Популярное

Мифы о звукоизоляции



Как построить дом из пеноблоков



Как построить лестницы на садовом участке



Подбираем краску для ремонта



Каркасные дома из дерева


Главная » Классификация структур центрального

1 2 3

Классификация структур центрального типа Земли. I. Планетарная модель. СЦТ конструктивной направленного

тектогенеза.

Гаврилов А.А. (gavrilov@poi.dvo.ru )

Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, г. Владивосток

Введение

Феномен структур центрального типа (СЦТ) давно привлекает внимание геологов, геофизиков, геоморфологов, что связано, прежде всего, с важнейшим минерагеническим значением этих образований. По имеющимся данным [11], эндогенные СЦТ контролируют размещение до 70% известных месторождений рудных полезных ископаемых и многие залежи углеводородов. Специфика этих образований - наличие определенных атрибутов организации геологической среды: радиально-концентрической и конической систем разломов, радиально-концентрической зональности строения и размещения структурно-вещественных комплексов, энергетических (магматических, газово-флюидных и др.) системообразующих центров. По своей природе они представляют собой инъективные дислокации (протрузивные, интрузивные, экструзивные, эффузивные, эксплозивные) различного уровня глубинности. СЦТ - во многом уникальные образования, поскольку в их пределах одновременно реализуются процессы очагового текто- и морфогенеза, магматического, метаморфического петрогенеза и рудообразования

Помимо понятия СЦТ для описания подобных дислокаций используются термины с различной семантикой (концентрические комплексы, кольцевые структуры, очаговые системы, фрактуры и др.). Различие между ними определяется лишь акцентом на морфологических, структурных или генетических особенностях данных природных объектов. Поскольку при выделении и изучении СЦТ широко используются геоморфологические методы и данные дистанционного зондирования из космоса, многими специалистами широко применяется термин морфоструктура центрального типа (МЦТ). В соответствии с концепцией геолого-геоморфологической конформности Г.И. Худякова [7] автор рассматривает МЦТ как СЦТ с конформной ей внешней геоморфологической поверхностью, полагая, что к ним могут быть применимы близкие классификационные признаки. Принципиальные черты сходства морфологии и инфраструктуры этих образований обусловлены одним комплексом факторов, который определяется взаимодействием симметрий глубинных или коровых энергетических центров, связанных с ними потоков энерго-массопереноса, и геологической среды (принцип П. Кюри) в планетарном гравитационном поле.

Первые работы, посвященные проблемам строения и происхождения кольцевых магматических структур и комплексов (труды А. Харкера, Б. Г.Эшера и др), появились еще в начале XIX века. В последующем специалисты не раз описывали эти экзотические образования, но особенно резко возрос интерес к их изучению после появления материалов дистанционного зондирования Земли из космоса. Появившиеся космические снимки показали как широкое географическое распространение, так и многообразие размеров и генетических типов СЦТ. В России произошел своеобразный информационный взрыв, связанный с появлением многих сотен и тысяч публикаций за относительно короткий срок, посвященных различным аспектам этой проблемы. Пионерские работы А. В. Авдеева, Г. З. Поповой, Л. И Салопа, Е. В. Свешниковой, В. В. Соловьева, И. Н. Томсона и других геологов и геоморфологов, во многом предвосхитившие открытия космической геологии, вызвали широкий резонанс и признание научной общественности. Реакция зарубежных специалистов на результаты космических съемок Земли из космоса была намного скромнее (работы И. М Саула, Э.Л. Рича, В. С Стила и др.), поскольку новые данные явно не укладывались в прокрустово ложе плейтектонических



построений. К настоящему времени в России сформировалось целое научное направление исследований, охватывающее все многообразие проблем изучения статических, динамических, ретроспективных и иерархических систем СЦТ. Опубликованы различные планетарные и региональные схемы, проведены многочисленные эксперименты, сформулированы концепции очагового тектоморфогенеза, рудоконцентрирующих структур, ринговой металлогении и др.

Наиболее крупные из СЦТ Земли рассматриваются как проекции глубинных конвективных ячеек [7,] горячих точек , мантийных диапиров, геоконов [22, 28] более мелкие -представляют инъективные дислокации, связанные с явлениями эффузивного и интрузивного магматизма, разноглубинной диапировой, плюмовой и эксплозивной тектоники. В любом случае эндогенные СЦТ служат универсальными формами отражения различных энергетических центров и связанных с ними потоков энерго-массопереноса, являясь важнейшими геоиндикаторами флюидной, магматической активности и потенциальной перспективности недр на полезные ископаемые (руды, алмазы, углеводороды). Изучение конкретных особенностей морфологии и внутреннего строения СЦТ различных генезиса, размеров, рангов и возраста в пределах разных регионов и областей позволяет реконструировать и оценивать многие факторы формирования и развития магматических очагов, других проявлений эндогенной активности недр и свойств (факторов) геологической среды. Хорошо известны корреляция геометрических параметров вулканических построек и магматических очагов, зависимость морфологии вулканов от состава продуктов извержения, тектонической, геоморфологической позиции и т.д. Наличие аналогичных структур на Луне, Марсе, Венере делает их важным объектом сравнительно планетологических исследований.

