Тяпкін К.Ф. Фізика Землі

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 82. Принципова схема успадкованого формування розломних струкіур (с)

і тектонічна схема Криворізької структурно-фаціальної зони (б):

—

розлом, що формується; 2

—

осьова лінія розлому, що формується; 3

—

система роз-

ломів, які існували раніше; 4

—

породи Криворізької структурно-фаціальної зони

(нерозчленовані); 5

—

залізисті кварцити; 6

—

розривні порушення; 7

—

осьові лінії фраг-

ментів Криворізької структурно-фаціальної зони; 8

—

осьова лінія Криворізького розлому

являється в разі формування розломних структур Українського

щита будь-якого порядку [196].

Приклад II. На рис. 83 наведено схему Уральської струк-

турно-фаціальної зони. Згідно із загальноприйнятою думкою,

Урал є типовою внутрішньою геосинклінальною системою, що

розвинулась у пізньому протерозої і палеозої [178].

Привертає увагу таке.

1. При загальному меридіальному простяганні Уральської

структурно-фаціальної зони простежуються окремі її фрагменти з

чітко вираженими простяганнями, що відрізняються від

меридіонального. Азимути простягань осьових ліній цих

фрагментів подано на рис. 83.

2. Простягання лінійних фрагментів Уральської структурно-

фаціальної зони, збігаються як з простяганням докембрійських

розломів, установлених на Українському щиті, так і з простяган-

ням систем розломів у межах прилеглих до Уралу частин Східно-

Європейської платформи і Західно-Сибірської плити [187 та ін.].

А це означає, що у формуванні цих фрагментів брали участь бло-

ки, утворені відповідними системами докембрійських розломів.

3. Незважаючи на багатоактність формування Уральської

структурно-фаціальної зони, їй, безсумнівно, властиві деякі за-

гальні особливості, пов'язані, мабуть, зі спільністю початкового

етапу її утворення. Зокрема, просторове положення окремих її

фрагментів таке, що витримується єдина осьова лінія меридіо-

нального простягання (точніше азимут її простягання відповідає

2°). Отже, системи розломів з азимутами простягання 305 і 35°,

332 і 62°, 347 і 77°, з активуванням яких пов'язане формування

відповідних фрагментів Уратьської меридіональної структурно-

фаціальної зони, повинні були існувати до початку виникнення

ортогональної системи розломів, представником якої є складний

Уральський глибинний розлом.

4. Приклад III. Як приклад успадкованого формування

палеозойської структури розглянемо Дніпровсько-Донецьку

западину (рис. 84, а). З рисунка випливає, що фрагменти цент-

рального грабена Дніпровсько-Донецької западини утворені роз-

ломами, азимути простягання яких збігаються з азимутами про-

стягання докембрійських систем, установлених автором на Укра-

їнському щиті. Судячи за осадовими утвореннями, що виповню-

ють центральний грабен, він має герцинський вік. Отже, в гер-

цинський час за рахунок активування певного сполучення фраг-

ментів розломів докембрійського закладання утворився централь-

ний грабен Дніпровсько-Донецької западини. Для наших цілей

230

Рис. 83. Схема Уральсь-

кої структурно-фаціальної

зони (складено за картою

СРСР масштабу

1:10 000 000 М.Г. Ніколає-

вою, 1975 р.):

1 — інтрузії основного й

ультраоснонного складу; 2 —

інтрузії кислого складу; 3—5

— утворення Уральської

структурно-фаціальної зони

—

верхньопалеозойські, 4

— нижньопалеозойські, 5 —

протерозойські); 6 — східний

край Східно Європейської

платформи; 7

—

західний край

Західно Сибірської плити;

8 — осьова лінія складної

Уральської структурно-фаці-

альної зони; 9

—

осьові лінії

фрагментів Уральської струк-

турно-фаціальної зони

Ш»1 іш«н*

важливо підкреслити закон активування фрагментів розломів до-

кембрійських систем. Центральний грабен Дніпровсько-Донець-

кої западини складається в основному з фрагментів азимутів ши-

ротного і північно-західного (305, 315°) простягань. Причому їх

сполучення таке, що витримується середній напрямок грабена з

азимутом простягання 295°.

Цікаво зазначити, що останнім часом завдяки дослідженням

ГЗС [179] у межах герцинського грабена вияаленс- давніший —

рифейський грабен (див. рис. 84, б). Привертає увагу те, що, по-

перше, простягання осьових ліній цих грабенів не збігається, а,

по-друге, осьова лінія внутрішнього рифейського грабена виявля-

ється паралельною осьовій лінії відомого Пачелмського «проги-

ну», вік якого вважається також рифейським [232] Цей факт та-

кож свідчить про загальні закони формування структур у верхній

частині тектоносфери за рахунок розряджання єдиного поля пла-

нетарних напруг. У цьому разі можуть активуватись окремі фраг-

менти декількох раніше утворених систем розломів, але на віднос-

но близькій відстані в один і той самий час формуються лінійні

структури з витриманими середніми азимутами осьових ліній, а в

різний час — з різними азимутами.

