Меню

3 геосинклинали подвижные пояса земли основные этапы развития

Лекция 22. Геосинклинальная теория развития земной коры

Геосинклинали, история понятия и современное содержание.

Типичный разрез геосинклинали и стадии ее развития.

Осадконакопление и магматизм в геосинклиналях.

Орогенез, антиклинории и синклинории.

Геосинклинали в первоначальном понимании представляют собой довольно крупный и протяженный прогиб земной коры с длительным погружением и формированием мощных толщ осадочных отложений, в дальнейшем вовлекаемых в складчатость и горообразование. С современной точки зрения геосинклиналь представляет собой синоним геосинклинального пояса,и именно характеристика его является предметом изучения в данной теме.

Геосинклинальные пояса представляют собой наиболее подвижные и проницаемые участки литосферы, для которых характерны набор определенных геологических формаций, закономерная направленность магматических явлений, интенсивная дислоцированность и часто глубокий метаморфизм осадков. Длина может достигать нескольких десятков тысяч км, ширина – порядка сотен и иногда — тысячи км.

Коснемся немного истории понятия геосинклиналь. Еще в начале XIX в. было замечено, что в одних областях осадочные породы залегают горизонтально, а в других интенсивно дислоцированы и слагают горные хребты. Первые области были названы платформами, а области гористого рельефа – складчатыми областями (зонами).

В 1859 г. американский ученый Дж. Холл обратил внимание на приуроченность складчатых областей к ранее существовавшим прогибам, заполненным мощными толщами осадочных образований. Он считал, что такие прогибы возникают на окраинах материков, например Американского. В них с континента сносится большое количество осадков, под тяжестью которых земная кора прогибается. В последствии такие области «длительного оседания» другим американским ученым Дж. Дэна были названы геосинклиналями. Этап прогибания таких структур земной коры обычно сменяется вторым этапом развития геосинклиналей – орогенным, когда формируется горно-складчатая область. В завершении развития последней возникает платформа, главный тип структур континентов. Так родилась геосинклинальная модель развития земной коры, в которой континентальная земная кора разрастается во времени и формируется за счет преобразования океанической коры. Данная теория со временем превратилась в парадигму и господствовала в геологической науке почти 100 лет.

Советские геологи В.А. Обручев, А.Д. Архангельский, В.В. Белоусов, В.Е. Хаин и др. под геосинклиналями понимали обширные депрессии, обычно заполненные морем, где в течение нескольких геологических периодов отмечается исключительно высокая, хотя и неравномерная подвижность земной коры, большой размах, скорость и контрастность колебательных движений. Это неизбежно сопровождается деформациями земной коры, выраженными в раздроблении ее на отдельные блоки, которые движутся с различными скоростями, образуя перемежаемость прогибов и поднятий. Такие прогибы и поднятия, образующиеся одновременно, В.В. Белоусов назвал интергеосинклиналями и интергеоантиклиналями.

Развитие геосинклинали происходит в два основных этапа – заложения прогиба с накоплением в нем осадков и орогенеза, что подразделяется еще на 4 стадии.

На первой стадии происходит заложение геосинклинального прогиба. Опускающийся участок земной коры покрывается морем. С одной стороны он ограничен континентом, с другой стороны срединным массивом – участком внутри геосинклинали, не затронутый прогибанием, который отделяет депрессию от океана. Низкий градиент скоростей и наличие мелководного бассейна способствует накоплению тонкообломочного материала богатого органикой. Черные песчано-глинистые отложения формируют аспидную формацию (комплекс горных пород, возникших в сходных условиях при определенном тектоническом режиме). Длительное компенсированное прогибание способствует накоплению мощных толщ осадков. Например, на Кавказе мощность аспидной формации нижне-среднеюрского времени достигает 8-10 км. В связи с проявлениями, хотя и не значительных по масштабу вулканизма и интрузивного магматизма, происходит формирование яшмовой и офиолитовой формаций.

Рис. . Стадии геосинклинального этапа по фиксистским представлениям: а – раннегеосинклинальная – заложение геосинклинального прогиба; б – позднегеосинклинальная – заложение интрагеоантиклинали (по В.С. Мильничуку, М.С. Арабаджи, 1989)

На второй стадии на фоне общего погружения внутри геосинклинального прогиба возникает геоантиклинальное поднятие. Оно разделяет геосинклиналь на две зоны. Первая зона, примыкающая к континенту, получила название миогеосинклиналь («мион» – менее, неполнота) и характеризуется слабым вулканизмом. Вторая зона, примыкающая к срединному массиву, называется эвгеосинклиналью («эв» — полнота, совершенство) и характеризуется активным вулканизмом. На месте понятия появляются архипелаги островов. Контрастность и пульсационный характер вертикальных движений способствует накоплению мощных толщ ритмичных водных терригенных осадков, названных флишевой формацией. Кроме ее отмечаются отложения карбонатной формации.

