Факультет

Студентам

Посетителям

Некоторые общие закономерности размещения древних вулканов

Рассматривая пространственное размещение древних вулканов, следует учитывать известные данные о распределении современных вулканов, приуроченных, с одной стороны, к глобальным структурам, с другой — к конкретной геологической обстановке, в рамках которой проявляется вулканическая деятельность в тех или иных участках земной коры.

Необходимо ясно представлять, что в глобальном плане четко выражено закономерное расположение действующих вулканов внутри молодых кайнозойских горных поясов — Тихоокеанского и Альпийско-Индонезийского, по простиранию сменяющихся системами островных гряд (дуг). Действующие вулканы встречаются, кроме того, на континентальных сводах и срединно-океанических поднятиях, сопровождаемых рифтовыми впадинами, а также в зонах крупных разломов, рассекающих океаническое дно. Этим, конечно, не исчерпываются все закономерности размещения современных вулканов. Известно, в частности, сосредоточение действующих вулканов во внутренней части островных дуг, их общая связь в подобных грядах, а также в складчатых системах Кордильер Северной и Южной Америки, с зонами сейсмодислокаций, уходящими на сотни километров в глубь Земли и выходящими в глубоководные впадины, сопровождающие вулканические гирлянды и т. д.

От общих представлений о современном размещении действующих вулканов можно, по-видимому, найти пути к интерпретации данных о распределении вулканов наземном шаре в прошлые геологические эпохи. Однако возникает вопрос, как провести подобное сравнение? Должно ли выяснять физико-географическую обстановку, в которой происходила вулканическая деятельность в прошлом, или решать только задачу выяснения структурных условий, способствующих образованию древних вулканов? Оба пути, по-видимому, правомерны, и следует остановиться на характеристике каждого из них, тем более что они дополняют друг друга.

Когда речь идет о физико-географической обстановке, то обычно ограничивают ее оценку определением общих условий развития вулканической активности и выяснением вопроса: являлись ли эти условия подводными или наземными, морскими или континентальными? Между тем в данном случае необходимо провести параллели в более узком плане, т. е. не только определить, являются ли древние вулканы подводными или наземным^, но еще и установить, к каким элементам древнего рельефа они тяготеют и какие черты геоморфологии характерны для той области, в которой эти вулканы размещаются. Хотя подобного рода исследования сравнительно слабо развиты и находятся преимущественно в сфере обычных палеогеографических, а не специализированных палеовулканологических исследований, тем не менее известные материалы по данному вопросу свидетельствуют о размещении во многих случаях древних вулканов на островных грядах (дугах). В работе А. А. Предтеченского приведены, например, данные, наглядно устанавливающие расположение древних вулканов на островных грядах в докембрии и кембрии на территории Восточного Саяна. Представления о связях древних вулканов с островными дугами весьма популярны, так как на основании сравнения современных островных дуг с древними их гомологами обычно устанавливаются параллели таких зон с определенными геологическими структурами — эвгеосинклиналями.

Известна также приуроченность древних вулканов и к другим физико-географическим обстановкам. Например, они широко распространены на древних низменных или высокогорных плато, подобных тем, которые типичны для ряда платформенных областей — Африканской, Сибирской, Индийской и др. Несомненно, что древние вулканы, как и современные, были распространены на дне морей и океанов, но далеко не всегда удается выделить среди подводных областей те участки, которые отвечают глубоководным и мелководным территориям, а срединно-океанические поднятия для минувших геологических эпох выделить вообще очень трудно. Недостаточны также данные, позволяющие оконтуривать конкретные поднятия на континентах и выяснять расположение на них древних вулканов.