Необходимой основой решения многих теоретических и практических задач геологии является типизация или классификация СЦТ отдельных регионов и Земли в целом. Любая систематизация, представляя обобщение и упорядочение эмпирических данных, фиксирует уровень изученности тех или иных объектов или предметов исследования на определенный период времени. Появление новых данных или воззрений требует постоянного совершенствования имеющихся представлений о типах и классах СЦТ.

В настоящее время опубликовано множество различных классификаций этих образований [1, 7, 11, 28 и др.]. В качестве классификационных признаков использовались параметрические, морфологические, генетические, вещественные и другие характеристики. В частности, по размерам выделяются микро-, мини-, мезо-, макро-, и мегаструктуры [28, 11], по рангу - локальные, региональные и планетарные, по морфологии - кольцевые, купольно-кольцевые и купольные формы, по глубинам заложения - ядерные, мантийные, литосферные, коровые очаговые системы [8]. Основные генетические типы представлены магматогенными, метаморфогенными и тектоногенными (амфиклизы, мульды, диапиры и др.) дислокациями, хотя следует отметить, что большинство макро и мега СЦТ имеет сложное, полигенное происхождение. В соответствии с данными о превалирующем составе конформных вещественных комплексов выделяются сиалические и мафические (базитовые и ультрабазитовые) очаговые системы. В то же время, древние и современные крупные длительно живущие магматические центры (Камчатка, Гавайи и др.) на фоне определенной петрохимической специализации способны продуцировать достаточно контрастные ряды магматических пород.

Среди СЦТ не эндогенного происхождения описаны собственно экзогенные (карстовые, гравитационные и другие) формы и импактные образования или астроблемы. Особое место в этих классификациях отводится так называемым нуклеарным мантийно-очаговым структурам [6, 18], которые представляют формирования ранних стадий развития Земли. В пределах отдельных регионов и континентов соотношения нуклеаров и различных морфологических и генетических типов СЦТ варьируют. В частности, установлено, что в пределах Африканского континента и Аравийского полуострова нуклеары составляют 1 % от общего количества кольцевых структур, гранито-гнейсовые овалы 2 %, гранито-гнейсовые купола 19.5 %, плутонические и вулканические 53 %, тектонические поднятия и депрессии 24,5 %. Для Евразии и Австралии эти показатели иные [11]. Более детально историко-генетические аспекты проблемы связи эволюции магматизма Земли и СЦТ затронуты в работах [6, 18, 10, 27 и др.], но это только начало большой работы.

В рамках данной статьи предлагается обсудить вопросы тектонической классификации СЦТ, обосновать выделение их новых генетических типов и классов размерности, обратить



внимание на необходимость унифицированного описания их инфраструктур, выделение гомологических рядов. Периодическая систематизация данных об очаговых структурах рассматривается как необходимое условие совершенствования знаний о процессах энерго-массопреноса и глубинной геодинамики Земли и планет земной группы.

Планетарная система СЦТ

Исходя из общих тенденций геологического развития Земли и планет земного типа, традиционно выделяются относительно стабильные, жесткие структуры литосферы - кратоны, талассократоны и подвижные, геодинамически активные зоны или области, сопряженные либо с процессами рифто-, тафрогенеза, либо горообразования. В рамках данных основных категорий районирования предлагается выделять два основных вида СЦТ - конструктивной и деструктивной направленности тектогенеза. К конструктивным формам относятся инъективные дислокации, связанные с процессами наращивания (снизу и сверху) вулканогенно-осадочного (локальные структуры), гранитно-метаморфического (региональные) слоев и литосферы (глобальные) в целом. Их образование сопровождается избыточной аккумуляцией эндогенного материала (кислого, среднего состава на континентах, среднего и основного - в зоне перехода к океану и основного в пределах океанического дна), что приводит к формированию положительных форм рельефа различного ранга. СЦТ деструктивных этапов тектогенеза сопряжены с процессами трансформации и базификации гранитно-метаморфического слоя на континентах и базальтового в океанах, со своеобразной глубинной эрозией земной коры и утонением литосферы в целом. Образование таких структур происходит на фоне опускания территорий, формирования отрицательных форм рельефа, некомпенсированного накопления эндогенного и экзогенного материала. Так как процессы конструктивного и деструктивного тектогенеза представляют ветви одного процесса геологической эволюции нашей планеты, (в пределах каждой территории сосуществуют структурные элементы с разной направленностью развития, может происходить инверсия режима и т. д.) речь здесь идет лишь о доминирующих тенденциях развития тех или структур земной коры и литосферы. Автор отдает себе отчет, что данные понятия в семантическом отношении неудачны, поскольку любой деструктивный процесс приводит не только к разрушению старых, но и к созданию конструктивно новых элементов геологической среды. Оправданием может служить лишь тот факт, что эти термины универсальны и достаточно широко применяются в данном контексте.

