни геологических, ни геофизических данных, позволяющих допускать, что ими затрагиваются более древние отложения. Наконец, заслуживают внимания и весьма многочисленные трещины, а также разрывы, не нарушающие сплошности слоев (кливаж), развивающиеся на крыльях всех этих складчатых форм. Особенно интересен S-образный кливаж, который теснейшим образом связан с формированием последних.

Bee перечисленные разрывные нарушения являются характерными атрибутами осложняемых ими складок. Их соизмеримость с последними, а равно и закономерности в расположении свидетельствуют о тесной морфологической, а отсюда и кинематической связи двух этих классов тектонических структур. Наличие продольных и диагональных взбросов и сбросов свидетельствует о неоднократных переходах в целом «пластической» фазы деформаций пород в «хрупкую». Явное преобладание среди разрывов взбросов, а иногда и надвигов, однозначно указывает на существовавшую в то время внутри слоистых толщ обстановку общего сжатия. Это хорошо согласуется с развиваемой здесь точкой зрения. Отмеченный же выше S-образный кливаж является совершенно исчерпывающим свидетельством того, что процесс образования осложненных им складчатых структур сопровождался явлением проскальзывания слоев друг по другу. Такое проскальзывание и обусловливает подвороты кливажных трещин близ границ напластования. Само же явление проскальзывания может возникать лишь при продольных изгибах слоистых толщ.

Обращаясь к рассмотрению особенностей взаимных соотношений складок в пределах групп, а также их соотношений с более крупными структурными элементами герцинского мегантиклинория Каратау, следует прежде всего отметить сложность их пространственных ориентировок. Большая часть складок вытянута в направлении общего простирания соответствующих антиклинальных зон, т. е. с северо-запада на юго-восток. Однако имеется много форм, располагающихся совершенно иначе. Так, например, Итсуютская, Карасайская, Тарсайская и некоторые другие складки Миргалимсайской антиклинальной зоны ориентированы меридионально, тогда как Хантагинская и Джузумдыкская складки той же зоны и Рондсайская антиклиналь Мынжилгинской зоны ориентированы широтно. Есть и такие формы, которые располагаются вообще вкрест простирания всей складчатой структуры хребта в целом, ориентируясь не в юго-восточных, а в северо-восточных румбах. К ним относятся Коккиинская и Нижне-Шилбырская складки Мынжилгинской антиклинальной зоны.

Отмеченная особенность в ориентировке складок предопределяет и крайнее своеобразие в их взаимном расположении на площади. По отношению друг к другу они размещены либо параллельно, либо (реже) под острыми и тупыми углами. Иногда складки ориентированы даже взаимно перпендикулярно и образуют в совокупности своеобразные «тавровидные» сплетения. Знакомясь с деталями расположения некоторых из рассматриваемых складок, можно заметить также неясно выраженную «кулисообразность».

Как и в отмеченных выше случаях штамповых складок, такое расположение обусловливает наличие резких переходов антиклинальных складок по простиранию в синклинальные и обратно. Указанные соотношения были зафиксированы, в частности, в пределах Мынжилгинской и Миргалимсайской зон.

Перечисленные черты соотношений рассматриваемых складок в пределах их групп дают обильный материал для объяснения их генезиса. Наличие преобладающих юго-западных простираний этих форм свидетельствует о господствовавшем общем юго-западно — северо-восточном направлении сжатия слоистых толщ. Следовательно, это сжатие должно было происходить главным образом перпендикулярно простиранию мегантиклинория Каратау в целом. Однако отмеченные многочисленные случаи отклонений от этого направления свидетельствуют о более сложном расположении фронта тангенциальных сил. Анализ расположения данных складок внутри, например, юго-восточной части Миргалимсайской антиклинальной зоны (см. рис. 95) позволяет сделать вывод, что фронт этих сил должен был приближаться здесь к эллиптическому, а направление их действия могло быть только радиальным. При иной ориентировке сил получить столь своеобразное расположение складок было бы здесь невозможно. Особенно убедительным в этом смысле кажется характер виргации данных форм, проявляющийся в наличии указанных выше их тавровидных сочетаний. Этот вывод представляет исключительный интерес и будет рассмотрен более подробно.