Таким образом, сведения о физико-географической обстановке, в которой располагаются древние вулканы, пока еще далеко не полные. Поэтому при обсуждении общих закономерностей размещения древних вулканов обычно опираются преимущественно на данные о распространении изверженных пород вообще и об их приуроченности к определенным геологическим структурам. Но даже в этом направлении имеющиеся в настоящее время материалы ограниченны. Так, практически отсутствуют сведения, позволяющие дать общий обзор древних вулканических областей мира. Это связано с тем, что до сих пор не прилагались усилия к созданию мировых карт, иллюстрирующих распространение древних вулканов хотя бы в рамках сравнительно крупных интервалов геологического времени. Существующие геологические карты мира, изданные в нашей стране в масштабе 1 : 15 000 000, лишь в малой степени позволяют представить распространение разновозрастных вулканических пород, так как они не специализированы в палеовулканологическом направлении. То же касается и не вполне еще завершенного издания Юнеско Международной геологической карты мира масштаба 1 : 10 000 000. Поэтому выявить на основании анализа этих карт действительную картину размещения древних вулканических областей затруднительно. Естественно возникает необходимость подготовки специальных палеовулканологических карт, в связи с чем предпринимаются различные усилия, направленные на составление таких карт для более или менее обширных территорий. Большая работа ведется, в частности, по составлению обзорных палеовулканологических карт Советского Союза. В упоминавшемся труде автора были предприняты меры к анализу размещения древних (фанерозойских) вулканических областей на южных материках. Таким образом, за последние годы наметились определенные успехи в разработке палеовулканологических построений, связанных с составлением обзорных карт более или менее обширных территорий земного шара. Однако полноценных мировых обзоров вулканической активности геологического прошлого пока еще нет. Поэтому для выяснения общих закономерностей размещения древних вулканов на земном шаре приходится прибегать к косвенным построениям, привлекающих представления о различного рода связях вулканогенных пород с теми или иными структурными зонами и о глобальном распределении этих зон, принадлежащих разным геологическим эпохам.

Широко известно, что в древних вулканических областях сосредоточены разнообразные продукты вулканической деятельности, помимо тех, которые, как полагают многие исследователи, вообще не достигли земной поверхности и представляли собой невскрытые преимущественно гранитные плутоны. Вместе с такими плутонами вулканогенные породы тяготеют преимущественно к внутренним частям складчатых областей. Эти внутренние зоны Штилле назвал эвгеосинклинальными (в отличие от краевых миогеосинклинальных) и включил их в состав плиомагматических зон. Такие плиомагматические зоны, по Штилле, «весьма богаты магматическими образованиями, а именно начальными, синорогенными и субсеквентными проявлениями магматизма. Примеры: невадиды, внутренние антилиды и главные андиды». Для собственно эвгеосинклинальных зон Штилле считал типичным «начальный магматизм и вообще плиомагматическое развитие».

Название эвгеосинклинали было привлечено затем М. Кэем, более строго определившим их как зоны, характеризующиеся разрезами, насыщенными вулканогенными породами. Он, в частности, писал, что «эвгеосинклинальные пояса характеризуются мощными разрезами вулканических пород, между тем как в миогеосинклинальных поясах ничего подобного не наблюдается». В интерпретации М. Кэя представление об эвгеосинклиналях получило большую определенность по отношению к оценке былой вулканической деятельности. В этом представлении вулканогенные породы, входящие в состав разреза складчатого комплекса, отделены от тех плутонов, преимущественно гранитных, прямая связь которых с вулканической деятельностью на земной поверхности не всегда ясна.

В целом же очевидно, что само по себе выделение эвгеосинклиналей, которое предлагается М. Кэем, свидетельствует о широком распространении вулканогенных пород во внутренних зонах складчатых областей, где эти породы образовались в результате вулканической деятельности, происходившей в период накопления осадков, вошедших впоследствии в состав складчатого комплекса. На дне морских бассейнов или на островных гирляндах того времени внутри подвергшейся деформации области располагались, следовательно, действующие вулканы. Исследования Н. А. Штрейса на Урале показали, что эвгеосинклинали отделены от смежных с ними геоантиклиналей крупными разломами, уходящими на большие глубины в недра Земли и представляющими проницаемые зоны, вдоль которых внедрялись крупные интрузивные тела, в прошлом сообщавшиеся во многих случаях с вулканическими постройками, располагавшимися на земной поверхности.

