Лекции по курсу "Геология России"

Чисто морфологически, краевой шов прослеживается на границе геосинклинальной области и крупного выступа (щита) платформы и представляет собой узкую зону глубинных разломов, уходящих на сотни километров вглубь земной коры (каревой шов между Балтийским щитом и Норвежскими каледонидами).

Вулканические пояса закладываются на краевых частях молодой платформы и опоясывающей ее геосинклинали, находящейся в начальной стадии развития. Они характеризуются субсеквентным магматизмом и глыбовой тектоникой.

При соприкосновении погруженного участка платформы с геосинклинальной системой возникает краевой прогиб. Краевые прогибы накладываются на внешний край платформы и на окраинную часть геосинклинальной системы, поэтому они отличаются резкой ассиметричностью поперечного сечения и имеют складчатое и платформенное крылья с соответствующими дислокациями. Для краевых прогибов характерны определенные формации осадочных пород: флишеподобные молассы, барьерные рифы, соленосные, угленосные и континентальные молассы. В них широко развиты месторождения нефти, угля и солей.

 

 

5. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОКЕАНОВ

 

В пределах дна Мирового океана развита океаническая кора. Она отличается от континентальной коры более простым строением (нет гранитного слоя) и меньшей мощностью (5-12 км). В ее составе выделяется три слоя: осадочный, базальтовый и габбро ультрабазитовый.

 Осадочный слой образован рыхлыми морскими осадками. Мощность до 1,5 км, скорость продольных волн 2,4 км/с.

Базальтовый слой образован чередованием базальтовых лав с осадочными породами. Мощность 1-2 км, скорость продольных волн 4-6 км/с.

Габбро ультрабазитовый слой образован основными породами насыщенными ультраосновными интрузиями (габбро, пироксениты). Мощность 5 км, скорость продольных волн 6,4-7 км/с. Под этим слоем находится мантия.

Под океанами астеносфера имеет  мощность 300-350 км, что в два раза толще, чем под континентами. Залегает она на глубине 50-60 км, что вдвое  выше, чем под континентами.

Ограниченное развитие в пределах океанов имеет земная кора субконтинентального и субокеанического типов. Кора субокеанического типа развита в пределах котловин, окраин и внутриконтинентальных морей. Отличается от океанической коры большей мощностью осадочного слоя (10-20 км). Кора субконтинентального типа характерна для окраинных морей и островных дуг. Отличается от континентальной коры меньшей мощностью (25-30 км) и не четкой границей между гранитным и базальтовым слоем.

На дне Мирового океана выделяют следующие структурные элементы: подводные окраины материков, переходные области, ложе океана и срединно-океанические хребты.

Подводные окраины материков являются продолжением материковых структур, погруженных на небольшую глубину в области шельфовых морей. Обычно они являются продолжениями платформ (Баренцево море). Выделяют три типа подводных континентальных окраин: атлантический, андский и зондский. Они различаются характером переходной зоны от континента к океану.

Атлантический (пассивный) тип окраин. Характерен для Атлантического, Северного Ледовитого и части Индийского океанов. Характеризуется спокойной обстановкой. В этом типе выделяют область шельфа, континентальный склон и материковое подножие.

Андский (активный) тип. Характерен для восточного побережья Тихого океана. Непосредственный переход от молодых горных сооружений к ложу океана через глубоководный желоб.

Зондский (активный) тип. Характерен для западного побережья Тихого океана. Переход к ложу океана характеризуется наличием островных дуг, окраинных морей и глубоководным желобом. Эти системы отождествляют с современными геосинклиналями.

Окраинные моря резко ассиметричны. Со стороны материка дно погружается постепенно, максимальные глубины располагаются возле островной дуги.

Островные дуги – сооружения с еще незавершенной складчатостью, вдоль которых расположены цепочки действующих вулканов, извергающих преимущественно андезитовую лаву.

Глубоководные желоба – узкие (2-5 км) и глубокие (8-11 км) впадины, связанные с глубинными разломами, пологопадающими под материк на глубину до 700 км (зоны Беньофа-Заварицкого). Они служат структурной грацией между материками и океанами, на которой происходит смена земной коры, континентальной и океанической. Глубоководные желоба испытывают сжатие.

Ложе океанов включает океанические платформы – талассократоны – с изометричными впадинами и валообразными поднятиями. Океанические платформы иногда осложнены вулканическими сооружениями: гайотами – потухшими вулканами, не выстуающими над уровнем моря, и поднятиями, связанными с вулканами и поднимающимися со дна моря на высоту 9-10 км.

В 60-х годах XX века в океанах была открыта планетарная система срединно-океанических хребтов протяженностью 80 тыс. км. Вдоль оси хребтов обычно протягиваются узкие (5-25 км) и глубокие ущелья с крутыми склонами – рифтовые зоны, окаймленные системой глыб. Для рифтовых зон характерны ультраосновные и основные породы, активный вулканизм и сейсмичность с мелкими очагами. К ним приурочены интенсивные тепловые потоки и рассолы, в которых концентрация многих элементов в 1000 раз больше, нежели в океанической воде. Рифтовые зоны океанов испытывают растяжение. Система срединно-океанических хребтов пересечена серией поперечных (трансформных) разломов, продолжающихся в соседние структурные элементы и на континенты.

 

 

6. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ РОССИИ

 

Тектоническое районирование по возрасту завершающей складчатости в современном  понимании основано на идее направленного  геосинклинального развития земной коры, которое идет от коры океанического типа к коре материкового типа и завершается формированием «гранитного» слоя. Время формирования «гранитного» слоя в различных регионах территории России различно и связано с основными эпохами складчатости. По этому признаку на современных тектонических картах выделены следующие области складчатости: докембрийская (древние платформы), байкальская, салаирская (раннекаледонская), каледонская, герцинская (варисцийская), мезозойская, ларамийская, альпийская и кайнозойская.

 

 

 

7. ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА (ГРАНИЦЫ, ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНДАМЕНТА, ПЕРЕХОДНОГО КОМПЛЕКСА И ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА)

 

Кристаллические щиты:

1. Балтийский (AR)
2. Украинский (AR)

Краевые прогибы:

1. Предкарпатский (KZ)
2. Преддобрудженский (KZ)
3. Предуральский (C₁-P₁)

Антеклизы:

1. Воронежская (D₃)
2. Белорусская (PR-D₃)
3. Волго-Камская. Она включает в себя следующие структуры:

Своды:

1. Токмовский (C₃-P_2KZ) с Окско-Цнинским валом (C₃)
2. Татарский (P_2KZ) с Тумазинским валом (P2KZ) и Мелекесской впадиной (N2)
3. Жигулевско-Пугачевский (C-P₂) с Жигулевским валом (C)
4. Пермско-Башкирский (P₁-P_3U-KZ) с Уфимским валом (P_1A-AR)
5. Коми-Пермяцкий погребенный (C-P) с Колвинским и Камско-Вишерским валами

Валы:

1. Вятский
2. Оренбургский (C-P)

Впадины:

1. Верхнее-Камская

Прогибы:

1. Ульяно-Саратовский (P₁-P₂)
2. Большекинельская система (D₃)

Синеклизы:

1. Московская (V-C₂-T₁-K₁) с Мезеньской (PZ₁) и Среднерусской (T₁-K₁) впадинами
2. Балтийская (D_3fm-P₂)
3. Прикаспийская (PZ-MZ-KZ) с Астраханским (P_1kg) и др. соляными сводами
4. Украинская (MZ-KZ)

Авлакогены  и прогибы:

1. Пачелмский (PR-PZ)
2. Припятский (PR-PZ)
3. Днепрово-Донецкий (PR-PZ)

Впадины:

1. Причерноморская (N₁)
2. Львовская (PZ₁)

Седловины:

1. Латвийская (D_3fr)

Разломы:

1. Главный Восточно-Европейский

 

Восточно-Европейская платформа  занимает большую часть Европейской  России и Украины, Белоруссии, Прибалтики, а также территории Финляндии, Швеции, Дании, Норвегии, Польши и Румынии.

Восточная граница платформы проходит по Предуральскому прогибу, начиная  от Полюдова Камня до Кара-Тау и  до междуречья Урала и Сакмары. На юге платформа граничит с эпигерцинскими плитами: Скифской и Туранской. На юго-западе Восточно-Европейская платформа граничит с альпийским Предкарпатским краевым прогибом. На северо-западе граница платформы проходит вдоль подножий каледонских складчатых областей Скандинавии. Северная граница платформы соприкасается с байкальской складчатой системой, включающей Тимман, полуострова Канин, Рыбачий и Варангер.

 

В строении Восточно-Европейской платформы  выделяется древний дорифейский (карельский, более 1600 млн. лет) складчатый кристалличнский фундамент и спокойно залегающий на нём осадочный (эпикарельский) чехол.

Кристаллический фундамент Восточно-Европейской платформы сложен глубокометаморфизованными архейскими и нижнепротерозойскими образованиями. Он обнажается в Балтийском и Украинском щитах и в пределах Воронежской антеклизы.

Архей северной части Кольского  полуострова – Кольский комплекс (как и беломорский) сложен глубокометаморфизованными  породами – гнейсами и амфиболитами. Среди них встречаются магнетитовые сланцы и кварциты. Архейские породы подвержены интенсивной мигматизации и гранитизации. Их абсолютный возраст 2700-3300 млн. лет.

На Украинском щите архей обнажается в Приднепровском, Подольском и Конотопском  массивах, где он представлен гнейсами, мигматитами, амфиболитами днепровского и белозерского комплексов. Породы гранитизированы и мигматизированы, в них встречаются скопления графита и железитсых кварцитов. Абсолютный возраст 2700-3600 млн. лет.

На Воронежской антеклизе фундамент  залегает на небольшой глубине. Архей  сложен интенсивно метаморфизованными, в разной степени гранитизированными фемическими вулканогенными образованиям – гранат-биотит-плагиоклазами, амфибол-биотит-плагиоклазовыми гнейсами, покровами метабазитов (обоянский и михайловский комплексы). Породы прорваны интрузиями основного и кислого состава с абсолютным возрастом 2600-2900 млн. лет.

Нижнепротерозойские складчатые комплексы  слагают узкие прогибы и зоны опускания между поднятыми блоками  архейского фундамента. Нижний протерозой сложен комплексом гнейсов, образовавшихся при метаморфизме осадочных глинисто-песчанистых пород, а также кислых и средних вулканических пород. Мощность 8-10 км.

Кроме того, породы докембрийского фундамента вскрыты скважинами во многих синеклизах Русской плиты, где их состав аналогичен докембрийским образованиям щитов.

 

Строение осадочного чехла. В истории геологического развития платформы и в формировании осадочного чехла выделяется несколько этапов, которые характеризуются сменой структурного плана и набора формаций в комплексах отложений. Выделяются три комплекса: вендско-нижнедевонский, среднедевонско-верхнетриасовый, нижнеюрско-кайнозойский. Время формирования этих комплексов отвечает этапам каледонской, герцинской и альпийской складчатости.

В составе осадочного чехла участвуют  отложения от верхнего протерозоя (рифея) до антропогена. Самые древние породы чехла (нижний и средний рифей), представленные уплотнёнными глинами и песчанистыми кварцитами, присутствуют в Бугско-Подольской и Камско-Уфимской депрессиях, а также в Финляндии (иотний), Швеции и Норвегии (спарагмит) и других районах. В большинстве глубоких впадин и авлакогенов осадочные толщи начинаются средне- или верхнерифейскими отложениями (глины, песчаники, диабазовые лавы, туфы), в Днепровско-Донецком авлакогене – среднедевонскими породами (глины, песчаники, лавы, каменная соль), в Прикаспийской синеклизе возраст нижних частей осадочного чехла неизвестен. Осадочные толщи чехла нарушены местами пологими изгибами, куполообразными (своды) и удлинёнными (валы) поднятиями, а также сбросами.

 

 

8. ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ  ПЛАТФОРМА (ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ  ФУНДАМЕНТА)

 

В строении Восточно-Европейской платформы  выделяется древний дорифейский (карельский, более 1600 млн. лет) складчатый кристалличнский фундамент.

Фундамент выступает только на северо-западе (Балтийский щит) и юго-западе (Украинский щит) платформы. На остальной большей по размерам площади, выделяемой под названием Русской плиты, фундамент покрыт чехлом осадочных отложений. В западной и центральной части Русской плиты, лежащей между Балтийским и Украинским щитами, фундамент относительно приподнят и залегает неглубоко, образуя Белорусскую и Воронежскую антеклизы. От Балтийского щита их отделяет Балтийская синеклиза (протягивающаяся от Риги в юго-западном направлении), а от Украинского щита – система грабенообразных впадин Днепровско-Донецкого авлакогена, включающая Припятский и Днепровский грабены и заканчивающаяся на востоке Донецким складчатым сооружением. К юго-западу от Белорусской антеклизы и к западу от Украинского щита, вдоль юго-западной границы платформы, простирается окраинная Бугско-Подольская депрессия.