357_p1847_B3_9360

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО «ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИ-

ТЕТ» Геологический факультет

Г. Я. Абрамович, В. А. Беляев

ГЕОТЕКТОНИКА

Лабораторный практикум

1

УДК 551.24(03) ББК 26.3

А16

Печатается по разрешению ученого совета геологического факультета Иркутского государственного университета

Научный редактор: действительный член РАН, д-р. геол.-минерал. наук, проф. М. И. Кузьмин (Институт геохимии СО РАН)

Рецензенты:

д-р геол.-минерал. наук, проф. В. П. Исаев; д-р геол.-минерал. наук, проф. М. И. Грудинин

Абрамович Г. Я.

А16 Геотектоника : лабораторный практикум / Г. Я. Абрамович, В. А. Беляев. – Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2010. – 49 с. + 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

ISBN 978-5-9624-0440-0

Практикум охватывает наиболее важные разделы дисциплины «Геотектоника» и состоит из двух частей. Первая часть «Методика выполнения лабораторных работ» касается теоретического обоснования и методики выполнения семи лабораторных работ.

Во второй части практикума «Графические приложения» в электронной форме (на диске CD-ROM) помещены карты и схемы для выполнения лабораторных работ.

Предназначено для бакалавров – направление 020300 – «Геология и специальностей 020300.62 – «Геохимия», 020305.65 – «Геология и геохимия горючих полезных ископаемых», 130304 – «Геология нефти и газа», 130300 – «Прикладная геология», 130301 – «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», а также для самостоятельной работы студентов «дистанционным методом».

Библиогр. 26 назв. СD-ROM (Прил. 5)

УДК 551.24(03) ББК 26.3

2

СОДЕРЖАНИЕ

Часть 1. Методика выполнения лабораторных работ

Часть 2. Графические приложения (CD-ROM)

Приложение 1. Тектонические схемы континентов (по Хаину, 2001)

Рис. 1.1. Тектоническая схема Северной Америки Рис. 1.2 Тектоническая схема Южной Америки Рис. 1.3. Тектоническая схема Евразии, Европа Рис. 1.4. Тектоническая схема Евразии, Азия Рис. 1.5. Тектоническая схема Евразии, Индостан

3

Рис. 1.6. Тектоническая схема Африки Рис. 1.7. Тектоническая схема Австралии Рис. 1.8. Тектоническая схема Антарктиды

Рис. 1.9. Контурная карта Северной Америки Рис. 1.10. Контурная карта Южной Америки Рис. 1.11. Контурная карта Евразии, Европа Рис. 1.12. Контурная карта Евразии, Азия Рис. 1.13. Контурная карта Евразии, Индостан Рис. 1.14. Контурная карта Африки Рис. 1.15. Контурная карта Австралии Рис. 1.16. Контурная карта Антарктиды

Условные обозначения к тектоническим схемам континентов

Приложение 2. Тектонические схемы океанов (по Хаину, 2001) Рис. 2.1. Тектоническая схема Атлантического океана Рис. 2.2. Тектоническая схема Северного Ледовитого океана Рис. 2.3. Тектоническая схема Индийского океана Рис. 2.4. Тектоническая схема Тихого океана

Условные обозначения к тектоническим схемам океанов

Приложение 3. Литосферные плиты Земли Рис. 3.1. Литосферные плиты Земли (по Аплонову, 2001)

Рис. 3.2. Контурная карта современных литосферных плит (по Хаину, 2001)

Условные обозначения к литосферным плитам Земли

Приложение 4. Тектоническая карта юга Восточной Сибири масштаба 1:1 500 000 / А. П. Таскин [и др.] ; ред. Г. Л. Митрофанов (Иркутск : ВостСибНИИГГиМС, 1988)

Рис. 4.1. Тектоническая карта, лист 1 Рис. 4.2. Тектоническая карта, лист 2 Рис. 4.3. Тектоническая карта, лист 3 Рис. 4.4. Тектоническая карта, лист 4

Рис. 4.5. Условные обозначения. Тектонические комплексы Рис. 4.6. Условные обозначения. Структурно-формационные

комплексы юга Восточной Сибири Рис. 4.7. Условные обозначения. Формации, дислокационные

элементы

4

Рис. 4.8. Схема расположения структурно-формационных зон юга Восточной Сибири

Список формаций структурно-формационных зон юга Восточной Сибири

Таблица 1. Структурно-вещественные комплексы и тектонические режимы их формирования по заданной структурноформационной зоне Тектонической карты юга Восточной Сибири (1988)