Читайте также:  Как узнать раздел земли

Третья стадия (раннеорогенная) характеризуется общей сменой знака движения с прогибания на подъем данной территории. Подъем начинается с внутренних геоантиклиналей, разрастается и захватывает области прогибов. Большая часть территории геосинклинали осушается и водоемы остаются только в виде лагун и озер. Формируются толщи молассовой формации, представленные чередованием континентальных грубообломочных осадков с осадками мелководных бассейнов – глин, солей, углей и т. п. Толщи испытывают складчатые деформации и региональный метаморфизм. Активизируется интузивный магматизм среднего и кислого состава.

Рис. Стадии орогенного этапа по фиксистским представлениям: а – раннеорогенная – горообразование, заложение передовых прогибов; б – позднеорогенная – кульминация восходящих движений, образование мегаантиклинория, начало разрушения гор, складчато-глыбовые подвижки (по В.С. Мильничуку, М.С. Арабаджи, 1989)

Четвертая стадия отвечает окончательному формированию орогена – горно-складчатого пояса. Толщи пород характеризуются высокими уровнями дислокаций, регионального метаморфизма и насыщения интрузивными образованиями. Может наблюдаться активизация вулканизма среднего и кислого (андезит-липаритового) состава.

В геосинклинальных орогенных поясах выделяют структуры первого порядка. К ним относят антиклинории и синклинории. Для их определения важно понятие зеркало складчатости. Зеркало складчатости – воображаемая поверхность, включающая в себя шарниры складок по одному и тому же стратиграфическому горизонту. Может быть горизонтальным, наклонным, выпуклым и вогнутым. Антиклинорий – крупная (протяжением сотни км) и сложная структура, имеющая выпуклый изгиб зеркала складчатости. Возникает в результате поднятий земной коры и складкообразования в геосинклинальных системах. Синклинорий – крупная сложная структура, состоящая из более мелких складок и имеющая вогнутое зеркало складчатости.

Стадия орогенеза завершает развитие геосинклинали. Данный участок земной коры окончательно становится континентом. Он теряет способность к пластическим деформациям, что резко снижает скорости колебательных движений и способствует наступлению этапа пенепленизации (выравнивания) орогенного пояса. Завершением этого процесса является формирование денудационной равнины и установление платформенного этапа развития континентальной земной коры.

Рис. . Стадии платформенного этапа по фиксистским представлениям:

а – раннеплатформенная – малоамплитудные вертикальные движения, временная трансгрессия моря; позднеплатформенная: б – слабые восходящие движения, регрессия моря, в – возрождение тектонических движений и новое горообразование (по В.С. Мильничуку, М.С. Арабаджи, 1989)

Несмотря на то что, на смену геосинклинальной теории пришли новые представления и в настоящее время ряд авторов пытается увязать представления о геосинклинальных поясах с концепциями тектоники литосферных плит. Они считают, что теория геосинклиналей не потеряла своей актуальности и в настоящее время, в нее вносятся коррективы, учитывающие современные данные о строении дна Мирового океана, в частности – срединно-океанических хребтов, рифтовых зон, зон Беньофа-Заварицкого. По мнению этих авторов в современном понимании геосинклинальный пояс – один из типов подвижных поясов Земли, возникающий на границе литосферных плит или в результате рифтообразования и расщепления континентальных плит. Геосинклинальный пояс служит местом интенсивного длительного накопления осадочных и вулканических толщ в морских, часто глубоководных, затем островодужных и мелководных условиях. На заключительных этапах развития геосинклинальные пояса испытывают интенсивные тектонические деформации, метаморфизм, гранитизацию и превращаются в складчато-надвиговые горные сооружения с мощной континентальной корой.

К современным, активно развивающимся госинклиналям относят структуры, расположенные по западной периферии Тихого океана, в переходной зоне от континентов Азии и Австралии к океану, в районах Индонезийского и Филиппинского архипелагов, в областях Карибского моря, моря Скоша, в области Средиземноморья.

Источник

Геотектоника и геодинамика

Данное учебное пособие является основой дисциплины «Геотектоника и геодинамика», составлено с учетом современных представлений о строении земной коры, процессах, протекающих в ее недрах, о строении и составе подкоровых областей – литосферы, астеносферы и более глубинных частей верхней мантии. Учебное пособие содержит материал, который структурирован по темам от простого к сложному, от теории к практике, изложен доступным языком.

