 | СУПЕРКОНТИНЕНТ И ПЛАТФОРМЫ |
ПЛАТФОРМЫ
Платформы подразделяются на щиты и на покрытые чехлом плиты. Щиты на протяжении своей истории обнаруживают устойчивую тенденцию к поднятию и денудации, хотя временами ненадолго покрывались, полностью или частично, мелким морем: Канадский щит в ордовике — девоне, Балтийский щит в кембрии—силуре, Алданский — в кембрии и т.д. Менее крупные выступы фундамента именуются массивами. В пределах плит развиты антеклизы и синеклизы. В основании синеклиз (осадочных бассейнов)находятся палеорифты.
Не все палеорифты эволюционировали по пути превращения в синеклизы. Другая их часть подверглась сжатию и превратилась в валы и интракратонные зоны разной степени сложности.
Дислокации платформенного чехла могут иметь различное происхождение. Основная их часть имеет наведенную складчатость, связанную с тангенциальным сжатием, исходящим от смежных орогенов. Образование платформенных складок за счет этого сжатия облегчается в случае присутствия соленосной толщи или глинистых пачек.Другой тип складок связан с подвижками фундамента по разломам: они могут быть надразломными, надблоковыми. Причиной подвижек может быть общее охлаждение и неравномерное опускание фундамента.
Значительные площади в пределах платформ покрыты неметаморфизованным осадочным чехлом толщиной до 3—5 км и в наиболее глубоких прогибах и впадинах до 10—12 и даже, в случае Прикаспийской впадины, до 20—25 км. В состав чехла входят покровы платобазальтов и изредка более кислых вулканитов. На участках, не покрытых чехлом, на поверхность выступает фундамент платформы, сложенный в различной степени метаморфизованными, а также интрузивно-магматическими породами, среди которых ведущая роль принадлежит гранитам. Платформы характеризуются или низменным, или плоскогорным рельефом. Некоторые их части могут быть покрыты мелким морем-озером типа Балтийского, Белого, Азовского. Их характеризует низкая скорость современных вертикальных движений, слабая сейсмичность, отсутствие вулканической деятельности, пониженный по сравнению со среднеземным тепловой поток. Платформы — наиболее устойчивые и спокойные части континентов.
К числу древних платформ относятся Северо-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Китайско-Корейская (на Амурской плите), Южно-Американская, Африканская, Индостанокая, Австралийская, Антарктическая, Южно-Китайская. В фундаменте древних платформ преобладают архейские образования, за ними идут ранне протерозойские, и т.д. Эти образования глубоко метаморфизованы (амфиболитовая и гранулитовая фации) и такой фундамент называют гранитогнейсовым или кристаллическим. Скорость продольных сейсмических волн в верхней части составляет 6,0—6,6 км/с. Древние платформы отделены от смежных складчато-трастовых сооружений передовыми прогибами, наложенными на опущенные края этих платформ. По периферии Восточно-Европейской платформы Урал, Кавказ, Карпаты отделены от этой платформы своими передовыми прогибами, на которые они надвинуты, а Скандинавские каледониды и северо-западное продолжение Тимана вдоль побережья Кольского полуострова непосредственно надвинуты на платформу, причем трасты каледонид перекрывают ее край на расстояние до 200 км. На остальных участках своего периметра Восточно-Европейская платформа граничит по разломам с молодыми платформами — Западно-Европейской на западе, Скифско-Туранской на юге, причем ограничения представлены разломами, частично субвертикальными, частично надвиговыми.
МОЛОДЫЕ ПЛАТФОРМЫ
Молодые платформы занимают в структуре материков только 5% и располагаются либо по их периферии, либо между древними платформами, как Западно-Сибирская между древними Восточноевропейской и Сибирской. Фундамент молодых платформ слагается фанерозойскими осадочно-вулканическими породами, испытавшими слабый (зеленосланцевая фация) или даже только начальный метаморфизм, хотя встречаются и блоки более глубокометаморфизованных древних, докембрийских, пород, составлявшие некогда микроконтиненты среди подвижных поясов фанерозоя. Граниты и другие интрузивные образования, среди которых следует отметить офиолитовые пояса, играют подчиненную роль в составе этого фундамента, который в отличие от фундамента древних платформ именуется не кристаллическим, а складчатым, от чехла он отличается не метаморфизмом, а высокой дислоцированностью. Скорость продольных сейсмических волн у его поверхности составляет 5,5—6,0 км/с; иногда под более молодым складчатым комплексом сейсмически прощупывается более древний, раннедокембрийский, со скоростями 6,0—6,5 км/с.
