» » Формации орогенной стадии развития Земли

Формации орогенной стадии развития Земли

02.08.2016

В орогенной (ранне- и позднеорогенной) стадии происходит постепенное замыкание геосинклинали, что обычно завершается общим подъемом складчатой структуры с образованием горно-складчатого сооружения, как это фиксируется в альпийском цикле Большого Кавказа. В других горно-складчатых сооружениях инверсия геосинклинали может протекать по иному плану.
Раннеорогенная стадия эвгеосинклинали характеризуется умеренными контрастными глыбово-волновыми колебательными движениями, выравниванием объемов поднятий и опусканий. Осуществляется компенсация прогибов накоплением песчано-глинистых осадков в морском бассейне небольшой глубины (верхнетерригенная формация). Типичной для данной стадии является флишевая формация. Вместо нее может развиться угленосная формация. Иногда, как это, например, наблюдается на южном склоне Большого Кавказа (Гагра-Джавская тектоническая зона) в батском веке, констатируется частная инверсия, образование интрагеоантиклинали угленосной формации и батских гранитоидов.
На рассматриваемой стадии в узких и глубоких (несколько сотен, а иногда более 1000 м) трогах отлагаются собственно флишевые и известняковые отложения (внешние зоны геосинклинальной системы). Для флишевой формации характерна тонкая и правильная ритмичность слоев. В ее состав, наряду с преобладающими пелитовыми осадками, представленными аргиллитами, мергелями, известняками, входят алевролиты или песчаники, вместо которых в карбонатном флише присутствуют обломочные известняки различного размера, иногда переходящие в гравелиты, конгломераты и брекчии. Следует отметить, что предальпийские и альпийские флишевые формации обычно не метаморфизованы либо подвергнуты низкотемпературному метаморфизму.
Альпийская флишевая геосинклиналь, заложенная после отмирания эвгеосинклинального прогиба, развита па южном склоне Большого Кавказа (Местийско-Тианетская тектоническая зона карбонатного флиша верхней юры и мела). Здесь образовался карбонатный и терригенный флиш. В классической францисканской формации Калифорнии очень мощные вулканогенно-граувакковые отложения включают гипербазиты.
В раннеорогенной стадии развития эвгеосинклинали проявляется высокотемпературный метаморфизм низкого давления (см. табл. 22, тип Б-I), предваряющий интрузии плагиогранитов и продолжающий нарастать в период формирования плагиогранитов, приуроченных к интрагеоантиклинальным структурам. Плагиограниты ассоциируют с более ранними габброидами, поэтому следует выделить габбро-плагиогранитовый формационный тип (см. табл. 22, Б-Н). Метаморфиты, образующиеся одновременно с плагиогранитами, но составу и характеру метаморфизма весьма разнообразны. Формационный тип может быть назван фемическим прогрессивно-региональнометаморфитовым (см. табл. 22, Б-II). Конкретные формации следует выделять, исходя из ассоциирующих между собой различных метаморфитов после изучения их вещественного состава.
В связи с развитием вулканогенных геосинклиналей образовались нижнепалеозойские расслоенные массивы. Следует полагать, что их становление началось в собственно геосинклинальную стадию внедрением больших масс основной магмы и завершилось в орогенную стадию. Вызывают интерес детально изученные Г.В. Поляковым, Д.В. Кривенко и другими исследователями три типа дифференцированных габброидов каледонид в северо-западной части Восточного Саяна: сиенит-габбровый (Кизирский), пироксенит-габбровый (массивы Осередок и Падунский) и габбро-норит-диоритовый (массивы Канатикский, Домар-Тайгинский, Базывайский и др.).
Из описания Кизирского сиенит-габбрового массива видно, что здесь имеются три сложные слоистые серии горных пород (мегаритмы), ориентированные по отношению чашеобразной полости вмещающих пород (нижнекембрийские сланцы, известняки, эффузивы основного, реже кислого состава). Создается впечатление, что кристаллизационная дифференциация происходила радиально, а не вертикально, что кажется невероятным. Авторы отмечают, что дифференциация осуществлялась в условиях крутого наклона подошвы и стенок магматической камеры, т. е. в обстановке, неблагоприятной для гравитационного фракционирования. Обильный фактический материал не дает ясной картины кристаллизационной дифференциации. Отмечается общая тенденция некоторой большей основности горных пород нижней слоистой серии относительно средней и последней относительно верхней. Однако внутри каждого мегаритма наблюдаются серьезные отклонения, которые трудно объяснить. Поэтому авторы применяют такое понятие, как «сложный процесс дифференциации». Если допустить, что после внедрения основной магмы началась ее постепенная кристаллизационная дифференциация, то расслоенность для всего массива должна подчиняться общей гравитации без существенных отклонений. В данном массиве и других описанных авторами этого не наблюдалось.
