книги из ГПНТБ / Паталаха, Е. И. Пересекающаяся складчатость (геометрический анализ)

В практике геологических иссле­ дований широко бытует представ­ ление о линейном характере склад­ чатости геосинклинальных толщ. Это представление, бесспорно спра­ ведливое в качестве первого приб­ лижения к истине, нуждается в серь­ езных коррективах, как только речь заходит о конкретном строении складчатых зон, большей частью оказывающихся при ближайшем рассмотрении сложно дислоцирован­ ными. Известная фетишизация и абсолютизация указанного просто­ го и в общем верного представления, как показывает практика геологи­ ческих исследований, приводила и приводит нередко к целому ряду недоразумений, например, к бес­ плодному поиску «господствующих» простираний пород; к систематиче­ ской перестройке разными исследо­ вателями карт одной и той же, под­ час весьма ограниченной площади; к искусственному объяснению вся­ кого рода уклонений элементов структуры от мнимой «линейности» путем привлечения несуществующих разломов и разрывов, резких фаци­ ально-вещественных смен пород; по­ перечных, диагональных по отноше­ нию к складкам и иных кливажей, сланцеватостей, зон скольжения и т. д., что приводит в конце концов к неправильному пониманию склад­

ВВЕДЕНИЕ

чато-разрывной структуры и может повлечь за собой неверную оценку месторождений полезных ископае­ мых (такие случаи, к сожалению, известны).

Впервые пересекающаяся склад­ чатость была установлена, по всей вероятности, в 1913 г. на террито­ рии Шотландского нагорья [12]. С тех пор долгие годы изучение ее концентрировалось преимуществен­ но в указанном районе, где и были получены наиболее интересные дан­ ные, отчасти обобщенные в сводках [13, 15]. Однако проблема в целом не была систематически проанализирована и обсуждена.

В настоящее время в отечествен­ ной II зарубежной литературе на­ копилось немало описаний конкрет­ ных примеров проявлений пересе­ кающейся складчатости в различных районах (Кассии, 1934, 1941, 1951;

Хайн 1949; Каждан, 1955; Гаври­ ков, 1960; Сатпаев, 1961; Нарвайт, 1964; Горлов, 1964, 1967; Климин, 1966; Олли, 1966; Андерсон, 1968;

Азизбеков, 1968; Гладков, 1968; Наяр, 1968; Вахрушев, 1969; Кузне­ цов, 1969; Шульдннер 1969; Абду­ лин, 1973; Henderson. 1936; Schmideg, 1937; Turner, 1940; Ramsay, 1958, 1962; Worl, 1963; Fyson, 1964; AndritzKV, 1967; Julivert, 1967; Ro­ berts, 1967; Beavis, 1968; Bodechel,

1968; Debat, 1968; Chakrabarti, 1968; Smith, 1968; Glas, 1969 и многие другие).

Судя по имеющимся данным, пе­ ресекающаяся складчатость разви­ та значительно шире, чем принято думать. При этом в природе встре­ чаются самые разнообразные слу­ чаи наложенных складок, как по относительному масштабу п геомет­ рии, так и по взаимной ориентиров­ ке осей. Таким образом, процесс повторного смятия в складки слоев,

самых различных сочетаниях мас­ штабов и геометрии накладываю­ щихся «складчатых волн».

Принимая за основу морфологи­ ческую классификацию складок В. В. Белоусова [1], легко показать, что пересекающаяся складчатость может быть голоморфной, идиоморфной и промежуточной.

Для пересекающейся складча­ тости пдиоморфного типа характер­ на простая в принципе морфология, хотя вопрос об относительном воз­ расте дислокаций различной ориен­

тировки, как правило, остается трудно разрешимым, ввиду «све­ жего», неметаморфнзоваиного обли­ ка пород, отсутствия в них кливажа, сланцеватости и прочих структур течения.

Наибольшие трудности представ­ ляет расшифровка голоморфной пе­ ресекающейся складчатости, отве­ чающей двум геотектоническим (ге­

смятия и глубинной, которые харак­ теризуются, как правило, значи­ тельной сжатостью складок (харак­ терны изоклинали), резко выражен­ ным кливажем течения осевой плоскости либо послойной кристал­ лизационной сланцеватостью, нали­ чием линейности течения, будинажа и прочими признаками, выделенны­ ми одним из авторов [2] под наз­ ванием дипамометаморфического структурного парагенезиса. Такая складчатость многими геологами [7 и др.] считается типично геоспнклиналыюй.

Складчатость общего смятия раз­ вивается в осадочном (осадочновулканогенном) чехле геосппкли-

нальных зои, представленном в той или иной мере рассланцованными, но сравнительно слабо метаморфнзованньши слоисто-гетерогенными отложениями, чаще всего последне­ го геотектонического цикла. Уровень метаморфизма толщ, как правило, не превосходит фации зеленых слан­ цев. Глубинная складчатость — это складчатость кристаллического фун­ дамента (основания) геосинклина­ лей, созданного в предшествующие циклы и более или менее глубоко переработанного процессами мета­ морфизма и гранитизации в после­ дующем. Уровень регионального ме­ таморфизма достигает амфиболи­ товой и гранулитовой фаций. Широко проявлены мигматиты и анатектические граниты.

