Геотектоника (II семестр)

1.

ГЕОТЕКТОНИКА ‒ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ СЕРДЦЕВИНА ВСЕЙ ГЕОЛОГИИ
Термин «ГЕОТЕКТОНИКА» был предложен немецким геологом КАРЛОМ ФРИДРИХОМ НАУМАННОМ в 1860 г.

2.

Тема 19.
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ ПО
ОСНОВНЫМ ГЕОДИНАМИЧЕСКИМ ОБСТАНОВКАМ
ПЛАТФОРМЫ
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ПЛАТФОРМ
ВОЗРАСТ ПЛАТФОРМ
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМ
СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМЕННОГО ЧЕХЛА

3.

ПЛАТФОРМЫ
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ПЛАТФОРМ
ПЛАТФОРМА ‒ крупный (несколько тысяч км в поперечнике), относительно устойчивый и тектонически
спокойный участок земной коры, в двухъярусном строении которого выделяются интенсивно
дислоцированные горные породы складчатого фундамента (нижний структурный ярус), несогласно
перекрытые субгоризонтально залегающими породами осадочного чехла (верхний структурный ярус). В
зарубежной, а иногда и в отечественной литературе платформы именуются кратонами («кратос» – крепкий,
устойчивый). Они характеризуются небольшими скоростями вертикальных тектонических движений, что
определяет их равнинный рельеф, преобладанием слабых поднятий над опусканиями, с чем связано
преимущественное распространение в осадочном чехле континентальных и мелководно-морских
отложений небольшой мощности, слабой сейсмичностью и относительно слабым и специфическим
магматизмом. Для платформ характерны траппы, представляющие собой сочетание базальтовых
обширных покровов с дайками и пластовыми интрузиями той же магмы ‒ силлами, а также щелочные
базальты, щёлочно-ультраосновные кольцевые интрузии и кимберлитовые трубки, нередко алмазоносные.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА СТРОЕНИЯ ПЛАТФОРМЫ

4.

ПЛАТФОРМЫ
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ПЛАТФОРМ
ПЛАТФОРМЫ (КРАТОНЫ) в эволюционном ряду крупных структурных элементов земной коры
следуют за орогенами. В их развитии выделяются два основных этапа: доплитный и плитный, последний
из которых может прерываться фазами тектоно-магматической активизации или же вовлекаться в
горообразование ‒ эпиплатформенные (вторичные) орогены.
ЭТАПЫ ПЛАТФОРМЕННОГО РЕЖИМА И ИХ ЭВОЛЮЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ
С затуханием тектонических движений в эпигеосинклинальных орогенах происходит денудационная
переработка и выравнивание горного рельефа, уменьшение мощности континентальной земной коры с
75 до 40 км. Процесс длится десятки миллионов лет. Так образуется фундамент платформы. В этот этап
он ещё сохраняет некоторую подвижность и магматическую активность (по периферии
платформ формируются краевые вулкано-плутонические пояса). В завершении этапа
I. Доплитный этап древних
происходит растяжение фундамента с образованием многочисленных рифтовых систем. В древних
платформах рифты преобразуются в авлакогены, которые впоследствии перекрываются осадочным
чехлом с участием трапповых базальтов. В молодых платформах грабены накладываются на
отмирающие орогены в согласии с их простиранием, так как доплитный этап сильно сокращён во
времени. Формируются тафрогены ‒ начальная фаза авлакогеновой стадии.
Наиболее продолжительный этап в развитии тектонических мегаструктур земной коры. В этот этап
образуются основные структуры платформы ‒ плита и щит. Плита – часть платформы, где фундамент
перекрыт осадочным чехлом. Щит – часть платформы, где фундамент выходит на поверхность. В
соответствии с тектоническими циклами геосинклинальных поясов, формируется осадочный чехол ‒
верхний ярус платформы, состоящий из циклично построенных комплексов, отделённых друг от друга
II. Плитный этап всеобщими перерывами. В их строении преобладают породы мелководно-морского и лагунного
происхождения, в меньшей степени развиты средне- и мелкообломочные континентальные осадки.
(собственно
платформенный) Этап может прерываться фазами тектоно-магматической активизации. Образуются характерные для
платформ трапповая, щелочно-базальтовая и кимберлитовая формации (мощность может достигать
3700 м). Трапповые формации ‒ базальты, силлы и дайки габбро-диабазов ‒ по времени образования
совпадают с периодами начала распада суперконтинентов, новейшего океанообразования. Кольцевые
плутоны нефелиновых сиенитов и щелочных гранитов тяготеют к платформенным поднятиям ‒ щитам
и антеклизам.
Территории, длительно находящиеся в платформенном режиме, могут вторично вовлекаться в
III.
Такой процесс, как правило, совпадает с эпохами эпигеосинклинального орогенеза и,
Эпиплатформенные горобразование.
чаще
всего,
является
продуктом коллизии литосферных плит. Формируется блоковое строение
(вторичные)
платформенных
участков.
Наиболее крупным и типичным представителем является Центральноорогены
Азиатскии пояс, который примыкает с севера к Альпийско-Гималайскому поясу первичных орогенов.