Приклад IV. На рис. 85 наведено схему Кавказької струк-

турно-фаціальної зони, яка є частиною складно побудованої сис-

теми альпійських складчастих споруд [123 та ін.]. Це асимет-

ричний альпійський мегаантиклінорій з чітким осьовим піднят-

тям, складеним палеозоєм і лейасом, з відносно широким і прос-

то побудованим північним і вужчим південним крилом, утворе-

ним дуже зім'ятими, як правило, закиненими і насуненими до

півдня мезозойськими і частково палеогеновими товщами, які

простягаються прямолінійно з заходу- північного заходу на схід-

південний схід майже на 1 300 км, завширшки 100—200 км [123].

Привертає увагу таке.

1. За загального витриманого так званого кавказького на-

прямку структурно-фаціальної зони, що розглядається, серед-

ній азимут простягання якої відповідає 295°, простежуються

чіткі лінійні фрагменти з азимутами простягання 305° (піднят-

тя Західного Кавказу, південна межа Терсько-Дагестанського

лередіірського прогину). При цьому просторове положення

окремих фрагментів таке, що витримується єдина осьова лінія

з азимутом простягання 295°.

2. У формуванні окремих фрагментів структурно-фаціальної

зони Великого Кавказу брати участь системи розломів докембрій-

ського закладання, представниками яких є розломи з азимутами

простягання 305 і 270°. Іншими словами, альпійському орогеніч-

233

ному циклу передував не лише герцинський етап геосинкліналь-

ного розвитку Великого Кавказу. Мабуть, початок його форму-

вання належить до докембрію і пов'язаний із закладанням або

активуванням перелічених вище систем розломів. Наявність ком-

плексу кристалічних сланців в основі палеозойської товщі в ра-

йоні Головного хребта і в зоні Північно-Кавказького крайового

масиву, що здогадно відносяться до докембрію [46], свідчить на

користь зробленого вище висновку.

Детальний аналіз лінійних елементів гравітаційного і магніт-

ного полів свідчить про те, що у формуванні піднять Західного і

Східного Кавказу поряд з розломами, що мають азимут простя-

гання 305°, брали участь розломи з азимутом простягання 315°.

Просторові і часові взаємовідношення цих систем розломів дуже

важливі для відтворення історії розвитку структурно-фаціальної

зони загалом, але в цьому разі ставиться простіше завдання: по-

казати реалізацію закону успадкованого активування раніше ви-

никлих розломів у разі формування фанерозойських структур.

Ілюструванням цього закону може бути також активування фраг-

ментів розломів на межі крейди і палеогену, яке досить чітко ви-

дно з рис. 85, за характерною поведінкою лінійних відрізків кон-

тактів цих відкладів у північній частині Кавказької структурно-

фаціальної зони.

Приклад V. На рис. 86, а наведено схему річкової мережі

України, на якій тонкими суцільними лініями показано спрямле-

ні ділянки великих річок, а цифрами — азимути їхнього простя-

гання. Спрямляння ділянок річок — операція далеко не однозна-

чна і великою мірою залежить від масштабу зображення річок. У

зв'язку з цим зазначимо таке. Під час спрямляння річок були ви-

користані напрямки, ідо відповідають азимутам простягання роз-

ломів, установлені автором раніше для докембрію Українського

щита. Правомірність такої операції наочно видно з рис. 86, а. На

рис. 86, б наведено розу-діаграму розподілів сумарної довжини

спрямлених ділянок річок у відповідних напрямках.

Цікава ще одна закономірність, не подана на рисунку. Окремі

фрагменти спрямлених ділянок річок, що не збігаються за напрям-

ком зі спрямовувальними лініями, у разі дослідження у більшому

масштабі виявляються такими, що складаються з генералізованих

відрізків тих самих азимутів. Отже, русла сучасних річок і їхніх

приток певним чином успадковують на поверхні Землі існуючу

мережу систем розломів [200]. На жаль, конкретні закономірності

формування русел річок із цих позицій вивчені недостатньо. За-

слуговує на увагу один з можливих механізмів успадкованості,

235

Пн

Рис. 86. Схема річкової мережі України (а) і роза-діаграма розподілу азимутів

спрямлених ділянок найбільших річок (б), складені за картою України масштабу

1:4 000 000 [114]

запропонований В.О. Великановим [37]. Для наших цілей важ-

ливо підкреслити, що геометричні особливості просторового по-

ложення спрямлених ділянок русел річок багато в чому аналогічні

закономірностям успадкованого утворення розломних структур

на фоні раніше виниклих систем розломів.

236

Наведені вище приклади підтверджують справедливість сформу-

льованого вище закону успадкованого активування розломів ра-

ніше виниклих систем і пов'язаних з ними поверхневих структур

в усі геологічні епохи. Це ще раз підкреслює правомірність од-

ного з постулатів ротаційної гіпотези, яку розвиває автор, згідно з

яким формування структур тектоносфери впродовж усієї геологі-

чної історії Землі підлягало одним і гим самим законам.

