Факультет

Студентам

Посетителям

Планетарные (глубинные) разломы Земли

Главнейшие из разломов имеют планетарные масштабы. Они протягиваются на сотни километров, разрывают земную кору и проникают в верхнюю мантию. Эти разломы выделены мной в 1944 г. и названы планетарными. А. В. Пейве позже (1945) назвал такие разломы глубинными.

Разломы, разрывы и разрушения горных пород вообще А. П. Карпинский считал одним из самых главных факторов горообразования (1884, 1919). Сбросовый характер деформаций, по его мнению, является основным в строении центральной и восточной части территории России. Нарисованные им разломы протягиваются от Мангышлака до Ровно. Известные под названием «линий Карпинского», они нашли новое подтверждение в современных исследованиях.

О ведущем значении глубинных разломов в структуре земной коры одним из первых писал У. Хоббс (1911). Позже разломы планетарного масштаба были описаны в различных частях земного шара.

Выяснению закономерностей размещения глубинных разломов земной коры посвящен труд И. И. Чебаненко (1963).

Глубинные разломы своими огромными размерами резко выделяются среди бесчисленного множества разломов, повсеместно расчленяющих земную кору и придающих ей агрегатную структуру. Возникновение, развитие и преобразование их происходило на протяжении всего геологического существования Земли. В современной тектоносфере разломы находятся на разных этапах развития.

Планетарные разломы, особенно активные, всегда отражаются в рельефе и составляют одну из важнейших особенностей планетарной геоморфологии. Выражение разломов в рельефе тектоносферы в некоторой степени зависит от их расположения в консолидированных платформенных областях или в подвижных зонах.

Одна группа разломов представлена на платформах и в большинстве случаев разграничивает структурные районы и области — щиты и впадины. Иногда разломные деформации коры имеют вид тектонических уступов. Это особенно часто наблюдается на окраинах платформ и сочленения их с подвижными зонами. Примером может быть уступ, разделяющий Восточно-Европейскую платформу и Карпатский передовой прогиб. Зоны сочленения поднятий и впадин фундамента платформ — щитов и бассейнов аккумуляции — зачастую скрыты под наносами, прослеживаются достаточно наглядно на общей смене ландшафтов. Таково геоморфологическое выражение, например, глобальных разломов, разделяющих Украинский кристаллический щит и Днепровско-Донецкую впадину.

Особенно значительные планетарные разломы докембрийских платформ создают сбросовые зоны. Грабены в их пределах бывают выполнены водой, образуют озерные страны (озерные ландшафты Балтийского щита, область Великих озер Северной Америки).

Наиболее типичным примером глобальных разломов платформенных областей тектоносферы являются Великие африканские разломы. В зоне их распространения расположены огромные озера. Важную особенность структуры этой части материковой земной коры, деформированной глубинными разломами, представляют вулканы, располагавшиеся в зоне разломов.

Материковые планетарные разломы — это активные деформации, развитие которых продолжается и в современных геологических условиях.

Большое тектоорогеническое значение имеют глубинные разломы, разграничивающие платформы и подвижные зоны. Они всегда отражаются в рельефе и прослеживаются на всех материках. К этим структурам относятся разломы, ограничивающие Восточно-Европейскую платформу, особенно наглядно прослеживающиеся в виде перелома топографической поверхности вдоль ее южного края от Карпат до Кавказа. Зоны сочленения платформ и подвижных областей обычно представляют собой предгорные прогибы. В рельефе они прослеживаются в виде пониженных аккумулятивных равнин. У внутреннего края передовые предгорные прогибы обычно ограничиваются берегом, уступом гор.

К числу краевых глубинных разломов относится Южно-Атласское нарушение, отделяющее Африканскую платформу от Атласских гор. В Северной Америке краевой разлом «линия Логана» отделяет Канадский щит от Аппалачских гор. Древнюю Северо-Американскую платформу от герцинской подвижной зоны Канадского архипелага отделяют глубинные разломы, в пределах которых располагаются узкие проливы Ланкастер, Барроу и Мелвилл, вытянутые в широтном направлении.

Краевые разломы обычно ярко выражены в кристаллическом фундаменте и поэтому относительно легко прослеживаются геофизическими методами. В мощном неплатформенном покрове эти разломы чаще всего выражаются в виде структурных перегибов слоев, обычно ограничивающих передовые прогибы. По этим разломам сочленяются два основных типа структур материковой тектоносферы: платформы и подвижные зоны. К ним подходит определение краевые швы, предложенное Н. С. Шатским.

