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
         » » Отраженные глубинные движения

Отраженные глубинные движения

15.10.2017

Развитие крупных структурных форм, называемых иногда глубинными, т. е. геоантиклиналей, геосинклиналей, синеклиз, антеклиз, краевых и перикратонных прогибов, глубинных разломов и т. д., связано с длительными медленными движениями земной коры, по-видимому, аналогичными современным вековым движениям. Эти движения, восстанавливаемые на основе историко-геологического анализа развития крупных территорий, охватывают большие площади и объемы и распространяются на большие глубины. Они могут быть названы отраженными глубинными движениями.
С 1950 г. такого рода движения мною назывались просто глубинными, так как наименования «колебательные» как отражающие только структуру движений и «эпейрогенические» как связывающие их с континентами не подходят к определению движений, охватывающих большие ареалы на поверхности Земли, связанные с развитием крупных (или глубинных) структурных форм. Теперь в работах по геодинамике (а она является в сущности частью тектоники) рассматриваются движения на границе мантии и ядра, движения легкого материала по каналам сквозь мантию, конвекционные движения, связанные с гравитационной дифференциацией, обусловленные приливами твердой Земли, и другие. Все эти движения не видны; о них судят по разным косвенным данным и физико-математическим расчетам, но они, несомненно, существуют и являются подлинно глубинными. Только некоторые глубинные движения отражаются в движениях поверхности Земли. Их-то мы и будем называть отраженными глубинными движениями.
Природа отраженных глубинных движений не исследована, и в отношении их происхождения для каждого конкретного случая можно строить различные гипотезы. Отраженные глубинные движения, вероятно, различны по своему происхождению. Можно предполагать, что они представляют собой как бы интегральную сумму движений, вызываемых различными процессами, происходящими на различных глубинах Земли. Кроме того, отраженные глубинные движения, хотя бы отчасти, могут иметь «объемный» характер, т. е. вызываться гравитационными силами, связанными с особенностями движений Земли и влиянием космических факторов. Таким образом, отраженные глубинные движения являются результатом глубинных процессов.
Неправильно (хотя и принято) говорить, что развитие тектонических форм обусловливается тектоническими движениями или что тектонические движения обусловлены развитием тектонических форм. Оба эти явления представляют лишь две стороны одного процесса; связь между ними не может быть охарактеризована как причинно-следственная, так как ни один из них не предшествует другому. Любое взаимное перемещение точек земной поверхности или земной коры означает изменение структуры. Причинами тектонических движений и развития тектонических форм могут быть только явления, им предшествующие. Например, вынос вулканического материала (лавы) или грязевулканической брекчии из очага влечет образование вулкано-тектонической депрессии или синклинальной вдавленности. Тектоническим движениям (развитию тектонических форм) присуща еще одна форма причинно-следственной связи, заключающаяся в механизме передачи движения от очага к более удаленным от него участкам земной коры; движение частицы, передающей движение, может рассматриваться как причина движения частицы, к которой передается движение. Этот вид причинно-следственной связи отражен в высказываниях Н.С. Шатского о тектонических движениях, вызывающих дислокации, и о тектонических движениях, являющихся следствием деформации.
Отраженным глубинным движениям могут быть противопоставлены тектонические движения, вызванные процессами, происходящими в пространстве земной коры. Такими движениями могут быть, например, сейсмогенные движения, движения, связанные с процессами, происходящими в очагах и жерлах вулканов, тектонические движения, обусловленные инверсией плотностей в пространстве земной коры (соляная тектоника), перекристаллизацией (гипсовая тектоника) и другими локальными процессами. Могут быть выделены также техногенные движения (проседание кровли над выработками, проседание вследствие откачки грунтовых вод, погружение поверхности Земли в районе больших городов).
Приведенное разделение движений имеет динамическую основу. Движения определяются по вызывающим их причинам.
На основании изучения современных движений мы вправе считать, что и тектонические движения геологического прошлого имеют сложную кинематическую характеристику. Судить о кинематике движений геологического прошлого в конкретных случаях и в деталях мы пока не имеем возможности. В лучшем случае наши суждения могут касаться вертикальной нисходящей, вертикальной восходящей и горизонтальной компоненты движения.
Вертикальные компоненты отраженных глубинных движений устанавливаются изучением разрезов с учетом мощностей, фаций и глубин бассейнов отложения осадков, слагающих разрез, а также перерывов. Анализ мощностей в совокупности с фациальным анализом является средством установления размаха и длительности вертикальных перемещений. Вертикальные восходящие и нисходящие перемещения представляют собой строго доказанные геологические явления, поскольку они фиксируются в вертикальных геологических разрезах (мощности слоев, перерывы, несогласия и т. д.).