Видимо, только при однократном и относительно быстром внедрении магмы могут образоваться гравитационно расслоенные интрузии. Однако такой механизм вряд ли допустим, особенно для крупных тел. Интрузивная магма завоевывает пространство постепенно и медленно. В момент прекращения ее перемещения она уже достаточно вязкая, и вряд ли возможно осаждение кристаллов, а в процессе движения расплава оно вообще исключается. Наоборот, происходит перемешивание выделившихся кристаллов, тем более что перемещающаяся магма в это время находится в напряженном состоянии в результате давления снизу, которое снижается после прекращения (затухания) очагового процесса.
В Кизирском массиве отмечается обилие ксенолитов ороговикованных вмещающих горных пород, главным образом осадочных, но встречаются и магматические породы. Вызывает интерес прослеживаемость ксенолитов по простиранию при сравнительно небольшой мощности на сотни метров и даже километры с характерной для массива ориентировкой трахитоидности и полосчатости.
Исходными телами Кизирского массива, видимо, являлись силлы и покровы, которые перемежались с туфами, туфобрекчиями и терригенными породами. Таким образом, весь комплекс горных пород представлялся в виде слоеного пирога. В период складчатости, прекращения вулканизма и активности восходящих растворов, по-видимому, осуществлялся интенсивный постмагматический аллометаморфизм, вызвавший унаследованное формирование отдельных зон и слоев массива и его метаморфическую дифференциацию.
Рассмотренную выше ассоциацию горных пород можно назвать расслоенной сиенит-габбровой формацией.
Ранняя орогенная стадия развития миогеосинклинали в целом аналогична таковой эвгеосинклинали. Здесь также происходят частичная инверсия, складчатость, разрывы, вулканизм (андезиты, дациты, липариты), гранитообразование, региональный метаморфизм. Однако все эти процессы осуществляются с меньшей интенсивностью. В отличие от эвгеосинклинали здесь следует выделить: сиалический прогрессивно-региональметаморфитовый и плагиогранитовый формационные типы, а для поздней орогенной стадии — гранитовый формационный тип (см. табл. 22),
В орогенную стадию развития парагеосинклинали гранитоиды не возникают, отсутствует также метаморфизм осадков. То же следует сказать относительно срединных массивов (см.табл. 22). Наблюдаемые иногда в срединных массивах на границе с геосинклиналями гранитоидные интрузии связаны с развитием последних, поэтому они получили название телеорогенных гранитоидов. Эти гранитоиды описаны в Дзирульском выступе Закавказского срединного массива и других местах,
В раннеорогенную стадию на срединных массивах могут образоваться различные интрузивы — кварцевые монцониты, гранитоиды, сиениты и др. Их становление связано с развитием геосинклинали, заложенной внутри или на периферии срединного массива. В частности, в байосской эвгеосинклинали гранитообразование связано с раннеорогенной батской фазой (Гагра-Джавская тектоническая зона). После батской фазы складчатости в верхней юре в пределах разросшегося срединного массива в условиях мелкого моря (лагуны) образовались щелочные базальты, трахибазальты и их туфы. В верхнем мелу и верхнем миоцене излилась щелочно-базальтовая магма, в результате чего возникли покровы щелочных базальтов и жилы тешенитов. Их можно отнести к позднеорогенной фации щелочных базальтов, которые по составу ассоциирующих горных пород отвечают формации устойчивых областей.
В позднеорогенную (плиоцен) стадию в юго-восточной части Центрального поднятия (тектоническая зона Главного хребта Большого Кавказа) вдоль глубинных разломов внедрились малые интрузии среднекремнекислотного и кремнекислотного состава (поздиеорогенные гранитоиды). Орогенное поднятие охватило различные части бывшей геосинклинали (геосинклинальной области) — центральное поднятие, два краевых прогиба, интрагео-антиклиналь центральной и северо-западной частей Главного хребта и парагеосинклиналь северного склона. Байосское эвгеосинклинальное поднятие (Гагра-Джавская тектоническая зона) не вошло в центральное поднятие (тектоническая зона Главного хребта Большого Кавказа), В позднеорогенную (завершающеорогенную) стадию развития Большого Кавказа (верхний плиоцен — квартер), как это характерно для многих горно-складчатых сооружений (центральная часть Казахстана, Саяно-Алтайская область и др.), вдоль глубинных разломов проявился финальный вулканизм, в результате которого возникли горные породы в следующей количественно-возрастающсй последовательности: базальты, липариты, дациты, андезиты (базальт—липарит—дацит—андезитовая формация), образующие главным образом потоки, реже небольшие покровы.
Приведенный выше фактический материал позволяет выделить для геосинклиналей (островных дуг и активных континентальных окраин) обобщенные эндогенные формационные типы, перечисленные в табл. 22.