Доктор геолого-минералогических наук, профессор Парначёв Валерий Петрович НИ ТГУ, зав. кафедрой динамической геологии (т.р. 3822 529468)
1. Стратиграфический кодекс. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006. 96 с. 2. Петрографический кодекс. СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. 200 с. 3. Металлогенический кодекс. 2012 4. Тектонический кодекс. М.: Геокарт-ГЕОС, 2016. 240 с.
Отрасль геологии, занимающаяся изучением строения и эволюции литосферы и Земли в целом. Задачами Г. являются: изучение и систематизация знаний о формах залегания слоёв осадочных горных пород, магматических и метаморфических комплексов в разрезах земной коры ( ЗК ); изучение движений, приводящих к деформациям ЗК и образованию соответствующих структурных форм во времени и пространстве; установление причин образования и развития структурных форм ЗК (Российская геологическая энциклопедия. М.-СПб., ВСЕГЕИ, 2010)
Геодинамика – наука о глубинных силах и процессах возникающих в результате эволюции Земли и обуславливающих движение вещества и энергии внутри Земли и в её верхних оболочках. Г – синтетическая наука, привлекающая данные всех разделов геофизики, геологии, геохимии, физики сплошных сред, математического моделирования. Эндогенная и экзогенная геодинамика. Общая, частная и региональная геодинамика. Историческая геодинамика или палеогеодинамика – плитотектонические реконструкции (палеогеодинамические реконструкции). Актуалистический метод.
Литосфера – верхняя твёрдая оболочка земли, включающая земную кору и часть верхней мантии до волновода Голицына-Гутенберга – кровли астеносферы. Литосферные плиты – обширные сегменты или блоки литосферы (1000-10000 км в поперечнике), ограниченные глобальными зонами (разломами) повышенной сейсмичности и магматизма и перемещающиеся друг относительно друга по кровле астеносферы Геодинамический режим – комплекс процессов взаимодействия на границах литосферных плит и возникающие условия во внутренних частях плит, подвергающихся растяжению, сжатию и деструкции.
Геодинамическая обстановка – совокупность глубинных и поверхностных геологических процессов (магматических, седиментологических, метаморфических, тектонических, рудообразующих), обусловленных латеральными и вертикальными движениями литосферных плит, микроплит, блоков, потоков вещества и энергии. Структурно-вещественный комплекс (СВК) – комплекс минеральных масс, крупное геологическое тело, отличающиеся от смежных с ним тел значениями вещественных и структурных характеристик, геометрическими особенностями.
Геодинамический комплекс – естественная ассоциация СВК, сформировавшихся в конкретной геодинамической обстановке и характеризующих закономерные пространственно-временные сочетания, определяемые обстановкой формирования (офиолиты).
Модели современных геодинамических обстановок - пространственно-временные теоретические конструкции, которые характеризуют: а) причинно-следственные связи динамических и кинематических параметров современных и неотектонических движений и взаимодействий литосферных плит; б) особенности пространственного распределения и параметры геологических процессов (тектонических, магматических, седиментационных, метаморфических), а также особенности формирующихся в результате этих процессов геологических структур структурных ансамблей), СВК (деформированных породных ассоциаций) и структурно-метаморфических преобразований.
Модели геодинамических обстановок геологического прошлого (ретроспективные геодинамические модели, палеогеодинамические реконструкции) – опираются на аналогии современных и прошлых геодинамических обстановок и связанных с ними геологических процессов. Метод актуализма. Модели представляются в виде графических материалов (карт, схем, разрезов, табличных характеристик и текстовых пояснений. Важнейший элемент моделей – геодинамические карты.
Геодинамическая карта – картографическое изображение геологического строения участка земной коры, отражающее современное распределение на площади и на глубину геодинамических комплексов, а также входящих в их состав СВК и более мелких геологических тел. В условных знаках приводится характеристика вещественного состава и возраста СВК. Предусматривается составление отдельных карт, отвечающих последовательным временным интервалам («срезам»).
1. Признаки разделения континентов: 1.1. Морфологические (сходство окраин). 1.2. Палеоклиматические (породы- индикаторы климата) 1.3. Палеомагнитные (миграция магнитного полюса). 1.4. Структурные (авлакогены).
2. Признаки столкновения континентов: 2.1. Орогенические пояса. 2.2. Шарьяжно-складчатые структуры (тектонические покровы, лежачие складки, взбросы, надвиги, сдвиги). 2.3. Шовные зоны с офиолитами.
1. Количественные методы: 1.1. геодезические методы (космическая геодезия). 1.2. кинематические методы (величина сдвигов, асейсмические вулканические хребты, расстояние между линейными магнитными аномалиями). 1.3. сейсмологические данные (смещения в очагах землетрясений). 1.4. палеомагнитные данные.
2. Качественные методы: 2.1. палеоклиматические данные (осадочные породы – индикаторы климата, коры выветривания глауконит); 2.2. биогеографические данные (совмещение или разобщение ископаемой фауны и флоры); 2.3. геологические данные (магматические формации, шовные зоны с офиолитами, покровно-складчатые структуры и др.)
1. Континентальная кора (общепринятая модель и модель Н.И.Павленковой) 1.1. Субконтинентальная земная кора пассивных окраин. 1.2. Субконтинентальная земная кора островных дуг. 2. Океаническая кора 2.1. Субокеаническая реликтовая кора глубоководных котловин внутренних морей (Чёрное и Каспийское моря).
1. Континенты. 2. Океаны и моря Общая площадь поверхности Земли – 511 млн. кв. км. Поверхность континентов – 150 млн. кв. км. Поверхность морей и океанов 361 млн. кв. км.
Платформы (древние и молодые) Орогенические зоны (зоны коллизии)
Фундамент. Чехол: щиты и массивы, синеклизы и антеклизы. Континентальные рифты (авлакогены). Зоны внутриплитной активизации и внутриплитного магматизма («рассеянный рифтинг»).
