Имея в виду, что выделение структурных элементов по структурно-вещественным признакам сводится к определению границ комплексов (рядов, групп) геологических формаций и в конечном счете границ самих формаций, рассмотрим вопрос о выделении структурных элементов гипергенной оболочки.
При тектоническом районировании приходится наносить на карту не площади выходов (сечений) слоев и массивов, как при составлении геологических карт, а проекции сложно построенных трехмерных тел. При этом возникают затруднения, так как:
1) формации представляют собой сложные вещественные ассоциации, типы которых (формационные типы) определяются значительно менее точно, чем тела, сложенные какой-либо одной горной породой. В определении формаций признаки формации обычно количественно не выражены, что может вызвать очень большие расхождения в проведении границ формаций в зависимости от того, какое значение будет придаваться признакам, указанным в определениях лишь в качественном смысле. Несомненно, если бы в определении формаций были бы включены количественные пределы этих величин, неточность в проведении границ могла бы быть значительно меньше. Ho дело здесь не только в точности определения, а еще и в том, что определения формаций часто включают ряд признаков (например, мощность, характер ритмичности, содержание обломков и т. д.) и по каждому из этих признаков, даже если они количественно будут точно определены, границы могут быть проведены различно, т. е. контуры формаций, проведенные по каждому из этих признаков, могут не совпадать. В таком случае под границей формации следует понимать линию (поверхность), которой исследователь произвольно обобщает контуры, проведенные по разным признакам («произвольно» в том смысле, что для проведения обобщающей границы не существует строгого правила и исследователь может при этом руководствоваться различными соображениями);
2) тектонические районы (геосинклинальные области, платформы, структурные этажи и т. д.) соответствуют не отдельным формациям, а их комплексам (надформации, ряды и т. д.), выделение и разграничение типов которых связано с еще большими трудностями, чем выделение формаций. Границы между формационными комплексами не всегда могут проводиться однозначно;
3) отдельные члены вертикального ряда формаций могут иметь различные и смещенные в горизонтальной проекции контуры, что может свидетельствовать об изменениях (сужении, расширении, миграции) площади проявления тектонических режимов, с которыми было связано образование формаций данного ряда. В таком случае границы тектонического района по различным возрастным или горизонтальным срезам будут иметь несовпадающие контуры, которые при площадном тектоническом районировании могут быть обобщены по-разному.
Следовательно, из-за отсутствия точных (количественных) определений. типов формаций, множественности признаков их выделения и несовпадения контуров проведение границ между структурными элементами гипергенной оболочки в известной мере зависит от подхода исследователя, Нередко границы структурных элементов гипергенной оболочки проводятся однозначно и объективно. Это оказывается возможным при наличии ограничивающих глубинных разломов, обозначающих иногда единую резкостную границу формации, даже если она выделяется по многим признакам, или формационного ряда, несмотря на то, что контуры образующих его формаций вообще различны и совпадают только вдоль зоны разломов. Сказанным подчеркивается особое значение глубинных разломов при тектоническом районировании.
Использование глубинных разломов при проведении границ структурных элементов гипергенной оболочки, несомненно, имеет преимущества, поэтому вполне понятна распространившаяся в течение последних десятилетий тенденция выделения глубинных разломов по явно недостаточным признакам и приписывания этим предполагаемым разломам роли ограничений структурных элементов. Отсюда часто следует признание универсальности блокового строения гипергенной оболочки. Однако далеко не все глубинные разломы могут рассматриваться как ограничения ее структурных элементов и далеко не все структурные элементы ограничены глубинными разломами по всему периметру.
Выше была подчеркнута возможная неоднозначность в проведении границ при современном состоянии формационного метода. Можно даже сказать, что границы структурных элементов при отсутствии глубинных разломов, определяющих такие границы, следует проводить по соглашению исследователей, как это делается на стратиграфических совещаниях при определении границ между стратиграфическими подразделениями (системами, отделами и т. д.). Конечно, такое положение и в стратиграфии, и в тектонике далеко от идеала. Однако оно носит, несомненно, временный характер. Неизбежность и целесообразность таких соглашений объясняются необходимостью существования обязательных для всех хотя бы временных научных критериев (законов), обеспечивающих единство в исследованиях. Для устранения недостатков при проведении границ структурных элементов, как это следует из сказанного ранее, необходима, во-первых, разработка количественных критериев выделения геологических формаций, во-вторых, устранение множественности признаков выделения формаций, в-третьих, разработка методики объемного тектонического районирования и методики изображения объемных структурных элементов. Этим, вероятно, далеко не исчерпывается перечень весьма трудоемких задач, которые необходимо решить для проведения объективного и однозначного тектонического районирования. Несомненно, однако, что речь идет о весьма длительном исследовательском процессе, связанном с разработкой новых методик, в частности, с применением математических методов на основе формализации геологических понятий.
