Тяпкін К.Ф. Фізика Землі

Подождите немного. Документ загружается.

22,5—112,5°, 52,5—142,5° (див. рис. 53, б). Він розрізняє глибин-ні

і корові розломи. Глибинні розломи представлені в основному

зонами концентрування розривів завширшки 15—35 км з перева-

жанням відстаней між зонами у системі (180 + 10) км. Корові

розломи мають ширину 10—15 км, а простягання — аналогічні

глибинним розломам. Автором встановлений зв'язок значної час-

тини зон розломів, виявлених за геофізичними і геологічними

даними в умовах континенту, з розломами Японського моря.

Під час літературного пошуку даних про закономірності

просторового розміщення розломних і пов'язаних з ними по-

верхневих структур неможливо було пройти мимо результатів

досліджень Лі Си-Гуаном [102] території Південно-Східної

Азії. Зокрема, він виявив і вивчив серію широтних гірських

пасм і встановив, що гірські хребти широтного напрямку збі-

гаються з широтними тектонічними зонами. Морфологічний

зв'язок з тектонікою так само реальний, як і видимий. Поло-

ження цих зон схематично показано на рис. 54. Привертають

увагу досить витримані інтервали між зонами, що розглядаю-

ться, які характеризуються величиною порядку (900 ± 50) км.

Наведений вище приклад, незважаючи на простоту, значно

розширює перелік регіонів Землі, де простежується правильне

розміщення тектонічних структур і, отже, підтверджує їх пла-

нетарний характер.

На рис. 55 наведено схему розміщення розломних структур

.Австралії, встановлених переважно за геолого-геоморфологіч-

ними даними [221]. На схемі виділяються дві основні групи

лінійних структур. Структури кожної групи характеризуються

двома взаємно перпендикулярними напрямками. Група давніх

структур розвернута відносно простягань молодих розломів

приблизно на 30—35° у напрямку обертання годинникової

стрілки. Цікавий вислів Е. Хілса про можливу спільність похо-

дження розломів двох спряжених напрямків [221], який вва-

жав, що подібність і одночасність виникнення розломів, при-

наймні двох спряжених напрямків, розміщених один відносно

одного під кутом, близьким до прямого, очевидні, тому всі го-

ловні розломи щита якщо й не спряжені, то хоча б зв'язані

спільністю походження.

Наведених вище прикладів цілком достатньо, щоб зробити

висновок про те, що системи розломів тектоносфери розвинені в

різних частинах Землі, в різних за віком і масштабом структурах.

Нині важко назвати регіон, у межах якого за результатами геоло-

150

100

110"

120

Рис. 54. Викопіювання з тектонічної схеми Східної Азії, складеної

Лі Си-Гуаном:

—

тектонічні зони широтного напрямку; вік від палеозою до третинного часу

151

Рис. 55. Схема розміщення розломних структур Австралійської платформи:

—

докембрійські розломи фундаменту; 2 —молодші розломи; З

—

лінійні структурні елементи

в докембрії

го-геофізичних, геоморфологічних досліджень або дешифрування

аеро- і космічних знімків не простежувалися б витримані за про-

стяганням системи розломів.

Варто спеціально підкреслити, що уявлення про закономір-

не просторове розміщення лінійних тектонічних структур, зо-

крема розломів, не нове. Ще Р. Зондер [275] установив три

пари взаємно ортогональних напрямків систем лінеаментів, що

простежуються в земній корі, з азимутами простягань: 20 і

290°, 45 і 315°, 70 і 340°. Дж. Муді і М. Хілл [270], узагальнив-

ши дані Р. Зондера, В. Хоббса і Ф.А. Венінг-Мейнеца, дійшли

152

висновку, що в будь-якій тектонічній зоні Землі можна виді-

лити зсувні деформації восьми основних напрямків. І.І. Чеба-

ненко [226] внаслідок аналізу розломної тектоніки виявив ві-

сім простягань розломів або ліній тектонічної подільності зем-

ної кори: 310-315°, 40-45°, 0°, 90°, 15-20°, 285-290°, 70-75°,

340—345°. Досить переконливі докази системного розміщення

лінеаментів і планетарної шпаруватості отримані П.С. Вороно-

вим [44] внаслідок морфометричного аналізу. Н.В. Шаблинсь-

ка [228] наводить таблицю азимутів стійких напрямків розлом-

них структур, що фіксуються в межах давніх і молодих плат-

форм і орогенів на різних континентах (табл. 10).

