Петтиджон ?. Дж. Осадочные породы

Подождите немного. Документ загружается.

170. Stanley, D. /., 1961, Etudes sidimentologiques des gr6s d'Annot et leurs

equivalents lateraux: Inst. Franc. ΡέΐΓ. Ref. 6821, Paris, Techn p., 158 pp.

171. van Straaten, L. M. J. U., 1954, Composition and structure of Recent marine-

sediments in the Netherlands: Leidse Geol. Meded, v. 19, 11 pp.

172. van Straaten, L. M. J. U., 1961. Sedimentation in tidal flat areas: Jour. Alber-

ta Soc. Petrol. Geol., v. 9, pp. 203—226.

173. Stricktin, F. L. Jr., and Smith, C. /., 1973, Environmental reconstruction of

a carbonate beach complex — Cow Creek (Lower Cretaceous) Formation of central Texas:

Bull. Geol. Soc. Amer., v. 84, pp. 1349—1368.

174. Sujkowskt, Zb. L., 1957, Flysch sedimentation: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 68,

pp. 543—554.

175. Sultwold, H. H., Jr., 1960, Tarzana fan, deep submarine fan of late Miocene

age, Los Angeles County, California: Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., v. 44, pp. 433—457.

176. Sundborg, Ake, 1956, The River Klaralven — a study of fluvial processes:

Geogr. Ann., v. 38, pp. 127—316.

177. Tercier. /.. 1940. Depfifs marins actuels et series gcologique: Eclogae QeoL

Helvetiae, v. 32, pp. 42—100.

178. Terwindt, I. H. J., de Jong., I. D., and van der WUk, E., 1963, Sediment mo-

vement and sediment properties in the tidal area of the lower Rhine (Rotterdam Water-

way): Konink. Nederlands Geol. Mijn. Genootsch. Verb., geol. ser., v. 21—2, pp. 243—258.

179. Thompson, W. 0., 1937, Original structure on Deaches

bars, and dunes: Bull.

Geol. Soc. Amer., v. 48, pp. 723—752.

180. Turner, C. C., and Walker, R. G., 1973, Sedimentology, stratigraphy, and crus-

tal evolution of the Archean greenstone belt near Sioux Lookout, Ontario: Canad. Jour.

Earth Sci. v. 10, pp. 817—845.

181. Twenhofel, W. H., 1932, Treatise on sedimentation, 2nd ed.: Baltimore, Williams

and Wilkins, 926 pp.

182. Twenhofel, W. H., 1950, Principles of sedimentation: New York, McGraw-Hill,

673 pp.

183. Urey, H. C., Lowenstam, Η. A., Epstein, S., and McKinnetj, C. R., 1951, Measu-

rement of paleotemperatures and temperatures of the Upper Cretaceous of Enlland, Den-

mark, and the southeastern United States: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 62, pp. 399—416.

184. Van der Ungen, G. J., 1969, The turbidite problem: New Zealand Jour. Geol.

Geophys., v. 12, pp. 7—50.

185. Visher, G. S., 1965, Use of vertical profile in environmental reconstruction:

Amer. Assoc. Petrol. Geol., v. 49, pp. 41—61.

186. Walker, R. G., 1973, Mopping up the turbidite mess in Evolving concepts in

sedimentology: Baltimore, Johns Hopkins Univ. Press, pp. 1—37.

187. Walker, R. G., and Harms, J. C., 1971, The «Catskill delta» —a prograding

muddy shoreline in central Pennsylvania: Jour. Geol., v. 79, pp. 381—399.

188. Walker, R. G., and Mutti, E., 1973, Turbidite facies and facies association, in

Turbidites and deep water sedimentation — cyllabus for a shoit course: Anaheim, Calif.,

Pacific Section Soc. Econ. Paleont. Min., pp. 119—157.

189. Walker, R. G., and Pettifohn, F. J., 1971, Archaean sedimentation —analysis

of the Minnitaki Basin, northwestern Ontario, Canada: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 82,

pp. 2099—2130.

190. Wallher, /., 1894, Einleitung in die Geologie als historische Wissenschaft: Jena,

Fischer Verlag, 1055 pp.

191. Weeks, L. G., 1952, Factors of sedimentary basin development that control oil

occurrence: Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., v. 36, pp. 2071—2124.