Вторая группа планетарных разломов характерна для подвижных зон земного шара. Они протягиваются в пределах материковой и океанической земной коры. В материковой земной коре глобальные разломы ограничивают и пересекают подвижные зоны; протягиваются в близком к широтному направлению, составляя характерную особенность средиземноморской геосинклинальной области. Геосинклинальные. разломы обычно секущие, они расчленяют структуры разного возраста и различных структурных этажей. На отдельных участках эти разломы представляют собой краевые швы, которые ограничивают как подвижные зоны, так и главные структурные элементы внутри их. В последнем случае такие структуры могут выделяться как внутригеосинклинальные. Обычно геосинклинальные разломы развиваются параллельно по краевым швам.

Одним из наиболее ярких примеров внутригеосинклинальных разломов можно считать важнейшую структурную линию Тянь-Шаня, выделенную В. А. Николаевым. Этот разлом отделяет северный, каледонский, от срединного, герцинского, Тянь-Шаня. Он четко выступает в рельефе.

С планетарными разломами подвижных, особенно активизированных, областей часто связаны величайшие сдвиги земной коры, определяющие главные черты морфографии крупных частей материков. Такие сдвиги известны в Тянь-Шань-Памирской, Каракорумско-Гиндукушской, Куньлунь-Индостанской зонах.

Примером геосинклинальных глобальных разломов является ров Скалистых гор Северной Америки. По разлому проходит долина протяженностью более 1500 км от верховьев Юкона на севере до верховьев Колумбии на юге. Ров разделяет структурные зоны Кордильер-Невады на западе и Скалистых гор на востоке.

В Альпийской складчатой зоне Европы глубинные разломы широко представлены и хорошо выражены. В Карпатах они отделяют Раховский (Мармарошский) массив от складчатых сооружений. К типу глубинных нарушений относится Магурский надвиг и, по-видимому, все другие региональные аналогичные структуры всей складчатой области Европы. В Закарпатье зона глубинных разломов прослеживается по расположению связанных с нею сооружений Выгорлат-Гутинского вулканического хребта. Глубинные разломы отделяют Восточные Альпы от Западных, Старую Планину (Балканы) от прилегающих субплатформ, а также Альпы от динарид и герцинид. В Малой Азии вдоль всего полуострова проходит большой Анатолийский разлом. Расположение его отмечено цепочкой крупных впадин, выполненных неогеновыми осадками и вытянутых в широтном направлении. В Малой Азии, как и в других частях материков, расчлененных глубинными разрывами, располагаются вулканические очаги.

Глубинные разломы геосинклинальных зон характеризуются повсеместным распространением и большим разнообразием. Они образуют разломные зоны, в которых глубинные разрывы сопровождаются сложной системой сбросов оперения, обусловливают полную деформированность слоев горных пород, придают им блоковую и грубообломочную структуру.

С глубинными разломами геосинклинальных областей, как и на платформах, связана магматическая тектоника. Для них типичны излияния основных и ультраосновных масс, преимущественно базальтов. В частях подвижных зон с особенно мощной сиалической корой глубинные разломы сопровождаются вулканизмом и извержением кислых вулканических масс и интрузиями пород среднего и кислого состава. Примером может быть состав пород вулканических гор Закарпатья, зона расположения малых интрузий на Северном Кавказе или гранитные интрузии в Приморье.

Третья группа планетарных глубинных разломов сосредоточена в областях океанической (сима) земной коры. Эти разломы в большинстве скрыты под водами Мирового океана и прослеживаются обычно при помощи геофизических методов исследования и по строению рельефа океанического дна.

Наиболее заметно проявление разломов этого типа в зоне сочленения материковой и океанической земной коры. Такие разломы прослежены, в частности, вдоль всего побережья Тихого океана. Окраинные глубинные разломы Тихоокеанской области сосредоточены в местах крутого погружения океанской земной коры под материковую. В прилегающей части океанического дна в области глубинных разломов располагаются островные дуги, увенчанные вулканическими конусами, и глубинные рвы на дне океана.

Прибрежная часть Тихоокеанской области представляет собой подвижные складчатые зоны, в структуре которых главную роль играют глубинные разломы. Это хороню выражено на Камчатке и в прилегающих к ней частях Тихого океана, в Калифорнии и др.