В зависимости от возраста завершающей складчатости этого фундамента молодые платформы или их части подразделяются на эпикаледонские, эпигерцинские, эпикиммерийские. Так, Западно-Сибирская платформа является частично эпикаледонской и эпигерцинской, а платформенная Арктическая окраина Восточной Сибири — эпикиммерийской, эпибайкальские платформы с верхнепротерозойским фундаментом смяты в самом конце докембрия (Тимано-Печорская), но своим особенностям они стоят ближе к молодым платформам,хотя байкальские складчатые системы входят в состав фундамента некоторых древних платформ.
Осадочный чехол молодых платформ имеет юрско- или мел-четвертичный возраст. Нередко выделяется между основанием и чехлом промежуточный комплекс, выполняющий отдельные впадины. Этот комплекс отличается от фундамента слабой дислоцированностью и полным отсутствием метаморфизма и гранитов, а от чехла oтделяется несогласием и обнаруживает большую уплотненность пород. К промежуточному комплексу относятся образования двух типов: 1) осадочное, молассовое или молассово-вулканическое выполнение межгорных впадин последнего орогенного этапа развития подвижного пояса, предшествовавшего образованию платформы; 2) обломочное и обломочно-вулканогенное выполнение грабенов, образованных на стадии перехода от орогенного этапа к раннеплатформенному. На Западно-Сибирской и Скифско-Туранской платформах промежуточный комплекс имеет соответственно позднепалеозойский и триасово-раннеюрский возраст.
Молодые платформы имеют больший осадочный чехол и поэтому их именуют плитами. Выступы фундамента, не затронутые новейшей тектоникой и не превращенные во внутриконтинентальные орогены, встречаются как исключения, одно из них — Казахский щит между Западно-Сибирской и Туранской плитами. Соответственно, молодые платформы обладают за пределами таких щитов или массивов равнинным рельефом. Участкам наибольшей (более 10 км) мощности осадочного чехла на молодых, реже древних платформах обычно отвечают участки с аномальным характером фундамента. Кора эта имеет пониженную мощность — менее 1520 м — и уже у своей верхней границы обнаруживает скорость продольных волн, характерную для нижней («базальтовой») континентальной коры или для второго слоя океанской коры, — близкую к 6,5 км/с; отсюда наименование этих участков — «базальтовые окна». Существуют основания предполагать, что такие участки развития коры, близкой к океанской, действительно представляют собой реликты бассейнов с океанской корой в пределах подвижных поясов. К ним относятся Прикаспийская впадина, отдельные впадины Сибири, впадины в Баренцевом и Карском морях и др. Не вполне заполненная осадками современная структура такого типа — впадина Мексиканского залива.
Поверхность фундамента платформ отвечает срезанной денудацией поверхности орогена,поэтому платформы появляются после орогенов. Однако настоящий платфориый режим устанавливается после кратонизации денудированного орогена, что выражается в формировании классического ядра континентальной коры под таким участком земли.
СУПЕРКОНТИНЕНТ И ПЛАТФОРМЫ
Современные кратоны возникли в раннем рифее в особых условиях. В это время все эти участки земли составляли суперконтинент, возникшей в конце раннего протерозоя. Поверхность суперконтинента испытывала общее длительное поднятие, в течение которого образовались субаэральные покровы кислых эффузивов и туфов, в том числе игнимбритов с повышенной щелочностью. Эти излияния вызвали обширный калиевый метасоматизм окружающих пород. Происходило внедрение крупных расслоенных лополитов: в нижней части породы лоппалитов были представлены габбро-анортозитами, в верхней — гранитами рапакиви. Первые представляли продукт плавления нижней коры и верхнюю часть поднявшейся астеносферы, а граниты образовались за счет плавления верхней коры. Магматизм и метасоматизм данной стадии свидетельствуют о небывалом повышенном тепловом и флюидном потоке, вызвавшем изотропизацию и спайку платформенного фундамента.