192. Welter, J. AI., I960, Stratigraphic principles and practice: New York, Harper &

Row, 725 pp.

193. Williams, G. E., 1969, Characteristics and origin of a Precambrian pediment-

Jour. Geol., v. 77, pp. 183—207.

194. Williams, P. F., and Rust, B. R., 1969, The sedimentology of a braided river:

Jour. Sed. Petrology, v. 39, pp. 649—679.

195. Yeakel, I. S, Jr, 1959, Tusearora

Juniata, and Bald Eagle paleocurrents and

paleogeography in the central Appalachians: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 73, pp. 1515—Ί540.

196. Young, R. G., 1957, Late Cretaceous cyclic deposits. Book Cliffs, eastern Utah:

Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., v. 41, pp. 1760—1774.

197. Zobell, C. E., 1946, Studies on redox potential of marine sediments: Bull.

Amer. Assoc. Petrol. Geol., v. 30, pp. 477—513.

ГЛАВА 16. ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ И ТЕКТОНИКА

Введение

Осадочные породы необходимо рассматривать в крупных регж

иальных рамках, т. е. изучать их характер и распределение в связи

крупными структурными элементами континентов, а именно: кратож

ми и геосинклиналями. Такой подход ввергнет нас в мнр противоречи

однако главный философский принцип, положенный в основу даино

книги, сводится к следующему: прежде чем выработать гипотезу, 061

ясняющую результаты наблюдений, мы стремимся изучить сам объеи

наблюдений и установить, что он собой представляет.

Поэтому мы начинаем с изложения того, что известно о регнонал!

ном распространении и характере осадков и их связи с контииеитал)

ной структурой, а затем попытаемся на этой основе выявить какие-т

закономерности, независимые от различных теорий орогенеза или эв<

люции континентов. Какие существуют типы бассейнов? Каковы прир<

да и организация их осадочного выполнения? К какому типу привар

лежат осадки и какова их зависимость от области сноса?

Главным геологическим процессом является диастрофизм, проя|

ления которого обусловливают образование неровностей поверхносн

Земли и вызывают противоположный процесс выравнивания. Эрозя

и сопровождающая ее седиментация, составляющие как бы две стор|

ны процесса выравнивания, направлены на формирование плоской по

верхности. Если бы не было диастрофнзма, земная поверхность не н£

рушалась бы восходящими и нисходящими движениями и осадконакоя

ленне прекратилось бы; поэтому первопричиною седиментации являете

диастрофизм.

Влияние тектоники иа осадколакопление отмечалось многими ге!

логами, однако до последнего времени этот фундаментальнейший фа

тор не получал должной оценки. Как и другие обобщения, эта точ1

зрения основывается на изучении геологических разрезов. Концепт

о тектоническом контроле седиментации была четко сформулирова!

Джонсом [30]. Его взгляды сформировались в процессе изучения низ

него палеозоя Великобритании, в особенности Уэльса. Джонс выдел!

две фации: ракушняковую, или известковистую, и граптолитовую, HJi

аргиллитовую. Первая представлена глауконитовыми песчаниками и ϊ

вестняками, образовавшимися в процессе осадконакопления в условн:

мелководного стабильного шельфа; вторая — сложена мощными глнн

стыми толщами с тонкими прослоями граувакк, с градационной слои

тостью; для обозначения этой фации теперь применяется термин фли

Б^йли [3, 4] выявил зависимость между текстурой и составом дв>

резко отличающихся друг от друга фаций песчаного осадконакоплен!

и тектонической природой зон их седиментации. Он подразделил п(

чаники на две группы. К одной он отнес разности с потоковой нли к

сой слоистостью, к другой — песчаники с градационной слоистость!

первые являются продуктом осадконакопления в условиях мелководь

вторые — глубоководными отложениями в пределах нестабильного тр

га. Тиррел [58] и Фишер [25] рассматривали граувакки как прод^З

геосинклинального осадконакопления.

<714

Две главные осадочные фации—флиш и моласса, впервые установ-

ленные в Альпах, тесно связаны с тектонической эволюцией Альпийс-

ких гор. Связь флиша и моласс с тектоническим развитием была уста-

новлена и для других альпинотипных складчатых сооружений мира.

Эта зависимость описана во многих работах [6, 64, 55].

В американской литературе влияние тектоники на седиментацию

наиболее сильно подчеркивалось в работах Крынина [32, 33, 34, 35],

Петтиджона [45], Дапплса, Крамбейна н Слосса [12], Кади [9], Шва-

ба [50, 51] и др. Несмотря на то что концепции прежних лет претер-

пели некоторую модификацию в связи с появлением теории тектоники

плит, взаимозависимость осадконакопления и тектоники по-прежнему

признается всеми [52, 13, 14].

Связь между тектоникой зоны осадконакоиления и характером

отложенных осадков, выявленная Джонсом для Уэльса, отмечалась и

для других районов. Так, например, наблюдается заметное различие

между палеозойскими породами геосинклинали Уачита в Арканзасе,

Оклахоме и Техасе и их стратиграфическими аналогами в пределах со-

седней зоны Озарк.

Фации Уачита представляют собой верхнепалеозойскую, в основ-

ном мощную, кластическую толщу глинистых сланцев с прослоями

турбндитовых песчаников, залегающую на относительно маломощных

нижнепалеозонских отложениях. Фацин Озарк, напротив, представлены

маломощными, в основном карбонатными, породами нижнего палеозоя

и также маломощной кластической толщей верхнего палеозоя. Седи-

ментологические контрасты, связанные со структурным положением

зон осадконакопления, послужили основанием для введения генерали-

зованного понятия о кратонных и геосннклииальных фациях. Первые

являются фациями стабильной платформы; вторые, пред-

ставленные более мощными скоплениями нестабильной мобильной зо-

ны,— фациями геосинклинали.

Главными структурными элементами Земли, не считая океаничес-

ких бассейнов, являются кратоны и мобильные зоны, обычно именуе-

мые геосинклиналями. Кратон в современном понимании пред-

ставляет собой крупный участок континента, в пределах которого на

более или менее стабильном (необязательно докембрийском) фундамен-

те отлагались относительно маломощные осадки, которые, как правило,

характеризуются пологим залеганием. Кратон включает в себя ие толь-

ко щит, где породы фундамента обнажены, но и его погруженные скло-

ны, где эти породы погребены под осадочным чехлом.

Мобильная зона представляет собой линейную структуру,

состоящую из одного или более глубоких трогов и срединных геоан-

тиклиналей, которая обычно граничит с кратоном. Осадочное выполне-

ние мобильной зоны характеризуется большей общей мощностью и

сильно деформировано складчатостью и надвигами. По оценке Кэя

[31], 82% осадочных пород Северной Америки составляют геосинклн-

нальные отложения и только 18% приходится на кратоны. По другой

оценке, общий объем фанерозойскнх осадков Северной Америки сос-

тавляет около 35· 10

км

, из которых только 14-10 км

, т. е. немногим

более одной трети приходится на кратоны [27]. Во всяком случае ясно,

что геосинклинали являются главной зоной осадконакопления, в осо-

бенности, если речь идет о тонкозернистых алевритах и глинах.

Кратоны

Как писал Обуэн [2], термин «кратон» был введен Штилле д

обозначения консолидированных и стабильных участков земной ко

Однако в практике использования этого термина его значение огра

чивается тектонически пассивными участками континентов, вклкл

как обнаженные докебрийские ядра, или щиты, так и прнмыкающа

ним платформы, покрытые маломощным, в основном пологозалег,

щим, покровом верхнего палеозоя и более молодых осадков. Tat

образом, кратонные платформы —это крупные континентальные ра

ны. Местами их поверхность испытывает очень пологие прогибав

образуя обширные мелководные ннтракратонные бассейны (такие,

Оклахома · Арканзас Миссури-Иллинойс Иллинойс Висконсин-Миннесом кгкяда

Рис. 16-1. Генерализованный реконструированный меридиональный профиль нияв

палеозоя долины р. Миссисипи. Типичная ассоциация кварцевых аренитов н кар(§

тов. По Дэйку и Тилю [1935] с изменениями

Мичиганский и Иллинойский бассейны Северной AMepnKHj, раздел

ные обширными региональными сводами, типа Цннциннатского |

Озаркского сводов на востоке США. Осадки, покрывающие погрузи

ную часть кратона, как правило, характеризуются малой мощностью

обычно не более 1500 м и лишь в наиболее погруженных зонах-§

3000 м [43]. Как исключение, в пределах кратона могут быть разв|

резко опущенные по сбросам трогн, —обычно полуграбены, в κοτοι

накапливаются мощные толщи незрелых осадков. Примерами та!