Помимо эвгеосинклиналей, древние вулканы в складчатых областях располагаются и в иной структурной обстановке. Они известны на территории срединных массивов, а также в наложенных и унаследованных впадинах, относящихся к верхнему структурному ярусу складчатых (геосинклинальных) систем, так как принадлежат к структурам, возникшим после того, как образовался складчатый комплекс. Тем не менее и в этом случае древние вулканы остаются сосредоточенными внутри складчатой области, хотя их размещение в этой обстановке определяется уже не теми причинами, которые вызывают появление древних вулканов в эвгеосинклинали. В эвгеосинклиналях они тяготеют, по-видимому, к островным грядам и следующим вдоль них глубинным разломам, во впадинах же сопровождают систему краевых и внутренних разломов.

Штилле предполагал, что для эвгеосинклиналей характерен симатический вулканизм, тогда как в системе срединных массивов и во внутренних впадинах вулканическая деятельность отличается сложным составом и наследует сиалический состав предшествующих ей гранитных плутонов, сменяющих симатическую деятельность начальной истории вулканизма геосинклинальной области. Позднейшие исследования показали, что такая схема во многих случаях далека от истины и нуждается в пересмотре.

Древние вулканы располагаются не только в складчатых областях, но и за их пределами на различного возраста платформенных массивах, отличающихся от срединных главным образом тем, что складчатые сооружения, ограничивающие такие массивы, разновозрастны. Именно на таких платформенных массивах на многих территориях более или менее широко распространены вулканические плато, образующиеся в результате накопления флуд-базальтов. Подобные накопления возникли в результате извержений исландского типа и сопровождались образованием в ряде случаев конических построек центрального типа, подобных тем, которые наблюдаются, например, в Британо-Арктической третичной вулканической области, а, возможно, также в юго-западной части Африки и на других территориях.

Обилие туфов в некоторых вулканических областях подобного типа, в частности, на Сибирской платформе, вызывалось активной деятельностью вулканических трубок, оставляющих на земной поверхности следы в виде мааров. Господствующий тип продуктов вулканической деятельности на платформах представлен базальтовыми лавами и отчасти их туфами; тем не менее достаточно хорошо известны также и гранитные ядра вулканических построек, имеющих кольцевое строение. Подобные вулканические постройки с гранитным ядром есть как на древних платформах, например в юго-западной части Африки (Эронго, Мессум и др.) или в Нигерии, так и на молодых — в Шотландии. Главная масса базальтовых плато, расположенных внутри крупных синеклиз древних платформ, образовалась в период времени от верхнего палеозоя до кайнозоя, хотя есть также очень древние, в том числе докембрийские, базальтовые плато.

За пределами складчатых областей вулканические постройки образуются еще в системе впадин, возникших вследствие деформации щитов древних и молодых платформ, в связи с перемещениями существенно более молодыми, чем возраст складчатого основания платформы, иначе говоря, с теми перемещениями, которые были выделены В. А.Обручевым в качестве «юных движений на древнем темени Азии».

Вдоль пограничной области, разделяющей разновозрастные складчатые области или геосинклинальные системы, в некоторых случаях располагаются «краевые вулканические пояса», имеющие огромное протяжение, измеряемое тысячами километров при ширине 100—200 км. Примером таких поясов нередко служит Чукотско-Катазиатский пояс, для которого обычно ищут аналогию в более древних вулканических зонах, разделяющих разновозрастные складчатые области. Такие параллели проводят, в частности, с «краевым вулканическим поясом» Казахстана, следующим вдоль границы, разделяющей каледонские и герцинские складчатые структуры. В некоторых случаях распространяют эти аналогии также на вулканические зоны, строгое структурное положение которых не отвечает такому представлению, так же как и их размерность, обычно значительно меньшая, чем поясов.