Как правило, накопление осадков расценивается как признак нисходящих перемещений, а перерыв в отложениях и явления размыва — как признак восходящих перемещений. Такое соотношение, однако, соблюдается в самом общем виде, так как, с одной стороны, возможны случаи накопления осадков в условиях общего подъема, с другой стороны — случаи размыва в условиях погружения.
Восходящие вертикальные перемещения со временем сменяются нисходящими, а затем снова восходящими. Таким образом, получается период, часть которого соответствует восходящему, а часть — нисходящему перемещению. Согласно некоторым недостаточно обоснованным представлениям связанные с отраженными глубинными движениями вертикальные перемещения вообще являются нисходящими (в связи со сжатием Земли) и в ходе этих перемещений этапы более быстрого погружения сменяются этапами более медленного погружения или задержки.
Представления о нисходящем характере всех вертикальных перемещений, связанных с отраженными глубинными движениями, не соответствуют геологическим фактам. Так, в противоречии с этими представлениями находятся региональные перерывы, связанные с длительным и устойчивым поднятием крупных участков земной коры, а также признаки растяжения на крупных сводовых поднятиях, свидетельствующие об активных восходящих движениях.
А.П. Карпинским была отмечена важная особенность отраженных глубинных (колебательных) движений на платформах, заключающихся в их волнообразном характере; это позволило ему установить закономерные соотношения между отраженными глубинными (колебательными) движениями в различных частях платформы и смежных складчатых областях.
С глубинными тектоническими движениями тесно связаны трансгрессии и регрессии морей.
По распространению морских бассейнов в геологическом прошлом можно судить о размещении областей прогибания и областей поднятия на данном этапе геологической истории. Так именно поступал А.П. Карпинский при исследовании характера колебаний территории Европейской России; в своем тектоническим анализе он справедливо принимал очертания бассейнов за нулевые изогипсы крупных структурных форм Восточно-Европейской платформы.
Если трансгрессии и регрессии связаны с тектоническими движениями, то трансгрессия соответствует опусканию данного участка земной поверхности, а регрессия — его поднятию. При этом будут изменяться не только размеры морских бассейнов, но и их общая конфигурация, а возможно, и местоположение. В результате тектонических движений одни участки земной поверхности могут заливаться морем, а другие участки одновременно с этим превращаться в сушу. Однако трансгрессии, сопровождающиеся общим повсеместным расширением морских; бассейнов, и регрессии, сопровождающиеся повсеместным их сужением, могут быть обусловлены и эвстатическими колебаниями уровня океана.
Так, путем определения усредненных показателей футштоков всего мира, за исключением станций с послеледниковым изостатическим выравниванием, Б. Гутенберг для периода 1860—1940 гг. определил эвстатическое поднятие уровня океана в 12 см за 100 лет. Эвстатические колебания представляют собой общее изменение уровня океана в результате изменения в нем количества воды. Следовательно, при оценке трансгрессий и регрессий как признаков тектонических движений Земли следует учитывать два основных влияющих на них фактора: тектонический и эвстатический.
В отношении причин трансгрессий и регрессий среди геологов существуют различные мнения. Э. Oг дал следующее определение трансгрессий и регрессий: «Вторжение моря в местность, раньше им не занятую, называется морской трансгрессией, отступление же моря из занятой им раньше области называется морской регрессией». Он считал, что трансгрессиям в геосинклиналях соответствуют регрессии на континентальных площадях и, наоборот, трансгрессиям на континентальных площадях соответствуют регрессии в геосинклиналях. Эти положения, известные в геологической литературе под названием закона Ога, были подвергнуты критике Г. Штилле. Он считал, что общая закономерность заключается в однозначности изменений площади моря как в геосинклиналях, так и во внегеосинклинальных областях; что же касается выводов Э. Ога, то они основываются на изучении портландских отложений Европы, портландский же век в этом отношении был не правилом, а исключением. Закон Ога опровергается также работами советских геологов.
А.Д. Архангельский пришел к заключению об однозначности движений на платформах и геосинклиналях с некоторым запаздыванием трансгрессий на платформах по сравнению с геосинклиналями.
Из высказываний Э. Ога следовало, что трансгрессии имели тектоническое происхождение, так как согласно его схеме тектонические процессы и орогенез в геосинклинальных областях как бы перекачивали воду на платформу.
Теперь же надо думать, что ведущим фактором в распространении крупных планетарного масштаба трансгрессий являются эвстатические колебания уровня океана. Тектонические же процессы, охватывающие отдельные районы континентов, обусловливают распределение и перераспределение суши и моря на этом общем фоне в пределах как платформенных, так и геосинклинальных областей. Однако эти представления вряд ли следует возводить в ранг «закона».