структур являются Гондванский бассейн в Индии и трог Кевинава|

Северной Америке.

Кратон обычно является приподнятой зоной; отдельные его уч|

ки остаются обнаженными даже в периоды максимального затопля

континента. На большей части обнаженного в настоящее время Kaa

ского щнта в течение палеозойской эры накапливались отложения,J

разовывавшие очень тонкий покров, который впоследствии был унй

жен эрозией. Кратон характеризуется равномерными и устойчив!

палеосклонами, которые полого погружаются в направлении от я

кратона к его краям. Устойчивость палеосклонов во времени подт

ждается данными о палеотечениях, в особенности косой слоистое

в песчаниках, а также их стратиграфией. Так, например, Потте

Пранор [46] показали, что направление палеотечений, обусловив]

накопление песчаников в Верхнемиссиснпской долине, от кембрия

Наших дней изменилось очень незначительно (см. рис. 14-12). Kpa'

ные платформы покрыты маломощным осадочным чехлом, сложен!

в основном карбонатами и кварцевыми аренитами; глнны имеют ι

чиненное значение. Количественное соотношение главных типов

люстрируется несколькими стратиграфическими разрезами (табл. I

<716

Характерно широкое развитие несогласий, которые вверх по склонам

кратона становятся сложными, как это показано иа рис. 16-1.

Эти осадки составляют ракушняковые фации Джонса; обычно они

именуются платформенными или кратонцымн фациямн и представлены

ортокварцитовыми песками, а также известняками или доломитами. Ис-

точником сноса песков являются щиты; эти пескн образуют широко

распространенный маломощный покров. Они хорошо промыты, хорошо

окатаны, имеют чнсто кварцевый состав и, как правило, характеризу-

ются высокой зрелостью. Известняки и доломиты содержат прослои

песчаников илн обильно рассеянные кварцевые зерна. Происхождение

Таблица 16-1

Показатели

Типичные ортокварцнго-карбонатиые разрезы

Показатели

А Б

В Г

Содержание песчаников, %

25 48

15 29

Содержание глнн, %

7 22

42 17 21

Содержание известняков, %

Общая мощность, и

2408 594 S31

747 802

—

Число формаций

—

Средняя мощность формации, и 115 23

—

160

—

А — кембро-ордовнкские отложения ив запале центральной частк штата Вермонт.

Б — кембро-ордовнкские отложемня юго-западноА части штата Висконсин.

В — нембро-ордовпкские отложения яа юго-востоке штата Миссури.

Г — «ннжнегуронскно отложения в районе Маркстт, штат Мичиган.

Д — палеозойские отложения гор Бнгхорн, штзт ВаЛомннг.

£ — средние данные по разрезам А—Д.

карбонатов может быть разным; некоторые нз них строматолитовые и,

очевидно, водорослевые; эти формы образуют биостромы и вместе с

другими организмами — рифы. Многие известняки представлены каль-

каренитами, местами косослоистыми. Они могут быть сложены либо

оолитами, либо сортированными обломками раковин, либо нескелет-

ными зернами, либо смесью тех и других. Часто встречаются плоско-

галечные когломераты и кальцилютиты с трещинами усыхания. Для

описываемых карбонатов характерны самые разнообразные формы чере-

дования калькареиитов, кальцилютитов, водорослевых слоев и плоско-

галечных конгломератов. Нередко встречаются пятнистые доломиты,

слоистые «первичные» доломиты и сахаровидные доломиты замещения.

Обычно эта фация несогласно залегает на стабильном кристалли-

ческом фундаменте и имеет в основании (над поверхностью несогла-

сия) прослои аркозового илн конгломератового материала мощностью

от нескольких сантиметров до нескольких метров. В слоях, залегающих

выше, полевые шпаты либо отсутствуют, либо сосредоточены в районах

погребенных поднятий гранитного фундамента, либо встречаются в ви-

ie редких рассеянных хорошо окатацных зерен. В большинстве случа-

.'B иа базальных песчаниках залегают известняки нлн доломиты. На

отдельных участках карбонатные породы лежат непосредственно на

фундаменте.