С типичными крупными вулканическими поясами протяженностью во многие тысячи километров могут сопоставляться только такие глобальные структуры, которые, подобно Тихоокеанскому «огненному кольцу», опоясывают огромные уникальные структурные области. В разрезах таких поясов отсутствуют формации, которые считаются типичными для геосинклиналей, что существенно отличает эти пояса от обычных складчатых областей и определяет их своеобразие.

Общий обзор распространения древних вулканов показывает, что структурная их приуроченность достаточно разнообразна. Они наблюдаются как в складчатых областях, так и за их пределами, на платформах. В том и другом случае они могут иметь базальтовый или риолитовый (гранитный), реже андезитовый состав. Тем не менее в складчатых областях базальтовый вулканизм преимущественно свойствен эвгеосинклиналям (хотя и в них он не обязателен), а риолитовый или андезитовый — срединным массивам и впадинам. Имеются при этом такие впадины и срединные массивы, которые отличаются главным образом андезитовым или базальтовым составом свойственных им вулканогенных пород, а также и такие, в которых сосредоточены преимущественно риолитовые продукты вулканической деятельности. Главная же масса кислых изверженных пород в складчатых областях представлена гранитами, непосредственная связь которых с вулканическими постройками не всегда ясна и во многих случаях отрицается. На платформах же кислый вулканизм характерен для кольцевых комплексов, принадлежащих более или менее ясно выраженным корневым зонам древних вулканических построек, а в некоторых случаях также крупным флексурообразным изгибам.

Опираясь на тектонические построения, можно было бы представить общую картину распределения древних вулканов на земном шаре, наиболее полную для современной эпохи и более схематичную для древних этапов развития геологических структур, однако это относится к задачам дальнейших исследований. На этом пути, вероятно, могут встретиться различные затруднения, тем больше, чем древнее вулканические области, для которых предприняты палеовулканологические реконструкции, учитывающие распределение фациальных рядов различных вулканогенных формаций и групп или рядов таких формаций.

Имеется еще возможность выявления характерных черт распределения древних вулканов, исходя из некоторых общих положений концепции тектоники плит, или глобальной тектоники, существенно влияющей на формирование современного геологического мышления. Главное положение этой концепции, прямо относящееся к распределению вулканической активности на земной поверхности, касается зарождения новой океанической коры вдоль срединно-океанических поднятий, где таким образом формируются в первую очередь вулканические постройки, сосредоточенные сейчас в Исландии и на многих других соответственно расположенных океанических островах. Можно предполагать, что в прошлом вдоль таких швов тоже зарождались многие древние вулканы. Возникающая в этом процессе океаническая кора образует плиту, которая, разрастаясь, перемещается до тех пор, пока не происходит ее столкновения с краем континента или с системой островных дуг, где плита погружается под край континента в связи с общей конвекцией, связывающей подъем магмы из недр Земли в среденно-океанических поднятиях и погружение ее в некоторых краевых зонах типа континент—островная дуга. Здесь, в области столкновения, вновь формируются постройки, представляющие другой вид размещения вулканов на земной поверхности. Естественно, что имеется, кроме того, серия вулканических построек, рассеянная на огромных океанических просторах и приуроченная в ряде случаев к протяженным разломам, достигающим тысяч километров длины и рассекающим срединно-океанические поднятия вкрест их простирания. Наконец, есть еще области распространения вулканов, тяготеющие к рифтовым зонам, которые, как предполагается, представляют след выхода срединно-океанических поднятий на континент. Далее вновь приходится обращаться к закономерностям, определяющим размещение вулканов на континентах, известным значительно более полно, чем в океанах. Наиболее существенные общие вопросы плитной тектоники, имеющие отношение к проблеме размещения вулканов, рассмотрены в следующей главе. Сейчас же следует ограничить изложение приведенными выше данными и перейти к оценке условий размещения древних вулканов в некоторых конкретных ситуациях.

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



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: