 | Наползни (трасты, шарьяжи) |
Тектонические меланжи по офиолитам: I — Малый Кавказ, Ведийская офиолитовая зона (по М.Г. Ломизе, 1969); II — Корякский хребет, карта Ягельского меланжа (по А. Л. Пейве, 1984); III — структура тектонического («автокластического») меланжа в докембрийском комплексе Мона, Уэльс (по Э. Гринли, 1919)., 2 — серпентиниты: на карте (1) и на профиле (2); 3 — массивные гипербазиты; 4 — габбро; 5 — базальты и диабазы (на карте — вместе с яшмами и граувакками); 6 — яшмы; 7 — песчаники и аргиллиты |
Офиолиты в структуре Малого Кавказа. На верхнем профиле: Малокавказский офиолитовый шов (М) в обрамлении шарьированных офиолитов Ведийской зоны (даны также на нижнем профиле) и Севанской зоны. По М.Г. Ломизе (1988), 1—7 — на верхнем профиле: 1 — офиолиты и офиолитовый меланж, фрагменты океанской литосферы северной ветви мезозойского Тетиса; 2 — край континента Евразия, домезозойское основание: 3 — там же, осадочные формации и окраинно-материковый вулканический пояс, юра—мел (до нижнего коньяка); 4 — там же, гранитоиды; 5 — край Нахичеванского микроконтинента гондванского происхождения, докембрийское основание; 6 —- там же, осадочный чехол палеозоя—мезозоя (до нижнего коньяка); 7 — неоавтохтон, отложения верхнего коньяка—палеогена и неоген-четвертичные вулканиты; 8—12 — офиолитовый аллохтон на нижнем профиле: 8 — офиолитокластовые олистостромы нижнего коньяка в основании аллохтона; 9 — офиолитовый меланж, преимущественно базальты и радиоляриты; 10 — серпентиннзированные перидотиты; 11 — габброиды; 12 — «базальный метаморфический ореол» в подошве перидотит-габбровой аллохтонной единицы |
Профили Итальянско-Австрийских и Итальянско-Швейцарских Альп, но Ж. Дебельмасу и Ж. Масклю (1991). Внизу — глубинное строение по сейсмическим данным (С. Ие, Ж. Ансорж, 1990). БС — блестящие сланцы; Ф — флиш; М — моласса. Палеозойские комплексы: PZ—Е — Европейской плиты, PZ A — Адриатической (Апулийской) плиты; PZ—П — Пеннинской зоны |
Тектонические покровы Восточных Карпат. По В.В. Глушко, С.С. Круглому и др. (1985), неогеновые отложения Предкарпатского передового прогиба; 2—3 — палеоген-миоценовые (2) и меловые (3) комплексы Флишевых Карпат; 4—6 — чехол (4, 5) и консолидированный фундамент (6) Восточно Европейской платформы; 7 — надвиги |
Тектонические покровы в Аппалачах со ступенчатым переходом смещения на все более высокий уровень. По Н. Вудворду и др., 1989 |
Траст (анг.thrust - натяжение), шарьяж (фр. charriage — наволок), называемый в русской литературе из рук вон выходящим словом «покров» (не имеющий ничего общего с физикой образования снежного или лавового покрова), представляет собой горизонтальный, пологий или волнистый гигантский надвиг с перемещением на десятки-сотни километров. Слово «покров» было выхвачено русскими геологами из французской литературы, иногда описывающие Альпийские трасты как «наппы» (nappe).
Трасты развиваются в подвижных поясах и распространены практически во всех так называемых геосинклинальных складчатых системах (например Верхоянской складчатой области, Корякском нагорье, на Камчатке, Сахалине, по западной части Северо-Американского континента и т.д.). Смещения охватывают целые складчатые комплексы не по одной, а по нескольким параллельным поверхностям срыва (shear).
В трастовых структурах типа аллохтона различают перемещенные массы (аллохтон) и их основание, не испытавшее сколько-нибудь существенных перемещений (автохтон).Аллохтон от автохтона отделен поверхностью срыва(shear)или волочения. В процессе смещения аллохтон часто распадается на отдельные пластины — дигитации, что приводит к появлению параллельных поверхностей смещения или расщеплению основной поверхности срыва. Совмещение в одном вертикальном разрезе нескольких трастов, состоящих из пакетов разновозрастных пластин, придает всей структуре крайне сложное строение.
Вдоль поверхностей смещения при движении аллохтона образуются тектонические брекчии, мощность которых может достигать десятков и сотен метров, но известны трасты, отделенные от автохтона узкими, едва заметными поверхностями трения. В тектонических брекчиях находятся линзы и крупные отторженцы пород, слагающих как аллохтон или автохтон, так и прихваченные чужеродные образования. Нередко поверхности смещения возникают вдоль серпентинизированных ультраосновных пород, обладающих малой вязкостью, но возможено и последующее внедрение в холодном состоянии протрузии серпентинитов вдоль поверхностей смещения (shear zone). Складчатые комплексы, вовлеченные в трастирование, также испытывают усложнения: среди них появляются наклонные, опрокинутые, лежачие или ныряющие складки; широко развиваются надвиги, разбивающие пластины на отдельные чешуи.
Породы верхней части автохтона передвинуты на расстояние, но сохраняют вещественные и пространственные связи с подлинным автохтоном.
В теле траста различают тыльную, срединную и фронтальную части. Область, откуда начинается перемещение траст, называют корнями, которые устанавливаются по сходству фаций аллохтона с фациями одновозрастных пород, находящихся в неперемещенном состоянии в тылу покрова, или по крутому залеганию сильноперемятых, пережатых пород, нарушенных многочисленными разрывами (рубец). Фронтальная часть может быть расчленена эрозией, от нее отделяются участки, утратившие непосредственную связь с аллохтоном, называемые экзотическими останцами, или клиппами. При горном рельефе в долинах рек или в местах высокого гипсометрического положения поверхности шарьирования эрозия может удалить весь аллохтон и обнажить породы автохтона. Такие участки автохтона, окруженные породами аллохтона, называются тектоническими окнами.
Перемещение аллохтона сопровождается интенсивным разрушением его фронтальной части и образованием тектонического месива — меланжа (фр. melange — мешанина, смесь).
Меланж - хаотическое образование, отличающийся от сходных седиментационных комплексов, олистостромов, образующихся при подводно-оползневых и подводно-обвальных процессах признаками тектонического воздействия и появлением дислокационных текстур. Но меланж может образоваться по олистострому, а олистостром — за счет меланжа. В тектоническом меланже крупные блоки относительно жестких пород автохтона или аллохтона (известняки, песчаники, кремнистые, вулканические, интрузивные породы и др.) перемешиваются с мелкими обломками таких же пород, а также с более пластичным материалом, образующим матрикс меланжа. Последним могут быть серпентинизированные ультрамафиты (в серпентинитовом меланже), аргиллиты, гипсы, ангидриты и другие высокопластичные породы. Меланж, особенно глинистый, может иметь тиллитоподобную текстуру или оказаться растертым до состояния катаклазитов и милонитов.
Глубина захвата трастами земной коры различна. Для тех из них, которые развиты только в осадочно-вулканогенных толщах, Ж. Обуэн ввел понятие трасты чехла; при вовлечении гранитогнейсового слоя возникают трасты фундамента. В особый, третий, тип по этому признаку могут быть выделены офиолитовые трасты, охватывающие кору и верхи мантии океанов и окраинных морей.
По времени образования относительно складчатости трасты могут быть доскладчатыми, соскладчатыми и послескладчатыми.
Доскладчатые шарьяжи - конседиментационные по своему типу. Появление пород с малой вязкостью (серпентинитов, глин, эвапоритов) создает гравитационную неустойвость в осадках, накапливающихся на склонах или на крыльях конседиментационных складок, возникновение срывов осадочного чехла по поверхностям пластичных пород с образованием согласных со слоистостью трастов, перемещенных в направлении уклона морского дна. Наклон поверхностей срыва пологий, если только он не изменен последующими деформациями и соответствует углам наклона морского дна или крыльев конседиментаюнной складки. Такие шарьяжи широко развиты в Скалистых горах Канады.
Доскладчатые шарьяжи, вовлеченные затем в линейную складатость, могут подвергаться значительным усложнениям. В условиях горизонтального сдавливания серпентинизированные ультрабазиты, разделяющие пластины трастов, перемещаются в участки минимального давления, а затем выжимаются вверх по ослабенным зонам, образуя на поверхности мощные пояса серпентинитового меланжа с включениями отторженцев вмещающих пород. По отношению к линейной складчатости эти пояса могут быть согласными или секущими, а их положение в разрезах вертикальое или крутое — такое же, как у большинства осевых поверхносей линейных складок.
Соскладчатые трасты образуют одну из наиболее распространенных групп шарьяжей, характерную для внутренних зон складчатых систем. Они возникают в результате преобразования вертикального потока в горизонтальный, устремляющийся к периферии складчатого сооружения. Эти трасты могут лечь на еще не дислоцированные слои автохтона и затем, как и доскладчатые, подвергнуться смятию вместе с последними. Складки, в которых оказываются первично или вторично смятыми соответственно доскладчатые или соскладчатые трасты, называют не антиклинальными или синклинальными, а антиформными и синформными, подобно наложенным складкам метаморфических толщ, последовательность слоев в их крыльях может быть обратной по сравнению с нормальными антиклиналями и синкчлиналями, т.е. в ядрах антиформ могут залегать более молодые слои, а в ядрах синформ — более древние. К числу складчатых шарьяжей относятся трасты Восточной Гренландии и центральной части Канадских Кордильер.
Послескладчатые трасты возникают из лежачих складок при срыве верхнего крыла лежачих складок, перемещенного по субгоризонтальной поверхности. Слои автохтона, слагающие подвернутое крыло складки и примыкающие к поверхности смещения, обычно находятся в опрокинутом залегании, тогда как разрез аллохтона имеет нормальное строение. При приближении к корневой зоне залегание слоев становится более крутым или даже вертикальным. В смещение могут быть вовлечены и древние метаморфические толщи ядер складок. Образование траста из лежачих складок следует связывать с общим сжатием, сопровождающимся глубинным раздавливанием и выжиманием пластичных масс чехла.
Шарьяжи скалывания отличаются захватом больших площадей и имеют наиболее значительные амплитуды горизонтального смещения, достигающие 150—200км и более. Решающее значение в образовании трастов скалывания имеют глубинные поддвиги гранитно-метаморфического фундамента под относительно рыхлый и пластичный чехол осадочных пород, наваливающийся на фронт глубинного поддвига. Поверхность срыва трастов скалывания срезает под большим углом не только складки автохтона или прилегающего покрова, но нередко и складки в самом теле траста. Шарьяжи скалывания развиваются преимущественно во внешних зонах геосинклинальных систем (внешний шельф), главным образом в раннеорогенную стадию.
Аналогичная картина строения характерна для Скалистых гор Канады и Аппалачей. Глубинное сейсмозондирование методом отраженных волн показало, что Аппалачи на всю свою ширину надвинуты на восточное продолжение Североамериканской платформы. В Скалистых горах Канады продолжение пододвинутого фундамента переработано и вовлечено в деформации пеннинского типа метаморфического комплекса Центральных Кордильер. Поддвиг континентальных платформ компенсируется раздвигом (спредингом) по другую их сторону (в случае Скалистых гор — в Атлантическом океане).
По происхождению трасты делятся на две категории: гравитационные и компрессионные.
Максимальная глубина образования трастов соизмерима с мощностью океанической коры и даже литосферы в срединных хребтах, а также с мощностью по крайней мере верхней части континентальной коры, включая весь гранитогнейсовый слой.
Минимальная глубина образования трастов, исходя из вязкости пород, геостатического давления и внутрипорового давления породы, противодействующего геостатической нагрузке, не может быть менее 1,5—2 км. При движении аллохтона поверхности смещения стремятся перейти на более высокий уровень, в связи с чем по мере приближения к земной поверхности они все более и более отклоняются от горизонтального положения и становятся крутыми, переходя в надвиги и взбросы. Переход смещения с одного уровня на другой совершается вдоль высокопластичных или водонасыщенных пород, что придает им ступенчатый характер, причем чем ближе к периферии складчатой системы, тем выше располагаются поверхности срыва.
Скорости движения наползней могут быть рассчитаны лишь приблизительно, так как надежно устанавливается лишь время окончания движений, но не их начала. Д.Н. Андрусов для шарьяжей Внутренних Западных Карпат, имеющих горизонтальную амплитуду в 80—90 км, время смещения считал от 4 до 15 Му, что дает скорость от 6 до 12 мм в год. Близкие цифры получены и для других трастов. Наибольшие скорости смещения гравитационных наползней — 20—40 мм в год, этом случае, как установлено в Альпах, смещение аллохтона происходит не плавно, а скачками и можно выжелить отдельные фазы движения.
Время окончательного становления шарьяжа определяется по запечатыванию слоями, не претерпевшими горизонтального смещения. Они образуют так называемый неоавтохтон.
В образовании наползней, как и других деформаций слоистых толщ, большое значение имеет внутрипоровое давление растворов, уравновешивающему вертикальную нагрузку и способному удержать пластины наползня в полувзвешенном состоянии, что в значительной степени облегчает их горизонтальное скольжение. По мнению И.И. Белостоцкого, гравитационное смещение аллохтона при таких условиях может осуществляться в условиях незначительного бокового стресса при углах наклона всего 1—3°.
Реологическая расслоенность литосферы является предпосылкой ее тектонической расслоенности, особенно на континентальной литосфере. Образование тектонических трастов разной глубинности с их отслаиванием в пределах чехла (по пластичным, некомпетентным породам), в основании чехла (по поверхности кристаллического фундамента), в основании верхней коры, по поверхности Мохо и, наконец, вдоль границы литосферы и астеносферы получает свое естественное объяснение.
Трасты могут создать экран для нефти и газа, как это имеет место в Скалистых горах Канады и США. На Алайском хребте Тянь-Шаня в известняках карбона, залегающих под наползнями сланца силура, обнаружены месторождения ртути.