В среднем и позднем рифее и раннем венде произошел рифтинг кратонов, связанный с распадом суперконтинента. Эти палеорифтовые системы установлены на всех древних платформах северного ряда — в Северной Америке, Восточной Европе, Сибири, Северном Китае и Корее. Выполнены они обломочными континентальными и мелководно-морскими осадками: кварцитами, аргиллитами, строматолитовыми карбонатами; в позднем рифее в Австралии появились эвапориты. Разрезы построены циклически. Встречаются трапповые ассоциации по границам циклитов.
На молодых платформах рифтогенез проявился рано, оборвав фазу кратонообразования. Рифты наложились непосредственно на отмирающие орогены в согласии с их простиранием. Их выполнение представлено обломочными красноцветными или угленосными отложениями, а также базальтами. Типичны позднетриасовые-раннеюрские грабены Челябинского типа на Урале и под чехлом Приатлантической равнины в США и в других каледонидах.
Переход к платформенному этапу завершился на древних платформах Восточной Европы, Сибири, Китая и Кореи в венде, Северной Америки — в конце кембрия, южных материков — в ордовике. Рифты преобразовались в прогибы, расширенные до размеров синеклиз, затопленные морем, что привело к образованию сплошного платформенного чехла. Начало его накопления совпадает с началом распада суперконтинентов — в венде — кембрии, и в юре (распад Пангеи). Именно поэтому чехол молодых платформ по своему стратиграфическому объему соответствует первому слою коры современных океанов.
Накопление платформенного чехла прерывалось эпохами тектонической активизации. Перерывы в осадконакоплении подразделяют чехол на отдельные циклически построенные комплексы, которые отвечают тектоническим циклам смежных подвижных поясов — каледонскому, герцинскому и др.
Осадочные формации платформ как участков континентальных плит отличаются от формаций подвижных поясов отсутствием глубоководных с одной стороны, и грубообломочных континентальных осадков с другой. Типичная глубина появления осадков платформенного чехла не превышает 50м. Чехол формируется в континентальных и очень мелководных условиях, на него существенное влияние оказывала климатическая обстановка, но формации, занимающие одинаковое положение, характеризуют одни и те же фазы тектонического развития. Лишь в условиях некомпенсированного прогибания на глубине моря в сотниметров появляются черносланцевые толщи (Русской и Тимано-Печорской плит, Мидконтинента Северной Америки).
В основании формационных рядов чехла обычно залегают континентальные обломочные формации: серо-, красно- или пестроцветные бескарбонатные, с каолиновым цементом — продуктом размыва коры выветривания, иногда с лимническими углями в условиях гумидного климата (красная окраска характерна для тропических условий, серая — для умеренных), а также красноцветные с карбонатным цементом, нередко гипсоносные — в аридном климате. С началом морской трансгрессии появляются паралические или лагунные: соответственно сероцветная паралическая угленосная в гумидном и гипсосоленосная эвапоритовая — в аридном климате. Мощные эвапориты, включающие каменную и калийные соли, накапливаются в палеорифтовой зоне и в глубоких синеклизах типа Прикаспийской или Среднеевропейской. По мере дальнейшего развития трансгрессии эти формации перекрываются трансгрессивными терригенными формациями — в гумидном климате кварцево-песчаной с глауконитом и фосфоритами, а в аридном — пестроцветной песчано-глинистой, иногда с гипсом.
В фазу максимальной трансгрессии, когда внутренние источники сноса — щиты и массивы перекрываются морем, преобладают карбонатные формации — гумидные мергельно-известняковые (в мелу и палеогене формация писчего мела и мелоподобных мергелей) и аридные — преимущественно доломитовые. В глубоких впадинах и палеорифтах в условиях дефицита материала отлагаются темные, обогащенные органическим веществом минерально-сланцевые толщи «доманикового» типа; зоны их накопления нередко окаймляются рифовыми постройками авандельтового происхождения. Трансгрессия далее сменяется регрессией и начинается обратная последовательность формаций, завершающаяся снова континентальными, в холодном климате покровно-ледниковыми (квартер Северного полушария, неоген — квартер Южного) формациями. Последние могут находиться и в основании ряда, например в верхах карбона — низах перми южных, гондванских платформ. Во внеледниковых областях ледниковая формация замещается лёссовой.
Source: ХАИН Виктор Ефимович, ЛОМИЗЕ Михаил Григорьевич
Геотектоника с основами геодинамики
Учебник. Для студентов геологических специальностей вузов. М: Изд-во МГУ, 1995 г. 480 с.