В качестве основных кольцевых структур планетарного ранга рассматриваются кратоно -орогенные системы разного типа (Тб 1), которые включают в себя СЦТ более низкого порядка как конструктивной, так и деструктивной направленности тектогенеза. Возможно, более правильно называть выделяемые планетарные сооружения кратоно-орогенно-рифтогенными, поскольку большая часть горных поясов их внешних концентров в океанах имеют рифтовую природу. Однако, если отказаться от генетического толкования термина орогенез (как это повелось, начиная с работ Э. Ога и Г. Штилле) и возвратиться к начальному определению этого понятия как горообразования вообще (Г. К. Гилберт, 1890 г.), то определение может быть упрощено. Такая генерализация в ряде случаев целесообразна, поскольку существует достаточно общих черт строения и эволюции различных (коллизионных, складчатых, тектоно-магматогенных, рифтогенных и др.) горных сооружений.

1. В основе возникновения и развития всех орогенных систем, так же как и рифтов, лежат процессы образования или активизации глубинных систем разломов. Именно этими каркасными структурами определяется линейность, протяженность горных хребтов, мобильность, широкое развитие, в их пределах явлений магматизма и метаморфизма и других процессов.



ТЕКТОНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СЦТ земли И ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ


ПЛАНЕТНОЕ ТЕЛО

-кратоно-орогенйо-рифтогенные колы гевыь систем ы-{глобальные конвективные ячейки)

i .Kf ВТШЫ LI ТВЛаКОКраТОКЫ

в юптыи WHrmimrra-TT-iiHSi н

OnAIHllUVJtlLX ОрОТСННЫХ №-

кружений (инли-тниюле пинская. ицдо-ат.шти'иесш сцт]

j. крятаннмро генные системы,

Крзтнтш, пйзаёката^ниия >:lhi 1 и-нснтплиымк горными крсттпыи

j Kjll ji-hjkjm, AuTIDHLEU, Кос-

точио-европсйскни)

2- КртТОНЫ. Мф>Т1 ННЫ£: ГЛубикот Л1ГЬГИП miij.l.tlMami 11 ОКИШНТЧССКИМН. ptllpJJIHblMII

чибгеыи^афрвиес* . FOtfHP-ANiepHKaH-CKa*, Лпстр&ПННХКМ, АНТарКТИЧиСк-л ( ЦТ

А. пшфсгрислно-йрйгскныс с не темы. ппптфорчнь мвн-

ТДОМ1НЫС ййлаСЕЯ.ЧН ГЮЛ11Я-

тнй (р>-г^кр-7яг*;ичс.>1&1Г1с-Ы1, зшмдво-сидфсыж)

(.ит гсо.пшимичп'ки сибо активны* облл-ciuii (срамшм. tj. latiniKfijTHttii.i, и.шфирни)

IViraiiHOiiHO-rjMBHTaiJiKniiitie полярн ые депрессии (арктическое СЦТ, полярные кольцевые системы мпцсв, ла, клллнсти ti jp.)

5. крттонто-ряфтчген-ныс mere мы фиат мл ты KfiaTCuioD. опдясанкыс

0КСЯ1ГНЧ0СКИН11 II WFITiniCIITnillillUMK рифшнЛ Л ypeflianH (BotMLHO-,

6. Талииювтш-оно-оропел-

mi.il: СКСМнЫ. ТаЯЯйей-кр*-1011 В КОЛЫШ ьюирлл.тьер

Г11 > M.pLl.-.7lllll fiHXLIIHSL-illl-

cnt)

л.--:.....:..

формы HBtt-

формы JM-

шруктыаиЦ

ТркТИВНй-

го тястеге-

гптмпвге-

иейФНГГ

гёнеафкт


7 твлжмошш-морскрк бплпьтювые ртпшы,

внугри ILaUOeyUITUHALJITlLHUe£>.ll{bll-7ei(-ТИ)ИЧ ВТН -11)СПр 5НК-С КОрЛИЛЬССвМН (норскнч вма.цшы Ajh iipa, ЭлЛаДЦ II. др. На maptt, ЬчОрл

луны, кольисвон фвссейн колормс т мсркурин1 к лр.)

