Общая геология

Глава 19. Главные структуры литосферы

Континенты и океаны обладают различным строением и возрастом земной коры. Континентальная кора имеет мощность до 75 км, в среднем 40 км, и, как уже говорилось, состоит из трех слоев (сверху вниз): осадочного, гранитно-метаморфического и гранулитобазитового. Возраст континентальной коры древний — до 4 млрд лет. Океаническая кора также 3-слойная (сверху вниз): 1) осадочный слой,
2) базальтовый с параллельными дайками, 3) габброидный. При этом гранитно-метаморфический слой отсутствует. Мощность океанской коры 5–15 км и возраст не древнее 180 млн лет.

Континенты и океаны — это наиболее крупные структурные элементы литосферы, причем к континентам также относятся обширные пространства шельфовых (мелководных) морей, и поэтому граница структуры «континент» не совпадает с современной береговой линией.

В пределах этих самых крупных структур выделяются структуры меньшего размера — подвижные пояса и стабильные устойчивые площади. В океанах к первым из них относятся протяженные срединно-океанические хребты с рифтовой зоной в осевой части и поперечными трансформными разломами, а ко вторым — глубоководные равнины, или плиты.

Именно в срединно-океанических хребтах происходит непрерывное наращивание океанической коры за счет поступления базальтов и процесса спрединга. Срединно-океанические хребты обладают высокой, хотя и не очень сильной, сейсмичностью и активным вулканизмом, в противоположность глубоководным плитам.

На континентах стабильные участки представлены платформами, имеющими двухэтажное строение (рис. 19.1). Нижний этаж сложен дислоцированными, метаморфизованными и прорванными разнообразными интрузиями толщами пород различного возраста, называемыми фундаментом, выше которого резко несогласно и почти горизонтально залегает верхний этажчехол, сложенный осадочными породами и местами базальтовыми покровами. В зависимости от возраста толщ, слагающих фундамент, платформы подразделяются на древние, с докембрийским фундаментом, и молодые, с палеозойским фундаментом. Все крупные платформы — Восточно-Европейская, Сибирская, Африканская, Северо-Американская, Южно-Американская и др. — имеют докембрийский возраст фундамента, в основном дорифейский, а молодые платформы, например Западно-Сибирская, Средне-Европейская, — палеозойский (каледонский и герцинский).

Рис. 19.1. Схема строения платформы: I фундамент; II чехол: 1 — щит,
2 — синеклиза, 3 — антеклиза, 4 — свод, 5 — впадина, 6 — авлакоген, краевой прогиб
(7 — внешняя зона, 8 — внутренняя зона), 9 — складчатое сооружение

В пределах платформ выделяются структуры более мелкого порядка: щиты и плиты. Щит — это выступ фундамента на поверхность, а плита сложена платформенным чехлом. На плитах, в свою очередь, выделяются антеклизы и синеклизы, пологие поднятия или впадины. В основании чехла могут располагаться грабенообразные впадины, рифты или авлакогены. Как правило, на древних платформах, например Восточно-Европейской, авлакогены выполнены рифейскими отложениями. Синеклизы и антеклизы также осложняются структурами — сводами, впадинами, валами и т. д. Таким образом, платформа, возраст которой устанавливается с начала формирования чехла, представляет собой относительно стабильную устойчивую структуру, испытывающую медленные вертикальные движения, но перемещающуюся вместе с литосферными плитами в горизонтальном направлении.

На континентах выделяются подвижные складчато-орогенные пояса двух типов. Один тип первичных поясов является результатом развития пассивных или активных континентальных окраин, толщи отложений которых впоследствии были дислоцированы и превращены в складчатые сооружения, образовавшиеся в результате орогенеза или столкновения, коллизии двух литосферных плит. Такие пояса, как Северо-Американский и Южно-Американский, образовались в результате процессов на активных окраинах, а Средиземноморский горно-складчатый пояс сформировался при коллизии Африкано-Аравийской и Евро-Азиатской литосферных плит.

Вторичные пояса возникают в результате горообразования на платформах, например Тянь-Шаньский, Забайкальский и др., поэтому они называются иногда эпиплатформенными, т. е. образовавшимися после периода длительного спокойного развития.

В горно-складчатых поясах, как и на платформах, выделяются второстепенные структурные элементы: синклинории и антиклинории; межгорные впадины и передовые прогибы, возникающие перед фронтом горных цепей. Как правило, в первичных поясах широко развиты покровы и надвиги, а также фрагменты пород офиолитовой ассоциации — реликтов коры океанического типа.

Раз такие фрагменты существуют, то можно говорить о наличии морских бассейнов с корой океанического типа в этих местах в геологическом прошлом. Эти бассейны, образовавшись, сначала увеличивали свою площадь путем спрединга, а затем подвергались закрытию, когда континентальные плиты двигались навстречу друг другу. При этом фрагменты океанической коры часто оказывались надвинутыми на континентальную кору плит, испытывающих коллизию.

Структурные элементы земной коры, которые мы наблюдаем в настоящее время, формировались в течение длительного времени, особенно на континентах, тогда как возраст океанской коры не древнее 180 млн лет. Это свидетельствует о том, что океаны образовались в мезозойскую и кайнозойскую эры при распаде огромного материка — Пангеи. Подобный процесс в геологической истории Земли происходил по крайней мере три раза.

Более подробно основные структурные элементы литосферы будут рассматриваться в учебных курсах «Структурная геология и геологическое картирование», «Историческая геология», «Геотектоника» и «Геология России».