Пересекающаяся складчатость весьма характерна для срединных массивов, где она может служить прямым показателем их активиза­ ции последующими тектоническими

фундаменте (глубинная). Таким об­ разом, принятое подразделение го­ ломорфной пересекающейся склад­ чатости на две группы (общего

смятия и глубинной) хорошо отра­ жает наиболее общие геотектони­ ческие (и вместе с тем физические) условия образования этой складча­ тости как в пространстве, так и во времени. Пересекающаяся складча­ тость устанавливается как в альпий­ ских, герцыыских, каледонских, бай­ кальских, так и в более древних геосинклинальных складчатых зонах. Поэтому в принципе можно было бы классифицировать ее по возрасту геосинклиналей (каледонская, герцинская и т. д.). Однако ввиду сла­ бой изученности вопроса такая клас­ сификация пока трудно осущест­ вима.

Пересекающаяся складчатость об­ разуется вследствие пространствен­ ного совмещения разноплановых линейно - складкообразовательных движений и может быть связана: 1) с непосредственной интерферен­ цией складчатых волн на одном и том же стратиграфическом уровне, в одном и том же структурном эта­ же; 2) с проявлением линейно-склад­ кообразовательных движений раз­ личного плана в разных структур­ ных этажах, принадлежащих, как правило, различным тектоническим циклам (рис. 1); 3) с проявлением линейно - складообразовательных движений различного плана в по­

родах одного и того же структурно­ го яруса, так что складки одного простирания в плане на коротких расстояниях переходят (плавно либо

складчатость в структурно-морфоло­ гическом отношении может быть подразделена на три типа: 1) интер­ ференционная; 2) перекрестная *; 3) лпнейно-мозанчная, или импли­ кационная, по Л. И. Суворову. Пе­ рекрестный и линейно-мозаичный типы пересекающейся складчатости для своей расшифровки в принципе сравнительно просты, так как ис­ ходные лпнейио-складчатые движе­ ния в них запечатлелись в чистом виде в форме обыкновенных линей­ ных складок. Линейно-мозаичная складчатость к тому же чаще всего не является голоморфной.

* Термин Н. Г. К.ассина.

Предметом нашего рассмотрения явится интерференционный тип го­

чатости, в морфологии которой сум­ мируются исходные лпнейно-склад- коообразовательиые движения раз­ личного плана, почти не сохраняю­ щиеся в чистом виде. Такие склад­ ки представляют собой не что иное как деформированные, плп «складча­ тые складки» (folded folds).

Предлагаемая работа печатается в сокращенном варианте. Изъято рассмотрение весьма сложных слу­ чаев наложения трех и более склад­ чатостей различных простираний. По существу изъят список литера­ туры (около 500 наименований), а также сокращено число геологичес­ ких примеров.

Пользуясь случаем, авторы счи­ тают своим приятным долгом выра­

дение и цепные критические заме­ чания.

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ

ИМЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ

Воснове рассматриваемой проб­ лемы пересекающейся складчатости лежит вопрос о причинах образова­ ния этой складчатости как в смысле общих геотектонических условий возникновения ее, так и конкретно­ го механизма этого явления. В на­ стоящее время представляется оче­ видным, что независимо от того, какой из существующих геотекто­ нических концепций придержи­ ваться, в основе механизма образо­ вания голоморфной складчатости (исключая, разумеется, многие гра­ нито-гнейсовые купола кристалли­ ческих толщ) в конечном итоге ле­ жат разломы (частью глубинные) фундамента, проникающие в чехол

инарезающие в фундаменте и чехле узкие блоки, смятие которых у кра­ ев, прилегающих к разломам, по­ рождает складчатость [5].

Это хорошо видно б западном крыле Эбетннского антиклинория (рис. 3). Рассматриваемое крыло сложено слабо метаморфизованной вулканогенно-осадочной толщей кем­ брия и ордовика. Антиклииорий в целом имеет меридиональное, ураль­ ское простирание, подчеркнутое почти вертикальным региональным

кливажем течения осевой плоскости. Моноклинальное падение пород к западу (под углом 40—60°) ослож­ нено множеством мелких складок общего северо-западного простира­ ния (аз. 340°), отчего контакты по­ род имеют фестончатую конфигура­ цию. Эти складки открытые в попе­ речном сечении имеют размеры в V десятки, реже — сотни метров. Осе­ вые плоскости подчеркнуты клива­ жем течения, который заметно де­ формирует и осложняет в деталях более ранний меридиональный кли­ важ, что свидетельствует о более позднем возрасте дополнительной складчатости северо-западного про­ стирания. Обращает на себя внима­ ние множество отчетливо выражен­ ных разрывов, подчеркивающих северо-западное простирание этих складок. Разрывы крутопадающие, близкие к вертикальным, сопровож­ даются заметными (десятки метров в плане) смещениями пород и, су­ дя по тектоническому строению ан­ тиклинория, проникают в кемброордовикские каледонские толщи из неглубоко залегающего байкальско­ го фундамента, структурный план которого они отражают. Указанные разрывы, обычно рассматриваемые лишь как осложнения складчатых структур, по нашему мнению, послу-