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Геотектоника и геодинамика предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

5 Классические представления о геосинклиналях, их истории и развитии [10]

Наиболее полное определение понятия о геосинклинали трактует, что геосинклиналь — это зона высокой подвижности, значительной расчлененности и повышенной проницаемости литосферы. Для этих зон на ранних этапах их развития характерно преобладание погружений земной коры, а на заключительных — интенсивных поднятий, сопровождаемых складчато-надвиговыми деформациями. Для геосинклиналей характерна линейность, большой размах и контрастность тектонических движений, огромная мощность накопленных осадков, специфический набор формаций, активный магматизм, региональный метаморфизм, резко аномальные геофизические поля, повышенный тепловой поток, высокая сейсмичность. Геосинклиналь — это арена максимального проявления внутренней энергии Земли на ее поверхности.

Читайте также:  Расчет земельного налога за землю общего пользования в снт

5.1 Внутреннее строение геосинклиналей

Различают следующие геосинклинальные структуры: геосинклинальные пояса, в том числе простые и сложные. Первые характеризуются одновозрастным завершением интенсивного прогибания, инверсией тектонического режима и горообразованием. Простые пояса объединяются параллельностью простирания и тесным прилеганием друг к другу с образованием полициклических геосинклинальных поясов. В.Е.Хаин и А.Е.Михайлов выделяли два типа геосинклинальных поясов: окраинноконтинентальный и межконтинентальный. Первый — это ЗападноТихоокеанский тип с его окраинными морями, островными дугами и глубоководными желобами. Второй — Средиземноморский пояс, протянувшийся между Восточно — Европейской и Китайско — Корейской древними платформами на севере, Африканской и Индостанской на юге. Иначе видит это В.В.Белоусов:

Г е о с и н к л и н а л ь н ы е о б л а с т и — это части геосинклинальных поясов, которые выделяются по их строению и имеют значительные черты современного строения и развития. Это выражается в основном во времени проявления основной фазы складчатости. Границами геосинклинальных областей являются глубинные разломы.

Г е о с и н к л и н а л ь н ы е с и с т е м ы отражают разнообразие геосинклинальных поясов и областей в поперечном сечении. В поперечном сечении геосинклинальный пояс или область состоит из нескольких систем, разделенных срединными массивами.

С р е д и н н ы е м а с с и в ы — это малоподвижные структуры литосферы, по тектонической активности сходные с платформами. Срединные массивы разделяют пояса и области на геосинклинальные системы. На орогенной стадии развития геосинклиналей срединные массивы выражены межгорными впадинами и прогибами или глыбовыми поднятиями с утолщенной континентальной корой.

Ч а с т н ы е г е о с и н к л и н а л и и г е о а н т и к л и н а л и — это составные элементы геосинклинальных систем. По М.М.Тетяеву и В.В.Белоусову это « интрагеосинклинали и интрагеоантиклинали».

Э в г е о с и н к л и н а л и и м и о г е о с и н к л и н а л и отражают поперечное строение геосинклинальных систем, их поперечную зональность. Внешние геосинклинальные прогибы, примыкающие к платформе, со слабым магматизмом Г. Штилле назвал миогеосинклиналями (полугеосинклиналями ). Эти прогибы заполнены сланцевой, флишевой или известняковой формациями. Магматизм проявлен в виде покровов основных эффузивов. Степень метаморфизма слабая.

Эвгеосинклинали — это внутренние прогибы геосинклинальных систем, примыкающих к срединным массивам. Характерна высокая магматическая активность в эффузивной и интрузивной форме. К ним приурочены пояса гипербазитовых интрузий, батолиты гранитоидов. Метаморфизм региональный активный. Эвгеосинклинали созревают раньше миогеосинклиналей, в них раньше наступает эпоха складчатости и горообразования.

5.2 Развитие геосинклиналей

На протяжении тектонического цикла происходит превращение областей активного прогибания земной коры с накоплением мощных осадочновулканогенных толщ в горноскладчатую область интенсивного поднятия. В классическом учении о геосинклиналях предусматриваются следующие основные стадии их развития: начального прогибания, зрелая, или предорогенная, раннеорогенная, собственно орогенная и посторогенная (тафрогенная). Первые две стадии объединяются в собственногеосинклинальный этап ( доинверсионный ), три последующие стадии — в орогеннай, или инверсионный этап.