Приложение 5. Геодинамическая карта СССР и прилегающих акваторий масштаба 1:2 500 000 / авт.-сост.: А. В. Артемов [и др.] ; ред. : Л. П. Зоненшайн, Н. В. Межеловский, Л. М. Натапов / редкол.: А. В. Артемов [и др.] ; ГКП ПГО «Центргеология» (М. : Картфабрика ВСЕГЕИ, 1988)

Рис. 5.1. Геодинамическая карта, лист 1 Рис. 5.2. Геодинамическая карта, лист 2 Рис. 5.3. Геодинамическая карта, лист 3 Рис. 5.4. Геодинамическая карта, лист 4 Рис. 5.5. Геодинамическая карта, лист 5 Рис. 5.6. Геодинамическая карта, лист 6 Рис. 5.7. Геодинамическая карта, лист 7 Рис. 5.8. Геодинамическая карта, лист 8 Рис. 5.9. Геодинамическая карта, лист 9 Рис. 5.10. Геодинамическая карта, лист 10 Рис. 5.11. Геодинамическая карта, лист 11 Рис. 5.12. Геодинамическая карта, лист 12 Рис. 5.13. Геодинамическая карта, лист 13 Рис. 5.14. Геодинамическая карта, лист 14 Рис. 5.15. Геодинамическая карта, лист 15 Рис. 5.16. Геодинамическая карта, лист 16

Таблица 2. Геодинамические обстановки формирования структурно-вещественных комплексов по заданному фрагменту Геодинамической карты СССР и сопредельных акваторий (1988)

5

Предисловие

Лабораторный практикум составлен в соответствии с методическими указаниями, предусмотренными по дисциплине «Геотектоника» Государственным образовательным стандартом. При этом учтены традиции преподавания курса «Геотектоника» на кафедре динамической геологии Иркутского государственного университета. Основное внимание уделено современным представлениям о геодинамических процессах, основанных на принципах мобилизма – тектонике литосферных плит и тектонике плюмов. При этом особое внимание уделено возможности практического освоения студентами главных положений дисциплины «Геотектоника», позволяющих им в дальнейшем вести научноисследовательскую деятельность и работу на производстве на современном научном уровне.

Практикум состоит из двух частей. Первая часть «Методика выполнения лабораторных работ» касается теоретического обоснования и методики выполнения семи лабораторных работ. Во второй части «Графические приложения» в электронной форме (CD-ROM) помещены необходимые для выполнения каждой лабораторной работы в цветном виде графические приложения, в том числе схемы тектонического районирования материков и океанов тектонические и геодинамические карты. Всё это позволяет использовать лабораторный практикум как в аудиторных условиях, так и для самостоятельной работы студентов «дистанционным методом».

Практикум включает семь лабораторных работ: «Тектоническое районирование континентов»; «Тектоническое районирование океанов»; «Литосферные плиты Земли»; «Принципы составления тектонических карт отдельных регионов с позиций существовавшего ранее «учения о геосинклиналях»; «Составление разделов геологического отчета: «Тектоника» и «История геологического развития» по одной из структурно-формационных зон Тектонической карты юга Восточной Сибири [21] с позиций «учения о геосинклиналях»; «Принципы составления геодинами-

6

ческих карт с позиций мобилизма – тектоники литосферных плит и мантийных плюмов», «Составление разделов геологического отчета «Тектоника» и «История геологического развития» по части территории Геодинамической карты СССР и прилегающих акваторий масштаба 1:2 500 000» [6] с позиций тектоники литосферных плит и тектоники мантийных плюмов.

Для выполнения каждой работы составлен детальный план, в котором указаны: цель работы, её конкретное задание, исходные материалы (карты геологического содержания, учебники, учебно-методические пособия), необходимые для выполнения работы и написания к ней объяснительной записки. Приводится «теоретическая часть» – краткое описание существующих теоретических положений по рассматриваемой теме и принятая терминология. Даются методические указания по работе с картографическими материалами. Указывается, как пишутся разделы геологического отчета «Тектоника» и «История геологического развития» с позиций существовавшего ранее «учения о геосинклиналях», а также на основе современных представлений тектоники литосферных плит и мантийных плюмов.

По каждой лабораторной работе приводится список литературы – научные публикации, учебники, учебно-методические пособия, в которых изложены теоретические положения, касающиеся темы выполняемой работы. Предусмотрен контроль выполнения каждой лабораторной работы в форме зачета и ответов на контрольные вопросы.

7

Часть 1 Методика выполнения лабораторных работ

Лабораторная работа 1

Тектоническое районирование континентов

Цель работы: ознакомление с принципами тектонического районирования континентов Земли.

Задание: составить схему тектонического районирования отдельных материков.

Исходные материалы:

тектонические схемы континентов, контурные карты кон-

тинентов (см. ч. 2, CD-ROM, прил. 1);

научные публикации, учебники, учебно-методические по-

собия [3, 5, 12, 15–19, 23–25]1;

лекции по дисциплине «Геотектоника».

Объем работы 2 часа.

Теоретическая часть

Основными структурными элементами земной коры являются континенты и океаны. Континенты занимают 29 % земной поверхности. К ним относятся не только области суши, но и значительные по площади участки континентальной земной коры, находящиеся ниже уровня океана – области шельфа и континентального склона. Современные континенты образуют две группы – северную Лавразийскую (Сев. Америка и Евразия) и южную Гондвандскую (Юж. Америка, Африка, Австралия и Антарктида).

Крупнейшими структурными элементами континентов являются платформы, покровно-складчатые пояса (орогены) и кон-

1 См. № по библиографическому списку.

8

тинентальные рифты. Выделяются также зоны повторной орогении (дейтероорогенеза).

Платформы – это области относительно спокойного тектонического развития. В их составе присутствуют два основных структурных этажа.

Нижний структурный этаж – фундамент – слагают метаморфизованные осадочные и вулканические образования, смятые в складки и прорванные интрузиями. Представляется, что некогда это были горно-складчатые области, претерпевшие денудацию и относительное выравнивание рельефа.

Верхний структурный этаж – чехол – представляет собой полого залегающие осадки, осложненные лишь синеклизами (крупные пологие прогибы), антеклизами (крупные пологие поднятия)

ивалами (пологие линейные поднятия большой протяженности).

Восновании платформенного чехла часто присутствуют авлакогены – весьма протяженные прогибы, ограниченные разломами, заполненные осадками и в меньшей степени породами вулканического происхождения весьма большой общей мощности (до 10– 12 км). С современных позиций происхождение авлакогенов объясняется процессами континентального рифтогенеза.

Вкороткие промежутки времени в связи с активизацией (дейтероорогенезом), в чехле платформ возникают разломы, проявляются вулканические тела и пластовые интрузии основного состава (трапповая формация), расслоенные интрузии ультраосновных и основных пород, а также кимберлитов и ультраосновных щелочных пород с карбонатитами, формируются впадины.

Взависимости от времени стабилизации фундамента платформы подразделяются на древние и молодые. К древним относятся платформы с докембрийским возрастом фундамента. В англоязычной литературе они называются кратонами. Возраст фундамента древних платформ большей части континентов ранне– среднепротерозойский и только Южной Америки и Африки – верхнепротерозойский (рифейский). В пределах древних платформ выделяются плиты – крупные площади, где фундамент перекрыт чехлом, и щиты – структуры, в пределах которых древний фундамент выступает на поверхность.

Складчатые пояса – орогены. Орогенами называют складчатые или складчато-надвиговые пояса – области, обладающие, в

9

противоположность платформам, весьма высокой подвижностью, значительной блоковой расчлененностью, отличающиеся большой мощностью отложений, активным магматизмом и метаморфизмом. Они формируются в относительно кратковременные эпохи проявления тектонических процессов, отмеченных интенсивным складкообразованием, формированием разнообразных по морфологии разломов (в том числе надвигов), перерывами в отложении осадков и угловыми (структурными) несогласиями стратифицируемых толщ. Показателем завершения времени формирования орогенических поясов служит массовое внедрение интрузий гранитоидов и формирование значительных по протяженности горно-складчатых сооружений.

Ранее до 60-х годов XX века в период господства учения о геосинклиналях считалось, что формирование складчатых (орогенических) поясов связано с развитием геосинклиналей – бассейнов фиксированного положения в пределах земной коры континентального (энсиалического) типа и Земли в целом, возникающих на месте глубинных разломов. Как представлялось, на ранних этапах геосинклинали испытывали погружение, сопровождающееся формированием в морских условиях мощных осадочных толщ и излиянием базальтов. В поздние этапы погружение сменялось поднятиями, что сопровождалось складчатонадвиговыми дислокациями и магматизмом преимущественно гранитоидного состава. На месте геосинклинальных прогибов формировались горно-складчатые сооружения – орогенические пояса.

Иной подход к пониманию происхождения складчатых (орогенических) поясов существует в настоящее время, находящий объяснение с позиций теории тектоники литосферных плит. В качестве первопричины образования орогенических поясов рассматриваются латеральные перемещения литосферных плит. Орогенические пояса возникают на месте океанического бассейна и(или) на его окраине в результате аккреции террейнов к континенту (кратону) либо к островам, отделенным от континента окраинными морями, а завершение их развития связано с коллизией – столкновением литосферных плит. С новых позиций различают орогены межконтинентальные коллизионные, образовавшиеся при коллизии континентальных плит (например, Среднеземно-

10