Водночас існуючі нині деякі відмита в підходах до вивчення

докембрію і фанерозою мають певні основи. Зміст їх полягає в

такому. Оскільки геологічна історія докембрію налічує понад

З млрд років, то за цей час відбулося стільки тектонічних активувань,

що вони порушили всю тектоносферу системами розломів, що відрі-

зняються одна від одної азимутами простягання не більш ніж на 15°.

Абсолютна більшість структур, сформованих у фанерозої, повин-

на успадкувати елементи докембрійських блокувань. Тут не

можна не згадати подібний висновок М.С. Шагського, якого він

дійшов емпірично. Зокрема, у праці [232] про походження Пачелм-

сько: о прогину він писав, що наявні стосовно цьсго матеріали не

залишають сумнівів у тому, що форма і співвідношення синекліз і

прогинів під час їхнього осідання визначаються бриловою струк-

турою земної кори, тобто раніше виниклою або потенціальною

системою розломів і тектонічних швів планетарного характеру. У

світлі наведених вище даних можна вважати певною мірою ви-

правданим уявлення деяких тектоністів про «одвічно існуючу»

регматичну систему Землі й активування її елементів у фанерозої.

Під час вивчення докембрійських структур такі уявлення не-

придатні. Тут важливо врахувати послідовність виникнення сис-

тем розломів, оскільки лише такий підхід відкриває можливість

відтворення історії - формування і вікових взаємовідносин

пов'язаних з ними структур. Нехтування послідовністю закладан-

ня систем розломів рівнозначне відмовленню від історичного під

ходу до вивчення геологічних структур і порівнюване, наприклад

хія фанерозою, з об'єднанням усіх відомих тектонічних епох в

одну. Інша річ, що ця проблема іия докембрію несумірно склад-

ніша, ніж для фанерозою. Вона не лише не вирішена, а й за рід-

кісними винятками навіть не ставиться. Деякі пропозиції в цьому

напрямку викладено нижче.

Послідовність виникнення систем розломів. З ротаційної гіпоте-

зи, яку розвиває автор, випливає, що кожній епосі тектонічного

активування повинна відповідати власна система розломів, орієн-

тування якої у просторі визначається положенням і напрямком

переміщення осі обертання в момент активування. Отже, най-

237

простіший шлях визначення віку систем розломів — за траєкторі-

єю руху полюсів. На жаль, наявні палеомагнітні дані в кращому

випадку дають змогу сподіватися на відтворення траєкторій по-

люсів для фанерозою. А в фанерозої проста залежність між часом

виникнення систем розломів і їхнім орієнтуванням значною мі-

рою порушується внаслідок впливу специфічного закону успадко-

ваного активування. Отримати траєкторію руху полюсів з потріб-

ною точністю для докембрію найближчим часом неможливо. От-

же, цей шлях поки що відпадає.

Відомі методи визначення вікових взаємовідношень розрив-

них порушень, що грунтуються на аналізі взаємних перемі-

щень, для структур багатоактного формування також не мо-

жуть бути використані внаслідок впливу наступних тектоніч-

них активувань. Потрібне розробляння спеціальних прийомів.

Грунтуючись на припущенні, що розломи однієї системи за-

кладаються практично одночасно, а час закладання різних си-

стем — різний, можна порадити декілька таких прийомів. Ко-

ротко вони полягають у такому.

1. Перший прийом визначення послідовності закладання сис-

тем розломів грунтується на використанні закону успадкованого

активування. Розглянемо його зміст. Встановивши розлом склад-

ної форми з витриманою віссю простягання, що відповідає на-

прямку досліджуваної системи розломів (див. рис. 82, а), визна-

чають фрагменти, з яких він складається, що відрізняються за

напрямком від осьових ліній. Ці фрагменти є відрізками розломів

систем, які існували до початку формування досліджуваного роз-

лому. Головна складність використання цього прийому полягає в

тому, щоб з усієї різноманітності виявів досліджуваного розлому

вибрати ті, які стосуються акту його закладання.

Для ілюстрування цього прийому знову звернемось до Криво-

різько-Кременчуцького глибинного розлому (див. рис. 82, б) з

утворенням і наступним розвитком якого пов'язане формування

Криворізького залізорудного басейну. Фрагменти його структури,

що досить чітко підкреслюються простяганнями залізистих квар-

цитів, свідчать про участь у формуванні басейну розломів з ази-

мутами простягання: 17, 35, 45, 347 і 0°. Отже, система розломів з

азимутами простягання 17 і 287° за часом закладання, принаймні,

п'ята. Додаткові дослідження, проведені в інших структурно-

фаціальних зонах Українського щита, одновікових з Криворізь-

кою, дали змогу встановити у формуванні системи розломів з

азимутами простягання 17 і 287° участь фрагментів з азимутами

простягання 62 і 332° [196]. Сукупність наведених даних дає змогу

238