Поскольку тектонические карты строятся по структурно-вещественным признакам, дизъюнктивные границы на них должны определяться чисто структурно по пространственным соотношениям их со структурными элементами, а не по генетическим или возрастным характеристикам. Естественно выделить в качестве основных и наиболее значительных разломы, ограничивающие структурные элементы первого ранга (разломы первого ранга), ограничивающие элементы второго ранга (разломы второго ранга) и т. д. Разломы, не выходящие за пределы структурного элемента и не влияющие на его границы, можно именовать прочими разломами.
Структурные элементы при тектоническом районировании могут изображаться как двумерные или трехмерные тела. На наиболее ранних тектонических картах-схемах структурные элементы выступают как двумерные тела. Так, на «Схеме тектоники СССР» А.Д. Архангельского и Н.С. Шатского (1933 г.) структурные элементы представлены областями складчатости различного возраста (докембрийского, каледонского, герцинского, мезозойского и альпийского); на схеме отображены границы элементов, их размеры и форма в плане. Вертикальные размеры структурных элементов (глубина распространения изображаемых складчатых комплексов) на схеме не показаны, что вполне понятно, поскольку во время составления карты отсутствовали какие-либо данные о распространении складчатости на глубину. Если изображенные на схеме структурные элементы — области разновозрастной складчатости — представить как трехмерные тела, то это будут произвольные тела, так как нижнюю границу структурных элементов в этом случае можно определить только произвольно. Произвольные же тела сравнительному анализу не подлежат. В плане же (двумерном пространстве) структурные элементы схемы выступают как резкостные тела, которые можно сравнивать по размерам, форме, взаимоотношениям, составу и структуре и проводить их сравнительный анализ. Двумерный характер старых тектонических схем связан как с неизученностью больших глубин, так и с гипотезой о разрастании платформ, постепенной консолидации сиаля, изживании геосинклинального режима и т. д.
Н.С. Шатский писал, что в истории земной коры хорошо распознаются только окончания развития тех или иных геосинклинальных систем, хорошо выделяется «замыкание геосинклиналей», т. е. превращение их в платформы. Нигде до сих пор не выделены начальные стадии геосинклинального развития; мы не знаем, развитие каких структур привело к образованию геосинклинальных областей, а когда началось их развитие — до сих пор не удалось выяснить. Заметим, что эта идея в последние два десятилетия возродилась в новой форме, которая заключается в представлениях о заложении геосинклиналей на «океанической коре», которая как бы приравнивается к первичной «доосадочной» Земле; с этим тесно связана проблема офиолитовых чешуй.
Невыясненность начала геосинклинального развития, объясняющаяся недостаточной изученностью нижних структурных ярусов геосинклинальных областей, часто принималась как доказательстве того, что геосинклинали не имеют начала своего развития во времени, что на их месте никогда не было платформы и что они являются унаследованными от древнего пластического или «доосадочного» состояния. Отметим, что подобная предпосылка, имеющая кардинальное значение в разработке представления о разрастании платформ или, как сейчас пишут, «континентальной коры», и, следовательно, о направлении развития структуры гипергенной оболочки Земли, является спорной и многие геологические факты ей противоречат.
В частности, для некоторых районов устанавливается, что геосинклинальные прогибы могут представлять собой новообразования, в которых мощные геосинклинальные формации располагаются на платформенных образованиях. Это хорошо прослеживается на примере ряда краевых прогибов, а также эпикратонных геосинклинальных систем.
Наметился переход к объемному районированию с выделением трехмерных тел. Так, для платформ обозначаются не только контуры чехлов, но и их нижние границы, показанные в изогипсах глубины залегания поверхности фундамента. Таким образом, по карте может быть вычислен объем чехла. Трехмерные тела выделяются также в складчатых областях. Это структурные этажи, которые на картах показаны лишь контурами, но которым могут быть приписаны вполне определенные мощности (по данным, приводимым в объяснительных записках или в специальной литературе по той или иной складчатой области). Нижние структурные этажи или комплексы основания складчатых областей не могут быть определены как трехмерные резкостные тела, поскольку нижние границы их не установлены.