Заслуживают внимания и особенности соотношения данного типа складок с более крупными штамповыми формами. Прежде всего констатируется, что в наиболее опущенных частях антиклинальных зон число этих складок увеличивается, тогда как в поднятых напротив уменьшается. Кроме того, здесь и интенсивность деформаций оказывается значительно меньшей. Отмечается далее, что рассматриваемые складки отнюдь не опоясывают более крупные куполовидные формы. Чаще всего они как бы упираются в них, располагаясь по отношению к их контурам радиально. При этом наблюдается резкая ундуляция шарниров складок: при выходе на крупные антиклинали шарниры оказываются поднятыми. К сожалению, установить поведение всех этих форм в сводовых частях крупных структур нельзя, так как в этих местах они обычно размыты. Однако, используя косвенные данные, можно полагать, что здесь они выполаживаются и частично затухают.

Эти черты строения наводят на мысль, что оба данных типа складок были сравнительно мало связаны друг с другом и развивались в значительной мере асинхронно. Во всяком случае, крупные штамповые формы начали расти задолго до возникновения располагающихся по соседству с ними более мелких складок иного генезиса. В дальнейшем развитие тех и других могло происходить параллельно.

В заключение следует отметить, что приведенный выше фактический материал демонстрирует довольно отчетливую конгруэнтность рассматриваемых форм, хотя в этом отношении имеются и некоторые отклонения. В тех случаях, когда антиклинали данного типа оказываются значительно сближенными, между ними появляются нормальные U-образные синклинали. Тогда же, когда антиклинали отстоят одна от другой на расстоянии, превышающем их собственные размеры, разделяющие их синклинали характеризуются корытообразными плоскодонными поперечными профилями. Складки в этих последних случаях приобретают как бы эжективный облик. Весьма существенно также и то обстоятельство, что в группах данные складки характеризуются нередко неясно выраженным двусторонним декрементом — их интенсивность несколько затухает к краевым частям зон.

Эти черты взаимных соотношений складок свидетельствуют, с одной стороны, о рассредоточенности тангенциальных сил вдоль сечений, перпендикулярных фронту их действия, а с другой — об отсутствии внешних источников этих сил. Действительно, наличие среди нормально чередующихся антиклинальных и синклинальных изгибов форм, близких к эжективным, может быть объяснено только таким тангенциальным сжатием слоистых толщ, интенсивность которого менялась вдоль направления вызывающих это сжатие сил. Наличие же общего, хотя и слабого двустороннего декремента деформаций свидетельствует не о периферическом, а о центральном по отношению к ним расположении источников тангенциальных сил. Как будет видно из дальнейшего, эти выводы имеют важное значение для решения проблемы динамики предполагаемого здесь процесса.

На основании изложенного можно сделать вывод, что вторая из рассмотренных групп складчатых структур герцинского мегантиклинория Каратау, являющаяся наиболее многочисленной, должна быть отнесена к типу складок коробления. Об этом почти однозначно свидетельствуют все их важнейшие морфологические признаки. Представляя собой формы более высокого порядка, чем штамповые, они тем не менее отражают важнейшие черты и степень сложности строения всего мегантиклинория в целом. Таким образом, присутствие рассматриваемых форм в тех или иных областях земной коры может служить показателем напряженности происходивших в их пределах тектонических процессов. Вероятно, они не должны характеризоваться столь же широким распространением на площади, как штамповые складки, наличие которых хорошо известно не только в складчатых зонах, но и на платформах, однако для складчатых зон наличие складок коробления является крайне типичным.

Учитывая полученные здесь выводы, необходимо попытаться представить себе процесс образования складок коробления в земной коре в наиболее общем виде. Вопрос о механизме образования данных форм до сего времени оставался весьма дискуссионным. Это кажется несколько своеобразным, так как деформация продольного изгиба любых неизометричных тел (в том числе и слоев горных пород) на первый взгляд представляет собой явление крайне простое. Между тем установить причины возникновения этого явления трудно. Во-первых, до сего времени не выяснены условия, при которых в земной коре могут возникать тангенциально ориентированные силы. По этому вопросу имеются различные точки зрения, которые, к сожалению, все еще не выходят из сферы гипотез. Во-вторых, крайне неясным является и механизм распространения тангенциальных сил через слоистые толщи пород. Последние, как показали расчеты (Бронгулеев, 1951), обладают весьма ограниченной способностью передавать тангенциальные силы на большие расстояния.

Учитывая это, следует в общем случае искать такие способы реализации коробления, при которых необходимость передачи тангенциальных сил в деформируемых толщах пород могла бы быть сведена до минимума. Как будет видно из дальнейшего изложения, такие способы существуют.

Схема механизма образования складок коробления действием тангенциально ориентированных к слоям поверхностных сил 

Проанализируем вначале все теоретически возможные стороны процесса коробления слоистых толщ.