Коллаж террейнов: Архейские протократоны (древнее 2.5 млрд. лет) Раннепротерозойские протократона (2.5-1.65 млрд. лет)
1. Вулканогенно-осадочные комплексы шельфов (?) эпиконтинентальных осадочных бассейнов. 2. Гранит-зеленокаменные области: 2.1. Зеленокаменные пояса (ЗП-1 и ЗП-2): ЗП-1 (3.8-3.5 млрд. лет) и ЗП-2 - (3.5-2.5 млрд. лет)-комплексы океанического дна, аккреционных призм, островных дуг, активных окраин, тыловых рифтов и задуговых бассейнов, ультрамафитовых магматитов плюмов и (ЗП-2), и континентальных рифтов. 2.2. Гранито-гнейсовые комплексы (ГГК) 3. Гранулито-гнейсовые пояса и ореалы.
Зеленокаменные пояса (ЗП): 1. Медно-колчеданные руды кипрского типа. 2. Cu-Zn-Au-Ag-Cd- колчеданы близкие типу «куроко». 3. Железистые кварциты, часто с А u (пассивные окраины, задуговые бассейны). 4. Cu-Ni руды в коматиитах. 5. Au жильное в гранитоидных плутонах. 6. Au древних россыпей.
Гранито-гнейсовые комплексы (ГГК) 1. Cu и Cu-Mo -порфировые руды. 2. Au кварцево-жильное в экзо- и эндоконтактах гранитоидов. 3. Li с примесью Cs, Ta, Be и Sn в пегматитах.
1. Вулканогенно-осадочные эпиконтинентальных бассейнов. 2. Вулканогенно-осадочные формации континентальных рифтов 2.5-2.45 млрд. лет). 3. Вулканогенно-осадочные формации шовных поясов в аккреционных и коллизионных системах (1.95-1.8 млрд. лет). 4. Гранулито-гнейсовые и гранитно- купольные в аккреционных и коллизионных системах. 5. Внутриплитные (анорогенные) вулкано- плутонические пояса 6. Вулкано-плутонические комплексы островных дуг и активных окраин.
Эпиконтинентальные бассейны: 1. Au-U - в кварцевых конгломератах. 2. Cu - руды стратиформные «джезказганского» типа. 3. Pb-Zn - стратиформные и «стратабаунд» типа колчеданные руды с Ag и Au. 4. Au-W-Cu-REE - стратиформные и «стратабаунд» типа руды. 5. Метаосадочные руды Al. 6. U - руды первично-осадочные, гидротермально- метаморфогенные.
Континентальные рифты: 1. Cr-Ni-Pt-Cu- руда в расслоенных мафит-ультрамафитах. 2. P - Nb - U - Ree - Cu - Zn – в карбонатитах.
Шовные пояса в аккреционных и коллизионных системах : 1. Cu-Ni- руды «печенгского» типа. 2. Fe- руды «криворожско-курского» типа. 3. Cu- руды «кипрского типа».
Гранулито-гнейсовые и гранитно-купольные пояса: 1. Cu и Cu-Mo -порфировые руды. 2. Au- носные кварцевые жилы на контактах гранитоидов. 3. Li руды с примесью Cs, Ta, Be и Sn в пегматитах. 4. Cu-Ni в оболочках куполов. 5. Уран в альбититах.
Внутриплитные (анорогенные, рифтогенные ?) вулкано-плутонические пояса : 1. Be-W-Zn оруденение в грейзенах и аляскитах. 2. Nb-REE- оруденение в альбититах и грейзенах щелочных гранитов. 3. Fe-Ti руда c V в габбро-анортозитах. 4. Пьезокварц в камерных пегматитах в гранитах- рапакиви. 5. Sn-W-Zn руды в скарнах в экзоконтакте гранитов- рапакиви.
Вулкано-плутонические комплексы островных дуг и активных окраин : 1. Cu-Zn-Pb колчеданы c Au и Ag (типа «куроко»). 2. Железистые кварциты и стратиформные Mn руды(междуговые бассейны). 3. Fe руды в скарнах 4. Апатит-магнетитовые руды типа «кируны». 5. Mo оруденение грейзенового типа.
Чехол древних и молодых платформ. Мощность чехла. Структуры: синеклизы (Тунгусская, Московская и др.), антеклизы (Анабарская и др.), валы, прогибы, увалы (Сибирские увалы). Дизъюнктивные нарушения (Жигулёвский надвиг и др).
Формации чехла: 1. Терригенно-карбонатные, эвапоритовые: мелководно-морские, прибрежно-морские, лагунные, аллювиально-дельтовые, озёрные, болотные, делювиально-коллювиальные, элювиальные.
Минерагения: 1. Россыпные: Au, Sn, W, алмазы, циркон-ильменитовые и др. 2. Железорудные «керченского» типа. 3. Каменный уголь, горючие сланцы, фосфориты 4. Углеводородное сырьё. 5. Уран. 6. Каменные (галитовые) и калийные соли. 7. Высокоглинозёмистые бокситы.
Рифт – линейно вытянутая (до нескольких сот км) грабенообразная структура, ограниченная разломами-сбросами (структуры растяжения), нередко сопровождаемая вулканизмом с проявлением щелочных пород (Восточно-Африканский, Байкальский, Рейнский рифты и др.). Авлакогены – докембрийские континентальные рифты.
Активные и пассивные рифты. Палеорифты, авлакогены. Классификация рифтов по Е.Е.Милановскому (1976), В.С.Самойлову и В.В.Ярмолюку (1992), А.М.Д.Шенгеру (2009).
1. Эпиплатформенные рифтовые пояса и зоны: 1.1. Сводово-вулканические; 1.2. Рифтовые зоны щелевого типа. 2. Эпиорогенные рифтовые пояса и зоны.
1. Восточноафриканский тип. 2. Восточномексиканский тип. 3. Невадийский тип. 4. Байкальский тип.