С т а д и я н а ч а л ь н о г о п о г р у ж е н и я характеризуется интенсивным прогибанием земной коры в узких, но протяженных зонах деструкции коры, в них происходит накопление мощных толщ морских песчано-глинистых осадков, которые в последствии преобразуются в сланцево-граувакковую и аспидную формации мощностью от 10 до 12 км. Процессы прогибания приводят к растяжению коры и образованию трещин растяжения, по которым происходит излияние базальтовых лав. Этот процесс называется инициальным вулканизмом по Г. Штилле. в связи с подводными условиями излияния этих магматитов, они подвергаются быстрому метаморфизму на стадии « зеленых сланцев», хлоритизации и альбитизации пород. Образуется спилит — кератофировая формация. С ней тесно связаны кремнистые формации — яшмовая и радиоляритовая, что обусловлено выносом из недр большого количества кремнекислоты через подводные гидротермы ( девон Урала, протерозой Казахстана ).

Читайте также:  Земля под полигоном тбо

К концу первой стадии в эвгеосинклиналях по тектоническим разломам происходит внедрение гипербазитов. Отсутствие контактовых изменений, обилие зеркал скольжения говорят о холодном внедрении гипербазитов, в виде протрузий по разрывным нарушениям.

Окончание первой стадии развития геосинклинали знаменуется частной инверсией, которая сопровождается складкообразованием и внедрением первых гранитоидных интрузий плагиогранитного или сиенитового состава. Такие интрузии называют с и н т е к т о н и ч е с к и м и или с и н о р о г е н н ы м и.

Итак, первая стадия завершается образованием внутренних поднятий, расчленением геосинклинальной системы, складчатостью, внедрением первых интрузий.

З р е л а я, и л и п р е д о р о г е н н а я с т а д и я характеризуется продолжением прогибания геосинклинали, но его скорость снижается при расширении площади прогибов. В условиях островного моря накапливается типичная флишевая формация. Флиш накапливается в узких глубоких флишевых прогибах с активными придонными течениями и мутьевыми потоками, стекающими с континентальных склонов. Эти турбидитные осадки приносят огромное количество обломочного материала. Кроме того для зрелой стадии характерно развитие известняковой формации, развитой в пределах затопленных срединных массивов, миогеосинклиналях и интрагеоантиклиналях. На зрелой стадии образуется порфиритовая андезитовая формация. Трещинный вулканизм сменялся вулканизмом центрального типа, создавались островные дуги. Завершение второй стадии развития геосинклинали знаменуется образованием синорогенных батолитовых интрузий гранитоидной формации, представленной гранодиоритами, нормальными калиевыми гранитами, плагиогранитами и кварцевыми диоритами. Наступает режим перестройки геосинклинали, ее перехода в эпоху общей инверсии..

Р а н н е о р о г е н н а я с т а д и я — это эпоха инверсии тектонического режима: прогибание сменяется общим поднятием, центральные поднятия приводят к обмелению морских бассейнов, появляются многочисленные острова, архипелаги. Осадконакопление исключительно терригенное. Частные прогибы и впадины заполняются нижней молассой, сложенной относительно тонкими морскими осадками — глинами, алевролитами, песчаниками. В лагунах формируются угленосные или соленосные молассы в зависимости от климата. Внедряются гранитоидные интрузии. Вулканизм ослабевает, становится наземным. Формируются гравитационные складки, надвиги. Образуется низкая островная суша, где скорость денудации близка к скорости тектонического воздымания.

С о б с т в е н н о о р о г е н н а я с т а д и я отличается прежде всего преобладанием скорости воздымания над скоростью денудации. Растут поднятия, происходит горообразование, в зонах выше снеговой линии образуются ледники. Углубляются предгорные и межгорные прогибы, заполняемые верхней молассой — породами полностью континентального происхождения. Это конгломераты речного происхождения в переслаивании с песчаниками, алевролитами, аргиллитами. В аридном климате это красноцветные толщи. Горо — и складкообразование приводили к образованию глубинных разломов, вдоль которых образовывались вулканы центрального типа, извергающие андезит — липаритовую лаву, но в конце стадии вулканизм опять меняется на базальтовый ( конечный вулканизм по Г. Штилле ). Интрузивные формации — ультракислого и щелочного состава. В конце стадии завершается складкообразование, формируются пологие надвиги и покровы ( шарьяжи ).

П о с т о р о г е н н а я ( т а ф р о г е н н а я ) с т а д и я выделяется как наиболее поздняя стадия развития геосинклинали, или начальная стадия платформенного режима. Для нее характерны активная эрозия горных сооружений и денудация.

Источник

Adblock
detector