5.

ПЛАТФОРМЫ
ВОЗРАСТ ПЛАТФОРМ
В геологической истории Земли каждая ПЛАТФОРМА появляется на месте разрушающегося геосинклинального
складчатого сооружения, которое в последствии и становится основополагающим её фундамента. В связи с этим, ВОЗРАСТ
ПЛАТФОРМЫ определяется по завершающейся фазе складчатости. Последняя складчатость фиксируется в названии
платформы с приставкой «эпи» («после»), например ‒ эпикаледонская, эпигерцинская.
ПЛАТФОРМЫ подразделяются на древние и молодые. Общей чертой всех платформ является двухъярусное их строение:
нижний структурный ярус – фундамент, верхний – осадочный чехол.
Платформы с докембрийским фундаментом именуются ДРЕВНИМИ. Они составляют как бы ядра современных континентов
(кроме Азии, в составе которой известно 4 платформы) и рассматриваются многими учёными как обломки одной
континентальной суперплатформы ‒ Пангеи, образованной к середине протерозоя (1700 млн. лет).
Платформы с более молодым (палеозой ‒ ранний мезозой) фундаментом известны как МОЛОДЫЕ. Они расположены на
периферии древних платформ или заполняют промежутки между ними (Западносибирская молодая платформа расположена
между древними Восточно-Европейской и Сибирской). Платформы граничат либо с более молодыми складчатыми поясами,
которые на них обычно надвинуты, либо с океанами, нередко отделяясь от последних вертикальными разломами.
ДРЕВНЯЯ ПЛАТФОРМА
1. Фундамент докембрийский, т.е. фундамент сложен
породами архея и протерозоя (AR, PR). Эпикарельские и
эпибайкальские платформы.
2. Породы фундамента метаморфизованы до амфиболитовой
фации
(средняя
степень
метаморфизма).
Скорость
сейсмических волн Vp ≈ 6,5 км/с. Фундамент называют
кристаллическим.
3. Небольшая мощность осадочного чехла. Мощность систем
в чехле десятки–сотни метров. Например, мощность юрской
системы в Русской плите – 80 м.
4. Много гранитных интрузий.
МОЛОДАЯ ПЛАТФОРМА
1. Фундамент сложен породами архея, протерозоя, палеозоя
(AR, PR, PZ). Платформы: эпикаледонские, эпигерцинские,
эпикиммерийские (эпитихоокеанские).
2. Породы фундамента метаморфизованы до зеленосланцевой
фации
(низкая
степень
метаморфизма).
Скорость
сейсмических волн Vp ≈ 5,5-6,0 км/с. Фундамент называют
складчатым.
3. Большая мощность осадочного чехла, поэтому молодые
платформы часто называют плитами. Мощность систем в
чехле 1-2 км. Например, мощность юрской системы в
Западно-Сибирской плите – 1000 м.
4. Мало гранитных интрузий.

6.

ПЛАТФОРМЫ
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМ
Выравниваемые процессами денудации горные сооружения на определённой стадии развития начинают
испытывать глыбовые дифференцированные движения, в результате чего некоторые пониженные участки
гор и предгорные пространства начинают перекрываться горизонтами разрушающихся горных пород.
Формируется двухъярусное строение территории. Появляются щиты, плиты, синеклизы, впадины и
прогибы. В пределах плит формируется осадочный чехол. Перемещение блоков фундамента
сопровождается появлением в осадочном чехле складок и сбросов, иногда значительной амплитуды.
Выступы фундамента на поверхность платформы
именуются щитами или (меньшие по площади)
массивами; площади, покрытые осадочным
чехлом, ‒ плитами и, на периферии платформы, ‒
перикратонными
опусканиями.
Крупные
поднятия внутри плит известны как антеклизы, а
впадины на плитах и щитах ‒ синеклизы. В
основании
плит
нередко
обнаруживаются
глубокие (до 10-12 км), линейные грабен-прогибы
‒
авлакогены.
Более
мелкие
линейные
дислокации
чехла
называются
валами,
состоящими из ещё более мелких и пологих
поднятий.
Континентальная кора в пределах платформы имеет
мощность 30-40 км; из них 5-15 км и более приходится
на осадочный слой. Астеносфера залегает под
платформой на глубине от 100-150 до 200-250 км и
отличается повышенной по сравнению с подвижными
поясами вязкостью. Осадочный чехол платформы
содержит залежи нефти и газа (Западная Сибирь и
др.), углей, солей (большей частью в авлакогенах),
фосфоритов, железных руд, бокситов, россыпи
различных
полезных
минералов.
Фундамент
платформы заключает месторождения железных
(железистые кварциты) и марганцевых руд, алмазов
(в кимберлитовых трубках), золота, никеля и др.

7.

ПЛАТФОРМЫ
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМ
ЩИТ (массив) ‒ положительная тектоническая структура платформы с высоким положением фундамента. Её состав ‒
докембрийские кристаллические изверженные или метаморфические породы. Осадочный чехол отсутствует или имеет малую
мощность. В тектонических движениях преобладают поднятия. Примеры: Балтийский щит, Украинский щит, Алданский щит,
Анабарский щит. Термин введён в 1888 г. австрийским геологом Э.Зюссом.
ГРАНИТОГНЕЙСОВЫЕ КУПОЛА ‒
куполовидные тектонические структуры
земной коры, центральная часть (ядро)
которых сложена относительно полого
залегающими
гранитогнейсами,
гнейсами,
мигматитами,
иногда
прорванными гранитами, а периферия
(фланги) ‒ кристаллическими сланцами
и железистыми кварцитами всё более
низких
степеней
метаморфизма,
смятыми в мелкие складки, обычно
наклонёнными
к
центру
купола
[В.Е.Хаин]. Встречаются в пределах
докембрийских
метаморфических
комплексов
на
щитах.
Размеры
изменяются от нескольких километров
до нескольких десятков километров в
поперечнике.
В.В.Белоусов (1975)
считал, что такие купола могли
образовываться в процессе подъёма
материала с больших глубин и являются
разновидностями глубинных диапиров.
Купол Пилбара. Австралия
Геологическая обстановка
зеленокаменного пояса, в разрезе
Схема строения Джеланжинского
гранито-гнейсового купола.
Мамский район(по Л.И.Салопу)
Гранито-гнейсовый купол.
Северная Канада
ЗЕЛЕНОКАМЕННЫЕ
ПОЯСА
протягиваются полосами неправильных
очертаний длиной в сотни, поперечником
в сотни км, перекрывая фундамент
платформы на щитах. Имеют общее
синклинорное
строение,
заполнены
мощными
(тысячи
м)
толщами
ультраосновных и основных вулканитов
и
осадками со
слабой
степенью
метаморфизма (зеленокаменная, реже
верхи амфиболитовой фаций). Толща
имеет обычно трёхчленное строение:
1) внизу залегают основные вулканиты
толеитового состава с ультраосновными
высоко магнезиальными лавами ‒
коматиитами; нередки джеспилиты; 2) в
средней части более кислые вулканиты,
вплоть до риолит-дацитов, с прослоями
осадочных пород; 3) верхняя часть –
грубообломочные осадочные породы,
напоминающие молассы. По своей
природе пояса близки, с одной стороны
более поздним геосинклиналям, с другой
рифтовым зонам.

8.

ПЛАТФОРМЫ
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМ
ПЛИТА ‒ отрицательная тектоническая структура, покрытая мощной толщей полого залегающих осадочных горных пород. В
тектонических движениях преобладают опускания. От щитов плиты отделены уступами или флексурами. Пример ‒ Русская
плита Восточно-Европейской платформы.
АНТЕКЛИЗА
‒
положительная
тектоническая структура, пологие крылья
которой формируют сводовые поднятия
(Воронежская,
Белорусская).
В
тектонических движениях преобладают
поднятия.
Чехол
имеет
небольшую
мощность
СИНЕКЛИЗА
‒
отрицательная
тектоническая структура, формирующая
плоские прогибы (Московская).
В
тектонических движениях преобладают
опускания. Фундамент залегает глубоко, а
осадочный чехол имеет большие мощности.
СВОД И ВПАДИНА ‒ более мелкие
участки
поднятия
и
погружения,
выделяемые в пределах антеклиз и
синеклиз.
АВЛАКОГЕН
‒
древний
рифт
на
поверхности фундамента, погребённый под
толщей осадочного чехла платформы.
КРАЕВОЙ (ПЕРЕДОВОЙ) ПРОГИБ ‒
глубокий
прогиб
земной
коры,
возникающий на границе платформ и
складчатых областей в орогенном этапе
развития
геосинклинали.
Заполнен
осадками молассовых формаций: морскими
‒ в нижней части, лагунными ‒ в средней,
континентальными ‒ в верхней.

9.

