big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Классификационная таблица и некоторые общие выводы

Подводя итог последним разделам монографии, следует прежде всего подчеркнуть, что выделяемые автором три кинематических типа складок являются важнейшими среди складчатых структур земной коры. Любая деформация рассматриваемого класса всегда может быть сведена к одному из этих типов или к той или иной их комбинации.

Чтобы в конкретных геотектонических условиях можно было установить кинематический тип развитых там складчатых форм, необходимо учесть всю сумму их морфологических признаков. С этой целью была составлена специальная определительная таблица, которую можно применять как непосредственно при полевой работе геологов, так и при соответствующих теоретических обобщениях (табл. 3).

В практической деятельности для определения кинематического типа складок следует сравнивать их важнейшие морфологические особенности, наблюдающиеся в природных условиях, с теми, которые приведены в табл. 3. По преобладающему числу совпадающих признаков изучаемые формы можно относить к тому или иному Из трех рассмотренных выше типов.

Таблица позволяет далее сопоставлять друг с другом все выделяющиеся типы складок по всем их важнейшим морфологическим признакам. Так, например, сравнивая формы поперечных сечений складок разных типов и наклоны их осевых поверхностей, нетрудно заметить, что штамповые складки должны иметь, как правило, пологие неправильные сечения с очень слабыми наклонами осевых поверхностей. Складки коробления могут иметь нередко очень крутые, но более правильные формы поперечных сечений и различные наклоны осевых поверхностей. Складки течения должны характеризоваться наиболее сложными очертаниями и не менее сложным расположением в пространстве.

Асимметрия единичных форм различных кинематических типов также должна иметь свои градации. Штамповые складки очень редко могут быть симметричными, так как в движении штампов в общем случае нельзя ожидать большой равномерности. Трудно ожидать также, что и сами штампы будут всегда симметричными. Напротив, складки коробления при их формировании в слоях, сохраняющих неизменную мощность, по чисто принципиальным соображениям должны быть симметричными. Наконец, складки, возникающие в процессе течения материала слоистых толщ, так же как и штамповые, в общем случае должны иметь асимметричное строение, ибо сам процесс течения (в вертикальных сечениях) является, как уже отмечалось, односторонне направленным (т. е. по существу асимметричным). Другими словами, концентрация вещества слоев здесь не может происходить равномерно на крыльях складок, различно экспонированных относительно направления пластического потока.

Характерными также являются и изменения литологического состава слоев, образующих единичные складки. Наиболее значительные изменения состава пород должны наблюдаться в различных частях штамповых складок, меньшие — в складках коробления.

В складках течения они практически будут отсутствовать. Отчетливо должны проявляться закономерности и в изменениях мощностей слоев, участвующих в формировании складок. У штамповых форм, в частности у антиклиналей, мощности будут сокращаться в сводах; у складок коробления, в их чистых типах, они должны быть почти неизменны; у складок течения будут меняться резко, как правило, увеличиваясь в перегибах.

Важным определительным признаком является также и степень дисгармонии складок. Она различна у каждого из трех их основных типов. Если для штамповых форм дисгармония в общем нехарактерна, то для складок коробления она будет довольно типичным признаком. Наиболее резко дисгармония должна проявляться в складках течения, так как эти формы могут развиваться лишь в сравнительно узких зонах, охватывающих ограниченное число способных к течению слоев.

 Весьма интересным является и сопоставление совокупности признаков, непосредственно указывающих на тот или иной стиль процесса деформаций слоистых толщ. В слоях, образующих штамповые складки, должны фиксироваться следы растяжений ( в виде флексур или систем трещин, сходных с трещинами Людерса). г В слоях, участвующих в формировании складок коробления, должны наблюдаться деформации, возникающие при явлениях их относительного взаимного проскальзывания (в виде S-образного кливажа, срезанных трещин, даек и т. п.). Наконец, в слоях, подвергшихся деформации течения, могут иногда констатироваться очень резкие текстурные перестройки.

Нет необходимости продолжать сравнение других морфологических особенностей типов складок, так как это сравнение легко можно сделать, внимательно просмотрев приведенную выше таблицу.

Морфологически наиболее отчетливо вырисовывается первый тип складок, т. е. штамповый. Почти все внешние признаки относящихся к нему форм существенно отличают штамповые складки от складок двух других типов. Несомненно, именно в связи с этим данный тип структур фигурировал во всех наиболее ранних классификационных схемах, о чем подробно говорилось выше. Напротив, различия между двумя другими кинематическими типами складок выражены менее резко. В иных признаках они почти стираются и распознать эти типы становится трудно. Это обстоятельство и являлось причиной того, что подавляющее большинство исследователей, в том числе первоначально и сам автор, подразделяли складчатые структуры земной коры не на три, а лишь на два основных типа.

Можно ли считать, что рассмотренный здесь кинематический принцип классификации складок исключает необходимость использования других классификационных принципов?

Ответ на этот вопрос может быть только отрицательным. Дело в том, что некоторые морфологические, а также и геологические принципы классификации складок представляют определенный интерес и ценность. В частности, желательно учитывать приуроченность складок к различным геотектоническим областям (например, к платформам или к геосинклиналям). При этом не следует каждой из этих групп складок приписывать какие-либо особые генетические различия, как это делалось некоторыми авторами. С кинематической точки зрения оба типа могут быть и сходными, и различными. Указанный геотектонический принцип может лишь придавать одним и тем же кинематическим типам складок, развитым в разных структурных условиях, некоторые специфические черты,, не более. Необходимо пользоваться также почти всеми разновидностями морфологических классификаций, учитывающих различия в строении складок как в плане, так и в разрезе. В частности, почти всегда нужно характеризовать складки по форме, по величине наклона их осевых поверхностей, степени асимметрии, характеру изменения мощностей образующих их слоев, степени дисгармонии и др. Наконец, большое значение при изучении складок должны иметь и указания на тот или иной конкретный процесс, в результате которого в слоистых толщах возникали нормальные, тангенциальные или всесторонне направленные силы. Как легко теперь понять, здесь могут быть указаны весьма различные геологические процессы.

Наиболее рациональным следует признать такой путь классификации складок, при котором каждая их форма или группа характеризовалась бы последовательно по всем важнейшим определительным признакам. В итоге получится ряд оценок, дающих в своей совокупности достаточно полное, если не исчерпывающее представление о типах и разновидностях любых складчатых форм (или групп). Очевидно, что кинематический принцип должен во всех случаях находиться на первом месте. Число прочих оценок может быть увеличено либо, напротив, сокращено в зависимости от задач, стоящих в каждом конкретном случае. Так, если требуется, можно ввести признак районирования, указав, например, что речь идет скажем о штамповой платформенной или штамповой геосинклинальной складке. Затем опять-таки в зависимости от необходимости можно продолжить характеристику данной формы, учитывая последовательно особенности ее строения в плане, в разрезе и др. Например, можно говорить о штамповой платформенной эллиптической сундучной прямой антиклинали, дополнительно указывая ее размеры (путем выделения нескольких масштабных порядков), а также и геологическую обстановку ее формирования.

Автор считает, что такой путь при систематике складок является единственно возможным и единственно правильным. Любые попытки уклониться от него и создать единую универсальную классификацию, опирающуюся лишь на тот или иной единичный морфологический признак складок, до сих пор приводили лишь к путанице.

Наряду с указанными явно целесообразными принципами есть и такие, которыми в настоящее время можно было бы пренебречь. Например, излишним кажется принцип «компетентности» складок, выдвинутый Б. Уиллисом. По существу он теряется за более общим кинематическим принципом, который предлагается в данной работе. Лишним представляется и эталонный принцип Г. Штилле (альпинотипные и германотипные складки), так как он не содержит в себе никаких объективных характеристик форм и является устаревшим. Чрезвычайно уязвимым кажется и принцип глубинности Э. Аргана. Принцип «первичности» и «вторичности», использованный Э. Хаарманом, также представляется малорациональным, так как сейчас совершенно ясной стала сложная взаимная обусловленность различных по происхождению складок, не позволяющая во всех случаях однозначно решать вопрос о примате тех или иных типов. Неудачен, наконец, и принцип, учитывающий характер размещения складок в плане (полная и прерывистая складчатость В. В. Белоусова), так как он приводит к целому ряду уже отмеченных противоречий.