В процессе отраженных глубинных движений образуются глубинные тектонические формы. Их образование не только заключено в перемещениях материала вверх, вниз или в латеральных направлениях, но и сопровождается перераспределением материала, т. е. разного рода дислокациями (например, деформациями слоев). Распределение дислокаций, в частности складчатости (как геосинклинальной, так и платформенной), пространственно и генетически связано с особенностями строения и развития вмещающей более крупной (глубинной) структурной формы. Дислокации являются частным и обязательным проявлением отраженных глубинных движений. Формы связи между отраженными глубинными движениями и возникающими в их результате дислокациями могут быть различными. Дислокации обусловлены отраженными глубинными движениями и не могут рассматриваться вне временных и пространственных связей с ними. Следовательно, нельзя представить себе, что отраженные глубинные движения и формирование дислокаций чередуются во времени или же проявляются в разных областях.
Представления о дислокациях как о форме проявления отраженных глубинных движений стало возможным после проведения детальных исследований строения и истории развития крупных разнообразно построенных областей — геосинклиналей, краевых прогибов, платформенных синеклиз, межгорных впадин и т. д. До получения этих детальных данных связи между отраженными глубинными движениями и дислокациями были не всегда ясны: иногда оба эти явления выступали в геологических представлениях как независимые.
Так, Г. Штилле считал, что эпейрогенические (отраженные глубинные), создающие «ундации» (крупные формы), и орогенические (дислокационные) движения, создающие «ундуляции» (антиклинали и синклинали), обусловлены одной причиной — тангенциальным давлением. Основываясь на том, что складчатость в удаленных районах происходила почти одновременно, он полагал, что в геосинклиналях нельзя искать причину складчатости (орогенических движений, дислокаций), что не геосинклинали вызывают складчатость, а складчатость возникает в геосинклиналях благодаря импульсу извне, причем интенсивность складчатости зависит от количества накопившихся осадков, а ее направление — от особенностей, в частности, контуров бассейна. Геосинклинали, таким образом, определяли лишь морфологические особенности складчатости, создаваемой внешним импульсом. Только после работ Н.С. Шатского и В.И. Попова, основанных на результатах детальных разведочных и промысловых наблюдений, оказалось возможным анализировать процесс формирования складок и устанавливать его зависимости от формирования вмещающих форм. Г. Штилле этой возможностью в 1909—1913 гг., естественно, не располагал. Для состояния геологической изученности Земли в начале столетия концепция Г. Штилле о соотношении орогенеза и эпейрогенеза была достаточно обоснованной. Для ее подкрепления Г. Штилле дал определенную трактовку механизма процесса. Однако две предпосылки Г. Штилле оказались ложными. Во-первых, ограниченной, а следовательно, неправильной оказалась концепция Эли де Бомона (контракционная гипотеза), на когорой полностью основывался Г. Штилле; во-вторых, оказалось неправильным утверждение об одновременности складчатости в удаленных районах, так как обнаружилось, что время размыва складчатых сооружений (проявление поверхностей несогласия) связано не столько со временем проявления складчатости, сколько со временем общих поднятий и денудаций. После того как выяснилась ложность предпосылок, утратила силу основанная на них концепция. Развивавшиеся Г. Штилле представления о соотношении эпейрогенеза все же продолжали иметь широкое распространение, однако, поскольку не было предложено соответствующей новым данным трактовки механизма процесса, использование этих представлений приводило к противоречивым выводам.
Н.П. Херасков взамен «механизма внешнего импульса» выдвигает новую идею «механизма общей деформации», и поэтому ему удается последовательно выразить идею единства орогенеза и эпейрогенеза.
Из изложенных представлений о соотношении глубинных движений и дислокаций следует, что глубинные движения вызывали необратимые деформации внутри гипергенной оболочки. Утверждение Г. Штилле о том, что эпейрогенные процессы в отличие от орогенных не изменяют геологическую структуру, подверглось справедливой критике со стороны Н.М. Страхова.
Действительно, наклоны слоев и сбросы, которые сопровождают захватывающие большие площади эпейрогенические поднятия, являются необратимым изменением тектонической структуры. Н.М. Страхов утверждал, что нет движений земной коры, которые не сопровождались бы тем или иным изменением тектоники (структуры) движущихся пород, т. е. условий их залегания.
Конкретные формы связи дислокаций с отраженными глубинными движениями, безусловно, могут быть весьма различными и могут быть раскрыты путем историко-геологического анализа развития крупных вмещающих (глубинных) и осложняющих их складчатых форм. Складчатость может возникнуть и развиваться при нисходящих движениях, при восходящих и, наконец, при горизонтальных движениях.