Лекция 22. Геосинклинальная теория развития земной коры
План
Геосинклинали, история понятия и современное содержание.
Типичный разрез геосинклинали и стадии ее развития.
Осадконакопление и магматизм в геосинклиналях.
Орогенез, антиклинории и синклинории.
Геосинклинали в первоначальном понимании представляют собой довольно крупный и протяженный прогиб земной коры с длительным погружением и формированием мощных толщ осадочных отложений, в дальнейшем вовлекаемых в складчатость и горообразование. С современной точки зрения геосинклиналь представляет собой синоним геосинклинального пояса,и именно характеристика его является предметом изучения в данной теме.
Геосинклинальные пояса представляют собой наиболее подвижные и проницаемые участки литосферы, для которых характерны набор определенных геологических формаций, закономерная направленность магматических явлений, интенсивная дислоцированность и часто глубокий метаморфизм осадков. Длина может достигать нескольких десятков тысяч км, ширина – порядка сотен и иногда - тысячи км.
Коснемся немного истории понятия геосинклиналь. Еще в начале XIX в. было замечено, что в одних областях осадочные породы залегают горизонтально, а в других интенсивно дислоцированы и слагают горные хребты. Первые области были названы платформами, а области гористого рельефа – складчатыми областями (зонами).
В 1859 г. американский ученый Дж. Холл обратил внимание на приуроченность складчатых областей к ранее существовавшим прогибам, заполненным мощными толщами осадочных образований. Он считал, что такие прогибы возникают на окраинах материков, например Американского. В них с континента сносится большое количество осадков, под тяжестью которых земная кора прогибается. В последствии такие области «длительного оседания» другим американским ученым Дж. Дэна были названы геосинклиналями. Этап прогибания таких структур земной коры обычно сменяется вторым этапом развития геосинклиналей – орогенным, когда формируется горно-складчатая область. В завершении развития последней возникает платформа, главный тип структур континентов. Так родилась геосинклинальная модель развития земной коры, в которой континентальная земная кора разрастается во времени и формируется за счет преобразования океанической коры. Данная теория со временем превратилась в парадигму и господствовала в геологической науке почти 100 лет.
Советские геологи В.А. Обручев, А.Д. Архангельский, В.В. Белоусов, В.Е. Хаин и др. под геосинклиналями понимали обширные депрессии, обычно заполненные морем, где в течение нескольких геологических периодов отмечается исключительно высокая, хотя и неравномерная подвижность земной коры, большой размах, скорость и контрастность колебательных движений. Это неизбежно сопровождается деформациями земной коры, выраженными в раздроблении ее на отдельные блоки, которые движутся с различными скоростями, образуя перемежаемость прогибов и поднятий. Такие прогибы и поднятия, образующиеся одновременно, В.В. Белоусов назвал интергеосинклиналями и интергеоантиклиналями.
Развитие геосинклинали происходит в два основных этапа – заложения прогиба с накоплением в нем осадков и орогенеза, что подразделяется еще на 4 стадии.
На первой стадии происходит заложение геосинклинального прогиба. Опускающийся участок земной коры покрывается морем. С одной стороны он ограничен континентом, с другой стороны срединным массивом – участком внутри геосинклинали, не затронутый прогибанием, который отделяет депрессию от океана. Низкий градиент скоростей и наличие мелководного бассейна способствует накоплению тонкообломочного материала богатого органикой. Черные песчано-глинистые отложения формируют аспидную формацию (комплекс горных пород, возникших в сходных условиях при определенном тектоническом режиме). Длительное компенсированное прогибание способствует накоплению мощных толщ осадков. Например, на Кавказе мощность аспидной формации нижне-среднеюрского времени достигает 8-10 км. В связи с проявлениями, хотя и не значительных по масштабу вулканизма и интрузивного магматизма, происходит формирование яшмовой и офиолитовой формаций.
Рис. . Стадии геосинклинального этапа по фиксистским представлениям: а – раннегеосинклинальная – заложение геосинклинального прогиба; б – позднегеосинклинальная – заложение интрагеоантиклинали (по В.С. Мильничуку, М.С. Арабаджи, 1989)
На второй стадии на фоне общего погружения внутри геосинклинального прогиба возникает геоантиклинальное поднятие. Оно разделяет геосинклиналь на две зоны. Первая зона, примыкающая к континенту, получила название миогеосинклиналь («мион» – менее, неполнота) и характеризуется слабым вулканизмом. Вторая зона, примыкающая к срединному массиву, называется эвгеосинклиналью («эв» - полнота, совершенство) и характеризуется активным вулканизмом. На месте понятия появляются архипелаги островов. Контрастность и пульсационный характер вертикальных движений способствует накоплению мощных толщ ритмичных водных терригенных осадков, названных флишевой формацией. Кроме ее отмечаются отложения карбонатной формации.
