Cоотношения вертикальных и горизонтальных движений

C Л.А. Изосов, В.И. Чупрынин (Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, e-mail:izos@poi.dvo.ru, Тихооокеанский институт географии ДВО РАН, e-mail:
chuprynin@tig.dvo.ru) Фундаментальная проблема геотектоники: соотношения вертикальных и горизонтальных движений. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва,N5, cc.228-232 16–20 ноября 2009 г.http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_5.pdf

Одна из основных проблем геотектоники - проблема соотношения вертикальных и горизонтальных тектонических движений. Фактически любые тектонические процессы сопровождаются как вертикальными, так и горизонтальными движениями.

К структурам, образованным чисто вертикальными движениями, относятся: 1) штамповые (коробчатые, прерывистые) складки, развитые в чехле районов с блоковой тектоникой; 2) вулканогенно-интрузивно-купольные структуры; кальдеры проседания и т.п., тектонические блоки платформ, параплатформ и остаточных массивов; 4) скрытые разломы фундамента (по М.А.Фаворской, И.Н.Томсону и др.); 5) осадочные бассейны; 6) кольцевые комплексы неясного происхождения, фиксирующиеся как морфоструктуры на космических снимках, и др.

Многокольцевые вулкано-тектонические структуры и скрытые разломы фундамента выделены в пределах Ханкайского кристаллического массива Приморья в процессе средне- и крупномасштабного геологического картирования [6, 5, 4]. Cтруктуры, образованные чисто вертикальными движениями, встречаются не только на платформах, но и в складчатых поясах. Можно полагать, что при блоковом дрейфе крупных стабилизированных участков земной коры, мантийные очаговые зоны и зоны магмоконтролирующих разломов фундамента остаются на месте, а «отпечатки» коровых кольцевых и линейных структур меняют своё местоположение, отрываясь от своих корней. Мантийные очаги и разломы фундамента с течением времени снова активизируются и генерируют новые поверхностные тектоно-магматические комплексы. Таким образом, на поверхности Земли вместе со сложно телескопированными мантийными кольцевыми и линейными структурами существуют и их «отпечатки», находящиеся в пределах тектонических блоков, испытавших крупномасштабные горизонтальные перемещения. Такие «отпечатки» могут наблюдаться и в сложно дислоцированных наползнево - складчатых комплексах, залегающих в виде аллохтонов (тектонических перекрытий) на платформенном субстрате.

Производными горизонтальных движений являются: 1) шарьяжи (наползни), 2) кристаллические тектонические наползни ; 3) чешуйчато-надвиговые структуры (imbricative structures); 4) сдвиги; 5) рифты и раздвиги; 6) различные типы литосферных вихрей [7, 8].

Шарьяжи, кристаллические наползни и их индикаторы (олистостромовые комплексы) широко представлены в Сихотэ-Алинской покровно- наползнeвой складчатой области, да и, вообще, в Южно-Синегорском звене Западно-Тихоокеанской зоны перехода континент–океан [9, 10].

Таким образом, существование структур, отражающих как вертикальные, так и горизонтальные тектонические движения, не вызывает сомнения. В то же время, установлены образования, в которых запечатлены результаты проявления и вертикальных и горизонтальных дислокаций. В пределах Ханкайского массива впервые описаны [11] так называемые «комбинированные» структуры – кальдерные депрессии (сauldron subsuidences), сформировавшиеся при проседании кровли опустошённых магматических очагов с одновременным вращением. В итоге получились спиралевидные структуры или структуры вращения, выделенные Ли-сыгуаном [7] в Северо-Западном Китае.

Литосферным вихрям посвящена обширная литература, тем более, что многие из них являются рудоносными [12-15]. Примером таких структур является Южно-Синегорская депрессия, или тектоносферная воронка, в пределах которой размещены два рудных района: промышленный Вознесенский флюорит-редкометальный и Синегорский с уран-молибденовой минерализацией [5, 13].

При формировании плюмов, вулкано-тектонических поднятий и интрузивных куполов при вертикальных перемещениях возникает закручивание в горизонтальной плоскости - вихревaя структура. Причём особый интерес представляют парные рудоносные cложно телескопированные вулкано-тектонические депрессии и вулканогенно-интрузивные купола (Синегорская и Вознесенская), в которых происходит циркуляция корового и мантийного вещества [4].Таким образом, литосферные вихри являются образованиями, в которых естественным образом сочетаются вертикальные и горизонтальные тектонические движения.

Tектонические структуры связаны с ротацией Земли [16, 17]. При изменении скорости вращения планеты возникают мощные горизонтальные и провоцируемые ими вертикальные напряжения; создаются условия для активизации магматизма и формирования различных тектоно-магматических структур [18, 19. В частности -общеe господствo горизонтальных движений, вызываемых ротацией планеты.