1. К1- рифты внутриплитные. 2. К2 - рифты, связанные с границами расходящихся плит. 3. К3 -рифты, формирующиеся на консервативных границах плит. 4. К4 - рифты, образующиеся на границах сходящихся плит. 5. К5 -рифты тройных сочленений плит.
1. Теригенно-карбонатные: мелководно-морские, озёрные, аллювиальные. 2. Вулканогенные: базальтовые, трахибазальтовые, трахириолит-базальтовые. 3. Интрузивные: габбро-диабазовые, гранитов-рапакиви. 4. Метаморфогенные: щелочные метасоматиты, фениты.
1. Золотоносные конгломераты с ураном (Витватерсранд, ЮАР, У ). 2. Ураноносные конгломераты (Бляйнд-Ривер, Канада, У ). 3. Полиметаллические ( Pb, Zn, Cu ) в карбонатно-терригенных толщах (Маунт-Айза, Австралия. К ; Сулливан, Канада, К ). 4. Урановые иногда с Au, Ni, Co типа «несогласия» (Джибилука, Рейнджер, Австралия. У ; Ки Лейк, Сигар Лейк, Канада, У )
1. Осадочные формации: терригенные континентальные (озёрные, аллювиальные, коллювиальные, эвапоритовые, угленосные) 2. Магматические : субаэральные вулканиты повышенной щелочности (трахибазальтовые, трахит-(трахириолит)-трахибазальтовые, щёлочнобазальтоидные, щелочных гранитоидов и габброидов, карбонатитов. 3. Метаморфические: К- и Na- щелочные метасоматиты, фениты.
1. С магматическими формациями : Медно-никелевые и хромитовые с платиноидами – с расслоенными базит-ультрабазитовыми интрузиями (Норильск, РФ, У ; Бушвельд, ЮАР, У; Печенга РФ, К ; Садбери, Канада, К). Т n, Nb, REE, апатит, Al – с щелочными основными интрузиями и карбонатитами (Кольский п-ов, РФ, У, Енисейский кряж, Татаркинское). Cu-Mo- порфировые и редкометалльные с щелочными и субщелочными гранитами и граносиенитами (Сорское, РФ, У ). Исландский шпат. Рубины (Бо-Флой, Таиланд), Cu медно-эпидотовой формации, Fe руды с базальтами и трубками взрыва (Ангаро-Илимские, РФ, К ). U-Mo и флюоритовое оруденение с базальт-трахитовыми (трахифонолитовыми) ассоциациями (Солонечное и др., Минуса, РФ К ).
2. С осадочными формациями: Высокоглинозёмистые переотложенные коры выветривания. Fe руды гематит-кремнистые, гематит-шамозитовые.. Cu медистых песчаников и сланцев (Удокан, К ; Джезгазган, К ; Мансфельд, К ; Минусинский рифт, РФ).. Доломиты, магнезиты, сидериты, флюорит (ратавкит) с эвапоритовыми формациями (Саткинское, Бакальское, Сурановское. Ю.Урал, К). Pb-Zn- стратиформные (Салливан, Битанская Колумбия; Ред Дог, Аляска, Г; Кужинское, Ю.Урал). Hg – Никитовское рудное поле, Донбасс. Пирофилитовое и цеолитовое оруденение по туфам. 3. С метаморфическими формациями: Nb, Zr и Tn – со щелочными метасоматитами (Ильменогорско-Вишневогорские, Ю.Урал).
1. Структурные признаки : синеклизы и антеклизы, геосинеклизы, поднятия, валы, флексуры, разрывные нарушения сбросового и сдвигового типа. 2. Осадочные формации: континентальные (аллювиально-дельтовые, коллювиально-делювиальные, элювиальные (коры выветривания), мелководно-морские, лагунные: терригенные, карбонатные, эвапоритовые, угленосные, высокоглинозёмистые (Зап. Сибирские). 3. Минерагения: месторождения УВ, бурых и каменных углей, бокситов, фосфоритов, железных руд, каменной и калийной соли, кварцевых песков, россыпных золота, алмазов, циркона, ильменита (Зап.-Сибирский, Тунгусская синеклиза, РФ).
1. Кимберлитовые и лампроитовые трубки, дайки и штоки – алмазоносность (ЮАР; Якутия; Арджейл, Австралия, У ). 2. Ультраосновные щелочные и основные интрузии с карбонатитами: апатит-магнетитовые с платиноидами, хромитом, флогопитом, вермикулитом,флюоритом, Nb, Tn, TR, Th, U, Mo (Ковдорское, Кольский п-ов; Ока, Канада; Пилбара, ЮАР, У ). 4. Щелочные граниты – Sn -носные грейзены и жилы с Nb, Тп, W (Рондония, Бразилия, У ) 5. Нефелиновые сиениты – апатит (Хибинские, У ). 6. Траппы: Cu-Ni с платиноидами (Норильские, У ); Fe – эксплозивно-эксгаляционное (Ангаро-Илимские); исландский шпат (Тунгусская синеклиза), рубины и сапфиры.
Океанические хребты Трансформные разломы Абисальные плато с глубоководными котловинами Глубоководные желоба Окраинные и задуговые бассейны
Срединно-океанические хребты (СОХ) Хребты зон трансформных разломов Вулканические базальтовые хребты – следы «горячих точек». Вулканические хребты островных дуг
Положение на 2012 год
Живые организмы «чёрных курильщиков»: - вестиментиферы – крупные и длинные (до 1.5-2.0 м) трубки белого, красного и зелёного цветов (трубчатые черви Riftia pachyptila$ - раковинные двустворчатые моллюски- калиптогены ( Calyptogena magnifica) ; - кольчатые черви - Alvinella pompejana.
1. Магматические формации : Базальтовые ( шаровые и подушечные) лавы N-, T -, P - и E - MORB типов. Параллельные дайки долеритов и габбро-долеритов, реже – пикритов. Комплекс расслоенных габброидов. 2. Пирокластические разности – гиалокластиты. 3. Осадочные формации: глубоководные кремнистые, кремнисто-глинистые, кремнисто-карбонатные.
1. Медно-цинковые колчеданные в базальтах (Северо-Американский, Центрально-Американский и Южно-Американский и Галапагосский металлогенические пояса в Тихом океане; Срединно-Атлантический мегапояс (поля ТАГ, Марк, Снейт-Пик и др.). 2. Хромитовые в серпентинизаированных ультрабазитах (Кипр, Куба – мезозойские; Филиппины –третичные)
Разломы сдвигового типа, пересекающие, соединяющие и смещающие сегменты СОХ или другие геодинамические структуры (глубоководные желоба, орогенные зоны, островные дуги и др.)
Магматические формации: субщелочные и щелочные базальты вулканических хребтов. Осадочные формации: обломочные породы, контуриты. Минерагения: металлоносные гидротермальные образования, пиритовые стяжения, ртуть.
Структуры присдвигового растяжения, проявляющиеся на поверхности в виде впадин на участках изгиба или кулисного перекрытия активных сдвигов (трансформных разломов). Развиваются в океанических структурах, в спрединговых окраинных морях и на активных окраинах континентов. В их пределах на океанской коре формируются стратиформные эксгаляционно-осадочные редкометалльные и редкоземельные (уран, молибден, олово и др.) и железорудные месторождения.
1. В базальтоидах океанической коры: железорудные редкометалльные ( Sn, W, Mo трубообразные, Таскудук, Ю.Казахстан). 2. В терригенно-карбонатных толщах: Nb, редкометалльно-железорудные, Mo -шеелитовые стратиформные скарноидные (Баян-Обо, КНР, У; Тырныауз, Кавказ, У ; Сандонг, Корея, К ; Фельбертал, Австрия К ). 3. На активных окраинах континеннтов: Sn, Sb, Hg, Ag стратиформные в кварцитах и чёрных сланцах (Келхуани, Боливия; Такырное, Ю.Казахстан); Sb, Au жилообразные (Сарылах, В. Сибирь).
ОД – сложный структурный комплекс, входящий в обрамление океанических бассейнов, представленный дугообразной цепочкой вулканических островов и прилегающих к ним глубоководных желобов.
1. Периферийно-океанические дуги (Алеутско-Аляскинская, Малая Антильская, Японская, Курило-Камчатская), развивающиеся на коре континентального типа – энсиалические. 2. Внутриокеанические дуги (Тонга-Кермадокская, Идзу-Бонининская, Марианская и др. ), развивающиеся на коре океанического типа – энсиматические.
Для энсиалических дуг: Толеитовые базальты Известково-щелочные лавы (длинные серии: базальт-андезит-дацит-риолит). Шошониты (высококалиевые известково-щелочные породы. Для энсиматических дуг: Толеитовые базальт-андезибазальтовые с индикаторными высокомагнезиальными марианитами и бонинитами.
Обломочные вулканогенно-осадочные и осадочные наземно-континентальные (аллювиальные, озёрные), мелководно-морские шельфовые. Карбонатные рифогенные в преддуговом бассейне. Меланж в аккреционной призме.
1. Метаморфический пояс пород высоких давлений и низких температур (глаукофановые сланцы). 2.Метаморфический пояс низких давлений и высоких температур.
1. Энсиалические дуги: полиметаллические колчеданные руды типа Куроко с А u и Ag, Au-Ag с теллуридами, ртутные и железорудные скарновые, полиметаллические с Sn и W, серные. 2. В энсиматических дугах: Эксгаляционно-осадочные Fe -рудные скарноидные, медно-порфировые с Au, колчеданные медно-цинковые и хромитовые
Вулканические хребты на океанском дне, возникшие в результате действия «горячей точки» или плюма, которые последовательно «прожигали» двигающуюся над ней литосферную плиту.
Толеитовые базальты – гавайиты Субщелочные базальты Щелочные базальты и нефелинсодержащие породы.
Фосфориты – фосфоритизированные коралловые и фораминиферовые известняки. Бокситы: 1) железистые бокситы кор выветривания по щелочным базальтам; 2) бокситы в ленточных аллювиально-озёрных глинах, переслаивающиеся с каолинит-галлуазитовыми глинами. Железные руды гидротермальные полосчатые на южном склоне подводного вулкана Лоихи.
1. Пассивные континентальные окраины (Атлантического типа) 2. Активные континентальные окраины островодужного и южноамериканского типов 3. Трансформные окраины
Окраина континента с широкими прибрежными равнинами, отсутствием магматизма и сейсмических явлений. Выделяются зоны: литорали, шельфа, континентального склона и подножия континентального склона. У подножия накапливаются мощные (до 5 км) толщи турбидитов (отложения мутьевых потоков). Осадки шельфа, континентального склона и турбидиты рассматриваются в качестве «миогеосинклинальных» отложений.
- органогенные на литорали (мангровые заросли); - обломочные шельфовые и турбидиты у подножия континентального склона; - карбонатные рифовые (вдольбереговые и барьерные рифы), калькарениты; - эвапориты.
- торф (уголь) в литоральной зоне (паралические угольные бассейны – Кузнецкий, Донецкий и др.)) - Ув-сырьё в терригенных толщах шельфа и турбидитах; - фосфориты на шельфе (зоны апвеллинга); - Pb-Zn, доломиты, магнезиты, сидериты в карбонатных отложениях (Сатка, Бакал и др.); - Прибрежные россыпи алмазов, платины, золота, монацита, титановых минералов и др.
Окраина континентов с зоной субдукции, сейсмофокальной зоной, активным магматизмом, складчато-надвиговыми деформациями и метаморфизмом. Выделяются Восточно-Тихоокеанский (приконтинентальный) и Западно-Тихоокеанский (островодужный) типы.
Крупные вулканические постройки стратовулканов, вулкано-тектонические депрессии, кальдеры, дайки и батолиты. Во фронтальной части : длинные серии известково-щелочного ряда с преобладанием средних и кислых вулканитов, игнимбриты, сваренные туфы. Интрузии: гранитоиды J -типа, диориты, габбро-диориты. В тыловой части появляются трахиты и трахириолиты Интрузии: гранитоиды S -типа, монцониты, гранодиориты. Межгорные прогибы : вулканогенно-осадочные толщи, базальты, молассоиды, уголь.
Фронтальная магматическая дуга: Mgt -эксгаляционные; Hg - телетермальные Mn - стратиформные $ Cu-Au-Ag –жильные регенерированные; Cu - трубки брекчий турмалинизированные; Cu и Cu-Mo -порфировые; Cu-Pb-Zn-Ag жильные и контактово-метасоматические.
Бассейны на аккреционной призме: Полиметаллические скарноидные. Тыльная магматическая дуга : U-Mo и Mo -гидротермальные в связи с кислыми интрузиями; Мо-порфировые, золотоносные (Клаймекс, К ) W-Sn и Sn-Ag. Тыльный надвиговый пояс: Au -стратиформные в карбонатных и терригенных толщах. Межгорные и предгорные бассейны : Cu -в песчаниках катагенно-гидротермальные; U -носные песчаники катагенные; Li, B и W в рассолах.
ГЖ – длинная (несколько тыс. км), узкая, глубоководная (до 11 км) асимметричная впадина на дне океана, расположенная вдоль островной дуги или активной континентальной окраины. Зона схождения (погружения) литосферных плит (зона субдукции).
Магматизм: молодые базальты, по-видимому, в связи с трансформными разломами. Осадки: глубоководные океанической коры, обломочные турбидиты, обвально-оползневые. Минерагения: УВ-сырьё, сурьма и ртуть в джаспероидах и лиственитах.
Зона концентрации гипоцентров землетрясений, наклонённая в сторону от океанических желобов под островные дуги или активные континентальные окраины на глубины до 760 км. Сейсмофокальная зона или зона субдукции, по которой океаническая плита погружается под континентальную.
- скважины, вскрывшие в глубоководных желобах базальты
Окраинные или задуговые бассейны : Охотское море, Японское море и др.. Междуговые бассейны : Филипинское море, море Сулавеси и др.
Структуры дна : гетерогенные (континентальная плита, континентальные рифты, глубоководные впадины с океанской корой, островные дуги). Осадки: обломочные, турбидиты, эвапориты.
Задуговые бассейны : нефть и газ, газогидраты; Золото: Сухой Лог К, Мурунтау У ( в турбидитах и углеродистых сланцах) россыпные Au, Pt, Sn, W. Междуговые спрединговые бассейны: Cu-Zn колчеданные в базальтах; Pb-Zn - баритовые; Хромиты с офиолитами
Глубины от 4 до 6 км. Наличие подводных вулканических гор со срезанной абразией вершиной – гийоты (гайоты). В Атлантическом океане к западу от СОХ: Северо-Американская, Гвианская, Бразильская, Аргентинская котловины; К востоку от СОХ: Иберийская, Канарская, Гвинейская, Ангольская и Капская. В Тихом океане к западу от СОХ: Северо-Западная, Центральная, Южная, Северо-Восточная; К востоку от СОХ: Гватемальская, Кокосовая, Перуанская, Наска, Чилийская.
Структуры сжатия в восточной периферийной части Бразильской Котловины, по К.И.Пилипенко (1993). 1-поверхность акустического фундамента; 2-постседиментационные взбросо-надвиги и сбросы (стрелками показано направление смещения по разломам);3-направление сжатия; 4- направление омоложения фундамента.
Магматизм : базальты n-, e -, t - и р - типов. Осадки: глубоководные глинисто-кремнистые, дистальные и проксимальные турбидиты. Минерагения: Fe-Mn- конкреции, Fe-Mn- корки на базальтах c Co, Ni, Pt.
Коллизия – столкновение двух континентов или континентов с островными дугами, сопровождающееся деформациями литосферы, её утолщением, расслоением и «скучиванием», образованием палингенных гранитных магм, накоплением моласс и формированием горных шарьяжно-складчатых сооружений.
Рис. 9.2. Распределение основных тектонических элементов Тибетского и сопредельных районов, по Г.Н.Савельевой и И.И.Поспелову (2010). 1-кратоны; 2-сутурные зоны; 3-палеозойские складчатые области; 4-складчатые области Неотетиса; 7-надвиги; 8-сдвиги; 9-Центрально-Азиатский складчатый пояс; 10-высокобарические комплексы ( HP ); 11-ультра высокобарические комплексы с алмазом или коэситом ( UHP ); 12-ультра высокобарические комплексы без алмаза или коэсита. Цифры в кружках: 1-Северный Цилань ( HP ), 2- Северный Цайдам ( UHP ), 3-Северный Алтын ( HP ), 4-Южный Алтын ( UHP ), 5-Северный Цинлин ( UHP ), 6- Даби ( HP / UHP ), Сулу ( HP / UHP ), 8-Центральный Чаньтанг ( HP ), 9-Самдо ( UHP ), 10-Юго-западный Таньшань ( HP / UHP ), 11- Бейшань ( HP ), 12-Джабей ( HP ), 13-Намче-Брава, Восточно-Гималайский синтаксис ( HP ), 14-Каган, Западно-Гималайский синтаксис ( UHP ), 15-Тзу-Морари, Западно-Гималайский синтаксис ( UHP ), 16-Арун, Центральные Гималаи ( HP ).
Магматизм: - широкий спектр субщелочных гибридных пород (Минеральные воды); - молодые базальтоидные породы. Метаморфические и осадочные формации: коллаж формаций сталкивающихся плит, наземно-континентальные и мелководно-морские обломочные толщи в межгорных и предгорных прогибах.
Кавказский тип : -Cu-Mo -порфировые: -Mn -вулканогенно-осадочные; Hg b Sb-Hg- стратиформные (Альмаден, Испания ( Г ); - скарново-магнетитовые; - нефть и газ. Гималайский тип: -кварц-полиметаллические с гранитоидами ; . -хромиты, магнезит и тальк – с офиолитами; - U -гидрогенный с песчаниками; -алмазы с высокобарическими комплексами
Террейн – ограниченное разломами геологическое тело регионального масштаба, характеризующееся собственными стратиграфическими, магматическими, метаморфическими и структурными особенностями, определяющими тектоническую, палеогеодинамическую и палеогеографическую историю, отличающую его от соседних геологических тел. Основоположники учения Д.Джонс и Дж. Монгер (США и Канада).
Современное положение экзотического террейна Якутат в Кордильерах и реконструкция его перемещения начиная с эоцена. По А.Брунсу, 1983. 1 – террейн Якутат (точками показана его подводная часть); 2 – террейн Врангелия; 3 – надвиги; 4 – зона субдукции. Ал – Аляска, В – Вашингтон, О – Ороген, К - Калифорния
По концепции коллажа террейнов новая континентальная кора орогенных поясов образуется посредством наращивания кратона отдельными аллохтонными террейнами. Большинство Т образуют ансамбли покровов, состоящих из относительно тонких бескорневых тектонических пластин со сложной внутренней деформационной структурой. Т являются фрагментами крупных палеотектонических структур: кратонов, пассивных и активных окраин, островных дуг, окраинных морей, СОХ, океанских плато и др. Минерагения Т. определяется геодинамической обстановкой их формирования.
Аккреция или аккретирование – тектоническое причленение террейна к континенту. Амальгамация – тектоническое объединение двух и более террейнов, произошедшее до момента их причленения к континенту. Дисперсия – тектоническое разрушение, расчленение на фрагменты ранее аккретированных или амальгамированных террейнов. Субтеррейн – ограниченный разломами блок внутри террейна, имеющий сходную, но не идентичную геологическую историю.
Супертеррейн – ансамбль террейнов, обнаруживающих сходство стратиграфических и вещественных параметров или имеющий общую геологическую историю после амальгамации или аккреции. Шовная зона или сутура - тектоническое выражение зоны коллизии, обычно содержащее офиолиты, метаморфические породы высоких давлений и меланж. Перекрывающие образования – осадочные или вулканогенно-осадочные толщи, накопившиеся после амальгамации или аккреции террейнов и стратиграфически перекрывающие два или более смежных террейна или террейны и окраину кратона. Сшивающие образования - пояса плутонических пород, рои даек, метаморфические пояса, которые пронизыват смежные террейны и окраину кратона.
Террейн аккреционного клина – фрагмены деформированного комплекса и поррод океанической коры. Террейн континентального рифта – фрагмент континента или отложений пассивной окраины, содержащий рифтогенный магматический комплекс. Террейн окраинно-континентальных дуг –фрагменты комплекса магматических пород и ассоциирующих осадков окраинно-континентальных поясов и зрелых островных дуг. Террейн энсиматических дуг - фрагменты комплекса магматических пород и ассоциирующих осадков энсиматических островных дуг
Террейн офиолитовый – фрагменты пород офиолитовой ассоциации. Террейн пассивной континентальной окраины – комплекс осадочных отложений, перекрывающий пассивную окраину континента. Террейн субдукционной зоны – тектонически совмещённые деформированные фрагменты океанической коры, верхней мантии, метаморфических комплексов высоких давлений и низких температур, аккреционных призм и турбидитов. Террейн турбидитовых комплексов – фрагменты турбидитовых толщ континеннтального склона, его подножия, задуговых и междуговых бассейнов.
1. Выделение террейна, перекрывающих и сшивающих образований (базируется на анализе структурных, стратиграфических, литологических, палеонтологических данных, особенностях магматизма и метаморфизма). 2. Определение границ террейна (надвиг, сдвиг, сброс и др.) и кинематики перемещений по ним. 3.Выяснение геодинамической обстановки формирования террейна. 4. Выяснение первоначального местоположения террейна и траектории его перемещения с использованием палеонтологических, палеобиогеографических и палеомагнитных данных. 5. Изучение и типизация постаккреционных и постамальгамационных комплексов, сшивающих и перекрывающих образований с целью реконструкции заключительных этапов тектонической истории террейна.
Красноморский рифт Калифорнийский рифт
Длина – 1800 км Ширина 150-200 км на севере и 350-400 км на юге. Выполнен отложениями К Z с толщей эвапоритов (до 1500 м). Главный трог 600-1000 м на севере с корой континентального типа и до 2000 м на юге с океанической корой. Средняя скорость спрединга -1-2 см/год. Минерагения : впадины с горячими металлоносными рассолами, ниже илы, обогащенные Fe, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb, Ag. В бортах стратиформные м-ия Pb, Zn, Mn.
Протяжённость 900 км, ширина100-300 км. Эшелонированные грабены с трансформными разломами. Рифтовая долин заполнена терригенными осадками, насыщенными дайками и силлами базальтов и долеритов. Скорость спрединга 5-6 см/год. Минерагения: около 100 сульфидных построек с фауной высотой и шириной до 50 м и выходами растворов с температурой до 315 градусов во впадине Гуаймас. Сульфиды Zn, Cu, опал, барит, нефть (Калифорнийский металлогенический пояс).
Петрогеохимические методы используют комплекс петрохимических и геохимических критериев опознания геологических тел путём сравнения петрогеохимических параметров (особенностей распределения малых и редких элементов, их индикаторных и изотопных соотношений) в структурно-вещественных комплексах геологического прошлого с соответствующими параметрами структурно-вещественных комплексов современных эталонных геодинамических обстановок (актуалистический метод).
Рис. 12.1. Положение фигуративных точек базальтов различных геодинамических обстановок на дискриминационной диаграмме Дж.Пирса (1976) Базальтоидные породы: OFB -океанического ложа; LKT -низкощелочные толеиты; CAB -известково-щелочные (островодужные; SHO -шошониты; OIB -океанических островов (симаунты); CON -континентальные
F 1 = + 0. 0088 SiO 2 - 0. 0774 TiO 2 + 0. 0102 Al 2 O 3 + 0. 0066 FeO - 0. 0017 MgO - 0. 0143 CaO – 0. 0155 Na 2 O - 0. 0007 K 2 O F 2 = - 0. 013 SiO 2 - 0. 0185 TiO 2 – 0. 0129 Al 2 O 3 – 0. 0134 FeO – 0. 03 MgO – 0. 0204 CaO – 0. 0481 Na 2 O + 0. 0715 K 2 O F 3 = - 0. 0221 SiO 2 – 0. 0532 TiO 2 – 0. 0361 Al 2 O 3 – 0. 0016 FeO – 0. 31 MgO – 0. 0237 CaO – 0. 0614 Na 2 O – 0. 0289 K 2 O
Рис. Дискриминантные диаграммы, разделяющие базальты разных тектонических обстановок: (а) по содержанию петрогенных элементов [51], DF1 = – 4. 6761ln(TiO2/SiO2)adj + 2. 5330ln(Al2O3/SiO2)adj – 0. 3884ln(Fe2O3/SiO2)adj + + 3. 9688ln(FeO / SiO2)adj + 0. 8980ln(MnO/SiO2)adj – 0. 5832ln(MgO/SiO2)adj – 0. 2896ln(CaO/SiO2)adj – ⎯ 0. 2704ln(Na2O/SiO2)adj + 1. 0810ln(K2O/SiO2)adj + 0. 1845ln(P2O5/SiO2)adj + 1. 5445 DF2 = 0. 6751ln(TiO2/SiO2)adj + 4. 5895ln(Al2O3/SiO2)adj + 2. 0897ln(Fe2O3/SiO2)adj + 0. 8514ln(FeO/SiO2)adj – ⎯ 0. 4334ln(MnO/SiO2)adj + 1. 4832ln(MgO/SiO2)adj – 2. 3627ln(CaO/SiO2)adj – 1. 6558ln(Na2O/SiO2)adj + + 0. 6757ln(K2O/SiO2)adj + 0. 4130ln(P2O5/SiO2)adj + 13. 1639, где (SiO2)adj, (TiO2)adj, (Al2O3)adj, (Fe2O3)adj, (MnO)adj, (MgO)adj, (CaO)adj, (Na2O)adj, (K2O)adj и (P2O5)adj – скорректированные (adjusted) (оставлены обозначения авторов [51]) содержания оксидов при пересчитанных по [38] содержаниях Fe2O3 и FeO. (б) по содержанию малоподвижных малых элементов [6], DF1 = 0.3518ln(La/Th) + 0.6013ln(Sm/Th) – 1.3450ln(Yb/Th) + 2.1056ln(Nb/Th) – 5.4763; DF2 = –0.3050ln(La/Th) – 1.1801ln(Sm/Th) + 1.6189ln(Yb/Th) + 1.2260ln(Nb/Th) – 0.9944. Обозначения полей: MORB – базальты срединноокеанических хребтов, IAB – базальты островных дуг, CRB – базальты континентальных рифтов, OIB – базальты океанических островов.
1. Гранитоиды М-типа. 2. Гранитоиды I -типа: кордильерский и каледонский подтипы. 3. Гранитоиды S -типа. 4. Гранитоиды А-типа.
Рис. 12.3. Дискриминационная диаграмма Пирса–Харриса–Тиндля (1976).. Гранитоиды: СОХ – срединно-океанических хребтов, ОД – островных дуг и активных континентальных окраин, К – коллизионные, ВП – внутриплитные.
Хаотические комплексы или микститы по Л. Шермерхорну (1966) представляют собой горные породы, в которых несортированные обломки и глыбы (олистолиты) или пластины (олистоплаки) погружены в тонкий однородного строения цемент – матрикс. В природе наиболее распространены хаотические комплексы субаквального осадочного происхождения, которые называют олистостромами, и микститы тектонического происхождения – меланжи. Олистолиты по М. Маршетти (1957) – более или менее крупные глыбы, включённые в олистострому, или плавающие в ней. Олистостриммы по Д. Рихтеру (1973) – гигантские блоки, образующиеся у подножия геоморфологических и тектонических уступов в результате тектонического дробления и гравитационного оползания без участия селевых потоков. Олистоплак и по Д.Рихтеру (1973) – значительного размера пластины пород, оторвавшиеся от фронтальных частей покровов и сползшие в седиментационный бассейн без участия грязевых потоков.
Хаотические комплексы осадочного и тектонического происхождения являются индикаторами контрастных в геоморфологическом и структурном отношении тектонических зон. Меланжи маркируют положение офиолитовых и безофиолитовых швов, сближения и столкновения литосферных плит, микроплит, террейнов, блоков. Хаотические комплексы осадочного происхождения – олистостромы – указывают на местоположение подводных уступов и склонов, разграничивающих геодинамически разнородные бассейны осадконакопления. С крутыми уступами связаны обвалы, формирующие хаотические отложения камнепадов (подводного коллювия). Для более пологих склонов (с углами наклона в несколько градусов) характерно проявление криппа - медленного скольжения, сползания блоков и оползания пластин полуконсолидированных осадков, формирование грязе-валунных обломочных (дебридных) потоков – дебритов.
Олистостромы (О) внутриплитных обстановок: 1.Гравитационные О склонов и подножий океанических островов, гайотов и асейсмических вулканических хребтов. 2.Гравитационные О континентальных склонов и подножий пассивных континентальных окраин. 3. Гравитационные и тектоно-гравитационные О глубоководных котловин озёр в континентальных рифтовых грабенах.
Олистостромы ( О) на границах плит: 1. Тектоно-гравитационные О внешних склонов невулканических ОД (аккреционная призма) и глубоководного желоба (фронтальные О зон субдукции). 2. Тектоно-гравитационные О внутренних склонов невулканических ОД и прилегающих к ним частей преддугового прогиба (тыловые О зон субдукции. 3. Гравитационные О фронтальных склонов вулканических ОД и прилегающих к ним частей преддуговых (междуговых) прогибов. 4. Гравитационные О тыловых склонов вулканических ОД и прилегающих к ним частей глубоководных котловин задуговых (окраинных) морей. 5. Гравитационные О склонов и подножий шельфов задуговых (окраинных) морей. 6. Тектоно-гравитационные О, связанные с шарьяжами на краях остаточных бассейнов в зонах коллизии (амальгамации) террейнов и коллизии континентов. 7. Тектоно-гравитационные О в долинах зоны трансформных разломов. 8. Тектоно-гравитационные О в рифтовых долинах СОХ.
1-четвертичные отложения; 2-верхний мел: красные известняки, аргиллиты; 3-средний карбон: песчаники, алевролиты, кремни, известняки; 4-8 – олистостромы (4-офикальцитовые, 5-офикальцито-серпентинитовые, 6-зеленосланцево-кремнистые, 7-серпентинитовые, 8-крупные олистолиты); 9-зеленые метаморфические сланцы; 10-офикальциты; 11-листвениты; 12-poдингиты; 13-габбро; 14-перидотиты, серпентинизированные в различной степени; 15-тектонизированные серпентиниты; 16-реликтовые участки постепенного перехода от гипербазитов к габбро; 17-зона уралитизации габбро.
1. ТГМ – комплексы-показатели горизонтальных перемещений горных масс и времени формирования тектонических покровов; 2. ТГМ – индикаторы горизонтальных движений и скорости движений блоков земной коры; 3. ТГМ – основа проведения межрегиональных корреляций этапов проявления шарьяжно-надвиговой тектоники.
« Горячая точка» (ГТ)- участок земной поверхности с необычно высокой вулканической активностью в настоящее время или в прошлом. ГТ – участок внутри мантии, температура которого выше средней температуры вещества на этой глубине. Плюм – восходящий столбообразный поток разогретого мантийного вещества, движущийся из глубин мантии (с граничного слоя мантии и ядра) к поверхности Земли. Суперплюм
1. Силы вязкого сцепления, действующие в основании плиты за счёт взаимодействия с конвективными течениями в мантии. 2. Силы субдукционного затягивания, действующие со стороны погружающегося литосферного блока и обусловленные его отрицательной «плавучестью» (эклогитизация базальтов и габброидов). 3. Гравитационные силы, обусловленные «соскальзыванием» литосферной плиты со склона СОХ. 4. Силы отталкивания в СОХ, возникающие при внедрении даек, которые раздвигают в стороны вмещающие породы.
1. Предполевой период. Подготовительные работы: - сбор и обобщение всей геологической (палеонтологической, петрогеохимической и др.), геофизической, минерагенической информации; - предварительный геодинамический анализ, геодинамические реконструкции; - создание предварительной геодинамической карты.
2. Полевой этап. Сбор материала. - Выявление признаков и информации для установления геодинамических условий формирования конкретных СВК; - выделение геодинамических комплексов; - детальное исследование опорных участков для обоснования палеогеодинамических реконструкций и совершенствования геодинамических моделей; - внесение дополнений и уточнений в предварительную геодинамическую карту, карту размещения МПИ на геодинамической основе, карту прогноза полезных ископаемых.
3. Камеральный этап: - уточнение геодинамической природы СВК на основе новых полевых и лабораторных данных; - создание отчётных графических и поясняющих текстовых материалов (геодинамическая карта, палеогеодинамические схемы для основных этапов развития региона, карты размещения МПИ на геодинамической основе, текстовые пояснения в виде самостоятельных разделов «Палеогеодинамические реконструкции», «Металлогения геодинамических комплексов» и др.).
1. Контракционная гипотеза (сжатия и расширения Земли (Л. Кобер, Г. Штилле, П. Кропоткин и др.). 2. Гипотеза расширения Земли (С. Кэри, М. Гораи и др.). 3. Пульсационная гипотеза (М. Усов, В. Обручев, Е. Милановский и др.). 4. Ротационная гипотеза (А. Пейве, Б. Личков и др.) 5. Ротационно-пульсационная гипотеза (И.А.Одесский) 6.. Гипотеза неомобилизма (Б. Гутенберг,П. Кропоткин, Б. Личков и др.). 7. «Нелинейная геодинамика» (Д.Ю. Пущаровский).
Земля часть Солнечной системы и нельзя изменять её радиус без анализа связей с Луной, Солнцем и другими планетами. Ограничения накладываются законами физики и астрофизики. Предлагаемые варианты: 1. Увеличение радиуса Земли R з за счёт увеличения её массы. 1.1. При увеличение R з в 1,5 раза Земля в палеозое находилась бы в 40 раз дальше от Солнца, чем сейчас, и она получала бы тепла в 190 000 раз меньше.
1.2. Увеличение R з на 50% привело бы к увеличению силы тяжести в 18 раз и к уменьшению радиуса земной орбиты в 88 раз. При этом кол-во получаемого тепла увеличилось бы в миллионы раз.Земля не смогла бы существовать. 1.3. Увеличение R з за счёт разогрева. При увеличении R з на 10% температура должна бы подняться до 10000 0 С, т.е. вещество бы испарилось
2. При уменьшении R з на 10% освещенность Земли уменьшится более чем в 3 раза, что будет сопровождаться катастрофическими изменениями в растительном и животном мире. Вывод: Существующие ограничения дают возможность изменения R з не более чем на 1%.