С!Ц'Г 1 emtiMaHJi-K-VKii акчимнмх (MuriiLibtibiK iuii II 00ЛРнТТ*Н

орогошыя o&lactf й

Ijilu i l-piso i.i

кентн-нент


фкт ФДТ


?1м|пчн-;ил v.m, Lrii.ucrcii

i-.........I.jill

фкт| [фдт il 12


с|йуК1ур110-ВС11( ТЫ-ШЫ<: liapaJCIttUICbl iHEnlhJul. лупела, ШрЮаНИЦ, Трубок H Лр.

геелегмчеевас тел* (ультробааш. бинтового егчянсго ллн КНСПОГО ихто )

о о

м

о ш

>

о ш ►в

о

о о



2. Для горных сооружений характерна более мощная кора, в отдельных случаях, на континентах, до 70 км (так называемые корни гор) и литосфера. Сопряженность развития гранитоидных систем и орогенных поднятий Дальнего Востока (работы Г.И Худякова, Э.Н. Лишневского, В.К Шевченко и др.), наличие областей разуплотнения верхней мантии в основании сводовых сооружений суши и океанического дна (труды Э. Н. Рейнлиба, Н. П. Романовского, П. М. Сычева и др.), а также другие материалы отражают общую глубинную природу процессов горообразования.

Приложение к таблице 1.

1. Ядра ранней консолидации и роста континентальной коры (срединные массивы, щиты, нуклеары, гранитно-гнейсовые, гнейсово-гранитные овалы, овоиды). Метаморфогенные, магматогенные, тектоногенные СЦТ кратонов и молодых платформ: гнесово-гранитные сини антиформы, интрузивные купола, кольцевые интрузивные комплексы гранитоидов и щелочных пород, брахиантиклинали, гипсовые, соляные диапиры и др.

2. Изометричные платформенные амагматические депрессии (Гудзоновская,Северо-Каспийская и др.), синеклизы, амфиклизы областей траппового вулканизма, соотносимые с лунными морями, депрессионно-тафрогенные впадины, грабен-депрессии, просадки, вулкано-тектонические структуры, выполненные базитами, кольцевые интрузивные массивы базитового и ультрабазитового состава, флюидно - эксплозивные или взрывные структуры с ультрабазитовым выполнением. Талассоиды - морские базальтовые равнины, внутри и окраинноконтинентальные вулкано-тектонические депрессии с кордильерами (морские впадины Аргира , Эллады и др. на Марсе), моря Луны, кольцевой бассейн Колорис на Меркурии и др.

3. Тектоно-магматические и вулкано-тектонические поднятия-области разуплотнения мантии (Галапагоское, Туамоту, Маркус-Неккера, Маршаллово и др.). Щитовые и стратовулканы -

гайоты,

вулкано-тектонические депрессии, вулканические, вулкано-плутонические, экструзивные,

лавовые

купола, конусы, кольцевые интрузивные комплексы, флюидно эксплозивные структуры и др.

4. Изометричные глубоководные котловины, связанные с мантийными диапирами (Перуанская, Западно-Австралийская, Аргентинская и др.). Вулкано-тектонические депрессии, выполненные базитовым материалом, вулканические и плутонические постройки, флюидно - эксплозивные структуры, сложенные породами ультраосновного состава.

5. Тектоно-магматические и вулкано-тектонические поднятия островных дуг.

Стратовулканы, кальдеры, вулкано-тектонические депрессии, вулкано-плутонические, лавовые, экструзивные купола и другие структуры с андезито-базальтовым, андезито дациовым и, реже, липаритовым комплексами пород, грязевые вулканы, флюидно-эксплозивные структуры и др.

6. Котловины окраинно-континентальных морей (Японское, Желтое и др.) - формы отражения процессов мантийного диапиризма. Изометричные глубоководные впадины и депрессии, щитовые вулканы, вулкано-тектонические депрессии, вулканические и плутонические постройки конформными комплексами основного и ультраосновного состава.

7. Мегасводы (Амурский, Восточно-Китайский и др.). Магматогенные сводово-блоковые и тектоно-магматические поднятия. Метаморфогенно-плутоногенные, плутоногенные (гранитоидные) купола, стратовулканы, кальдеры, вулкано-тектонические депрессии и другие структуры с андезитовым, дацитовым и липаритовым профилем вулканизма, флюидно-эксплозивные и эсплозивные структуры с превалированием магматических материалов кислого состава. Тектоно-магматические и вулкано-тектонические поднятия: Эллизий,Фарсида и др. на Марсе, Бета, Белл, Метиды, Лакшми и другие на Венере. Вулкано- тектонические депрессии на Марсе, Луне, овоиды или венцы, арахноиды и более мелкие структуры на Венере, гигантские щитовые вулканы Марса (Олимп, Арский, Павлина), щитовые вулканы Луны, Венеры и др.

8. Межгорные котловины, депрессионно-тафрогенные впадины, депрессии, вулкано-тектоничес-кие депрессии, вулканические постройки, лавовые и экструзивные купола, сложенные базальтоидами, интрузивные кольцевые комплексы основного и ультраосновного состава.



9. Изометричные и линейные системы вулкано-тектонических поднятий, щитовых вулканов, лавовые, экструзивные купола, шлаковые конусы, флюидно-эксплозивные структуры, трубки взрыва и др. с вещественным комплексом преимущественно основного состава.

10. Вулкано-тектонические депрессии, межгорные котловины, грабен-депрессии, компенсационные впадины, выполненные лавами базальтов, вулканические аппараты и интрузивы ультрабазитового состава.

11. Вулкано-тектонические поднятия, магматические своды, страто- и щитовые вулканы (Восточная Африка), вулкано-тектонические депрессии, эксплозивные структуры и др. с базитовыми и щелочно-базитовыми комплексами.

12. Кольцевые системы древних (авлокогены) и современных рифтовых впадин, грабенов, разломов обрамляющих жесткие блоки континентальной коры, изометричные депрессионно-тафрогенные межгорные впадины, депрессии, просадки, вулкано-тектонические депрессии, выполненные базитовыми и щелочно-базитовыми комплексами, вулканические, экструзивные купола и другие структуры.

13. Вулканические, тектоно-вулканические поднятия, щитовые вулканы, вулкано-тектонические депрессии, лавовые, экструзивные купола и другие формы, сложенные породами щелочной оливин-базальтовой и щелочно-базальтоидной формаций.

14. Разломные кольцевые системы рифтовых зон, вулканические и вулкано-тектонические структуры, экструзивные и интрузивные купола, трубки взрыва и другие структуры с породами ультрабазитового и щелочно-ультрабазитового состава.

3. Универсальными структурными элементами горных сооружений океанического дна, зоны перехода и Тихоокеанского подвижного пояса служат глубинные магмоконтролирующие разломы и очаговые системы разных размеров и глубин заложения, определяющие общую линейно узловую инфраструктуру этих образований.

4. Области и зоны горообразования представляют крупнейшие энергетические аномалии планеты, поскольку в их пределах осуществляется гигантская работа против гравитационного поля Земли. Энергия недр затрачивается как на образование глубинных и поверхностных инъективных дислокаций, преобразование вмещающих толщ и избыточное накопления магматического так и на тектонические движения, подъем масс горных пород и формирование дизъюнктивных и складчатых дислокаций.

5. Некоторые горные хребты суши продолжаются в пределах островных дуг (Курильская, Алеутская, Зондская) и океанического дна (рифтовые системы Калифорнийского, Аденского заливов), указывая на наличие сквозных (океан-континент) магмоконтролирующих глубинных разломов. В ряде случаев рифтовые и орогенные структуры развиваются совместно, в рамках одной горной системы.

Спецификой рифтогенного горобразования является сопряженность в пространстве и времени процессов конструктивного и деструктивного тектогенеза. С одной стороны срединно-океанические хребты выступают как рифтогенные области глубинной эрозии , утонения земной коры и астеносферного (мантийного) диапиризма, с другой, представляют магматогенные структуры роста океанической коры и перекомпенсированного накопления эндогенного материала. В последнее время появляется все больше данных о том, что в основе начальных этапов возникновения фанеразойских горно-складчатых областей лежат те же явления рифтогенеза, интерпретируемые как процессы раннегеосинклинальной стадии развития территории (для дальневосточного региона работы В. Е Хаина, Г. М. Власова, Г. Л Кирилловой, В.П. Уткина и др.). Все это позволяет рассматривать кратоно-орогенные и кратоно-орогено-рифтогенные СЦТ с единых позиций.

Пространственный ряд планетарных СЦТ характеризуется различными по размерам и морфологии постройками. В качестве наиболее крупных рассматриваются две экваториальные (Индо-Тихоокеанская, Индо-Атлантическая), полярная Антарктическая, Южно-Американская и Африканская кольцевые мегаструктуры. Южные участки внешних концентров Индо-Тихоокеанской, Индо-Атлантической мега конструкций сопряжены со срединно-океаническими рифтогенными хребтами, а северные дуги - с коллизионными орогенными сооружениями суши. Процессы формирования океанической коры в пределах центральных частей этих СЦТ



сопровождаются процессами орогенеза и конструктивного тектогенеза на периферии, что соответствует модели тороидальной конвективной ячейки. В отличие от ранее опубликованных построений [7, 9, 20, 31], установлено, что эти мегаструктуры смыкаются друг с другом, полностью перекрывая экваториальную зону. Они имеют четкие орографические границы, связанные с океаническими и континентальными орогенными системами, специфическую инфраструктуру и интерпретируются как формы отражения глобальных конвективных потоков тепломассопереноса. Известно, что расчетным физическим характеристикам мантии соответствуют высокие числа Рэлея и полигональный тип конвекции. Суперпозиция симметрий гравитационного поля и конвекции полигонального типа приводит к формированию принципиально сходного рисунка дуговых и концентрических систем разломов, выступающих в качестве главных ограничивающих элементов конвективных ячеек. Отчетливо проявленная анизотропия геологической среды (наличие мощных литосферных блоков, расслоенности мантии, глубинных зон разломов и других неоднородностей) приводит к тому, что глубинная свободная конвекция сменяется в верхней мантии на вынужденную. Литосферные плиты и жесткие консолидированные блоки земной коры препятствуют свободной реализации процессов энергообмена недр с внешней средой и явлений энерго-массопреноса. Это приводит к более высокой концентрации и избыточному давлению относительно более легких нагретых и флюидонасыщенных компонентов мантийного вещества в их подошве, определяет общую центробежную ориентировку потоков энерго-массепереноса, и их кумуляцию на периферии литосферной пластины или блока. Подобный экранирующий эффект разных по размеру фрагментов жесткой оболочки Земли, видимо, носит достаточно универсальный характер для конвективных ячеек различного ранга и типа (рис 1).

Восточное полушарие занимает Индо-Тихоокеанская (Ин-Т) мегаструктура, которая имеет асимметричное строение относительно параллели 23° 27 - Северного тропика (проекции плоскости эклиптики). Южная дуга ее внешнего концентра объединяет Восточно-, ЮжноТихоокеанские, Австрало-Антарктический, Центрально- и Аравийско-Индийский океанические хребты. Северная часть внешнего концентра этого гигантского кольца выражена цепью горных поднятий и хребтов Центральной, Восточной Азии и Северной Америки (Гиндукуш, Тянь-Шань, Алтай, Западные и, Восточные Саяны, Яблоновый, Становой, Колымское нагорье, Аляскинский и др.). Ядру этой мега-морфоструктуры (геометрический центр - Маршалловы острова) соответствует Срединно-Тихоокеанское поднятие, включающее многочисленные архипелаги островов и цепи океанических хребтов, имеющих вулканическое и вулкано-тектоническое происхождение. В меркаторской проекции длина большой полуоси на экваторе у Ин-Т СЦТ достигает 10,0 тыс. км, малой по меридиану 165° в.д. - 8 тыс. км. По данным сейсмической томографии (работы Su W. J., Woodward R. L et all. 1994 г. и др.), на глубине 2850 км в центральной части Тихого океана фиксируется крупная мантийная неоднородность. Ее существование подтверждает глубинную природу Тихоокеанской мегаструктуры и указывает на продолжающие процессы апвеллинга горячих мантийных масс.

Наиболее крупная кольцевая мегаструктура западного полушария Индо-Атлантическая также представляет кольцо орогенных сооружений материковой суши и океанического дна. Линия северного тропика делит его на континентальную и океаническую асимметричные части в той же пропорции УУ и %, как соотносятся площади поверхностей суши и океана. Южные дуговые концентры трассируются Западно-Индийским, Африкано-Антарктическим, Буве-Бристольским океаническими хребтами, Чилийским, Галопогосским поднятиями. Северные континентальные участки внешнего концентра этой мегаструктуры выражены цепями горных сооружений и хребтов юго-западной Азии, южной Европы (хребты Кухрут, Загос, Кавказ, Карпаты, горы Балканского полуострова, Центральной Европы) и Аппалачской орогенной системы Северной Америки. В отличие от Индо-Тихоокеанской постройки данная мегаструктура не имеет морфологически выраженного ядра, орогенные системы внешнего концентра прерывисты. По материалам американских исследователей (работы Дж. Ритсема, Х. Ван Хейста и др.), в Атлантическом секторе выделяется Центрально - Атлантическая магматическая провинция (ЦАМП) простирающаяся от Америки, север и центр Бразилии. Основной магматизм проявлялся



У j.W tH- -,-+H-t- J-r

1 С---- - V;



Рис. 1. Принципиальная схема проекций на поверхность Земли глобальных и региональных

конвективных ячеек тороидального типа, соотносимых с СЦТ.

Римские цифры: I-III - профили; IV- план

I - Кратоно-рифтогенно-орогенных. II - Кратоно орогенны./

III- Кратоно рифтогенных.

Слои земной коры (1-3):1. вулканогенно-осадочный; 2. -гранитно-метаморфический; 3.-базальтовый; 4.- кровля астеносферы; 5.- системы разломов; 6.- направления перемещения потоков энерго-массопреноса.



преимущественно в глубине континента на расстоянии 2 тыс. км от побережья Атлантического океана. Установлены лавовые потоки, силлы в архейско-раннепротеразойских кратонических областях и позднепротеразойских - палеозойских бассейнах. Максимальная мощность отложений - 300 м, объем до 60 000 куб. км. В Амазонском бассейне силлы распространены на площади 1 млн. кв. км. при мощности 500 м. На территории Гайаны и Амазонских кратонов до 400 000 кв. км. Состав базальтов Бразилии сходен с магматическими породами ЦАМП в Северной Америке и Западной Африке. Они включают базальты различного состава: от толеитовых до андезитовых разностей. Щелочные и кислые породы очень редки. Радиоизотопные и палеомагнитные анализы свидетельствуют о возрасте 205-190 млн. лет. Все эти данные указывают на широкое распространение разогретой мантии и наличие мощного плюма, соотносимого с внутренним, смещенным к северу концентром выделяемой Индо-Атлантической СЦТ. Ее длинная и короткая оси равны соответственно - на экваторе 10,0 тыс. км и по меридиану 20° з.д. - 6,0 тыс. км. Общая протяженность внешних концентров, каждой из рассмотренных мега СЦТ превышают 50 тыс. км., что позволяет оценивать их как крупнейшие кольцевые орогенные и деформационные пояса Земли, не имеющие аналогов на других планетах солнечной системы. Отмеченные особенности морфологии СЦТ (растянутость в экваториальной зоне) и специфическая роль линии северного тропика, как тектонической границы, отражают существенное влияние центробежных сил и ротационных напряжений на процессы планетарного тектогенеза. Многочисленные данные о высокой эндогенной активности срединно-океанических хребтов (аномальный тепловой поток, тектонические движения, основной магматизм, флюидный режим, гидротермальная деятельность) и горных поднятий континентов (тектонические коллизии, орогенный кислый магматизм, сейсмическая активность др.) дают основание анализировать кольцевые планетарные орогенные пояса как единые зоны с аномальным геодинамическим режимом, главные современные тектоно-магматические системы Земли. Значительные участки внешних концентров выделяемых СЦТ совмещаются с выделенными А. И. Полетаевым [20] дуговыми и кольцевыми поясами высоких плотностей эпицентров землетрясений, образующих глобальные сейсмические концентры. Асимметрия и специфика строения северных континентальных и южных океанических частей кольцевых планетарных орогенных поясов указывают на существенные различия процессов океанического и континентального типов орогенеза, большое значение факторов мощности, состава коры, жесткости и проницаемости литосферы. Сложное и разнородное внутреннее строение этих мегаструктур вместе с данными о возрасте срединно-океанических хребтов свидетельствует об их относительной молодости и наложенном характере развития, отражая, вероятно, существование особой кайнозойской рифтовой стадии развития Земли (работы Пущаровского Ю. М., Милановского Е. Е., Орленка В. В. и др.). Близка им по рангу Тихоокеанская мегапостройка, состоящая из талассократона и примыкающих структур одноименного подвижного пояса, которые образуют вокруг океанской котловины горные сооружения - кордильеры. Аналогичным строением отличаются многие Лунные моря и талассократонно-орогенные системы других планет. Еще Г. Штилле обратил внимание на то, что вокруг Тихого

океана существует кольцо платформ - древних континентов. Между платформенным обрамлением

и ложем океана располагаются буферные мобильные зоны (структуры Тихоокеанского подвижного пояса), которые претерпевали неоднократную тектоно-магматическую активизацию на протяжении всего фанеразоя. Основные особенности геологического строения, развития Тихоокеанской кольцевой мегаструктуры анализировались в ряде специальных работ (труды. Смирнова А.М, Маракушева А.А., Пущаровского Ю. М.,. Романовского Н. П., Маслова Л.А и др.). Здесь необходимо только отметить, что данные послойной томографии и трехмерного моделирования мантийной структуры Земли [13, 16] показывают наличие под Тихим океаном центрального мощного апвеллинга горячих мантийных масс и циркумтихоокеанской системы даунвеллингов холодного высокоскоростного материала. Эти глубинные явления отражаются в Тихоокеанском полушарии процессами активного подводного и наземного магматизма, современного корообразования, текто- и морфогенеза, высокой сейсмической активностью и аномальным тепловым потоком во многих районах. Но периферийное положение Восточно-Тихоокеанского рифтового хребта совершенно не согласуется и морфологией и симметрией



Тихоокеанской кольцевой мегаструктуры. Имеющиеся данные о магматизме и истории геологического развития [2, 13, 16 и др.] свидетельствуют о том, что в позднем мезозое и кайнозое системообразующим центром для нее служило поднятие Дарвина, где сосредоточены основные горные сооружения океанического дна и где наиболее активно протекали процессы магматизма. Явно асимметричное расположение рифтовой системы при изометричной форме океанической котловины и кольцевой зональности размещения структур Тихоокеанского подвижного пояса, возможно, отражает перестройку и новый этап в развитии этой древнейшей талассократоно-орогенной системы в кайнозое. Черты унаследованности и преемственности этих процессов связаны с тем, что поднятие Дарвина выступает структурно-геометрическим центром также и для новообразованной Индо-Тихоокеанской рифтогенно-орогенной СЦТ. В западном полушарии соотношения континентальных мегаблоков и опоясывающих их срединно -океанических хребтов Африканской и Южно-Американской кратоно-рифто-орогенных мегаструктур носят иной, конформный характер. По своему значению эти сложные сооружения близки выделенным ранее Африканской и Южно-Американской МЦТ [7], отличаясь отсутствием геометрически правильных границ и приближаясь по форме к трансформированным овалам. Для этих кольцевых меакомплексов, также как Антарктической МЦТ характерно наличие древнего кратонного ядра, окаймляющих глубоководных впадин, депрессий и срединно-океанических рифтогенных горных хребтов внешнего концентра. Как свидетельствуют полученные данные подобные явления бифуркации и облекания жестких консолидированных блоков земной коры рифтогенными зонами представляют достаточно широко распространенное явление При этом, несмотря на то, что основные проявления эндогенной активности концентрируются в мобильных рифтогенных поясах внешнего концентра наличие жесткого литосферного геоблока в ядре структуры влияет на поступление и распределение глубинных конвективных потоков энерго-массопреноса. (см. рис. 1). Поэтому все элементы кратоно - орогенных сооружений представляют компоненты одной геодинамической кольцевой системы, соотносимой с планетарной конвективной ячейкой. Внутреннее строение этих мега СЦТ определяется сложным сочетанием древних кристаллических массивов - нуклеаров, щитов и облекающих их зон складчатости, орогенных систем и структур тектоно-магматической активизации. Реконструкция положения нуклеаров Гондваны при совмещении Африканского, Южно-Американского континентов и Австралии показывает радиально-концетрическую зональность их размещения. Развивая представления Д. Андерсона [16] о ранних этапах развития Земли, можно предположить, что эти древние ядра роста континентальной коры представляют собой фрагменты древнейшей планетарной конвективной СЦТ протосиалической специализации и, соответственно, конструктивной направленности тектогенеза .

Среди аналогичных по природе, но меньших по размеру образований рассматриваются Антарктическая и Восточно-Африканская СЦТ. Изометричная форма континента на южном полюсе нашей планеты давно привлекала внимание ученых (работы Г. Н. Каттерфельда, П. С. Воронова; и др.). Б. В. Ежов и Г. И. Худяков[7] описали Антарктическую кольцевой морфоструктуру, соотносимую с древним континентальным массивом. По мнению автора, система концентрических орографических элементов южного полюса включает, помимо материка, ряд сопряженных глубоководных котловин и обрамляющих его рифтогенных океанических хребтов (Южно-Тихоокеанского, Австрало-Антарктического и др.). Максимальный радиус выделяемой кольцевой кратоно-орогенной системы - 4500 км., а ее континентального ядра 2300 км. Обращает на себя внимание общая соподчиненность очертаний Антарктиды линии Южного полярного круга. Гипсометрический профиль через эту полярную кольцевую структуру отвечает синусоиде или другой гармоничной функции. Размещение глубоководных котловин (Беллинсгаузена, Австрало-Антарктической и Африкано-Антарктической) подчиняется оси симметрии 3го порядка. На фоне радиально-концентрической организации и зональности распределения высот и орографических элементов мегаструктуры хорошо выражена морфологическая (подледный рельеф) и структурная асимметрия восточной и западной ее частей ее ядра. Восточный диаметральный блок характеризуется широким развитием плато и горных хребтов с максимальными отметками (с учетом толщины льда) до 3390м. Западный - отличается относительно широким развитием равнин и наличием лишь двух изолированных хребтов и отдельных поднятий. Роль диаметрального блокоразделяющего линеамента играет





1 2 3
© 2017 РубинГудс.
Копирование запрещено.