ПЛАТФОРМЫ
СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМЕННОГО ЧЕХЛА
Чехол платформ отделён от фундамента резко выраженным несогласием и сложен горизонтально или почти горизонтально
залегающими осадочными породами. Тектонические движения здесь редки и имеют вертикальную направленность с
малыми скоростями и амплитудой перемещения. Поэтому складчатость на платформах проявляется очень слабо и только
лишь на её окраинах может проявляться интрузивная деятельность в виде траппового вулканизма. Среди основных
складчатых структур в чехле выделяются: антиклинали, синклинали, моноклинали, валы, флексуры, соляные купола и
диапировые складки (складки протыкания). Среди формаций осадочного чехла выделяются: 1) карбонатная и глаукониткарбонатная; 2) красноцветная обломочная и эвапоритовая; 3) морская обломочная; 4) угленосная, прибрежно-морская и
лагунная; 5) трапповая.
АНТИКЛИНАЛЬ ‒ [κλινω (клино) ‒ наклоняю] ‒ положительная (выпуклая)
складка, сложенная осадочными или эффузивными породами, у которой ядро
(центр складки) слагают более древние породы, а крылья (фланги складки) ‒ более
молодые. Место перегиба слоёв складки называется замком. По очертаниям в
плане различают: линейную антиклиналь, если длина складки значительно
превышает ширину; брахиантиклиналь, если длина несколько больше ширины;
купол, когда длина и ширина её примерно одинаковы.
СИНКЛИНАЛЬ ‒
[κλινω (клино) ‒
наклоняю] ‒ отрицательная (вогнутая)
складка, сложенная осадочными или
иффузивными породами, у которой ядро
(центр складки) слагают более молодые
породы, а крылья (фланги складки) ‒
более древние. Обычно она обращена
замком вниз, а слои на её крыльях
падают навстречу друг другу. По
очертаниям
в
плане
различают:
овальные складки ‒ брахисинклинали
или мульды, округлые складки ‒ чаши.
МОНОКЛИНАЛЬ ‒ структура, в которой слои полого наклонены в одну сторону.
Пример: залегание слоёв горных пород Русской плиты у южного склона
Балтийского кристаллического щита. Здесь их наклон исчисляется в 2-2,5 м на 1
км длины.
ВАЛЫ ‒ цепочки мелких поднятий (плакантиклиналей), развитые над
авлакогенами и разломами фундамента. Длина ‒ десятки и первые сотни км,
площадь до 10000 км2.

10.

ПЛАТФОРМЫ
СТРУКТУРЫ ПЛАТФОРМЕННОГО ЧЕХЛА
Чехол платформ отделён от фундамента резко выраженным несогласием и сложен горизонтально или почти горизонтально
залегающими осадочными породами. Тектонические движения здесь редки и имеют вертикальную направленность с
малыми скоростями и амплитудой перемещения. Поэтому складчатость на платформах проявляется очень слабо и только
лишь на её окраинах может проявляться интрузивная деятельность в виде траппового вулканизма. Среди основных
складчатых структур в чехле выделяются: антиклинали, синклинали, моноклинали, валы, флексуры, соляные купола и
диапировые складки (складки протыкания). Среди формаций осадочного чехла выделяются: 1) карбонатная и глаукониткарбонатная; 2) красноцветная обломочная и эвапоритовая; 3) морская обломочная; 4) угленосная, прибрежно-морская и
лагунная; 5) трапповая.
ФЛЕКСУРА ‒ [flexura ‒ изгиб] ‒ коленчатый изгиб моноклинально залегающих
слоёв, обычно рассматриваемый как складка с одним крылом. На поднятой (или
верхней) части крыла и опущенной (или нижней) части, слои имеют одинаковое или
почти одинаковое, часто горизонтальное залегание. На соединяющей их
смыкающей (средней) части крыла залегание слоёв резко меняется и обычно
становится крутым. Слои на нём часто бывают растянуты и рассечены разрывами.
СОЛЯНОЙ КУПОЛ ‒ куполовидная
округлая или овальная структура,
формирующаяся в крупных впадинах
платформ и краевых прогибов в
результате
проявления
соляной
тектоники.
ДИАПИРОВАЯ СКЛАДКА (складка протыкания) ‒ антиклинальные структуры,
образующиеся в результате выжимания (выдавливания) пластичными породами
снизу вверх окружающие их менее пластичные и более хрупкие толщи. К
высокопластичным породам, способным течь под влиянием внешнего давления или
под действием собственного веса, относятся соли, гипс, ангидрит и насыщенные
водой глины. Распространены на Керченском, Таманском, Апшеронском п-овах, в
Прикарпатье, Прикаспийской и Днепрово-Донецкой впадинах.