На Камчатке зона глубинных разломов проходит в направлении протяжения полуострова. Здесь располагаются грандиозные грабены — синклинали. Главный из грабенов отделяет Срединный хребет от Береговых гор. На значительном протяжении грабена протекает р. Камчатка. Главный разлом сопровождается многочисленными секущими сбросами оперения. Эти структуры простираются преимущественно в северо-западном направлении. Они расчленяют горные сооружения полуострова на отдельные блоки. Все крупнейшие разломы резко выражены в рельефе.

В местах пересечения разломов на Камчатке располагается множество вулканических очагов. Много вулканических сооружений также и на структурно связанных с Камчаткой Курильских островах. Вместе они составляют важное звено в западной части Тихоокеанского кольца глубинных разломов.

В Восточной части Тихоокеанского кольца деформаций важным звеном нарушений, как и на западе, является структура Калифорнии. В береговой зоне здесь проходит огромный разрыв Сан-Андреас. Он протягивается в северо-западном направлении на расстоянии почти 900 км. Глубинный разлом существует с домелового времени, он активен и в современных условиях. Перемещение масс по разлому преобладало в горизонтальном направлении. С начала возникновения разлома смещение составляет 580 км. Калифорнийский глубинный разлом хорошо выражен в рельефе. Деформированная разломом зона охватывает Большую долину и прилегающие к ней Береговые хребты, горы Кламат-Сьерра-Невада и полуостровные хребты.

С запада к рассматриваемой зоне разломов причленяются тихоокеанские разрывы, протягивающиеся почти в широтном направлении. Главнейшие из них образуют зоны Мендосина на севере и Меррей на юге разрыва Сан-Андреас. Эти разрывы — часть системы разломов, ограничивающих бассейн Тихого океана.

Окраинные тихоокеанские разломы, в последние годы прослеженные геофизическими методами исследований, особенно резко выражены вдоль побережий Азии и Америки между широтами 30°. В восточной части Тихого океана зоны глубинных разломов океанической части тектоносферы прослеживаются по очертаниям глубинных впадин и островных дуг. В зоне окраинных разломов здесь резко увеличиваются глубины на небольшом расстоянии от западных берегов Америки. Во всех случаях окраинные глубинные разломы в Тихом океане, как и коровые швы, представляют собой зоны глубокофокусных землетрясений и активного вулканизма.

Большую группу океанских глубинных деформаций земной коры характеризуют рифты. Они сопровождают обычно подводные срединные хребты, с которыми генетически связаны. Наиболее показательны рифты дна Атлантического океана. Наличие их обусловило образование Срединного хребта, сложенного в основном базальтом. Протягиваются эти разломы от Северного Ледовитого океана до Антарктики. В Арктике они прослеживаются вдоль подводного хребта Ломоносова.

К отдельной группе срединных океанических разрывов, по-видимому, относятся линеаменты бассейна Тихого океана. Имеется в виду диагональный скол, протягивающийся с северо-запада на юго-восток, от Японии до северной части Перу, и сопровождающие его разрывы, вызванные движением масс, в основном против осевого вращения.

Глубинные разломы тектоносферы образуют закономерно ориентированные системы, часто накладывающиеся одна на другую в ходе истории геологического развития планеты.

В упрощенной модели разломных структур тектоносферы возможно выделить главные направления деформаций геоида.

Первая система разрывов обусловлена динамическим напряжением: полярное сжатие — экваториальное растяжение. Приспособляющиеся к осям максимального напряжения эллипсоида вращения разрывы этой системы имеют преобладающее северо-западное и северо-восточное простирание. В области максимального экваториального растяжения простирание разломов приближается к широтному.

Роль глубинных разломов системы сжатие—растяжение исключительно велика в структуре тектоносферы и строении планетарного рельефа. Прежде всего эти деформации определяют границы подвижных зон и их взаимоотношение с платформами в пределах материковой земной коры. Структурные и литологические условия платформ и подвижных зон в свою очередь определяют многообразие разрывных деформаций в их пределах. Глубинные разломы сжатия — растяжения отражаются в общем облике Восточного полушария, особенно в очертаниях кристаллических щитов Аравии, Индии, а также в сочленении Восточно-Европейской и Сибирской платформ с Средиземноморской подвижной зоной. В Западном полушарии эти разломы влияют на очертания западных берегов Северной и северо-восточных берегов Южной Америки, с одной стороны, а с другой — на очертания юго-восточного и северо-западного побережий.