Все изложенные в этой книге данные к их анализ позволяют сделать ряд весьма важных выводов, касающихся процесса складкообразования в земной коре в наиболее общем виде.

Прежде всего можно заключить, что этот процесс, объединяющий несколько совершенно специфических механизмов деформации слоистых толщ, представляет собой в целом чрезвычайно сложное явление. Все те тектонические сооружения, которые обычно именуются геосинклинальными или просто складчатыми и рассматриваются сплошь и рядом как нечто генетически единое, оказываются при ближайшем изучении гетерогенными, состоящими из форм различных типов. В природе достаточно четко выделяются три таких типа, причем особенности формирования каждого из них обусловливаются различиями в экспозиции и характере приложения к слоистым толщам сил, вызывающих их деформации. Однако помимо этих основных, если можно так выразиться, «чистых» типов складок в большинстве складчатых зон, по-видимому, присутствуют и смешанные, промежуточные, гибридные разновидности, которые во многих случаях еще более усложняют общую картину их строения.

Произведенный структурный анализ герцинского мегантиклинория Каратау позволил прийти далее к выводу, что в пределах аналогично построенных сооружений среди участвующих в их формировании различных складок наиболее крупными по масштабам (площади и амплитуде) являются штамповые формы. Этот вывод хорошо подкрепляется и сравнительным материалом по платформенным территориям, где, как известно, господство данного типа складок в том же смысле не вызывает никаких сомнений. Вторым по масштабам проявления выступает тип складок коробления. Он широко распространен в складчатых областях, но, по-видимому, редко встречается на платформах. Наконец, третий тип складок (тип складок течения), характеризующийся, как правило, наименьшими масштабами, занимает отчетливо подчиненное положение. В большинстве случаев эти складки так или иначе осложняют складки двух других типов. Тем не менее они довольно широко распространены и присутствуют не только в складчатых областях, но и на платформах (Бронгулеев, 1947, 1951).

Далее, Несмотря на то что выделенные здесь типы складок характеризуются достаточно определенными морфологическими особенностями и с кинематической точки зрения представляют собой образования резко отличающиеся друг от друга, обусловливающие их процессы, все же теснейшим образом взаимосвязаны. Именно совокупность этих процессов и представляет собой то, что автор предлагает сейчас иметь в виду под широко распространенным термином «складчатость». Складчатость можно считать, таким образом, весьма своеобразным, сложным и крайне широко распространенным в земной коре процессом, либо состоящим из комплекса всех кинематических путей реализации деформаций слоистых толщ, либо являющимся той или иной их частью. В первом случае целесообразно говорить о комплексной складчатости, во втором, по тому же принципу, — о некомплексной складчатости. Очевидно, в результате комплексной складчатости должны возникать все три кинематически различных типа деформаций. Чаще всего это будет происходить в пределах геосинклинальных областей. Некомплексная складчатость может быть представлена либо только одним из рассмотренных выше механизмов, либо сочетанием каких-либо двух других. Чаще всего она должна характеризовать условия платформ или промежуточных областей.

Чрезвычайно большой интерес представляет вопрос о характере взаимной зависимости выделенных трех типов складок. Вероятно, в общем виде этот вопрос должен решаться на более широкой основе, определяющейся всей совокупностью энергетических ресурсов нашей планеты. Произведенный структурный анализ позволяет в этом смысле сделать сравнительно ограниченные выводы, которые с достаточным основанием могут быть отнесены только к верхним зонам земной коры и в частности к ее слоистому осадочному чехлу. В более глубоких сферах соотношения разного типа деформаций установить пока еще трудно.

Как известно, в настоящее время в геотектонике конкурируют главным образом три группы гипотез. Согласно одной из них, причина активности земной коры связана с периодическими изменениями объемов ее нижней части и верхней мантии. Такие изменения, как уже отмечалось, могут обусловливаться температурными, колебаниями вещества пород (например, в связи с радиоактивным распадом), или их химическими преобразованиями. Наиболее характерной чертой данного процесса является общая стационарность положения вещества коры и подкорового вещества в плане, испытывающего лишь периодические изменения объема, т. е. претерпевающего главным образом вертикальные перемещения. Вторая группа гипотез объединяет все разновидности взглядов, с одной стороны, контракционистов, а с другой — сторонников ротационной схемы тектогенеза, усматривающей причину движения коры в действии сил, обусловленных изменением скорости вращения земли. Наконец, третья группа гипотез ставит в основу тектонической жизни земной коры процессы локальных или региональных подкоровых течений масс.

