Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Развитие структуры гипергенной оболочки

Развитие структуры гипергенной оболочки

15.10.2017

Тектоническое районирование по вещественным (формационным) признакам с выделением таких структурных элементов, как геосинклинальные и платформенные области, структурные этажи и т. д., может использоваться для разработки представлений о направлении развития структуры гипергенной оболочки Земли. В основе таких представлений лежит использование пространственных и временных взаимоотношений геологических тел (структурных элементов).
В пределах континентов таким путем можно судить о разрастании и распаде платформ, заложении геосинклиналей на платформенном основании и т. д. Например, сравнивая вертикальные ряды формаций Урала и прилегающих частей Западно-Сибирской плиты, можно прийти к заключению, что в палеозое обе эти территории принадлежали к геосинклинальной области, с мезозоя же территория Западно-Сибирской низменности превращается в плиту, а собственно Урал представляет собой горное складчатое сооружение, испытывающее поднятие. В данном случае можно говорить о превращении части геосинклинальной области в платформенную. Сравнивая вертикальные ряды формаций Восточно-Европейской платформы и Урала, можно заключить, что в течение архейской эры обе территории представляли геосинклинальную область. С протерозоя (во всяком случае, с позднего протерозоя) на территории Восточно-Европейской платформы установились платформенные условия, в то время как Урал в течение протерозойской и палеозойской эр продолжал развиваться как геосинклинальная система. Однако, поскольку нижнедокембрийские толщи Урала изучены недостаточно и данные о них разрознены, его тектоническую эволюцию можно трактовать и иначе. Можно, например, считать, что тараташский гнейсовый комплекс (возраст, по Л.Н. Овчинникову, более 2000 млн. лет), нормальные контакты которого с вышележащими докембрийскими толщами нигде не вскрыты, не является членом непрерывного вертикального формационного ряда Уральской геосинклинальной системы, а принадлежит к распространявшемуся на территорию Урала фундаменту Восточно-Европейской платформы. После того как фундамент был сформирован и наступили платформенные условия, произошло его раздробление и заложение Уральской геосинклинальной системы. За этот вариант говорят, в частности, общие для Восточно-Европейской платформы и Урала поперечные глубинные разломы, установленные геофизическими исследованиями. В первом случае геосинклиналь превращается в платформу, во втором — на месте платформы возникает геосинклиналь. Получаются две диаметрально противоположные концепции, основанные на различных трактовках одних и тех же фактических данных. Многозначность решения объясняется неполной изученностью гипергенной оболочки, невыясненностью положения ее нижней границы.
Поэтому мы имеем дело не с однозначно решаемыми вопросами о направлении развития структуры гипергенной оболочки, а лишь с различными концепциями такого развития. Однозначное решение вопроса тесно связано с изучением структуры оболочки в целом и окажется возможным только при определении нижней ее границы.
В XIX и первой половине XX в. начальные этапы развития геосинклиналей, а также вопросы о времени их заложения не были ясны. С этим было связано представление о постоянном разрастании платформ и сокращении пространств, занимаемых геосинклиналями. Такая идея была высказана в 1924 г. А.А. Борисяком и Г. Штилле. Это был важный шаг в развитии геологической науки. Концепция разрастания платформ устанавливала определенное направление в поступательном ходе развития структуры континента, тогда как, согласно весьма распространенным в то время представлениям Вегенера, Штауба, Аргана и др., истории геологического развития уделялась второстепенная, подчиненная роль. А.А. Борисяк считал, что в альпийский цикл складчатости геосинклинали полностью отмерли и наступил новый этап развития, качественно отличный от предыдущего. Он полагал, что «стадия развития Земли, которая характеризовалась проявлением геосинклиналей, миновала, совершенно так же, как раньше нее, в докембрийское (т. е. доисторическое) время была стадия, когда не было щитов и пластических областей и вся толща континентального слоя собиралась в складки. Потом дифференцировались щиты, и складчатость сосредоточивалась лишь в промежуточных пластических областях, притом всегда в одних и тех же поясах: раз ставшая прочной, платформа не проявляла больше пластических прогибов».
Затем стало ясно, что на окраинах платформ вследствие их раздробления и обрушения вновь могли восстанавливаться геосинклинальные условия.
Обнаружение выступов догеосинклинального фундамента в ряде геосинклинальных систем позволяло думать, что геосинклинали не существовали извечно, а образовывались путем раздробления ранее существовавшего консолидированного фундамента. В связи с этим возникали новые системы представлений о распаде «панплатформы» и новообразовании геосинклиналей как ведущей тенденции в развитии структуры гипергенной оболочки.
Затем системы глубоководных океанических желобов и островных дуг стали рассматриваться как современные аналоги геосинклиналей. Если в гипотезах, включающих представления о начальных пангеосинклинальной и панплатформенной стадиях, фигурировали только два состояния гипергенной оболочки —пластичное (геосинклинальное) и консолидированное (платформенное), то представления о «переработке океанической коры» предусматривают, по крайней мере, три ее состояния. Это усложнило ход рассуждений. Так, для двух типов гипергенной оболочки допустимы два процесса перехода — превращения геосинклиналей в платформы (консолидация) и распад (раздробление) платформ с образованием геосинклиналей (регенерация). В соответствующих системах взглядов рассматриваются только эти два процесса, причем одному из них обычно приписываются исключительное и преимущественное значение, затем оцениваются относительная интенсивность, последовательность, периодичность в проявлениях этих процессов и т. д.