Очевидно, в рассматриваемом процессе деформации слоев не будут сопровождаться изменениями их мощности. Силы, вызывающие образование продольных изгибов, могут быть как поверхностными (рис. 133), так и объемными (см. рис. 135). Действие тех и других должно отражаться на особенностях складкообразовательного процесса. Однако в обоих случаях это будут формы коробления, т. е. кинематически один и тот же тип складок.

Нетрудно понять, что в отличие от штамповых форм складки коробления могут возникать лишь в слоях, обладающих необходимым запасом прочности. По терминологии Б. Уиллиса, они должны быть «компетентными», так как в противном случае деформация продольного изгиба возникнуть не сможет. Слои будут либо крошиться (в случае их хрупкости), либо беспорядочно течь (в случае их высокой пластичности).

В процессе образования деформации продольного изгиба, т. е. коробления частицы слоистых толщ в общем случае должны перемещаться в пространстве по достаточно сложным кривым. В связи с тем что перемешивание частиц в данном процессе невозможно, траекторию каждой из них можно восстановить на основании анализа конечной формы возникших складок. Вертикальные и горизонтальные составляющие их перемещений будут различными. Как мы видим, эта особенность образования складок коробления существенно отличает их от штамповых форм.

Если штамповые складки возникают в результате местных поперечных растяжений слоистых толщ, то складки коробления могут образовываться лишь в результате их продольного сжатия. Естественно поэтому, что общая площадь поверхности слоев в последнем процессе, в отличие от первого, не должна изменяться. Очевидно вместе с тем, что образование данных складок должно сопровождаться сокращением площади проекций той поверхности слоев, которую они имели до начала всего процесса.

Обращаясь в начале к рассмотрению наиболее вероятных особенностей строения складок коробления в плане, следует прежде всего подчеркнуть, что в отличие от штамповых их формы- и размеры должны определяться главным образом физическими свойствами подвергающихся деформации пород (т. е. степенью их «компетентности»). Сколь бы ни были велики тангенциальные силы, они не смогут обусловить образование чрезмерно больших складок коробления, если соответствующие горные породы не будут обладать необходимым для этого запасом прочности. При достаточно высоком тангенциальном сжатии образование единичного продольного изгиба слоев или сменится образованием сложной группы более мелких изгибов или трансформируется в систему разрывных нарушений.

Учитывая направление сил, обусловливающих коробление слоев, нетрудно прийти к выводу, что формы данного типа складчатых структур в плане чаще всего должны иметь отчетливо линейный характер. Их протяженность будет определяться размерами фронта тангенциальных сил.

Формы поперечных сечений складок коробления в отличие от тех же штамповых окажутся менее разнообразными, так как во всех случаях будут предопределяться общими закономерностями продольного изгиба. Разумеется, известную роль при этом должны играть и физические свойства подвергающихся изгибанию слоистых толщ. Естественным следствием самого этого процесса будет постоянная геометрическая правильность возникающих изгибов и, следовательно, их однообразие.

В наиболее простом случае тангенциальное сжатие должно приводить к образованию симметричных складок коробления с вертикальными или круто поставленными осевыми поверхностями. Возникновение асимметрии складок, а равно и их наклонов, может быть обусловлено в этом процессе несколькими причинами. Наиболее общей является неравномерность первичных мощностей деформируемых слоев. Известную роль могут играть и положения тех структурных поверхностей, на которых развиваются складки коробления. Наконец, определенное значение имеет и степень сжатия последних. Изоклинальные складки коробления, по-видимому, чаще всего будут характеризоваться некоторой неправильностью формы и наклоном осевых поверхностей, тогда как менее сжатые аркообразные складки в общем случае должны быть симметричными и прямыми.

Тангенциальное сжатие слоистых толщ может происходить на любых структурных и гипсометрических уровнях, вплоть до земной поверхности. Очевидно, в этих последних случаях формирование складок отразится и на процессе осадконакопления. Другими словами, с чисто теоретической точки зрения при известных условиях в пределах различных частей единичных складок коробления могут накапливаться различные по типам осадки и в разных количествах. В этом смысле некоторые складки коробления будут сходными со штамповыми складками. При формировании складок в сингенетичных слоях механическая обстановка будет тождественной для обоих типов. Различия в деформации скажутся лишь в более древних толщах. В штамповых формах (в частности в антиклиналях) должны констатироваться изменения мощности этих толщ (в сторону сокращения), тогда как в аналогичных складках коробления таких изменений не будет.