Обычно трехмерные резкостные тела даны в неявном виде. Представления о таких телах как бы «извлекаются» при анализе карты. В 1964 г. нами был проведен опыт специального объемного тектонического районирования территории Сибири и Дальнего Востока; были выделены покровные (чехлы) и складчатые комплексы, образующие в совокупности линзообразно-чешуйчатую структуру верхней части гипергенной оболочки. Однако при районировании архейские ядра фундамента платформ и комплексы основания геосинклинальных складчатых областей могли быть охарактеризованы только своим площадным распространением.
По мере того как изучалось строение все более и более глубоких недр Земли, возрастала толщина наружного слоя гипергенной оболочки, который может быть представлен в виде трехмерных тел. Если «плоское» тектоническое районирование увязывалось с представлением о разрастании платформ и изживании геосинклиналей, то сложные соотношения трехмерных структурных элементов — платформенных чехлов, орогенных и складчатых комплексов — не могут уже быть так просто объяснены. Вырисовывается сложная картина разламывания фундаментов, заложения новых геосинклинальных систем, секущих простирания более древних складчатых толщ и т. д.
В качестве структурных элементов гипергенной оболочки при тектоническом районировании выступают структурные этажи, структурно-вещественные комплексы, а также геосинклинальные и платформенные области с их подразделениями.
В основе тектонического районирования лежит выделение геологических формаций, играющих роль элементарных «кирпичиков», из которых формируются (или конструируются) структурные элементы гипергенной оболочки. Сами формации (осадочные и осадочно-вулканогенные) также могут играть роль структурных элементов при детальном тектоническом картировании; в этом случае они часто фигурируют под названием структурноформационных зон.
Геологические формации (осадочные и осадочно-улканогенные) являются наиболее крупными геологическими телами, структуры которых обладают свойством периодичности, что позволяет выделять формации по структурно-вещественным признакам подобно тому, как выделяются горные породы (породные тела) по минеральному составу и петрографической структуре. В более крупных структурных элементах, состоящих из формаций, свойство периодичности выражено значительно слабее. Поэтому, если формации могут быть выделены объективно при условии достаточно четкого определения «ритма» или «периода», то более крупные элементы конструируются из формаций и выделение их в значительной степени может быть связано с принятой процедурой. Если формация может рассматриваться в качестве простого или сложного резкостного тела, то более крупные структурные элементы представляют собою скорее составные тела. Поясним примерами. Платформенные и геосинклинальные области рассматриваются в качестве структурных элементов гипергенной оболочки Земли (во всяком случае в пределах ее континентального блока), однако объем этих структурных элементов может быть различным в зависимости от того, причленяются ли краевые прогибы, а также некоторые внутренние прогибы типа Донбасса, Вичиты, Лено-Енисейского прогиба и т. д. к платформам или геосинклинальным областям. Объем геосинклинали как структурного элемента будет зависеть от того, включены в его состав или не включены «орогенные формации», комплексы основания и т. д.
На «Карте тектоники докембрия континентов» (1972 г.) впервые в качестве структурных элементов выделены структурно-вещественные комплексы, охарактеризованные формационным составом и возрастом. Структурные элементы второго ранга не выделены. В виде включений показаны массивы гранитоидов, а также одним знаком массивы габброидов и гипербазитов, приведено деление комплексов на складчатые и нескладчатые. Состав комплексов представлен типами формаций.
В 70-х годах наметился новый подход к тектоническому районированию; он основан на структурно-вещественных признаках. Однако в качестве опосредованного признака выделения структурных элементов принято не время окончания геосинклинальной складчатости, а время заложения геосинклиналей, суждение о котором в основном очень слабо связано с непосредственными наблюдениями и измерениями, а главным образом с гипотетическими трактовками немногих разрезов. Укажем, что тектоническое районирование описанными выше методами основано на фактах, из которых «вычитываются» черты строения и создается основа для поисков полезных ископаемых и других практических целей. Карты же, составленные с новым подходом, полезны в основном для проверки поддерживаемой их авторами гипотезы и достаточно эффективного практического применения пока иметь не могут.
Главная