Разновидности кольцевых структур

Округлые структуры в земной коре установлены достаточно давно. И генезис большинства из них был выяснен. Это – положительные структуры округлой формы (вулканические постройки, интрузивные штоки и купола, соляные, глиняные и др. купола, грязевые вулканы и др.) и отрицательные – (кальдеры проседания, кратеры и др.).

Округлая форма свойственна многим впадинам на земной поверхности, например, Прикаспийской, Трансильванской и др. Концентрическим или дуговым расположением обладают многие элементы рельефа: речные долины, озёра, побережья морей, горные хребты. С появлением разномасштабных космофотоснимков (с 60-х годов XX столетия ) земной поверхности количество выделенных при их дешифрировании округлых, овальных и дуговых структур значительно увеличилось. Для всех вышеперечисленных форм был принят обобщающий термин – «кольцевые структуры» (КС). И с 70-х годов работы по изучению КС резко расширились. В немалой степени этому способствовали материалы по фотографированию с космических аппаратов поверхности Луны, Марса и Меркурия.

На территории бывшего СССР в 1975 году В.М.Рыжовым и В.В.Соловьёвым было выделено несколько сотен кольцевых структур, которые были разделены на купольные, кольцевые и купольно-кольцевые. Часть из них была отнесена к структурам домезозойского возраста, а другая группа – к мезо-кайнозойским структурам. Наиболее крупные структуры в поперечники достигали1000 км (в Западной Сибири, на Северо-Востоке Сибири и др.). В них вписывались кольцевые структуры и полуовалы меньших размеров (от 50 км и более), количество которых могло доходить до 30-40.

Позднее, в 1980 г. была опубликована космогеологическая карта линейных и кольцевых структур в м-бе 1:5000000. КС на ней разделены на пликативные (положительные и отрицательные) и инъективные (магматогенные). Последние включают плутонические и вулканно-плутонические, вулканические и ультраметаморфогенные КС, которые разделены по генетическим признакам и их диаметр не превышает 250 км. Такой подход к выделению КС был правомерен, и он упрощал поиски КС импактного происхождения и соляных куполов, а также к определению природы других КС.

Рис. 7.1. Соотношение кольцевых структур бассейна среднего течения р. Оленёк с положением кимберлитовых полей и трубок взрыва (по данным В.А. Милашева и др.). 1 – границы кольцевых структур; 2 – линеаменты; 3 – кимберлитовые поля; 4 – трубки взрыва.

На основании позднее накопленного опыта изучения аэрофотоснимков и космофотоснимков и их дешифрирования КС были разделены на две группы – до 90 и более 90 км в диаметре. Мелкие КС в большинстве своём имеют, вероятно, магматогенное, инверсионно-гравитационное и ударное происхождение. Происхождение КС с диаметром более 90 км пока ещё недостаточно ясно (рис. 7.1).

Само изображение структур на плёнках или других носителях является результатом сочетания используемых для зондирования земной поверхности электромагнитных волн оптического, инфракрасного или радиоволнового диапазонов с электромагнитными, магнитными, тепловыми, гравитационными и иными полями приповерхностных слоёв земной коры и нижней части атмосферы.

О природе особенно самых крупных (от сотен до тысячи км) КС высказано много соображений, предположении и гипотез. КС связывают с выдавливанием пластических масс мантии (астеносферного слоя) Земли в земную кору, обусловленным конвекционными тепловыми потоками, гравитационной дифференциацией вещества мантии или другими глубинными процессами, вызывающими перемещение вещества из мантии к земной поверхности. Некоторые исследователи видят в КС глубинные «энергетические центры», расположенные в астеносфере, а сами структуры, по их мнению, представляют собой места прорыва в земную кору расплавленных мантийных масс («горячие точки»), либо как участки всплывания и прорыва вещества глубинных оболочек Земли сквозь вышележащие толщи. Возможно, что КС, имеющие размеры в сотни километров, могут отражать контуры разуплотнённого разогретого подкорового мантийного вещества, способного образовывать огромные скопления и перемещаться вверх, приподнимая при этом поверхность Мохо, как это установлено под многими рифтогенными структурами.

Рис. 7.2. Гранитогнейсовые купола Родезийского массива (по А.М. Макгрегору). 1 – чехол молодых отложений; 2 – гранитогнейсы; 3 – кристаллические сланцы.

Магматогенные КС – кольцевые вулканические постройки, экструзивные купола, некки, дугообразные и кольцевые дайки, радиальные и концентрические разломы, гребни вложенных куэст, ориентированных вдоль границ обрушения, кальдеры проседания, гранитные плутоны, не вскрытые эрозией, гранитогнейсовые купола (рис. 7.2) и др.

Инверсионно-гравитационныеКС – впадины, приуроченные к областям погружения земной коры (Северо-Каспийская, Арало-Каспийская и др.), а также более мелкие по размеру округлые, овальные и удлинённые купольные структуры – диапиры и соляные купола, например, в вышеуказанных впадинах. Инверсионно-гравитационные КС возникают также при «всплывании» крупных гранитных массивов (в Центральном Казахстане, в Верхояно-Колымской области и т.д.) в виде куполообразных вздутий, перемещённых не менее чем на 1 км.

КС ударного происхождения. К ударным (или метеоритным) кратерам относятся крупные понижения и котловины на поверхности Земли, образование которых связано с кратковременным воздействием мощных ударных волн, возбуждаемых падением на земную поверхность сравнительно крупных космических тел (метеоритов).

Эта группа КС изучена далеко недостаточно. С одной стороны, можно предполагать, что древние ударные или метеоритные кратеры перекрыты более молодыми осадками, с другой – существует большая сложность их выявления и неоднозначность трактовки их признаков. Выявленные при дешифрировании аэрофотоснимков и космоснимков возможные метеоритные кратеры и астроблемы можно заверить геофизическими исследованиями. В гравитационных полях они создают обычно отчётливые отрицательные аномалии. Кроме того, в них пониженная магнитность и уменьшаются скорости сейсмических волн. Но наиболее надёжные признаки можно получить в процессе проведения наземных наблюдений.