Кратонные фацни являются, по-видимому, продуктом осадконакоп-

ления в зоне, примыкающей К очень низменной стабильной суше.

О стабильности свидетельствуют зрелость песчаников, малое общее ко-

личество кластического материала и преобладание известняков. Дру-

717-

гими доказательствами стабильности зоны осадконакопления служат

незначительная общая мощность многих разрезов и отсутствие в них

следов деформаци. Несмотря на относительную стабильность, поверх-

ность осадконакопления периодически испытывала воздымание, о чем

свидетельствуют трещины усыхания в кальцилютитах и внутриформа-

ционные брекчии, предположительно связанные с обезвоживанием и

усыханием. Пески, как показано на геологическом разрезе (см. рис.

16-1), сносились со щита. Онн могут включать как эолианнты, так к

прибрежные пески.

Типичным примером такой фации служат многие нижнепалеозой-

ские разрезы верховьев р. Миссисипи и района Великих Озер. Этот

район, характеризовавшийся исключительной стабильностью в палео-

зое, является слабопогруженным продолжением Канадского щита. От-

ложенные здесь осадки представлены в основном известняками и до-

ломитами, мощность которых редко превышает 1000 м. Песчаники

появляются в большом количестве лишь вблизи края щита, т. е. участ-

ка, остававшегося, по-видимому, приподнятым и поставлявшего песча-

ный материал.

Не совсем понятна бедность этой фации глинами. Если бы карбо-

наты были представлены только калькаренитами (или являлись ими до

доломитизации), то известковистые н нормальные кварцевые пески сви-

детельствовали бы о том, что осадконакопление происходило в турбу-

лентной обстановке, а более тонкий алевритовый или глинистый мате-

риал с суши должен был сноситься в более глубокие и менее турбулент-

ные воды. Однако, поскольку многие карбонаты представлены каль-

цилютитами или известковистыми илами, трудно поверить, что глинис-

тый материал миновал эту зону. Одно из объяснений основано на

предположении, что глнны были отмыты в более раннюю эпоху н что

песчаники, связанные с карбонатами, являются осадками второго цик-

ла, т. е. образовались из песчаников более рацией генерации. Выска-

зывалось также предположение о том, что прилегающие районы суши

были пустыней и глинистая фракция была унесена ветром, а оставши-

еся дюнные пески были захвачены и перераспределены наступающим

морем.

Обширные погруженные бассейны в пределах кратонов выполне-

ны осадками почти такого же типа, что и более стабильные районы, с

той лишь разницей, что увеличение мощности в этих бассейнах св»де-

тельствует о прогибании во время осадконакопления. Некоторые из

этих бассейнов временами становились эвапоритовыми; в них присут-

ствуют соль и гипс.

Осадки глубоко погруженных по разломам блоков в пределах кра-

тона характеризуются совершенно иным составом. Вблизи сбросов,

ограничивающих эти структуры, накапливаются клиновидные тепа гру-

бообломочного незрелого материала. Здесь развиты, как правило, ар-

козовые песчаники с конгломератами. Эти осадки содержат обычно

базальтовые лавы, силлы и дайки диабазов. Мощная формация Кеви-

наван, сложенная вулканитами, конгломератами и песчаниками, пред··

ставляет собой ассоциацию, характерную для крупного интракратонно-

го рифта. Другим примером служит бассейн Гондвана на Индийском

полуострове. Аналогичными структурами являются и триасовые Нью-

аркские бассейны в пределах кристаллического плато Пьедмоит на вос-

токе США [47, 36].

Кратонная платформа временами может получать менее зрелый

песок и ил извне, с других поднятий, образующих тектоническую сушу

<718

за пределами самого кратоиа. Осадки такого типа накапливались, на-

пример, на востоке внутренних районов США в пенсильванском и в ме-

ловом периодах. Такие осадки слагают дистальные участки крупных

песчаных выклинивающихся тел, областью сноса для которых служили

приподнятые участки далеко за пределами кратона. Их накопление

прерывает на время или полностью прекращает нормальное кратонное

осадконакопленне.