Досить цікаві дані В. Немеця і Р. Квета [129] про так звані

планетарні рівновіддалені розривні системи, що встановлені

ними переважно на території Чехії і Словаччини. Під планетар-

ними рівновіддаленими розривними системами вони розуміють

системи шпаруватих зон, що формуються періодично, та при-

урочених до них розломів, що утворилися в періоди після

кульмінації головних орогенезів. Зокрема, вони стверджують,

що всі системи єдині за генезисом і характеризуються геомет-

ричним збіганням. Основні лінії, виявлені емпірично, під час

утворення орієнтовані вздовж азимутів 270, 54 і 306° і по пер-

пендикулярних до них напрямках, тобто 0, 324 і 36°. За раху-

нок мігрування полюсів і переміщення континентів окремі си-

стеми зміщені. Зокрема, меридіональна лінія альпійської сис-

теми збігається за орієнтацією із сучасним геофізичним мери-

діаном, варисційська система в Європі зміщена на кут 26°, ас-

синтська — на 47° і безіменна система невідомої епохи утво-

рення (відкрита на території Моравії — історичної області ко-

лишньої ЧССР) — на 16°.

Отже, можна констатувати, що в тектоносфері досить на-

дійно фіксуються системи розломів, які найчастіше утворюють

взаємно ортогональні сітки. Витриманість напрямків систем

розломів, їхня значна довжина, наскрізний характер і певна

успадкованість свідчать про загальнопланетарні причини утво-

рення цих систем. Перелічені вище закономірності розміщен-

ня лінійних тектонічних структур виключає можливість пояс-

нення їхнього виникнення місцевими особливостями земної

кори чи будь-якими локальними фізико-геологічними проце-

сами, що відбуваються в надрах окремого регіону. Вони стали

однією з передумов для створення нової геотектонічної кон-

цепції, що пояснює ці закономірності.

153

Напрямок розтягу-

вальних напруг

№

Широтний

ПнСх

Широтний

ПнСх

Напрямок розтягу-

вальних напруг

А,

і и и , ,

і х я і ^ «-ІІІ

е с

ЕҐ

у ~ її ~ і і і

Інтрудовані

розломи

(розтягання)

Простягання

ПнЗх,

мери-

діональне

ПнЗх

ПнЗх, мери-

діональне

ПнСх, ши-

ротне

ПнЗх,

широ-

тне

ПнЗх

ПнЗх,

мери-

діональне

Інтрудовані

розломи

(розтягання)

Число

систем

_ч _ | 1

Зсув

діагональної

системи віднос-

но ортогональної,

град

30±5

60±5

45±5

30±5

50110

60110

4515

ЗО

4515

Чіткість

виділення

системи

Чітко

Нечітко

Дуже чіт-

ко

Нечітко

Чітко

Число

систем

розло-

мів

чо

V© ЧО ЧО ЧО V© ЧО

ч-^-ч-ч-І

І ІЧ- III І

тг Ч- те ті" "ї-

Платформа,

регіон

Захід

ноСи-

бірська

Скіфська

Туранська

Тимано-Пе-

чорська

Руська

Північно-

Американська

Африканська

(Єгипет)

Антільський

Рухомий

пояс

(о. Куба)

Австралій-

ська

10.

Африкан-

ська

(Південь)

11.

Південно-

Американська

12.

Африкан-

ська

Тектонічна

структура

Молоді

плити

Давні

плат-

форми

Орогени

Давні

плат-

форми

"П

з;

о.

4.2. Схема формування структур

геосинклінального типу

на жорсткій основі

Другою передумовою для створення нової геотектонічної

концепції стала схема формування структур геосинклінального

типу на жорсткій основі, вперше запропонована Дж. Муді і

М. Хіллом [270]. Зміст її полягає в такому. У разі відносного пе-

реміщення блоків тектоносфери по глибинному розлому, що

розмежовує їх, виникає низка умов, потрібних для здійснення

геологічних явищ, таких як денудація і седиментація, активуван-

ня магматичної діяльності й посилення метаморфізму порід.

Розглянемо їх детальніше.

1. У разі положення блоків, зображеного на рис. 56, а, лівий з

них (трохи підійнятий) є джерелом денудації, а в межах правого

(опущеного) утворюється басейн для осадонагромадження. Гра-

нулометричний склад теригенних осадів залежить від різниці ви-

сотних позначок блоків. Поряд з лівим трохи підійнятим блоком

джерелом теригенного матеріалу може бути й трохи підійнята час-

тина правого блока, але осади будуть більш дрібнозернистими (на

рисунку зображено крапками). Разом ці джерела формують оса-

дову товщу басейну.

