Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
13.5. Осадочные формации плитного чехла и эволюция структурного плана платформ
Осадочные формации платформ в целом отличаются от формаций подвижных поясов отсутствием или во всяком случае слабым развитием, с одной стороны, глубоководных и, с другой стороны, грубообломочных континентальных осадков. Лишь скорее в виде исключения на плитах встречаются черносланцевые толщи типа верхнедевонского доманика Русской и Тимано-Печорской плит, сибирского верхнекембрийского "доманика", верхнеюрской баженовской свиты Западной Сибири, черных сланцев среднего палеозоя плиты Мидконтинента Северной Америки. Все эти образования возникли в условиях некомпенсированного прогибания при глубине моря в несколько сотен метров, в то время как глубина появления типичных осадков платформенного чехла обычно не превышала 50 м и лишь местами достигала 100 м. Поскольку платформенное осадконакопление протекало в континентальных или очень мелководных условиях, на него существенное влияние оказывала климатическая обстановка. Вследствие этого характер отложений, слагающих крупные формационные ряды отдельных этапов (циклов) развития плитного чехла, заметно различаются, и эти ряды приходится рассматривать раздельно (рис. 13.7). Однако формации, занимающие одинаковое положение в этих рядах, имеют достаточно много общего и характеризуют одни и те же фазы тектонического развития.
Рис. 13.7. Формационные ряды Восточно-Европейской, Сибирской и Северо-Американской платформ, по В.Е. Хаину (1964):
1-8 - формации: 1 - континентальная (а - нижняя, б - верхняя); 2 - лагунная красноцветная; 3 - морская терригенная (а - трансгрессивная, б - регрессивная); 4 - известняковая; 5 - гипсово-доломитовая; 6 - угленосная; 7 - соленосная; 8 - трапповая; 9 - глауконит в морской терригенной формации; 10 - перерыв в отложении осадков
В основании формационных рядов чехла обычно залегают континентальные обломочные формации: серо-, красно- или пестроцветные бескарбонатные, с каолиновым цементом - продуктом размыва коры выветривания, иногда с лимническими углями в условиях гумидного климата (красная окраска характерна для тропических условий, серая - для умеренных), а также красноцветные с карбонатным цементом, нередко гипсоносные - в аридном климате. С началом морокой трансгрессии на смену континентальным формациям сначала приходят паралические или лагунные: соответственно сероцветная паралическая угленосная в гумидном и гипсосоленосная эвапоритовая - в аридном климате. Как отмечалось выше, особенно мощные эвапориты, нередко включающие не только каменную, но и калийные соли, накапливаются в авлакогенах, например в Днепровоко-Донецком, и в глубоких синеклизах типа Прикаспийской или Среднеевропейской. По мере дальнейшего развития трансгрессии эти формации перекрываются трансгрессивными терригенными формациями - в гумидном климате кварцево-песчаной с глауконитом и фосфоритами, а в аридном - пестроцветной песчано-глинистой, иногда с гипсом.
В фазу максимальной трансгрессии (инундации, т.е. затопления, по С.Н. Бубнову), когда внутренние источники сноса - щиты, массивы, вершины антеклиз - перекрываются морем, преобладание получают карбонатные формации - гумидные мергельно-известняковые (в мелу и палеогене формация писчего мела и мелоподобных мергелей) и аридные - преимущественно доломитовые. В отдельных более глубоких впадинах и, в частности, в авлакогенах в условиях дефицита материала отлагаются темные, обогащенные органическим веществом минерально-сланцевые толщи "доманикового" типа; зоны их накопления нередко окаймляются рифовыми постройками авандельтового происхождения (рис. 13.8). Трансгрессия в конце концов сменяется регрессией и начинается обратная последовательность формаций, завершающаяся снова континентальными, в холодном климате покровно-ледниковыми (квартер Северного полушария, неоген - квартер Южного) формациями. Последние могут находиться и в основании ряда, например в верхах карбона - низах перми южных, гондванских платформ. Во внеледниковых областях ледниковая формация замещается лёссовой.
Рис. 13.8. Взаимоотношение фаций в девонских и каменноугольных отложениях Камско-Кинельской системы прогибов (Волго-Уральская область Восточно-Европейской платформы), по M.Ф. Мирчинку, Р.О. Хачатряну и др., упрощено:
1 - известняки; 2 - глинистые известняки; 3 - доломиты; 4 - битуминозные глинисто-кремнистые известняки и сланцы; 5 - рифогенные известняки и доломиты; 6 - глины и аргиллиты; 7 - песчаники; 8 - угли и углистые сланцы; 9 - гранитогнейсы
Рис. 13.9. Перераспределение и переориентировка прогибов Восточно Европейской платформы от байкальского этапа (I) к каледонскому (II), герцинскому (III) и альпийскому (IV). По Н.С. Иголкиной и др. (1970), с изменениями:
1 - поднятия; 2 - слабые погружения (мощности отложений до 500 м); 3 - интенсивные погружения (более 500 м); 4 - авлакогены; 5 - фронт каледонских надвигов Скандинавии
На протяжении плитной стадии, которая на древних платформах длилась 500-600 млн лет, их структурный план претерпевал неоднократные изменения. Эти изменения были приурочены в основном к границам циклов и подчинялись закономерности, впервые установленной для Русской плиты А.П. Карпинским и оказавшейся справедливой для всех других платформ. Согласно этому "правилу Карпинского", наибольшее погружение на каждом тектоническом этапе испытывает полоса, расположенная вблизи наиболее активного в данную эпоху (особенно пережившего орогенез) подвижного пояса и параллельная ему. Так, на Русской плите (рис. 13.9) в каледонском цикле основное погружение испытала ее северо-западная часть, тяготеющая к Скандинавским каледонидам; в это погружение был втянут и Балтийский щит. На герцинском этапе в интенсивные опускания была втянута восточная половина платформы, примыкающая к Уральскому подвижному поясу, а на юге в полосе, параллельной Средиземноморскому поясу, возник Припятско-Днепровско-Донецкий авлакоген. В альпийском цикле в погружения была вовлечена вся южная часть платформы, вместе с молодой Скифской плитой, тяготеющая к тому же Средиземноморскому поясу, в то время как ее остальная часть постепенно втягивалась в поднятие.