Геосинклинали

Термин геосинклиналь был впервые применен Дэна [111 для

характеристики зоны прогибания, из которой позднее развились Аппа-

лачские горы. Затем значение термина расширилось, включив в себя

много различных типов прогибающихся бассейнов. Мы согласны с Обу-

эном [2] в том, что в столь расширенном понимании термин, утратил

свое значение и что его следует либо упразднить, либо уточнить его

значение. В соответствии с этим мы используем данный термин для

обозначения тех мобильных зон (противопоставляя их стабильным

кратоиам или платформам), которые обладают характерными чертами

осадконакопления, тектоники и магматизма. В данном случае мы дела-

ем основной упор на характер осадков, хотя он не может быть полно-

стью оторван от тектонических или магматических проявлений.

Поэтому мы исключаем все прогнутые или опущенные по сбросам

бассейны внутри кратонов, а также выполненные мощными осадками

окраинные части континентов типа террас, часть которых в литературе

рассматривается как геосинклинали (например, «геосинклиналь» Мек-

сиканского залива). Они не являются мобильными поясами.

Однако, как мы увидим ниже, в вопросе о природе геосинклиналей

и мобильных зон все еще существуют противоречия. Главную трудность

представляет идентификация геосинклинали в современном мире, т. е.

нахождение актуалистической модели.

По Обуэну [2], геосинклинали характеризуются: 1) положением

на границе с кратоном илн между двумя кратонами; 2) мобильностью,

выраженной в внде интенсивной складчатости и надвигообразования;

3) начальной симатнческой фазой магматизма, знаменующейся офио-

литовыми внедрениями во внутренних (противоположных от кратона)

зонах и 4) синорогенной н посторогенной магматической активностью

во внутренних зонах.

Что можно сказать об осадках, установленных в геосинклиналь-

ном поясе? По мере продвижения от кратоиа в геосинклиналь мощ-

ность осадочного чехла возрастает на порядок, т. е. с 1 или 2 тыс. до

10—20 тыс. м. В том же направлении наблюдается переход от неде-

формированной толщи осадков к резко Складчатой и нарушенной над-

вигами зоне. Таким образом, по мере перехода от кратона к мобильной

зоне мы наблюдаем изменение характера осадков. Разрез кратона, как

мы уже отмечали, характеризуется мелководными карбонатами и ма-

ломощными покровами зрелых песков. Это и есть известняковые, или

«ракушняковые», фации Джонса [30]. В геосинклинали он замеща-

ются мощными глинистыми фациями. Представлены как мелководные,

так и глубоководные осадки. Выделяются флишевая и дофлишевая фа-

ции. Флиш представляет собой мощную турбидитовую последователь-

ность ритмического чередования тонких слоистых пропластков грау-

ваккоподобных песчаников с глинистыми сланцами местного пронсхож-

719-

деиия. Дофлишевая фация это — изменчивая ассоциация радиолярие*

вых кремнистых сланцев и черных глинистых сланцев, обычно

характерная для отмирающего бассейна. Более того, результаты ана-

лиза палеотечений и фациальные соотношения во флишевых отложени-

ях указывают на то, что основным источником сноса был не кратон, а

участки суши, расположенные во внутренней части мобильной зоны.

На раннегеосинклииальной стадии часть осадков (редкие прослои из-

вестковистых турбидитов и маломощные линзы ортокварцитовых пес-

ков) поступала и со стороны кратона. В течение более поздних, глав-

Восточный Южный Вермонт Нью-Гэмлщир Мэйн

Иэаестноаые фации ^Аргиллитовые фации

Кратон

50 I

- Миогеосинклиналь—у —Эвгеосииклиналь -

(Зоны шамплейн) Тектони-

ческий

хребет

(Зона Магог)

Рне. 16-2. Реконструированный профиль кембрии и ордовика через миогеосинклиналь

н эвгеосинклиналь от Нью-Йорка до Мэнна. По [31] (1 миля= 1,6 км; 1 фут=0,3 м)

ных стадий развития обильный пластический материал поступал уже

с другой стороны геосинклинали. Таким образом, геосинклиналь ха-

рактеризуется ассиметричностью и, как полагают, обладает поляр-

ностью. Асимметричность проявляется не только в характере распре-

деления палеотечений и D фацналышх соотношениях, но н в характере

тектонической и магматической деятельности. Складки опрокинуты в

Направлении кратона, а сместители надвигов погружаются в противо-

положном направлении. Внутренние подзоны мобильного пояса обычно

подвержены метаморфизму и внедрениям магмы; внешние части не-

метаморфизованы.