Третья стадия (раннеорогенная) характеризуется общей сменой знака движения с прогибания на подъем данной территории. Подъем начинается с внутренних геоантиклиналей, разрастается и захватывает области прогибов. Большая часть территории геосинклинали осушается и водоемы остаются только в виде лагун и озер. Формируются толщи молассовой формации, представленные чередованием континентальных грубообломочных осадков с осадками мелководных бассейнов – глин, солей, углей и т. п. Толщи испытывают складчатые деформации и региональный метаморфизм. Активизируется интузивный магматизм среднего и кислого состава.
Рис. Стадии орогенного этапа по фиксистским представлениям: а – раннеорогенная – горообразование, заложение передовых прогибов; б – позднеорогенная – кульминация восходящих движений, образование мегаантиклинория, начало разрушения гор, складчато-глыбовые подвижки (по В.С. Мильничуку, М.С. Арабаджи, 1989)
Четвертая стадия отвечает окончательному формированию орогена – горно-складчатого пояса. Толщи пород характеризуются высокими уровнями дислокаций, регионального метаморфизма и насыщения интрузивными образованиями. Может наблюдаться активизация вулканизма среднего и кислого (андезит-липаритового) состава.
В геосинклинальных орогенных поясах выделяют структуры первого порядка. К ним относят антиклинории и синклинории. Для их определения важно понятие зеркало складчатости. Зеркало складчатости – воображаемая поверхность, включающая в себя шарниры складок по одному и тому же стратиграфическому горизонту. Может быть горизонтальным, наклонным, выпуклым и вогнутым. Антиклинорий – крупная (протяжением сотни км) и сложная структура, имеющая выпуклый изгиб зеркала складчатости. Возникает в результате поднятий земной коры и складкообразования в геосинклинальных системах. Синклинорий – крупная сложная структура, состоящая из более мелких складок и имеющая вогнутое зеркало складчатости.
Стадия орогенеза завершает развитие геосинклинали. Данный участок земной коры окончательно становится континентом. Он теряет способность к пластическим деформациям, что резко снижает скорости колебательных движений и способствует наступлению этапа пенепленизации (выравнивания) орогенного пояса. Завершением этого процесса является формирование денудационной равнины и установление платформенного этапа развития континентальной земной коры.
Рис. . Стадии платформенного этапа по фиксистским представлениям:
а – раннеплатформенная – малоамплитудные вертикальные движения, временная трансгрессия моря; позднеплатформенная: б – слабые восходящие движения, регрессия моря, в – возрождение тектонических движений и новое горообразование (по В.С. Мильничуку, М.С. Арабаджи, 1989)
Несмотря на то что, на смену геосинклинальной теории пришли новые представления и в настоящее время ряд авторов пытается увязать представления о геосинклинальных поясах с концепциями тектоники литосферных плит. Они считают, что теория геосинклиналей не потеряла своей актуальности и в настоящее время, в нее вносятся коррективы, учитывающие современные данные о строении дна Мирового океана, в частности – срединно-океанических хребтов, рифтовых зон, зон Беньофа-Заварицкого. По мнению этих авторов в современном понимании геосинклинальный пояс – один из типов подвижных поясов Земли, возникающий на границе литосферных плит или в результате рифтообразования и расщепления континентальных плит. Геосинклинальный пояс служит местом интенсивного длительного накопления осадочных и вулканических толщ в морских, часто глубоководных, затем островодужных и мелководных условиях. На заключительных этапах развития геосинклинальные пояса испытывают интенсивные тектонические деформации, метаморфизм, гранитизацию и превращаются в складчато-надвиговые горные сооружения с мощной континентальной корой.
К современным, активно развивающимся госинклиналям относят структуры, расположенные по западной периферии Тихого океана, в переходной зоне от континентов Азии и Австралии к океану, в районах Индонезийского и Филиппинского архипелагов, в областях Карибского моря, моря Скоша, в области Средиземноморья.
Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 10913;