Вопрос о характере и степени дисгармонии рассматриваемых форм представляет значительные трудности. Многое должно зависеть здесь от особенностей и причин, обусловливающих сам процесс коробления. В наиболее общем случае складки данного типа в пределах определенного структурного этажа будут дисгармоничными. Ниже будет указано, при каких процессах коробления слоистых толщ дисгармония возникающих в них складок окажется максимальной.

В связи с тем что деформации коробления являются результатом тангенциального сжатия слоистых толщ, среди разрывных нарушений, возникающих в этом процессе, естественно должны преобладать также формы сжатия.

Как известно, к их числу относятся взбросы и надвиги. Чаще всего они должны развиваться в наиболее сильно сжатых складках, осложняя их присводовые части. В общем случае следует ожидать совпадения простираний складок и связанных с ними разрывных смещений. Реже будут появляться диагональные типы последних.

Как известно, процесс продольного изгибания слоистых толщ должен в общем случае сопровождаться относительным проскальзыванием отдельных слоев друг по другу. Это явление вызывается эффектом одновременного растяжения и сжатия разных частей слоев, расположенных по обе стороны от их средней нейтральной зоны. Растяжение на выпуклых сторонах слоев происходит «рядом» со сжатием на их вогнутых сторонах. В результате этого и имеют место их относительные проскальзывания. Максимальной величины эти перемещения достигают на крыльях складок. Любые следы таких перемещений должны рассматриваться как наиболее типичные признаки складок коробления. К числу этих следов могут относиться, например, срезанные трещины и дайки, пересекавшие слоистую толщу до образования рассматриваемых складок, а также S-образный кливаж.

Обращаясь к анализу характера соотношения складок коробления в пределах их групп, следует указать, что их ориентировка в плане, так же как и форма, должна предопределяться характером и фронтом действующих на слоистые толщи сил. Для каждой группы единичных элементарных складок коробления будут характерны свои сходные для всех них ориентировки. Изменения их должны всецело зависеть от изменений направления фронта действующих тангенциальных сил.

Соотношения складок коробления с более крупными структурными элементами земной коры иного генезиса в общем случае будут зависеть от кинематического типа этих структурных элементов. При различиях в механизме образования между ними возможны сколь угодно сложные соотношения. При генетической общности эти последние будут наиболее простыми.

В заключение следует отметить, что тангенциальное сжатие слоистых толщ может происходить как равномерно, захватывая одновременно всю их массу или значительную ее часть, так и неравномерно, распространяясь последовательно в том или ином направлении. В первом случае возможно чередование антиклинальных и синклинальных складок без отчетливо выраженного декремента, во втором — складки будут быстро угасать в направлении действующих тангенциальных сил. В первом случае конгруэнтность складок может быть очень слабой, а в отдельных случаях и вовсе отсутствовать, во втором — она неизбежна.

Динамика процесса формирования складок коробления

При любых попытках реконструировать динамику процесса образования складок коробления наибольшие трудности встречает вопрос о причинах, порождающих в земной коре тангенциальные силы. Последние аналогично вертикальным силам могут быть либо первично-тангенциальными, либо вторично-тангенциальными. Очевидно, и те и другие в свою очередь могут вызываться существенно разными процессами как регионального (в том числе планетарного), так и локального характера.

Как уже указывалось, многие исследователи пытались видеть причину возникновения тангенциальных сил земной коры в предполагаемой общей контракции подкорковых масс. Однако относительно этой гипотезы было сделано так много принципиальных замечаний, что ее применимость, по крайней мере в ортодоксальной схеме, перестала казаться возможной. Известный интерес, правда, представляет точка зрения Э. Зюсса, рассматривавшего эффект тангенциального сжатия отдельных блоков земной коры

Схема образования складчатых деформаций в земной коре в процессе подкоровых течений, имеющих двусторонний характер

как результат их неравномерного обрушения на охлажденную и поэтому изменившую свой объем внутреннюю часть планеты. Однако и эта точка зрения не объясняет причин возникновения рассматриваемых складчатых деформаций. Действительно, в природе не только не констатируется наличие последних среди опущенных блоков земной коры, но, напротив, почти всюду отмечается их относительно наиболее высокое гипсометрическое положение в разрезе.