С признанием существования трех типов гипергенной оболочки можно допустить, по крайней мере, четыре типа процессов перехода. Кроме упомянутых двух процессов возможен «геосинклинальный процесс», перерабатывающий гипергенную оболочку океанического типа в оболочку континентального типа. При этом часто говорится о «геосинклинальном процессе» как процессе такой переработки. Четвертым является процесс океанизации континентов, который должен сопровождаться насыщением гипергенной оболочки основной магмой и соответствующей метаморфизацией осадочных пород.
Наконец, в связи с появлением и развитием концепции тектоники литосферных плит наметился пятый вариант развития гипергенной оболочки. Он связан с принятием широкого развития процессов спрединга на протяжении геологической истории с первоначальным формированием в обширных спрединговых областях гипергенной оболочки во все геологические времена, вплоть до современной эпохи. Гипергенная оболочка, таким образом, всегда (в рамках обозримой геологической истории) покрывала всю поверхность Земли и все время заново формировалась на «свежей» коре. Возникавший избыток ее поглощался в зонах субдукции и ассимилировался мантией. Таким образом, намечается тектонический кругооборот вещества в условиях большой горизонтальной динамичности. В мыслившихся ранее четырех типах процессов представления о такой динамичности не рассматривались.
Идея о существовании современных аналогов геосинклиналей вдоль окраины океанов, высказанная в 1948 г. Н.М. Страховым, привлекла пристальное внимание многих исследователей. Японское море стало рассматриваться как пример современного геосинклинального бассейна, характеризующегося так по большой крутизне подводного склона, полосовому распределению фаций, флишеподобному переслаиванию осадков и т. д. Островные дуги и моря Дальнего Востока стали рассматриваться как современная геосинклинальная область с характерными резкими контрастами наземного и подводного рельефа, высокой сейсмической активностью, интенсивным вулканизмом, линейной вытянутостью фациальных зон, чередованием зон размыва и осадконакопления и крупными молодыми разломами. Глубоководная область Японского моря трактовалась при этом как современная геосинклиналь, осложненная внутренней зоной поднятия, мелководная и центральная часть Охотского моря — как платформа, испытавшая недавно погружение, впадины Дерюгина и Тинро — как недавно возникшие краевые прогибы складчатых систем Сахалина и Камчатки, Курильская дуга — как двойная геоантиклиналь, вулканы которой приурочены к глубинному разлому, и т. д.
В дальнейшем глубоководные желоба и островные дуги стали широко трактоваться как современные аналоги геосинклинальных систем, что привело к идее переработки океанического типа гипергенной оболочки в континентальный путем геосинклинального процесса.
Заметим, что в рассуждениях, обычно сопровождающих такие представления, содержатся неточности, обусловленные смешением определяемых различными признаками понятий «гипергенной оболочки» и «земной коры», связанным с часто принятым обозначением их единым термином «земная кора». Структура земной коры, определяемая положением сейсмических разделов, обладает возрастом более молодым, чем структура гипергенной оболочки. Об этом, в частности, говорит связь, устанавливаемая между современным рельефом поверхности Земли и положением глубоких сейсмических разделов. При такой ситуации не совсем правильно утверждать, что геосинклинальный процесс, так же как формирующие гипергенную оболочку процессы накопления осадочных и вулканогенных толщ, может служить аппаратом преобразования одного типа земной коры в принятом смысле этого слова в другой ее тип, аппаратом формирования гранитного слоя и т. д. В частности, имея в виду геосинклинальный процесс, не следует говорить о преобразовании земной коры океанического типа в земную кору континентального типа.
На указанном недоразумении основываются весьма распространенные утверждения, что земная кора океанического типа является первичной, т. е. очень древней и отвечающей догеосинклинальному этапу развития гипергенной оболочки, а континентальная кора — вторичной, образовавшейся в результате весьма длительного геосинклинального процесса. Отсюда следует утверждение, что так называемый «гранитный» слой, отсутствующий в океанах и развитый на континентах, является результатом геосинклинального процесса. В связи с этим иногда утверждается, что «гранитный» слой является более молодым, чем «базальтовый» слой, и что их соотношения являются стратиграфическими. Нельзя говорить также о заложении геосинклиналей на «океанической коре», а тем более на «базальтовом» слое или мантии; нельзя аргументировать представления о заложении протерозойских геосинклиналей на коре океанического типа неглубоким залеганием современного «базальтового» слоя под такими геосинклиналями. Действительно, поверхность Конрада представляет собой подвижную границу, и с протерозоя доныне положение ее могло неоднократно меняться. В свете современных данных о природе сейсмических границ все эти утверждения становятся теперь необоснованными, хотя процессы, формирующие гипергенную оболочку, конечно, имеют опосредованное влияние на структуру земной коры.
В общем идеи «континентализации» гипергенной оболочки океанов основываются на представлении геосинклинального процесса как аппарата, формирующего «гранитный» слой земной коры. Ход мыслей здесь примерно такой: на границе континентального и океанического секторов коры располагается современная геосинклиналь; эта геосинклиналь в ходе развития должна превратиться в платформу; все платформы имеют кору континентального типа; следовательно, завершение геосинклинального процесса в современных геосинклиналях поведет к приращению занятой им площади к континентальному сектору коры; отсюда в свою очередь следует, что континентальная кора разрастается, а океаническая — сокращается. Поскольку континентальная кора отличается от океанической присутствием «гранитного» слоя, можно заключить, что «гранитный» слой обязан существованием геосинклинальному процессу.
Заметим, что в основе всей этой системы рассуждений лежит отнесение островных дуг и глубоководных впадин к геосинклиналям и допущение, что они со временем должны превратиться в платформы.
Представления о «континентализации» и «океанизации» как о сочетающихся тенденциях в развитии структуры гипергенной оболочки также сыграли большую роль в развитии тектоники. Идея океанизации крупных пространств материков достаточно известна. На молодой возраст Индийского и отчасти Атлантического океанов на основании различных соображений (палеогеографическая обстановка, расселение фауны и флоры, расположение складчатых систем и горных кряжей относительно океанических берегов) указывали А.Д. Архангельский, Г. Штилле, Н.М. Страхов.
Г. Штилле, называвший молодые океаны в отличие от праокеанов неоокеанами, в качестве палеографического обоснования молодости Индийского океана приводил отсутствие допермских морских отложений на его побережьях. Признаком неоокеанов он считал также отсутствие автогенных (собственно океанических) складчатых обрамлений, характерных для Тихого океана, и преимущественное развитие ксеногенных складчатых систем, не совпадающих с окраинными зонами океана, а возникших как внутриконтинентальные.
Для неоокеанов характерны атлантические контуры (Э. Зюсс). или «мертвые контуры», т. е. не совпадающие с подвижными складчатыми зонами (Г. Штилле). Н.М. Страхов отмечал, что площади Атлантического и Индийского океанов после их погружения и уменьшения под ними мощности сиалической оболочки (в геофизической трактовке) превратились в тектонические формы особого рода, новые, до того в истории Земли отсутствовавшие и не имеющие себе аналогов.
А.Д. Архангельский и Г. Штилле признавали геосинклинальный или орогенический характер островных систем, но не писали о возможности приращения их к континентам. Таким образом, представление о преобразовании океанической коры или океанической гипергенной оболочки не вытекало из работ этих исследователей. Только в работах Н.М. Страхова, который, с одной стороны, допускал океанизацию (появление Атлантического и Индийского океанов), с другой стороны, называл островные системы современными аналогами геосинклиналей, намечается сочетание обеих тенденций в развитии структуры гипергенной оболочки.
Под многими впадинами (например, синеклизами) внутри континентального сектора существенно изменяется структура коры с приближением ее к океаническому типу. Однако это еще не означает начала устойчивого процесса океанизации коры: скорее здесь мы имеем дело с местными и временными изменениями ее структуры. Тем труднее думать, что с образованием этих впадин ликвидируется гипергенная оболочка континентального типа с ее сложной структурой и этажностью и переходит в океанический тип. Сомнение в том, что образование некоторых впадин, сопровождаемое подъемом раздела М, не означает начала океанизации гипергенной оболочки, основывается на историко-геологических данных. Внутри континентов в прошлом неоднократно возникали впадины, под которыми на основании сравнения с современными аналогичными впадинами с высокой степенью вероятности можно предполагать существование зон изменения структуры коры. Однако эти древние впадины заполнились осадками, «зарубцевались», и сейчас мы на их месте наблюдаем нормальное для континентов строение коры. Мы вправе предполагать, что с появлением и развитием впадин связаны появление, развитие и исчезновение локальных аномалий строения коры. Если это так, то локальные аномалии строения коры, наблюдаемые в районах современных или молодых впадин, являются преходящими и не означают окончательной ее океанизации. Мало того, можно также думать, что океанизация коры в таких впадинах, как Черноморская, Тирренская, Япономорская, Охотоморская и другие, также является преходящим явлением, не исключено что осадконакопление, складкообразование и другие геологические процессы еще вернут здесь кору в континентальное состояние. С большой вероятностью можно предполагать, что появление, развитие и замыкание геосинклиналей также связано с местными и временными аномалиями строения коры, что вполне согласуется с данными о подвижности сейсмических границ. Если стать на такую точку зрения, то развитие геосинклиналей необязательно ведет к необратимым изменениям структуры коры, как этого требует концепция континентализации.
Однако было бы неправильным огульно отрицать влияние геосинклинального процесса (т. е. процесса становления и переобразования осадочной оболочки) на структуру земной коры. Геосинклинальный процесс в целом, несомненно, влияет на состав гипергенной оболочки, так как он сопровождается складчатостью и скучиванием осадочных толщ, а также привносом в нее извне (снизу) значительных масс магматического материала. Изменение же вещественного состава гипергенной оболочки не может не повлиять на поведение сейсмических разделов в земной коре.
Новый вариант представлений о развитии гипергенной оболочки путем сочетания процессов континентализации и океанизации заключается в том, что временами (главным образом, соответствующими крупным геотектоническим циклам) происходит дробление, растяжение и растаскивание прежней континентальной коры, образование спрединговых районов, в которых непосредственно на раскрывшемся «океаническом» субстрате развитие более молодых геосинклинальных комплексов приводит к образованию относительно молодых континентальных кор. Такая концепция тесно связана с представлениями о тектонической природе офиолитовых чешуй и связи их с океаническим субстратом и с подошвой земной коры.
М.С. Марков и другие исследователи в работе «Тектоника Востока Азии...» рассмотрели этот вопрос для Дальнего Востока и Северо-Востока России. He будем заострять внимание на вольном пользовании в этой работе геофизическими терминами «кора» и «гранитный слой»; в конце концов ясно, что хотят сказать авторы и что соответствующие термины геологического (горнопородного) содержания еще не придуманы и что основная причина этого в неопределенности геологических границ подобного рода тел. Надо, по-видимому, пока не установлены эти границы, дать название произвольным телам, отвечающим таким понятиям. Представления о структуре Северо-Востока России, Азии даны на основании формационного (вещественного) материала, на котором только и могут быть основаны представления о геологической структуре и ее развитии.
По мнению М.С. Маркова и других исследователей, в конце архея (3—3,5 млрд. лет) сформировался протометаморфический слой (протокора), из которого возник в результате скучивания, метаморфизма и гранитизации материк с мощным гранитным слоем; предположение о существовании базитового ложа этого материка аргументируется данными Н.В. Фроловой. Позднее в Восточной Сибири обособляется океаническая область. В океанической области «на меланократовом фундаменте происходило формирование преимущественно базальтоидных комплексов океанической стадии (усть-гилюйская серия)... Гнейсы и кристаллические сланцы образовывались по породам спилит-диабазовой, граувакковой, железисто-кремнистой, кремнисто-карбонатной формаций, ассоциирующихся с габбро-амфиболитами и гипербазитами». В структуре Алданского щита отмечаются рифтовые шовные прогибы (троги), образовавшиеся в начале раннего протерозоя после образования протокоры, но до накопления осадочной толщи. Троговые комплексы сложены спилитами, диабазами, кератофирами, песчаниками, кварцитами, конгломератами. Троги трактуются как явления раскрытия зеленокаменных поясов без признаков компенсирующего сжатия, иначе говоря, как «всеобщее растяжение». Вот здесь-то и фиксируется момент начала формирования континентальной земной коры за счет коры океанического типа, что было связано с деструкцией протокоры. Строение дорифейского Сибирского блока континентальной коры таково — реликтовый массив протокоры, окруженный кольцом «зрелой континентальной коры». Яно-Колымская, Чукотская, Восточно-Арктическая системы являются миогеосинклиналями на дорифейском основании, а Омолонский и Охотский массивы — его выступами. Как видим, вся эта схема полностью отвечает выдвинутой нами в 1962 г. для сибирского докембрия концепции о Северо-Азиатском кратоне и эпикратонных геосинклинальных системах.
Далее М.С. Марковым с соавторами рассматриваются следующие события:
1) новообразования коры в конце палеозоя: раздробление дорифейского фундамента Амуро-Зейской и Буреинской зон Северо-Восточного Китая и Юго-Западного Приморья с появлением грабеновых фаций — песчаников, кремнистых сланцев, диабазовых силлов, конгломератов, карбонатно-эффузивных толщ, яшм, кремнистых сланцев, граувакк; «судя по этим данным, в рассматриваемых районах имело место более глубокое растяжение дорифейской континентальной коры, поэтому наряду с формированием комплексов, близких к океаническим, оказывались также выведенными на поверхность тела ультрабазитов и габбро, включенные в серпентинитовый меланж»; 2) новообразования коры к началу позднего мела в Олойской, Алазейской, Южно-Анюйской, Иньяли-Дебинской, Приомолонской и Амурско-Охотской зонах; в качестве доказательств заложения геосинклиналей на «океанической коре» приводятся не только разрезы кремнисто-вулканогенных, граувакковых и флишевых толщ Сихотэ-Алиня, но и наличие между бухтами Успенья и Киевка аллохтонной пластины, образованной амфиболитизированными габбро, амфиболитами, мраморами, кремнистыми породами, а выше глинистыми сланцами.
Как видно из характеристик разрезов, они соответствуют восходящим к Л. Коберу, а затем развитым советскими геологами представлениям о геосинклинальном ряде формаций. Тогда геосинклинали рассматривались или как реликтовые от более ранних стадий развития Земли, постепенно изживающие себя структуры, или же как новообразования, которые нельзя было не связывать с деструкцией субстрата. В изложенной же концепции геосинклинали развиваются на «океанической коре». Ho никаких образований, близких к составу современного океанического дна, в этих геосинклиналях нет. И сами авторы в заключение об этом пишут: «Сопоставление геологических разрезов дна Тихого океана и разрезов, отвечающих ранней стадии развития геосинклиналей, выявляют их существенные различия. Собственно океанические комплексы и формации целесообразно называть «ортоокеаническими» в отличие от «параокеанических», свойственных ранним стадиям развития зон перехода от океана к континенту». Это очень существенное отступление от концепции развития геосинклиналей на океанической коре, так как существование «парагеосинклинальных» комплексов известно и внутри континентов. Конечно, всегда можно допустить такие перемещения блоков, которые любую геологическую структуру или формацию могут сделать «параокеанической» (околоокеанической), но ведь это будет всегда гипотеза, требующая обоснований применительно к конкретной обстановке.
Теперь обратимся к истокам этой концепции и вспомним сенсационные статьи, опубликованные тоже с участием М.С. Маркова. В них сказано, что геолого-геофизический материал, полученный в океанах, произвел «настоящий переворот в наших представлениях о строении не только океанов, но и континентов, позволив перейти от анализа структур самых верхних горизонтов литосферы... к пониманию эволюции земной коры в целом». Здесь все понятно. Во-первых, наш вековой «континентальный» геологический багаж, как было показано выше, остается фундаментом геологических знаний, в основном инвариантным к возможным мобилистским и фиксистским концепциям; конечно, сосредоточение внимания на отдельных объектах и новые трактовки ряда геологических явлений в связи с принимаемыми концепциями вполне естественны. Во-вторых, не изучение океанов, выясненная геологическая история которых пока не уходит раньше мезозойской эры, а именно изучение континентов с их древнейшими архейскими толщами, с более чем в десять раз длительной геологической историей давно уже привело нас к пониманию ранних этапов развития Земли. Изучение океанов позволило выдвинуть новые гипотезы, так как гипотезы являются не основанием для научных выводов, а лишь инструментом для размышления. В цитируемых работах главным является приравнивание офиолитовых формаций к океанической коре, но это утверждение существенно смазано последующим выделением параокеанических комплексов. В тех же работах развита идея нахождения океанического дна геосинклинали почти исключительно в чешуях и огромного распространения шарьяжей (шарьяжи настолько грандиозны, что тектонические покровы кристаллических пород Гондваны полностью перекрыли океаническую кору палео-Тетиса, а также значительную часть Альпийской геосинклинальной структуры). Олистостромы считаются свидетелями горизонтальных подвижек, хотя это гипотеза, относящаяся к тому же только к частным случаям. Горнопородные и геофизические (скоростные) тела и границы, относящиеся к разным признаковым пространствам, сочетаются без соблюдения принципа специализации. Речь идет о поверхности геологического прошлого, отделявшей гарцбургиты верхней мантии от габброидов «базальтового слоя», о «базальтовом слое» океанической коры прошлого и т. д. Здесь две неточности. Во-первых, нельзя говорить о скоростных разделах прошлого, так как о них мы вообще ничего не знаем, во-вторых, нельзя приписывать верхней мантии и «базальтовому слою» определенные горнопородные значения, особенно в прошлом, для которого проверить это принципиально невозможно. С той же легкостью структурно-фациальные зоны геосинклинальных систем прошлого приравниваются к окраинным структурам современных океанов. Так, «зоны с преобладанием вулканогенных пород узки по сравнению с областями терригенных отложений. По-видимому, первые сопоставимы с островными дугами, вторые — с краевыми морями... Сходство рассмотренных эвгеосинклинальных толщ с отложениями островных дуг и краевых морей — очевидно». Краевые моря и островные дуги приравниваются к переходной стадии развития геосинклиналей, разделяющей океаническую и континентальную (характеризующуюся расширением площади прогрессивного метаморфизма и гранитизации, появлением внутрикоровых очагов гранитной магмы) стадии. Таким путем обосновывается мысль о том, что система краевых морей и островных дуг представляет современные развивающиеся геосинклинали (в их переходной стадии). Все это отвечает старой гипотезе наращивания континентов за счет океанов. Ho ведь может быть и другое решение вопроса, а именно: рассмотрение системы краевых морей и островных дуг как мобильной оторочки древнейшего Тихоокеанского блока Земли.
Вернемся к вопросам тектонической картографии в свете этого нового представления о тектонической эволюции гипергенной оболочки. Прежний метод тектонического районирования по возрасту складчатости был основан по существу на формационном (структурно-вещественном) анализе, на геологических картах, хорошо геологически интерпретируемых и проверяемых неглубокими геофизическими исследованиями, а также бурении. Это давало возможность выделять структурные элементы или изображать структурные поверхности на тектонических картах любого масштаба. Заметим, что геосинклинальные ряды с их начальными, в том числе офиолитовыми, формациями, а также разрезы докембрия вплоть до нижнего архея были известны задолго до составления первой тектонической схемы бывш. СССР 1933 г. и учитывались во всех последующих картах. Этот метод был «для того времени естественным, так как исследователи не знали начала геологического процесса». Ho ведь они же знали в отношении вещества гипергенной оболочки, включая геосинклинали и докембрий, почти то же самое, что и сейчас (хотя, конечно, фактический материал прибавился и весьма значительно), а следовательно, речь может идти не о знаниях, а о представлениях. «Новые теоретические исследования в тектонике показали, — читаем мы далее, — что сущность геосинклинального процесса заключается в структурном и вещественном преобразовании океанической коры в континентальную. Ho это, впрочем, только гипотеза, так как уверенных доказательств идентификации начальных офиолитовых толщ эвгеосинклиналей континентов и океанических комплексов пока не существует. He существует также пока никаких прямых данных идентифицирования офиолитовых комплексов с зоной М, не говоря уже о том, что такая идентификация методологически неверна вследствие игнорирования принципа специализации. Отсюда следует, что понимание авторами сущности геосинклинального процесса покоится на весьма шатком основании.
Несмотря на все высказанные сомнения, отметим, что подход к составлению карт — структурно-вещественный, т. е. надежный. Однако формационные комплексы относятся к океанической, переходной и континентальной стадиям и развития земной коры». «Кора» здесь ни при чем; чтобы употреблять этот термин в геологическом смысле, следует дать ему определение, а такого определения нет (поэтому получаются терминологическая путаница и смешение признаковых пространств). Отнесение же структурно-вещественных комплексов к стадиям ничем не хуже, чем отнесение их к «возрастам складчатости». И в том и другом есть преимущества систематизации и недостатки условности и иносказания; в обоих случаях вещество и структура кодируются в терминах ретроспективных конструктов.
Однако главным принципом «нового тектонического районирования Северной Евразии» является «время становления континентальной коры, а внутри районов с одновозрастной континентальной корой — время формирования гранитно-метаморфического слоя». Если геологические понятия «кора» и «гранитно-метаморфический слой» свободного пользования (т. е. без формальных определений, а значит, без необходимой определенности объектов), то и сама задача тоже неопределенна. Изображение областей с континентальной «корой», сформировавшейся к началу рифея, уточняет строение докембрийского фундамента древних платформ с новых позиций. Для областей с континентальной «корой», сформировавшейся к началу девона, «гранитно-метаморфический», т. е. самый нижний слой, определяется как рифейский. Предполагается, что формирование «коры» здесь происходило в районах позднедокембрийских — раннепалеозойских океанов, а это значит, что доверхнедокембрийские отложения здесь отсутствовали. Образование венда или нижнего палеозоя ложились прямо на «океаническую кору» (а то и непосредственно на поверхность М). Область же «коры», сформировавшейся к началу девона, огромна; она обнимает дугу шириной до 1000 км, включающую значительную часть Монголо-Охотского пояса, Монголии, Алтае-Саянскую область, полосу в недрах Западно-Сибирской геосинеклизы, простирающуюся к Полярному Уралу и Новой Земле, а кроме того, огромную приполярную ветвь, захватывающую Ирландию, Великобританию, Шпицберген и включающую большую часть Таймыра. Возникает вопрос: на каком основании можно считать, что на этом огромном пространстве отсутствуют дорифейские отложения? Никаких оснований к этому нет. Можно сказать только, что неизвестно, есть они здесь или нет, а дальше высказывать гипотезы. Например, можно считать, что они в целом имели здесь сплошное распространение и что никакой «океанической коры» не было. Можно, конечно, считать, что здесь разломалась и разошлась протокора и на новообразованном (первичном «океаническом» ложе, меланократовом фундаменте) субстрате стали отлагаться вендские и более молодые толщи. Это только две гипотезы, а их может быть больше. В частности, можно предположить, что в одних местах этой области формировался докембрий, а в других местах были отдельные разрывы и расхождения (спрединг). Возможно, что в докембрии, позднем или раннем, произошли большие излияния основного и ультраосновного материала на поверхность Земли и получилось, таким образом, некое подобие новообразованной «океанической коры» или меланократового фундамента. В общем, можно думать по-разному и выдвигать разные гипотезы, но гипотезы не могут являться основой тектонического картирования, которое должно отображать реальные наблюденные геологические границы и тела, а также располагать анализами горных пород, характеризующих эти тела.
На рассматриваемой схеме выделены далее области с «корой», образовавшейся в позднем палеозое. «Гранитно-метаморфический» слой — отложения венда. Эта область обнимает огромные территории в районе Буреинского массива, Южной Монголии, Китая, Западно-Сибирской низменности, весь Урал, полосу от Тянь-Шаня до Добруджи, герцинскую Европу; ширина зоны здесь также достигает 1000 км. Выделяются области с континентальной «корой», сформировавшейся к середине триаса и продолжавшей формироваться в мелу (пермский «гранитно-метаморфический слой», мезозоиды Северо-Востока и Дальнего Востока России, Япония, а также другие области). В этих областях отложения перми сформировались на океанической коре, а более древние образования отсутствуют. Далее выделяются области с формирующимся меловым (север Охотского моря и др.), палеогеновым (юг Охотского моря и др., Сахалин, Камчатка и др.) и формирующимся в островных дугах (Алеутская дуга, Курильская дуга, восточное побережье Камчатки) «гранитно-метаморфическим слоем». Наконец, обозначаются глубоководные впадины окраинных морей, лишенные «гранитно-метаморфического слоя». Такое районирование соответствует фактическому материалу (драгирование, сейсморазведка). Области Охотского и Японского морей мы имеем основание предположительно считать соответствующими сформировавшимся, хотя и очень молодым платформам — «неоплатформам», в Японии же известен докембрийский фундамент, а на Сахалине, по крайней мере, допалеогеновый. В Охотоморской глубоководной впадине, по данным гравиметрии, сохранились реликтовые континентальные складчатые структуры и т. д.
Утверждение о том, что большая часть Альпийско-Гималайского пояса сложена «аллохтонными фрагментами более древней континентальной коры», признание, что формирование «коры» обусловлено практически лишь горизонтальными движениями континентов, обрамляющих океан Teтис, что океан погребен под надвигавшимися континентами, а также что меланократовый фундамент находится только в тектонических чешуях, утверждение об аллохтонном перекрытии триасово-юрского палео-Тетиса не обоснованы разработкой какого-либо реального механизма, порождающего эти явления.
Несоблюдение принципа специализации и приписывание скоростным телам и разделам (например, М) горнопородных свойств совершенно не обеспечивают корректности принимаемых представлений и придают работе в целом умозрительный характер. Наконец, здесь имеет место совершенно вольное использование принципов актуализма. Он, вернее, не использован, а лишь в декларативном виде объявлено о его использовании в реализуемой концепции. Действительно, нельзя отождествлять древние структуры с окраинными морями, островными дугами, шельфами и т. д. Здесь две неточности. Во-первых, перечисленные объекты являются лишь морфоструктурными (геоморфологическими) элементами. Во-вторых, принцип актуализма заключается не в простом сравнении объектов, а в распространенной аналогии с генетическим содержанием. Ho процесс формирования современных окраинных морей, шельфов и т. д. мы непосредственно не наблюдаем. Точных данных нет, есть только множество (по крайней мере, три группы) противоречивых гипотез относительно происхождения краевых морей. Поэтому, естественно, применение принципа актуализма невозможно, даже если бы окраинные моря были бы «структурами земной коры».
Можно думать, что с развитием и даже с расцветом идей плитной тектоники вопросы образования платформ, их разрушения, континентализации и океанизации стали излишними. На самом деле это далеко не так. Вопросы эти совершенно независимы и самостоятельны. Они полностью сохраняют свое значение в геологии. Движение плит — одно, а формирование и разрушение континентов и океанов — другое. Эти вопросы могут рассматриваться как независимые друг от друга, так и во взаимной связи. К сожалению, совместному рассмотрению этих двух проблем пока не уделяется необходимого внимания.
Возможны, по крайней мере, три предположения относительно строения и развития гипергенной оболочки океанического типа.
Во-первых, она может представлять погруженный блок континентальной оболочки, развивавшейся ранее посредством «обычных» геосинклинальных процессов, а в океанической стадии своего существования — измененной за счет глубинных процессов океанизации (уплотнение, метаморфизм, инъекции основных магм, эклогитизация).
Рисуемый В.В. Белоусовым механизм «океанизации» предусматривает распад гипергенной оболочки и поглощение ее обломков мантией. Однако можно мыслить и иначе. Так, во-первых, представляется маловероятным, что поднявшаяся кверху, внедрившаяся в гипергенную оболочку и выплеснувшаяся наружу основная и ультраосновная магма затем своей тяжестью затянет блоки гипергенной оболочки на глубины мантии, которая сама сложена не менее тяжелым материалом. Такое затягивание блоков вниз возможно только при значительной инверсии плотностей, существование которой трудно предположить. Скорее можно допустить, что подобный процесс мог осуществляться путем обильных послойных и трещинных инъекций магмы в погружающиеся блоки гипергенной оболочки континентального типа. При этом гипергенная оболочка увеличилась бы в объеме и плотности. В измененной этими процессами гипергенной оболочке должны сохраниться в какой-то мере хотя бы реликты ее прежней «континентальной» (геосинклинальной, складчатой) структуры, которая, возможно, будет обнаружена точными геофизическими наблюдениями на уровнях «базальтового» слоя и мантии под океанами.
Во-вторых, гипергенная оболочка океанического типа может быть результатом длительного и сложного осадочного процесса (включая излияния лав, чередующихся с осадочным материалом), но развивавшегося существенно иначе, чем в пределах континентов. Она может представлять собой толщу осадочных и вулканогенных пород, располагающихся на первичной (доосадочной) поверхности планеты. Роль осадочных пород в этой толще, вероятно, сравнительно невелика. В пользу этого говорят данные по скоростям осадконакопления. При средней скорости седиментации в южной части Тихого океана 0,4 мм за 1000 лет на формирование одного только «осадочного» слоя сейсмологов должно было, по Г.У. Менарду, уйти 1,4 млрд. лет. Однако скорость не везде такова. На востоке экваториальной части Тихого океана она достигала 6 мм за 1000 лет, а у берегов Калифорнии — 20 мм за 1000 лет. Роль вулканогенного материала в строении гипергенной оболочки океанического типа весьма значительна. Если учесть подсчитанные Г.У. Менардом объемы эффузивных пород, излившихся за последние 100 млн. лет, а также принять во внимание, что отложение осадочных и эффузивных пород должно было происходить в пространстве океанов хотя бы и с очень небольшой скоростью и в предшествующие 3—3,5 млрд. лет, то станет ясно, что гипергенная оболочка океанического типа не представляет собой весьма тонкий слой, соответствующий «осадочному» слою сейсмологов, как это иногда рисуется, а уходит своими корнями в глубины «базальтового» слоя и, вероятно, мантии. Таким образом, при обоих предположениях о происхождении гипергенной оболочки океанического типа (океанизации или формирование в океанах) она оказывается достаточно мощной, что исключает возможность существования не только в наше время, но и в прошедшие геологические эпохи, соответствующие времени формирования гипергенной оболочки континентального типа, «голой» первичной океанической коры без стратисферы.
В-третьих, гипергенная оболочка океанов могла начать формироваться в разные моменты геологической истории на новообразованном глубинном субстрате в соответствии с концепцией спрединга.
Следует считаться с возможностью одновременного существования трех подтипов океанической гипергенной оболочки, соответствующих трем сделанным предположениям, а также с тем, что под отдельными участками океанического дна могут располагаться погруженные, слабо измененные блоки гипергенной оболочки континентального типа, хотя земная кора на таких участках может приближаться к океаническому типу. Погруженным измененным и неизмененным блокам континентальной гипергенной оболочки могут соответствовать внутренние моря западной окраины Тихого океана. Так, котловина Японского моря, Южно-Китайское море и отчасти Коралловое море могут представлять собой такие погруженные блоки. Это подтверждается построениями Н.А. Богданова, показывающими общность структурноформационных зон палеозоя для Азиатского континента, Сахалина и Японии и вероятное распространение этих зон на пространство, занятое ныне Японским морем.
Такими же опущенными блоками гипергенной оболочки континентального типа могут быть Берингово море, Тасманово море и море Скотия, Японское и Филиппинское, поскольку на ограничивающих их островах выступают древние породы континентального облика.
Наличие выступов метаморфических пород неопределенного возраста на южном окончании Марианской дуги, на о-вах Японской группы, а также на о-вах Кермадек и Тонга позволяет предполагать, что Филиппинская и Западно-Марианская котловины и море Фиджи могут представлять собой также погруженные блоки гипергенной оболочки континентального типа. В пределах некоторых из этих блоков континентальный тип коры преобразовался в океанический с поднятием раздела M подобно тому, как это в несколько меньшей степени имеет место во многих впадинах, расположенных в пределах континентов (Прикаспийская впадина, Западно-Сибирская геосинеклиза, Днепровско-Донецкая впадина и многие другие).
Рассматривая развитие структуры гипергенной оболочки, следует строго отграничивать его от процесса развития структуры земной коры. Развитие структуры гипергенной оболочки — это процесс прежде всего аккумулятивный: гипергенная оболочка на фоне непрерывных перераспределений слагающего ее материала на поверхности Земли постоянно наращивается за счет поступления магматического материала извне (снизу). Таким образом, гипергенная оболочка на протяжении геологической истории Земли должна была утолщаться. Ни нижняя поверхность гипергенной оболочки, ни время начала ее формирования нам неизвестны. Таким образом, вопрос о возможности распада гипергенной оболочки в ее нижней части остается открытым. Распад же ее в соответствии с механизмом «океанизации» В.В. Белоусова, как уже отмечалось, представляется маловероятным.
Развитие структуры земной коры — это процесс в значительной степени обратимый. Так, «гранитный» слой или даже земная кора в целом не являются непосредственным результатом какой-либо аккумуляции вещества, а являются зонами, в которых это вещество приобретает определенные физические свойства, часто зависимые от РТ-условий. При изменении условий меняется структура коры. Структура земной коры является подвижной относительно структуры гипергенной оболочки и, в частности, локальный геосинклинальный процесс (заложение, развитие и замыкание геосинклиналей), по-видимому, сопровождается локальными и преходящими аномалиями структуры коры.
Какая бы гипотеза образования гипергенной оболочки океанического типа ни была принята, следует считать, что гипергенная оболочка океанического типа достаточно развита и соразмерна с точностью до порядка с гипергенной оболочкой континентального типа. Эти два типа различаются по составу, что отражено в геофизических характеристиках земной коры на континентах и в океане. Это касается Тихоокеанского пояса в целом, так как в пределах занимаемой им широкой полосы, с одной стороны, отдельные глыбы континентальной оболочки могли погружаться и претерпевать значительные изменения, например, за счет инъекций базальтов, с другой — на отдельных участках структура оболочки океанического типа могла изменяться за счет накопления осадочных толщ и складкообразования в них.
Остается неясным вопрос о существовании в архее Тихоокеанского пояса и разделяемых им полусфер с совершенно различным составом и строением гипергенной оболочки. Представляется более естественным связывать эти элементы с первичной неоднородностью планеты, чем допускать грандиозные и маловероятные события, столь резко изменившие лик ранее однородной Земли. Предположение о первичной неоднородности нашей планеты является, конечно, сугубо гипотетическим. Однако в пользу его говорит стационарное (в топологическом смысле) положение Тихоокеанского пояса, по крайней мере, с протерозоя. Трудно что-либо высказать о возможной природе предполагаемой первичной неоднородности Земли. Скорее всего, ее можно связывать с существенными неправильностями формы Земли до приобретения ею фигуры гидростатического равновесия.
Из процессов, с которыми связаны внутриконтинентальные преобразования структуры гипергенной оболочки, особое значение имеют два. Первый из них — это Большая регенерация, с которой связан частичный распад архейских платформ; этому обязаны прямолинейные и угловатые очертания древних платформ, однако неясно, что существовало до этого — Мегагея Г. Штилле или грубо оформленные «заготовки», из которых древние платформы получались в результате последующей «огранки». Последнее предположение более вероятно, поскольку отколотые глыбы архейского фундамента встречаются в непосредственной близости от платформ и местами наблюдаются постепенные переходы от архейских толщ к протерозойским, указывающие на существование участков непрерывного прогибания и осадконакопления одновременно с раскалыванием приподнятых и денудированных глыб архейского фундамента. С другой стороны, структура обширных протерозойских геосинклинальных областей явно связана с раскалыванием их субстрата. Об этом говорит, например, морфология Алтае-Саянской геосинклинальной области (в протерозое), которая состоит из линейных (шовных) вулканогенных геосинклинальных и ограниченных или изометричных и угловатых карбонатогенных геоантиклиналей. Однако надо учитывать, что субстратом таких геосинклинальных областей необязательно мог быть архейский фундамент. Ведь твердое состояние Земли на уровнях глубин земной коры и верхней мантии вполне обеспечивает дробление и образование блоковых структур вне зависимости от характера предшествующего геологического развития. Представляется, что с Большой регенерацией или также с раздроблением гипергенной оболочки, происходившим в межплатформенных областях еще раньше, связаны зарождение и развитие классического постархейского геосинклинального процесса, который, может быть, в общем своем итоге как-то изменял строение коры. Этот геосинклинальный процесс заключается в заложении геосинклиналей и геосинклинальных систем, их развитии, замыкании и превращении в складчатые сооружения. Процесс имел определенное направление развития и завершался максимальными проявлениями гранитного магматизма и образованием краевых прогибов на окраинах древних платформ.
Второе значительное событие относится к концу палеозоя — началу мезозоя и выражается в возникновении обширных областей опусканий, в целом не унаследованных, только отдельные уступы в них и некоторые участки их контуров повторяют простирания структурных элементов основания. Такие области опусканий изометричных, линейных и амебообразных очертаний известны в пределах всех континентов (Западно-Сибирская геосинеклиза, Туранская плита, Прикаспийская впадина, Северо-Германская впадина, Голф и т. д.). Положение этих областей опускания относительно древних структурных элементов свидетельствует о том, что они возникли в результате самостоятельного глубинного процесса, ход которого не обусловлен и не ограничен существовавшей до этого структурой гипергенной оболочки. Образование областей опускания связано с изменением структуры коры, в частности с уменьшением ее мощности.
По расположению относительно древних структурных элементов, характеру изменений структуры коры и, наконец, по возрасту периферических частей эти области опусканий весьма сходны с впадинами Атлантического и Индийского океанов, размеры которых, однако, значительно больше, что частично может быть связано со спрединговым процессом, принимаемым с позиций плитной тектоники. Необязательно, конечно, считать, что акватории этих океанов целиком могут представлять собой области молодых опусканий; вполне возможно, что они включают небольшие сравнительно с Тихим праокеаны. Тем не менее процесс крупных опусканий, сопровождавший изменение структуры коры, представляется общепланетарным и совершенно самостоятельным. С опусканиями сопряжено поднятие крупнейших континентальных сводов, осложняющихся внутриконтинентальными впадинами и другими структурными формами континентального ряда.