Можливий і інший варіант, коли обидва блоки зазнають опу-

скання, але з різною швидкістю (див. рис. 56, б). У цьому разі

осадонагромадження може відбуватися у внутрішніх частинах

обох блоків, що стикаються, але в різних фаціальних умовах. У

межах правого блока переважатимуть стійкі глибоководні фаці-

альні умови, а в межах лівого повинні спостерігатися умови міл-

ководдя з частими перервами в осадонагромадженні. Найменша

зміна напрямку переміщення блоків може вивести верхній край

лівого з них на рівень вище геоїда.

2. Відносне переміщення блоків тектоносфери, пов'язане з

виникненням чи активуванням глибинного розлому, що розділяє

їх, і відбувається в режимі розтягання, порушує агрегатний стан

речовини у глибинних зонах тектоносфери, до яких проникає

розлом. Речовина на цих глибинах, що перебуває під великими

тиском і температурою в квазітвердому стані починає плавитись.

Це відбувається внаслідок того, що в разі проникнення розлому

тиск різко падає, а температура залишається високою. Розплавлена

речовина, дещо збільшена в об'ємі, використовує глибинний роз-

лом як канал для виходу на поверхню. Так відбувається активу-

вання магматичної діяльності з утворенням порід основного й

155

Рис. 56. Моделі формування структур типу геосинкліналей за Дж. Муді і

М. Хіллом {а, 6) й ускладнені варіанти (в—ж)

ультраосновного складу на початкових етапах формування струк-

тур типу геосинкліналей. Цікаві думки з цього питання викладено

у праці В.В. Жданова [68]. На рис. 56, а, б подано схеми одного

з найпростіших варіантів підводного виливання магми основного

156

складу, з якої утворюються породи, що залягають в основі осадо-

вої товщі. Цей приклад жодною мірою не виключає неодноразо-

вого активування магматичної діяльності одного й того самого

розлому, що призводить до перешаровування осадових і магматич-

них утворень.

3. Розлом, що виникає, є певним «тепловодом», який достав-

ляє додаткову енергію для метаморфізму порід, що складають по-

верхневі структури. Додаткова теплова енергія може бути отрима-

на не лише з магматичним розплавом, а й внаслідок теплопере-

дачі за рахунок проникаючої конвекції в тілі розлому. Отже, по-

силюється метаморфізм порід, які складають поверхневі структу-

ри, що формуються на межах блоків.

Перелічені вище умови, що виникають у разі відносного пе-

реміщення блоків тектоносфери, пояснюють чотири основні гео-

логічні процеси (денудацію, седиментацію, магматизм, активний

метаморфізм), з якими пов'язано утворення будь-яких комплексів

порід і формування тектонічних структур, зокрема структур типу

геосинкліналей.

Обговорювана схема відрізняється від класичної насамперед

тим, що в основу її покладено реальну фізичну картину віднос-

ного переміщення жорстких блоків, а не гіпотетичне «прогинан-

ня», уявлення про яке виникло в минулому столітті, коли вчені

вважали, що земна кора «плаває» на магмі і коли деформаціям

згину надавалось невиправдано велике значення порівняно зі

сколювальними деформаціями. Нині відомо, що досить ламка зе-

мна кора розміщується на верхній мантії, пружність якої сумірна

з пружністю сталі. Отже, традиційне уявлення про «прогинання»

земної кори не можна вважати правомірним.

Вище розглянуто один із найпростіших елементів моделі

формування структур геосинклінального типу. Реальні моделі,

природно, складніші. Деякі уявлення про них можуть дати схеми,

наведені на рис. 56, в—ж. Підкреслимо дві важливі особливості

моделі формування структур типу геосинкліналей, потрібні нада-

лі: асиметрію поверхневих структур, що формуються, та їхній

безпосередній взаємозв'язок із глибинними розломами.

Звернемось до прикладів досить добре вивчених структур, що

наочно ілюструють правомірність використання описаної моделі

для пояснення формування структур геосинклінального типу в

різні геологічні епохи (рис. 57). На рис. 57, а показано розріз

структур Криворізького залізорудного басейну, утворення якого

відноситься до раннього протерозою. Верхня частина розрізу

отримана за даними буріння, а нижня — шляхом інтерпретації

157

о іґ>