Пересечение северо-восточных и северо-западных систем разломов сжатие—растяжение создает крайне подвижные участки тектоносферы. Особенно активные среди них области Индонезии и Вест-Индии, которые очень сходны между собой.

Вторая система глубинных разломов возникает в результате инертности материковых масс и возникновения в них напряжений западного направления. Значение этих напряжений объясняет дрейфовая гипотеза.

Рассматриваемые разломы вследствие причин, которые их вызывают, имеют простирание, близкое к меридиональному. Оно выдерживается в кристаллических массах материков. Примером меридиональных деформаций являются Великие Африканские разломы, активные и в настоящее время.

К меридиональным и субмеридиональным глубинным деформациям можно отнести также Криворожскую зону разломов на Восточно-Европейской платформе, Уральские разрывы, систему разрывов моря Баффина и др.

В пределах океанической земной коры разрывы описываемого типа особенно многочисленны в западной части Тихого океана. Это, по-видимому, все глубокие впадины и разрывы, сопровождающие островные дуги. В пределах океанической коры простирание таких деформаций, хотя и выдерживается в субмеридиональном направлении, в большинстве случаев приобретает дугообразное очертание. Преобладает ориентировка выпуклости дуг на запад и в сторону экватора.

Дж. Д. Муди и М. Дж. Хилл (1960) выделяют восемь направлений глубинных разломов, которые они рассматривают как результаты действия меридионального сжатия, направленного с севера на юг. Однако, учитывая многие причины возникновения разломов и разнообразие направлений простирания этих деформаций, нельзя считать простирание главным их признаком.

Классификация планетарных разломов и существующие по этому вопросу взгляды рассмотрены раньше (Бондарчук, 1970).

Глубинные разломы тектоносферы развивались сопряженно. Естественно, что в пределах различных структур областей тектонические особенности этих деформаций несколько различны. Общепланетарные черты сохраняют лишь коровые швы, разграничивающие океанический и платформенный типы земной коры, и краевые швы, разграничивающие платформы и подвижные зоны материков.

Разломы разновозрастны. Современный тектоноструктурный план земной коры создан в фазу альпийского горообразования. В его очертаниях также велика роль структур унаследованных, более древнего заложения. К ним прежде всего относятся глубинные разломы платформ и субплатформ (например, Великие Африканские разломы, разломные структуры Казахстана и др.).

Еще более древними являются глубинные разломы в пределах океанической коры. Окраинные разрывы и срединные разломы развиваются с докембрия: весьма древние, послекембрийские, коровые швы. Однако анализ геолого-исторического развития тектоносферы показывает, что этот вопрос нуждается еще в дальнейшем изучении.

Наличие активных глубинных разломов тектоносферы служит убедительным доказательством продолжающегося процесса тектоорогении земной коры. В непрерывном движении масс тектоносферы глубинные разломы — это наиболее доступные пути их миграции. По зонам глубинных разломов можно проследить многообразие направлений, изменчивость амплитуд и соподчиненность форм движения минерального вещества и перемещение геологических тел. В этом плане принципиальное значение имеет ряд положений.

1. Наличие глубинных разрывов активизирует субтектоническую вертикальную миграцию масс с глубин в поверхностные части земной коры и облегчает теплообмен. Главнейшей формой проявления этого геологического и геохимического процесса считается вулканизм. Ювенильные массы часто поднимаются из глубин в десятки километров из недр верхней мантии. Роль этих продуктов в формировании земной коры уже рассмотрена.

2. Геологические тела, расчленяемые разломами, — слои, структуры, масивы и др. — всегда перемещены по отношению к своему исходному положению. Это выражено в образовании разрывных структур, главным образом сбросов — взбросов и сдвигов — надвигов. Ведущими при этом, как наблюдается в большинстве зон разломов, являются вертикальные движения с их важнейшим результатом — созданием горного рельефа. В некоторых местах Крымо-Карпатской зоны амплитуда сбросов равна 20—25 км.

3. Вертикальные движения блоков тектоносферы всегда сопряжены с горизонтальным смещением их. Тектоорогенетическое значение вертикальных и горизонтальных движений одинаково велико. Горизонтальные перемещения более значительны там, где велики колебания рельефа верхней мантии. Можно предполагать, что абсолютная величина горизонтальных перемещений контролируется амплитудой вертикальных движений и достигает десятков километров.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: