 | КОЛЛИЗИОННЫЙ ОРОГЕНЕЗ |
Источник Хаин В.Е
Помимо орогенных областей типа складчато-надвиговых, возникших по типу геосинклиналей, в зонах конвергенции литосферных плит имеется значительное число горных сооружений, не имеющих ни какого отношения к геосинклиналям. Эти горы образуются без предварительной «геосинклинальной подготовки» в областях, развивавшихся в спокойном тектоническом режиме на зрелой континентальной коре без мощным морским осадконакоплений и островодужным вулканитов. Наиболее крупным коллизионным поясом этого вида считают Центрально-Азиатскую горную сутуру, включающую Гиндукуш, Тянь-Шаня, Памир, Куньлунь, Наньшань, Циньлинь, Алтай, Саян, Прибайкалье, Забайкалье, Становой хребет. Центральноазиатский пояс непосредственно примыкает к Альпийско-Гималайскому поясу. Внутренняя структура Центрально-Азиатского пояса свидетельствует о происхождении в условиях горизонтального сжатия, орентированного в меридиональном направлении.
Причина образования этих сооружений – поздне эоценовая коллизия Индостана с Евразийским континентом, вызванная закрытием зоны субдукции океана Тетис на севере. При такой коллизии имеется «индентор» компрессии, вклинивающийся в «мягкое подбрюшье» другоя плиты, образующий смятие в крупные складки, которым отвечают отдельные хребты и межгорные впадины, и развитие крупных сдвигов по обе стороны от «индентора».Сокращение ширины зоны деформации против «индикатора» происходит и за счет расталкивания масс в стороны от клина-бульдозера, и за счет общего коробления и утолщения коры,что имеет место в Тибете.
Более того, внутри пояса сейсмичность распределена неравномерно, что говорит о расколе на большое число микроплит, которые при общей коллизии Индостана с Евразией испытали сдвиги, надвиги, поддвиги. Подобные микроплиты (Иберийская, Апулийская, Эгейская, Анатолийская) выделены в западной части Альпийско-Гималайского пояса, между Кавказом и Атлантикой в зоне коллизии Западно-Европейской плиты с Африканской. В целом на восточной окраине Азиатского материка устанавлено более двух десятков микроплит, занимающих пространство между главными литосферными плитами: Евразийской, Африканской, Аравийской, Индийской и Тихоокеанской и составляющих своеобразный пояс межплитного торошения, связанного с конвергенцией этих плит, движущихся навстречу друг другу с разных направлений. Этот ПОЯС ТОРОШЕНИЯ совпадает с поясом диффузной (рассеянной) сейсмичности, характерной для всей этой области, поперечник которой между оз. Байкал и восточным окончанием Гималаев достигает 5000 км.
Дополнительные детали освещены Л.И. Лобковским, который стал учитывать реологическую расслоенность литосферы. По его мнению, при прессинге Индийской плиты на Евразийскую, литосферная мантия потянулась за существующей до этого тетисной субдукцией и пластичная нижняя кора испытывала нагнетание к северу, в то время как верхняя ломкая (brittle)испытывала давление в протавоположном направлении. Это нагнетание и вызвало коробление верхней, более жесткой коры Центрально-Азиатского пояса с образованием системы горных сооружений и разделяющих их межгорных прогибов. Процесс сопровождался выделением тепла, что и служит причиной повышенного теплового потока и образования астелинз (мантийных диапиров)в недрах горных сооружений, что дополнительно способствовало их воздыманию. Роль регионального сжатия велика, о чем свидетельствуют гигантские надвиги и трасты (Памир), системы трансцессий (сопряженных левых и правых сдвигов диагонального направления), а также результаты определения фокальных механизмов землетрясений, в частности в Тянь-Шане.
Таким образом, Центрально-Азиатский пояс возник на гетерогенном субстрате, представляющем коллаж фанерозойских зон деформации разного возраста с разделяющими их континентальными глыбами. При приложенном извне тангенциальном сжатии этот коллаж разделился на отдельные микроплиты, испытывавшие взаимные перемещения. Но эти микроплиты, как считает Л.И. Лобковский, должны рассматриваться не как литосферные, а как коровые или верхнекоровые, так как верхняя кора оказалась в этом процессе оторванной от литосфернои мантии и смещена относительно нее по нижней коре повышенной пластичности. Естественно также, что деформации концентрируются в зонах палеозойских подвижек, в то время как более древние континентальные глыбы оставались пассивными. Это особенно наглядно проявилось в отношении Таримского микроконтинента, не испытавшего новейших деформаций и вместо поднятия претерпевшего погружение.
Горные сооружения, сложенные комплексом сложнодислоцированных и частично метаморфизованных, пронизанных гранитами палеозойских и докембрийских образований,надвинуты на межгорные впадины и предгорные прогибы, выполненные мощными континентальными молассами. Как и в эпигеосинклинальных орогенах, наблюдается погрубение моласс вверх по разрезу с появлением отложений ледникового происхождения и в аридном климате со сменой красной окраски серой. Мощность моласс достигает десятка километров. Они обычно подстилаются образованиями платформенного чехла, вполне сходными с таковыми смежной неактивизированной части платформы. В Центрально-Азиатском поясе возраст этих платформенных образований мезозой — ранний палеоген; активизация и накопление моласс здесь начались в олигоцене.
Элементы внутренней структуры горных поднятий согласуются с простиранием слоев складчатого основания, но сам стиль этой структуры варьирует в зависимости от удаленности от источника тангенциальных напряжений (от Пенджабского выступа Индийской плиты). На Памире, где в конце юры — начале мела имел место эпигеосинклинальный орогенез, вторичный орогенез сопровождался интенсивными деформациями с образованием надвигов, трастов и кливажа. В прилегающем к Памиру южном Тянь-Шане имело место образование асимметричных складок, осложненных крутыми надвигами преимущественно северной вергентности, противоположной южной вергентности герцинской структуры. В восточной части Тянь-Шаня, защищенной от влияния Пенджабского «индентора» жестким Таримским массивом, подобные дислокации сосредоточены лишь в узких полосах. Восточнее, с удалением от Пенджабского выступа, стиль новейших деформаций становится сводово-глыбовым; со среднечетвертичного времени он стал господствовать на Памире и Тянь-Шане, существенную роль стали играть поперечные сбросы и сдвиги.
Центрально-Азиатский пояс — наиболее крупный и яркий, но не единственный из вторичных орогенов. Подобный коллизионный ороген находится на востоке, со стороны древних на Северо-Американском континенте (область Восточных Скалистых гор и плато Колорадо. До мела эта область составляла западную окраину древнего Северо-Американского кратона; она обладает тем же раннедокембрийским кристаллическим фундаментом и рифейско-палеозойско-мезозойским (до юры включительно) чехлом. Фундамент сейчас выступает в горных поднятиях, а чехол сохранился во впадинах между ними, перекрываясь молассой. В начале мела, когда поднятия охватили пояс Центральных Кордильер, область Восточных Скалистых гор испытала погружение с накоплением мощной толщи терригенных осадков молассового типа, а в конце мела — начале палеогена она подверглась деформациям с образованием мощных горных поднятий, высотой до 4км в современном рельефе и разделяющих их межгорных впадин, в которых накопление моласс продолжалось теперь уже в озерных условиях до эоцена включительно, когда произошли заключительные деформации. Аналогичный характер носят хр. Брукса Северной Аляски с предгорным Колвиллским прогибом и горы Маккензи и Франклина в северо-западной Канаде.К этой же категории относятся Горный Крым, Большой Балхан, Бенд-и-Туркестан и Парапамиз, испытавшие позднекиммерийский тектогенез, но в мелу и раннем палеогене перекрытые платформенным чехлом.
Все эти структуры и геоморфологические поднятия представляют продукт коллизии литосферных плит, удаленный от шва столкновения. Однако существуют и еще более удаленные, на расстояние в сотни километров, складчатые поднятия, отделенные от основных складчатых поясов пространствами субгоризонтального залегания платформенного чехла. О том, что и их образование связано с коллизией, свидетельствует параллельность их простирания основным складчатым поясам и совпадение времени их образования с главной эпохой деформаций последних. Эти поднятия возникают на месте ранее существовавших рифтов и являются результатом их инверсии. Причиной последней служит тангенциальный стресс, исходящий от орогенного пояса, т.е. от зоны коллизии, что подтверждается наблюдениями над современным напряженным состоянием коры, указывающими на повсеместно распространенное внутриплитное сжатие, ориентированное в направлении либо от срединно-океанских хребтов, либо от таких орогенов, как Альпы или Кордильеры.
Примером зон дислокаций этого типа служат валы Западной и Центральной Европы — Уилд-Булонне, Поморский, Горный Мангышлак в Закаспии, Пальмириды в Сирии, Высокий, Средний, Сахарский Атлас в Марокко и Алжире, Кельтиберийские цепи в Испании. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что поднятие типа Урала «сидят» на древних сутурах.
Межгорные прогибы вторичных орогенов — Центрально-Азиатского, Скалистых гор — содержат значительные залежи нефти и газа в континентальных отложениях.
Факт распространения вторичного орогенеза в далеком прошлом доказывают молассы, залегающие на древнем складчатом основании или перекрывающем его чехле платформенного типа, а также «анорогенные» гранитоиды и проявления регионального метаморфизма и связанного с ним радиометрического «омоложения» пород.
В Прибайкалье и Западном Забайкалье на протяжении позднего протерозоя, палеозоя и мезозоя наблюдалось последовательное смещение зон геосинклинального осадконакопления, принадлежащих северной части Центрально-Азиатского подвижного пояса, на юг от Сибирского кратона и соответственное смещение зон первичного орогенеза. Вместе с тем в каждую очередную орогеническую эпоху — салаирскую, каледонскую, герцинскую, киммерийскую — проявления орогенеза не ограничивались зонами предшествующего геосинклинального осадконакопления, а распространялись на более северные районы, вплоть до южного края Сибирского кратона. Этим объясняется здесь обилие разновозрастных гранитоидов. Это неоднократно повторявшийся рекуррентный орогенез.
На фоне общего тангенциального сжатия местами могут происходить растяжение и рифтогенез. Примером служит Байкальская рифтовая система, а для поздней юры — раннего мела полирифтовая система Западного Забайкалья.