Геосинклинали
На геологических и тектонических картах видно, как вокруг древних платформ расположены линейно вытянутые, дугообразно изогнутые или мозаично построенные зоны земной коры, состоящие из интенсивно складчатых осадочных, осадочно-вулканогенных толщ палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов. В тектоническом отношении они называются геосинклинальными системами или складчатыми областями. Это – наиболее тектонически активные области земной коры, состоят из складок линейного типа с крутыми углами падения крыльев, нарушенных разломами различных типов и рангов, прорваны интрузивными массивами. Зарождение и развитие их тесно связаны с глубинными разломами.
Крупнейшие складки геосинклинального типа называются антиклинориями и синклинориями. Длина их измеряется сотнями километров, ширина – десятками километров. Они имеют сложное строение, состоят из складок меньших размеров (рангов). Примерами являются антиклинорий Большого Кавказа и антиклинорий Главного Уральского хребта. Ядра их сложены протерозойскими метаморфическими породами, крылья – палеозойскими и мезозойскими осадочными породами.
Рис. 10. Схема основных структурных элементов Урала (по тектонической карте СССР масштаба 1:5000000):
1–Предуральский краевой прогиб, 1а–мезозойский чехол на Предуральском краевом прогибе (а–Бельская впадина, б–Уфимско-Соликамская впадина, в – Северо-Уральская впадина, г–Воркутинская впадина, д–Коротаихская впадина), 2–Уралтауский антиклинорий, ж–Башкирский антиклинорий, Западной Сибири–Зилаирский синклинорий, и–Лемвинский синклинорий, к–Пай-Хойский антиклинорий, л–Ново-Земельский антиклинорий), 3–Зеленокаменный синклинорий (м–Магнитогорский синклинорий, н–Тагильский синклинорий), 4–Урало-Тобольский антиклинорий, 5 – Аятский синклинорий.
На сейсмопрофилях складчатые области от платформенных областей отличаются увеличением толщины земной коры до 60-70 км. На поверхности – это горные области типа Кордильер, Урала, Кавказа, Альп, Карпат. Классификация их производится по возрасту складчатости.
Различаются две основные стадии в образовании и развитии геосинклинальных систем: стадия интенсивного и длительного прогибания земной коры, заполнения образовавшегося прогиба осадками и стадия интенсивного поднятия, складкообразования, интрузивного магматизма и горообразования (орогенеза). В геологической истории Земли начиная с протерозоя выделяются четыре крупные эпохи складчатости (циклы тектогенеза): байкальская (поздний протерозой), каледонская (поздний силур), герцинская (поздняя пермь), альпийская (поздний неоген). Примером горно-складчатых сооружений герцинского цикла тектогенеза является Уральская геосинклиналь. На геологической карте Уральская геосинклиналь представляет собой линейно вытянутую в меридиональном направлении сложно построенную систему антиклирориев и синклинориев, прорванную интрузиями гранитов, гранодиоритов, габбро-диабазов и ультрабазитов. Протяженность Урала составляет более 2000 км (рис.10).
Примером горно-складчатого сооружения альпийского цикла тектогенеза является Кавказская геосинклинальная система (рис.11).
Рис. 11. Тектоническая карта Кавказа. (По В.Е. Хайну, 1964г.)
1 – антиклинории первого порядка (мегантикинории); 2 – синклинории первого порядка (мегасинклинории); 3 – антиклинории второго порядка; 4 – антеклизы; 5 – синеклизы.
Протяженность Кавказа составляет свыше 1000 км. В ядрах центральных антиклинориев Урала и Кавказа залегают докембрийские глубоко метаморфизованные породы. Это свидетельствует о том, что образование их произошло на месте архейско-протерозойской земной коры.
Рис.12 Региональные геологические профильные разрезы через (а) Восточное и (б) Западное Предкавказье. Платформенный покров Предкавказско-Крымской плиты и домолассовые отложения предгорных прогибов
1- кристаллический фундамент; 2- осадочный метаморфизованный фундамент; 3- промежуточный структурный этаж; 4- терригенные комплексы; 5- корбанатные комплексы; 6- молассы предгорных прогибов; 7- размывы; 8- дизъюнктивные нарушения; 9- залежи нефти; 10- залежи газоконденсата и газа.
Континентальный тип строения земной коры, описанный выше, установлен и на шельфах морей и океанов. Океанические просторы геофизически и геологически изучены слабо. Имеющийся к настоящему времени материал позволяет выделять здесь такие же тектонические элементы, как и на континентах, но с учетом океанических особенностей. К числу таких особенностей относится: отсутствие здесь гранитного слоя, незначительная толщина (до 1 км) осадочного чехла, отсутствие здесь осадочных пород палеозойского возраста. Океанические платформы (плиты) выделяются на месте океанических равнин, а срединно-океанические хребты линейного типа принимаются в качестве океанических геосинклиналей. Вдоль границ континентов и океанов протягивается полоса краевых прогибов. Широко проявлены на океанах линейные структуры типа глубинных разломов, рифтов, грабенов, глубоководных желобов и островных дуг. К зоне глубинных разломов приурочены очаги вулканов и землетрясений (рис.13,14).
Рис. 13. Карта литосферных плит с указанием направленности и относительных скоростей их перемещения (по С.А. Ушакову и Ю.И. Галушкину, 1979).
1-2 – зоны субдукции; 3 – трансформные (поперечные) разломы; 4 – оси срединно-океанических хребтов; 5 – направления движений плит; 6 – области глубокофокусных землятресений
Рис. 14. Схема формирования цепи вулканических островов гавайского типа в процессе прохождения литосферной плиты над «горячей точкой» (по Дж.Т.Уилсону, 1965).