Возникновение первично-тангенциальных сил объяснялось некоторыми исследователями и как результат предполагаемых подкоровых течений вещества пород. Сторонники этой точки зрения, от Р. Штауба (Staub, 1928), .Р. Швиннера (Schwinner, 1920) и А. Холмса (Holmes, 1928—1931) до Э. Крауса (Kraus, 1960), полагали, что эффект тангенциального сжатия слоистых толщ земной коры мог обусловливаться сгруживанием. последних в отдельных зонах, при их пассивном переносе мигрирующим субстратом, где пластический поток в силу тех или иных причин изменял направление течения. Схема Э. Крауса в этом отношении хорошо известна (рис. 134). В целом она более конструктивна, чем контракционная, так как с ее позиций многие особенности строения складчатых сооружений земной коры получают более логичное объяснение. В частности, удовлетворительно истолковываются нередко огромные продольные размеры преимущественно линейных складчатых структур, типа коробления (таких тектонических зон, как, например Уральской, Кордильер и других), мало понятные с точки зрения контракционной схемы. Отпадает также необходимость в передаче на большие расстояния тангенциальных сил, так как в данном процессе они оказываются равномерно рассредоточенными на всю глубину фронта своего действия и т. д.

Однако рассматриваемая схема обладает и весьма существенным дефектом. Она не может быть подтверждена никакими фактическими данными, то есть полностью является гипотетической. Она не представляет собой также и никакого логического следствия из тех или иных известных нам процессов. Помимо этого, большие сомнения возникают и при учете крайне высокой вязкости подкоровых масс, которая должна препятствовать реализации предполагаемого процесса их миграции. Все эти соображения заставляют с большой осторожностью подходить к оценке данной схемы. Возможность ее использования для объяснения происхождения обширного класса складчатых структур земной коры кажется пока еще преждевременной. Вместе с тем это отнюдь не должно опорочивать самые принципы рассмотренного механизма. Их учет в том или ином виде необходим при разработке любых геотектонических гипотез.

Наконец, источником опять-таки первично-тангенциальных сил, как полагают некоторые авторы, могут служить и внешние по отношению к нашей планете факторы, в частности такие, которые вызывают изменение скорости ее вращения вокруг оси. Эту точку зрения высказывали многие исследователи (Blytt, 1890; Kreichgauer, 1902; Личков, 1927; Магницкий и Красовский, 1941; Бондарчук, 1946; Пейве, 1961; Стовас, 1959, 1961; Берсенев, 1962, Каттерфельд, 1962 и многие другие). Вероятность воздействия указанного обстоятельства на земную кору, в смысле возникновения в ней планетарных, тангенциальных сил очевидна, но столь же очевидна и незначительность их роли в процессе образования в слоистом комплексе складок коробления. Об этом свидетельствуют строение, расположение и история формирования этих складок. Как было установлено, среди последних встречаются весьма разнообразные, причем нередко очень сложно взаимно ориентированные формы. Между тем силы, которые должны возникать в земной коре при изменении скорости вращения планеты, по своему характеру будут отличаться постоянной и строго закономерной экспозицией и, следовательно, не смогут создавать сложные по конфигурации поля напряжений. Особенно убедительна в этом отношении характерная для рассматриваемых складок Дисгармония. Силы указанного происхождения ни при каких условиях не смогут обеспечить возникновение локальных деформаций в одних частях разреза слоистого комплекса коры, оставив нетронутыми другие его части (подстилающие и покрывающие). Наконец, к тому же выводу приводит и учет длительности и сложности развития данного типа складок.

Таким образом, образование чрезвычайно широко распространенных в земной коре складок продольного изгиба или коробления вряд ли можно связывать с деятельностью первично-тангенииальных сил. Факторы, обусловливающие их возникновение, должны быть тесно связаны с общими причинами тектонической активности земной коры и разумеется в первую очередь с причинами, обеспечивающими генерацию первично-вертикальных сил. Наиболее совершенной концепцией в этом смысле следует признать ту, которая при прочих равных условиях может дать комплексное решение вопроса и может выдвинуть в качестве стимулирующего начала одну универсальную для всех тектонических процессов причину.

Опираясь на полученные выше выводы по кинематике рассматриваемого складкообразовательного механизма, можно прийти к заключению, что из числа таких концепций наибольший интерес представляют сейчас две уже достаточно хорошо известные точки зрения, рассматривающие тангенциальные силы не как первичные, а как производные от сил вертикальных. Причины, порождающие вертикальные силы, и служат тем универсальным регулятором, который обеспечивает возникновение большинства развитых в земной коре складчатых форм. Здесь имеется в виду, с одной стороны, схема, предложенная в свое время В. А. Магницким и Ю. А. Косыгиным, называемая далее для краткости «хордовой», а с другой — схема гравитационного скольжения в представлении Е. Рейера и Э. Хаармана.

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.