Если считать, что справедливы гипотезы первой группы, то в качестве первичных в общем случае следует признать штамповые формы. Два других типа складок могут быть только производными от них. Напротив, если обратиться к гипотезам второй группы и видеть в основе тектонических процессов, например, явления общей или частной контракции планеты, то в качестве ведущего (первичного) типа складок необходимо принять формы коробления, ибо они являются в этом случае прямым результатом действия тангенциальных сил. Наконец, если считать, что тектонические движения земной коры обусловливаются явлениями глубинной пластической миграции вещества ее определенных частей, то по чисто принципиальным соображениям в качестве первичного следует выдвигать уже третий тип складок, возникающий как результат именно этого совершенно своеобразного процесса.

Автор вынужден констатировать, что пока еще нет достаточных оснований для решительного отклонения одних групп гипотез и безоговорочного принятия других, так как многие стороны геотектонических процессов продолжают оставаться скрытыми от наблюдения. Однако кое-какие соображения на этот счет все же, по-видимому, могут быть высказаны. По существу, они опираются только на результаты произведенного здесь структурного анализа эталонных форм.

Учитывая отмеченные выше масштабные соотношения трех кинематически различных типов складок, можно считать, что на уровне тех структурных этажей, в которых они развиваются, ведущим и по-видимому, независимым типом будет являться штамповый. Нет пока никаких оснований для того, чтобы рассматривать этот тип складок в качестве производного от любого из двух других, причем именно в пределах указанных этажей. Как уже отмечалось, соотношения данных форм в более глубоких частях земной коры могут в конце концов оказаться существенно иными.

Совершенно иначе должен рассматриваться процесс образования складок коробления. Последние, как было видно, в известных условиях могут формироваться, например, под действием гравитационных сил или в результате трансформации нормальных эндогенных тектонических сил по хордовой схеме. Другими словами, эти складки могут возникать в качестве побочных образований в процессе развития штамповых форм, т. е. должны представлять собой вторичные структуры. Однако как бы не казалось заманчивым такое решение, нужно иметь в виду, что существует довольно много убедительных фактов, свидетельствующих о возможности реализации в земной коре значительных горизонтальных перемещений масс, по-видимому, не зависящих от названных процессов. Эти факты до известной степени противоречат сделанному выше выводу, так как свидетельствуют о первичности тех структурных элементов, которые возникают в результате указанных перемещений (имеются в виду надвиги, шарьяжи и отчасти связанные с ними группы складок коробления). Впрочем, образование всех этих форм может объясняться и с позиции упомянутых выше гипотез подкоровых течений. При этом в данном случае они опять-таки должны трактоваться как формы отнюдь не первичные. Другими словами, соображения о подчиненности форм коробления и в указанном последнем варианте по-прежнему сохраняют свое значение.

Наконец, последний тип складкообразовательных процессов, обусловливаемый течением слоистых толщ, почти во всех случаях, как было установлено, может иметь только подчиненный характер. Этот вывод, так же как и в других случаях, опирается главным образом на масштабные соотношения складок. По понятным причинам его можно считать универсальным по отношению к формам только верхних структурных этажей земной коры.

Таким образом, установленную соподчиненность кинематически различных складкообразовательных механизмов в земной коре нужно рассматривать в доступных наблюдениям зонах как весьма характерную. 0йа не вскрывает полностью все закономерности тектонических ,процессов, но в известной мере может служить ключом для их познания. Вместе с тем эта общая схема соотношений складкообразовательных механизмов, а следовательно, и самих складчатых форм справедлива, по-видимому, только для их достаточно крупных групп и притом взятых в широких масштабах. В более частных случаях, когда речь идет об образовании единичных форм или их небольших комплексов, картина соотношения между кинематически разными складками может оказаться несравненно сложнее. Каждый из выделенных здесь типов складок при известных условиях способен порождать в смежных комплексах пород любой другой. При этом цепь причин и следствий может оказаться достаточно длинной. Так, например, деформация течения в одних: толщах пород (скажем, на больших глубинах) будет неизбежна приводить к локальному перераспределению материала, которое обусловит деформацию штампования в других более высоко расположенных толщах. В свою очередь штампование (по хордовой схеме) уже в третьем комплексе пород может вызвать явление их местного тангенциального сжатия, т. е. образование складок коробления. Наконец, на фоне этого последнего процесса вновь смогут возникнуть более мелкие формы течения и т. д.

Еще один важный общий вывод, который логически вытекает из изложенных выше фактических данных, заключается в том, что развитие складчатых структур в любых их сочетаниях и особенно,, конечно, в наиболее полных отнюдь не следует рассматривать как некий спорадический акт или кратковременную фазу. Процесс комплексного складкообразования во всех случаях должен быть достаточно длительным. Он может совпадать по времени с процессом осадконакопления и развиваться на протяжении ряда эпох и даже периодов.

Наконец, последнее заключение, которое целесообразно здесь сделать, касается вопроса об общем характере соотношений складчатых сооружений различных тектонических циклов, развивающихся друг над другом, т. е. по существу о характере соотношений разновозрастных структурных этажей земной коры. Автор считает, что каждое такое сооружение (великолепным примером в этом отношении является герцинский мегантиклинорий Каратау) может рассматриваться независимо от подстилающих и перекрывающих, его других сооружений. В пределах каждого из них могут развиваться складки любых кинематических типов и в целом все они будут характеризоваться определенной автономностью. Это отнюдь не значит, что между разными структурными этажами не должна существовать никаких морфологических связей и никакой преемственности в развитии. Напротив, взаимные влияния этажей почти всегда очевидны. Однако крайне важно то, что в отдельных случаях эти влияния могут и отсутствовать. Примеры резких несовпадений структурных планов разновозрастных складчатых комплексов хорошо известны. Именно эти примеры как раз и свидетельствуют о возможности независимого развития указанных; комплексов.

В подавляющем большинстве случаев наиболее сильным является влияние нижних структурных этажей на верхние. Нижние этажи играют роль цоколя, фундамента для верхних. Этот фундамент, будучи в общем случае неоднородным, расчленяется обычна на разные по масштабам и конфигурации блоки, которые и играют роль уже известных штампов, создающих в перекрывающих их комплексах пород более высоких структурных этажей соответствующие складчатые формы. Влияние верхних этажей на нижние проявляется существенно иначе. Оно сказывается главным образом в воздействии статической нагрузки, а также в рассмотренном ранее явлении перераспределения веса масс в процессе роста штамповых складок и реже складок коробления.

Из сказанного вытекает весьма интересная возможность решения давно дискутируемого вопроса о характере изменения интенсивности складчатости с глубиной. С изложенных выше позиций этот вопрос, по-видимому, может получить наилучшее освещение. Учитывая сделанное выше заключение об автономности складчатых форм sensu lato в пределах каждого структурного этажа, можно прийти к выводу о том, что нет оснований во всех случаях ожидать усиления или, наоборот, ослабления интенсивности дислокаций при переходе от молодых этажей к более древним. Все будет зависеть от характера строения каждого из них, т. е. другими словами, от того, какие типы складок окажутся на их уровне превалирующими. В разных этажах можно встретить весьма различные соотношения форм. С появлением на том или ином уровне, например, складок коробления или тем более складок течения создается впечатление значительной сложности дислокаций. Однако эта сложность отнюдь не будет являться функцией глубины, так как на каком-либо еще более низком уровне данные дислокации могут угаснуть, и здесь окажутся лишь более крупные, но несравненно и более простые штамповые формы.

Таким образом, из изложенного следует, что, несмотря на имеющуюся общую связь между складчатыми формами разных структурных этажей и, следовательно, на преемственность в их развитии, степень сложности строения этих этажей может определяться главным образом преобладающим в них кинематическим типом складок. Иначе говоря, сверху вниз по разрезу очень часто могли и могут происходить ритмические усиления и ослабления складчатости, т. е. будет наблюдаться своеобразное многоэтажное строение складчатых структур, сменяющих друг друга без какой-либо общей и постоянной для них закономерности.

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.