При любых тектонических процессах в той или иной мере сочетаются горизонтальные и вертикальные движения. Например, при чисто горизонтальных подвижках возникают спиралевидные или винтообразные движения и соответствующие структуры. В результате в литосфере могут формироваться тектоносферные воронки, либо спиралевидные плюмы [16]. В этом плане интерес представляют так называемые «регулярные или периодические структуры» [20], например, системы каров и троговых долин, содержащих чередующиеся бассейны и ригели, где вклад как горизонтальных, так и вертикальных движений оказывается существенным. С вращением Земли связаны многие кольцевые, спиралеобразные системы глобального масштаба всасываний и нагнетаний.

Tектонические движения связаны с расходом энергии Земли, главными видами которой являются: 1) гравитационная, 2) энергия вращения, 3) взаимодействия Земли с Солнцем, Луной и другими космическими телами; 4) химическая, 5) тепловая (в том числе, радиоактивная и возникающая при трении оболочек Земли при её вращении). Любые тектонические движения не происходят в чистом виде, а представляют собой совместные дислокации различных порядков.

Каково же общее происхождение структур? Oни формируются под воздействием внешних (горизонтальное движение крупных тектонических масс) и внутренних (динамика верхней мантии) факторов c воздействием ротации Земли, приливообразующиx сил, конвекции, связанной с дифференциацией вещества Земли и радиоактивным разогревом литосферы.

1. Бениофф Х. Движения по крупнейшим разломам // Дрейф континентов. Горизонтальные движения земной коры. М.: Мир, 1966. С. 99–104.
2. Parfenov L.M., Natapov L.M., Sokolov S.D., Tsukanov N.V. Terrane analysis and accretion in Northeast Asia // The Island Arc. 2. 1993. P. 35–54.
3. Изосов Л.А., Коновалов Ю.И., Емельянова Т.А. Проблемы геологии и алмазоносности зоны перехода континент–океан (Япономорский и Желтоморский регионы). Владивосток: Дальнаука, 2000. 326 с.
4. Изосов Л.А., Коновалов Ю.И. Западно-Сихотэ-Алинский окраинноконтинентальный вулканический пояс и его тектоническая позиция в Западно-Тихоокеанской зоне перехода континент–океан. Владивосток: Даль-наука, 2005. 315 с.
5. Изосов Л.А., Горошко М.И. Южно-Синегорская впадина Приморья: геологическое строение и развитие. Отечественная геология. 2006. № 3. С. 33–41.
6. Изосов Л.А., Рязанцева М.Д. Палеозойские магматические комплексы юга Ханкайского массива // Сов. геология. 1977. № 2. С. 77–90.
7. Ли Сы-гуан. Вихревые и другие проблемы, относящиеся к сочетанию геотектонических систем Северо-западного Китая. М.: Госгеолтехиздат, 1958.
8. Слензак О.Л. Вихревые системы литосферы и структуры докембрия. Киев: Наукова думка, 1972. 183 с.
9. Изосов Л.А., Василенко Н.Г., Мельников Н.Г., Петрищевский А.М.Вольфрамоносная олистострома Центрального Сихотэ-Алиня. Геотектоника. 1988. № 3. С. 76–87.
10. Изосов Л.А., Мельников Н.Г. О чешуйчато-покровных структурах За-
падного Приморья. // Тихоокеан. геология. 1988. № 6. С. 47–53.
11. Изосов Л.А. О комбинированных структурах Юго-Западного Синегорья.
Тез. Докл. XIV научн.-техн. конфер. ДВПИ. Владивосток: НТО «Горное»,1977. С. 12–13.
12. Байков А.И., Делемень И.Ф. Спиралевидные структуры и оруденение //Минерало-рудообразование в вулкано-гидротермальных системах островных дуг. Петропавловск-Камчатский, 1998. С. 33–36.
13. Горошко М.В., Изосов Л.А. Особенности металлогении Южно-Синегорской впадины Ханкайского массива (Приморье). Региональные проблемы. 2007. № 8. С. 85–92.
14. Вихри в геологических процессах. Петропавловск-Камчатский: Изд-во Камчатского госуд. педагог. универ., 2004. 297 с.
15. Мирлин Е.Г. Проблема вихревых движений в «твёрдых» облочках Земли и их роли в геотектонике // Геотектоника. 2006. № 4. С. 43–60.
16. Берсенев И.И. Осевое вращение Земли как одна из причин геотектогенеза // Строение и развитие земной коры. М.: Наука, 1964. С. 194–200.
17. Воронов П.С. Роль ротационных сил Земли в истории становления структуры её литосферы // Эволюция геологических процессов в истории Земли. М.: Наука, 1993. С. 104–114.
18. Пейве А.А., Руженцев С.В., Соколов С.Д. и др. Тектоническая расслоенность литосферы. М.: Наука, 1980. 215 с.
19. Пущаровский Ю.М. О трёх парадигмах в геологии // Геотектоника. 1995.№ 1. С. 4–11.
20. Чупрынин В.И. Нелинейные явления в геосистемах. М.: Наука, 2008.197с.