Детальное изучение стратиграфии и палеотечений выявляет допол-

нительные сложности для интерпретации. Во многих геосинклинальиых

зонах существовали, по-виднмому, внутренние источники сноса, свя-

занные со срединными хребтами или геоантиклиналями (рис. 16-2).

Осадки, залегающие между таким хребтом и кратоном, несколько от-

личаются от тех, которые залегают между срединным хребтом и источ-

ником сноса, связанным с тектонической сушей. Первые не содержат

вулканических пород (амагматические илн миогеосинклинальные осад-

кн); вторые содержат туфогенный материал, а также прослои офиоли-

товых лав и силлов (эвгеосинклинальные осадки). Эти наблюдения

побудили Обуэна [2J к созданию модели идеальной геосинклинали и

введению терминов, характеризующих ее отдельные части (рис. 16-3).

В соответствии с этой моделью геосинклиналь представляет собой

линейно вытянутую депрессию или трог, разделенный на две частй

продольным срединным антиклин,альным хребтом и заполненный кла-

стическими осадками, снесенными с кратона, срединного хребта н В

особенности с тектонической суши. Как Обуэном, так и более раинимк

исследователями отмечалось, что и накопление геосинклинальныч

осадков, и нх конечная деформация подчинялись определенной зако-

<720

иомерности. Обычно выделяются дофлншевая стадия с медленным на-

коплением радиоляритов и черных глинистых сланцев, флншевая ста-

дия с быстрым турбидитовым осадконакоилецием и более поздняя

молассовая стадия, во время которой накапливаются очень грубые

•осадки, включая мощные конгломераты. Как правило, последние отла-

гаются в погружающемся молассовом троге, расположенном между

геосинклинальной зоной и кратоном. Предполагается, что моласса —

продукт эрозии раннего флиша, к этому времени смятого в складки и

приподнятого в внде горного сооружения. Какую бы интерпретацию

Континентальная зона

(устойчивый кратон)

(TT], ^

[ZTJ

Океаническая зона

(океанический краток)

3«

Тис. 16-3. Основные части пары эвгеосниклнналь—многеосннклнналь. По [2].

J — снелическиА фундамент; 2 — офнолиты; 3 — флиш; 4 — направление миграции орогенеза н

опрокидывания складок.

Фундамент суши, миогеосинклипальпоА борозды, эвгеосннклппалыюго π миогеосияклнналыгого хреб-

тов— сналнческнЛ: фундамент эвгсоспнклиналыюй борозды, возможно, симатичоскиА; его харак-

тер остается неясным.

геосицклинали, ее происхождения и развития мы не давали, тот факт,

что флишевая и молассовая фацнн повторяются в геологической исто-

рии, что они тесно связаны друг с другом и с мобильной зоной, оста-

ется незыблемым.

Эти наблюдения и интерпретация природы геосинклинальных зон

породили множество проблем, удовлетворительное решение которых

пока не найдено.

Одной нз таких проблем является положение и природа области

сноса осадочного выполнения. Как отмечалось, фациальные изменения

в пределах геосинклинали позволяют предположить несколько источ-

ников сноса, не связанных с кратоном. Такой источник илн такие ис-

точники должны поставлять огромное количество незрелых кластнчес-

ких осадков. Шухерт [49] в качестве такого источника сноса предпо-

лагал некую субконтннентальпую массу, для которой он предложил

Термин бордерленд. Бордерленд, который, как полагают, постав-

лял осадки в Аппалачскпй трог, получил название Аппалачия; затем

он испытал погружение и исчез. Вопреки принципам изостазии, неко-

торые исследователи считают, что аналогичное проседание источников

сноса такого рода было н в других районах [37]. Другие подвергают

сомнению концепцию бордерленда и связывают происхождение осад-

ков с цепью вулканических островов, однако острова поставляют обыч-

но немного осадков; к тому же во многих геосинклиналях осадки за-

ведомо имеют невулканогеиное происхождение [31]. Существует также

мнение, что осадки первоначально образовались в пределах кратона,

затем были снесены и отложены в пределах континентального подножия

илн террасы, а после того, как эта терраса испытала восходящие дви-

жения и образовала крупное поднятие, были снесены с этого поднятия

в молассовый трог между поднятием и кратоном [15]. В случае с Ап-

палачами, однако, кратоц иа ранней стадии был перекрыт броней из-

вестняков и не мог служить источником сноса кластического материа-

721-

ла. Сторонники гипотезы континентального дрифта считают, что источ-

ником сноса служил континентальный блок, расчлененный в процессе

рифтообразования и спрединга морского дна. Очевидно, согласно этой

точке зрения, палеозойское заполнение Аппалачской геосинклинали

имело источником сноса Африканский континентальный блок.

Другая проблема касается характера границ геосииклинальной зо-

ны. Очевидно, что одна из ее границ — граница с кратоном. Предпо-

лагается, что переход от кратона к геосинклинали был постепенным»

Характер другого края геосинклинальной зоны неясен. Внутренняя зог

на —зона метаморфических и магматических пород. Во многих случа-

ях, в том числе и в Аппалачах, не ясно, слагают ли эти породы фунда-

мент, на котором залегают геосннклинальиые осадки, или же они

представляют собой высокотемпературные метаморфические фаци»

осадочного выполнения. Таким образом, эта граница геосинклинали

теряется в магматическо-метаморфическом «тумане». Геологи, отно-

сящие осадки Мексиканского залива к геосинклинальным, считают,,

что никакой другой границы не существует и что геосинклиналь была

«открытой», имея с одной стороны континент, а с другой — океаничес-

кий бассейн. Эти исследователи предпочитают не употреблять термина

геосинклиналь для таких комплексов, а называют их геомио-

клиналями (если они амагматические).

С этим вопросом связан и характер фундамента, на котором зале-

гает осадочное заполнение. В краевой части кратона нормальные кра-

тонные породы (в основном гранито-гнейсы) континентального или

сиалпческого характера уходят под геосинклинальные серин. Посколь-

ку о другом крае геосинклинали мало что известно, то и вопрос о по-

верхности фундамецта неясен. Некоторые полагают, что она является

поверхностью скорее океанической, чем континентальной коры. Осно-

вание для этой точки зрения — большое количество офнолитового ма-

териала, перемежающегося с осадками некоторых геосинклинальиых

разрезов. С другой стороны, характер самих осадков, в частности со-

держание в них кварца, свидетельствует в пользу сиалического источ-

ника сноса; это наблюдение не согласуется с предположением о вул-

каническом или океаническом характере тектонической суши.

Наибольшая проблема связана с поисками современных аналогов

геосинклиналей и с многочисленными предположениями на эту тему.

Грабау [28] полагал, что «в настоящее геологическое время не суще-

ствует нормальных затопленных морем геосинклиналей». Большинство

геологов придерживается теперь другого мнения, однако до достиже-

ния единого мнения еще далеко.

Дитц [15] в поисках актуалистической модели геосинклинали при-

шел к выводу, что такой модели соответствует континентальное под-

ножие. Эта зона, в которой и в самом деле накапливается мощная

толща осадков, в относительно стабильных районах характеризуется

значительной шириной и огромной протяженностью. В качестве под-

ходящего примера можно назвать «геосинклиналь» Мексиканского за-;

лива. Однако осадки в эту «геосинклиналь» привнесены с континента.]

Таким образом, они обладают «полярностью», обратной той, которую

мы наблюдаем в древних геосинклинальных зонах.

Другие геологи в качестве современных геосинклиналей рассмат-

ривают океанические троги, т. е. длинные, линейные, глубокие бороз-

ды, обрамляющие многие островные дуги, а также некоторые конти-

ненты. Однако, как указывают Шоль и Марло [48], при отсутствии оле-

денения типичным выполнением современного Тихоокеанского глубо-

<722