Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Общая и региональная геология | Научные статьи
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

О ЕДИНОМ МЕХАНИЗМЕ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
(Тянь-Шань - Памирский блок)

В.Н. Устьянцев
2006 г.

Содержание работы:

Предисловие
Введение
О форме Земли
О методологической основе исследования
Метод актуализма
Типы глубинных разломов и блокообразование
О зонах Беньофа
Рудоносные зоны разломов
О размещении глубинных разломов в земной коре
О некоторых свойствах и строении разломов
Периодичность и дискретность расположения вулкано - плутонических структур и рудных месторождений
Тектонические структурные формы Земли
Слоистые системы
Волновой механизм образования трещинно-брекчиевых зон
О движении вещества
Автоколебательные системы и зоны деформации - как источники энергонесущей волны
О движении вещества
Об эпейрогенических движениях литосферы
О волновых движениях тангенциального направления
О срединных массивах
Об интенсивности деятельности вулкано - плутонического комплекса
Сейсмологические исследования региона
Плюмы и горячие точки
Об основном геологическом законе
Основные положения концепции
Список литературы
Приложение


Предисловие

Геология имеет специфический объект исследований - Землю, и методы геологических исследований специфичны. И хотя без данных точных наук, на которых базируются многие отрасли геологического знания, невозможно будет познать суть геологических процессов и создать общую теорию Земли, геология имеет свои, присущие только ей законы, которые неким образом связывают между собой законы физики и химии, проявляющиеся в течение чрезвычайно длительного отрезка времени.

Выбор теоретической концепции. В современной геотектонике (в данном случае мы будем говорить только об этом аспекте геологической науки) сосуществуют две пары феноменологических концепций, и в каждой из пар одна концепция исключает другую или, по крайней мере, сильно ограничивает сферу ее применения. Первая пара - это "фиксизм" и "мобилизм", вторая - это "геосинклинальная теория" и "тектоника плит", или "новая глобальная тектоника". В первой паре в основу концепций положено представление о примате стиля тектонических движений или главенствующей направленности движения блоков земной коры. Во второй паре существенная, а в геосинклинальной теории - главная роль отведена процессам вещественного преобразования вещества Земли. Но при этом нужно отметить, что если геосинклинальная теория по своей сути нейтральна относительно понятий "фиксизм" и "мобилизм", то "плитная тектоника" не может существовать без признания примата горизонтального перемещения блоков земной коры и пород мантии.

В настоящее время все геологи, по крайней мере те, которые занимаются вопросами общей геотектоники, придерживаются одной из перечисленных выше концепций в том или ином (ортодоксальном или слегка замаскированном) их выражении. И это естественно: каждый исследователь должен иметь свое научно-теоретическое кредо, на котором базируются его разработки. Но возникают проблемы: какая из концепций наиболее перспективна для развития геологических знаний? Какая из них займет доминирующее положение в представлениях об общих закономерностях становления и развития нашей планеты? Каждая из концепций содержит в себе рациональное зерно и базируется на сумме фактов и закономерностей, отражающих природные реалии. Но в настоящее время некоторые из них, в частности "ортодоксальный фиксизм" и "геосинклинальная теория", оказавшие в свое время очень большое влияние на наши представления, постепенно под влиянием новых данных сдают свои позиции, и не будет преувеличением сказать (это подтвердил и семинар), что большинство исследователей сейчас склоняются в пользу "мобилизма" и "тектоники плит". Тем не менее, перечисленные выше концепции (фиксизм, мобилизм, теория геосинклиналей и тектоника плит) не могут, как нам представляется, в своем ортодоксальном выражении удовлетворить геологов, несмотря на то, что имеется совокупность фактов, позволяющих объяснить частные и достаточно общие закономерности развития вещества и структуры верхних оболочек Земли. Чем же нас не удовлетворяют существующие концепции? Здесь нужно обратить внимание на два основных момента.

1. Признание любой из существующих сейчас геотектонических концепций на уровне "научной основы" геологических построений неизбежно приводит и к признанию единого ведущего механизма развития верхних оболочек Земли (по крайней мере, коры и верхней мантии) и детерминированности вещественных и структурных преобразований в коре от процессов, происходящих в мантии. Однако в настоящее время накопилось много наблюдений, показывающих, что в земной коре могут идти свои, только ей свойственные процессы, приводящие к весьма значительным, а то и полным структурно-вещественным преобразованиям. Весьма вероятно, что развитие верхних оболочек Земли может идти во многом независимо от процессов, происходящих на более глубоких (мантийных) уровнях. Иначе говоря, многие изменения в составе и структуре земной коры могут не отражать или отражать совершенно неожиданным для нас образом те процессы, которые происходят в более глубоких оболочках Земли. Следовательно, столь широко проводимые в последние годы теоретические (расчетные) построения, выполненные с позиций геофизики и геомеханики, касающиеся главным образом мантийного уровня (земной коре в этих моделях отводится пассивная, "реактивная" роль), возможно, не подлежат проверке с помощью "природного эксперимента".

2. Не могут удовлетворить геологов перечисленные концепции и потому, что ни одна их них не базируется на четко сформулированных и объективно существующих фундаментальных геологических законах, о чем уже говорилось в предыдущем разделе.

Резюмируя, можно полагать, что ни одна из упомянутых феномено- логических концепций в их ортодоксальном виде не может в качестве теоретической основы геологических исследований оказать решающее влияние на плодотворное развитие геологической науки в целом. Мы не рассматриваем здесь геомеханические построения, пытающиеся найти общую причину тектогенеза (модели расширяющейся Земли, пульсационная модель, модель конвективных ячей и модель энерго-массопотоков), так как они основаны только на теоретических расчетах и не могут быть в настоящее время проверены суммой прямых наблюдений, выявляющих и доказывающих причинную зависимость структурно-вещественных преобразований от теоретически возможного механизма той или иной модели.

В настоящее время, как нам представляется, в умах геологов уже намечается положительная тенденция: объединяя все перечисленные ортодоксальные представления, трансформировать их в концепцию структурно-вещественного преобразования вещества Земли на основе признания ведущей (количественно) роли его латерального перераспределения, осуществляемого в различных формах (движение жестких блоков, пластическое течение, энерго-массопотоки и пр.). В таком виде общая теоретическая установка стала бы более приемлемой, так как она сделалась бы более гибкой и открыла бы широкие возможности для дальнейших исследований.

А.В.Пейве.

 

Введение

Пространственное размещение тектонических нарушений в земной коре является одним из важнейших факторов, определяющих ее архитектуру и, как следствие, внешний геоморфологический облик планеты т. к. элементы геоморфологии отражают внутренние строение литосферы и процессы там происходящие. Изучение разломов стало одним из направлений теоретической и региональной тектоники. Многие идеи, касающиеся внутреннего строения и развития разломов и их взаимосвязи с процессами морфогенеза, магматизма и рудообразования изложены в работах В.А. Обручева, И.В. Мушкетова, Г. Штилле, В.И. Попова, Н.М. Синицина, А.И. Суворова и многих других ученых 20 века. Интерес к изучению глубинных разломов не ослабевает и в настоящее время.

Появление в среде геологов специалистов, которые все чаще стремятся к выражению своих данных в количественной форме, способствует тому, что, все в большем объеме в геологический обиход проникает метод исследования основанный на построение гипотетических моделей, схематизирующий геологические процессы. Внедрение в геологические дисциплины большей логической строгости и более точных критериев является положительным фактором. В.В. Белоусов говорит, " что там, где возможно, необходимо задумываться, над количественными выражениями тектонических процессов и над поисками моделей, иллюстрирующих наиболее общие и важные закономерности развития земной коры".

Большое значение в изучении разломов приобрели геофизические методы, позволившие установить их глубинность и выявить ряд новых погребенных дислокаций.

Хорошая обнаженность региона Средней Азии позволила исследователям получить достоверный фактический материал. Разломы и блоки, образованные ими, рассматриваются в данной работе, как структуры направляющие миграцию вещества в земной коре и в верхней мантии. В связи с чем, рассмотрены главные направления простирания тектонических нарушений, а также, обращается внимание на геоморфологические признаки, отражающие наличие структур глубокого заложения. Особо отмечается связь тектонических нарушений с магматогенезом и рудогенезом.

Геометризация геологических процессов, основанная на фактматериале, позволяет выявить параметрические данные, которые затем используются для выявления общих закономерностей и прогнозных построений. Выясняется взаимосвязь и взаимозависимость между действующим фактором и признаками, отражающими глубинные процессы, происходящие в земной коре. Рассматриваются закономерности расположения депрессионных структур, антиклинальных структур и интрузий, в зависимости от расположения тектонических нарушений. В работе рассматриваются автоколебательные системы не только как преобразователи вещества Земли, но и как самостоятельные генераторы энергонесущей волны, которая является структурообразующим фактором, способствующим эволюционному развитию планеты. В главах работы кратко освещены вопросы, волновавшие исследователей 19-20 веков, которые и ныне не утратили остроты и актуальности. На концептуальную основу данной работы повлияли представления о геологии и геологических процессах таких исследователей как: Эли-де-Бомона (19век), В. Гоббса (20 век), Р. Зондера, Г. Клосса, Р. Штаубе, А.В. Пейве, В.В. Белоусова, В.И. Попова, А.В. Королева, П.А. Шехтмана, А.П. Титовой, В.М. Крейтера, Ю.А. Аверина, Б.Н. Наследова, Ю.С. Шихина, В.В. Богатского и А.В. Лукянова.

В данной работе обосновывается существование единого механизма, под воздействием которого, происходит формирование тектонических структур и миграция вещества планеты. В роли главного действующего фактора рассматриваются деформации - как генераторы энергопередающей волны.

 

О форме Земли

В 19-м веке, Эли-де-Бомон, основоположник гипотезы сжатия земного шара, в простирании горных хребтов старался найти некоторую правильную сеть направлений, он предполагал, что эта сеть соответствует положению ребер многогранника, форму которого принял земной шар при своем сжатии.

Как всем известно, форма Земли близка по форме к эллипсоиду вращения, экваториальный радиус 6278.245 км, полярный - 6356.863 км. Земля может быть трехосным эллипсоидом, в котором разность между большой и малой полуосью экватора составляет 210м. Отступление по высоте геоида достигает порядка 150м. Ядро Земли ограничено сферической поверхностью средним радиусом 3473±4 км. Разница между экваториальным и полярным радиусом - 21.378км. Длина окружности- 40075.7 км. Средний радиус- 6371.2 км. Удельное значение поверхности суши - 29%, Воды - 71%. Граница Мохоровичича от 10 до 85 км, раздел мантии ядра соответствует глубинам 2500- 2900 км. Граница внутреннего ядра 4500-5000 км.

Сжатие Земли вдоль оси ее вращения, равное 21.4 км, создает общеземное поле напряжения. Вышеприведенные параметры определяют динамическую устойчивость геоида. Величина 21.4 км. обусловливает амплитуду вертикальных перемещений вдоль радиуса земли. Отсюда следует, что предельная высота гор - 8848м, и глубина впадин составляет 11034м. При таких параметрических данных КПД геоида равен 0.93.

Процесс блокообразования в простейшем виде можно представить себе следующим образом. Как известно, при любой деформации твердого тела, происходит разделение его на зоны деформации и на разделяющие эти зоны слабодеформированные блоки, причем, в таких зонах и блоках могут быть образованы отдельные блоки низшего порядка. Таким образом, земная кора разделилась зонами повышенной деформации на блоки разных уровней иерархии. На начальном этапе развития земная кора была разделена однородными блоками. Как мы увидим дальше, блоки образованы в результате пересечений четырех основных направлений тектонических нарушений. Так была образована первичная глобальная сеть трещиноватости земной коры. Причиной образования глобальной сети трещин стало поле напряжения сжатия геоида вдоль короткой его оси на 21.4 км. и возникновение трещин при остывании первичной земной коры.

Понятие об эллипсоиде деформации было введено в геологию Беккером в 1893г. Беккер при помощи своей теории объяснял закономерности в расположении трещин и генезисе кливажа. Гипотеза Беккера была воспринята не сразу, а лишь после того, как наблюдениями в разных районах мира была установлена явная закономерность в расположении трещин. С этого времени геологи начали интересоваться прикладной теорией упругости (сопротивлением материалов), а позднее также теориями пластичности и прочности. Совершенно не обязательно манипулировать представлениями о деформации шара в эллипсоид (В.М.Крейтер). Теоретически правильно пользоваться просто осями деформации и ориентировкой трещин по отношению к этим осям. В полевых геологических наблюдениях встречаются чаще всего две серии трещин скалывания (таковые нужно считать доказанными), пересекающихся под углом близким к прямому. Доказаны также трещины разрыва, перпендикулярные к направлению максимального растяжения. Эти серии трещин, если они установлены в природе, дают возможность определить положение эллипсоида деформации в пространстве. Геологи базируют свои представления на изучение трещин, которые дают основания для решения вопроса о плане деформаций в изучаемом блоке земной коры. При этом они учитывают, что данная схема относится лишь к начальной деформации, а в дальнейшем имеет место значительное усложнение, требующее специального изучения (В.М. Крейтер), т.е. мы должны рассматривать сложную геологическую систему. По В.М. Рарвальскому, сложной динамической системой называется развивающаяся в пространстве и во времени совокупность объектов, определенным образом связанных друг с другом в единое целое и состоящих из большого числа элементов. Сложная динамическая система обладает такими свойствами (эмерджентность), которых не имеют образующие ее объекты и элементы. Сложная динамическая система является кибернетической, когда она имеет хотя бы один управляющий объект (алгоритм), который не зависит от материальной реализации самих объектов (1969). В настоящее время это определение является общепринятым.

 

О методологической основе исследования

Любая концепция должна быть отражением материального мира, общие законы развития которого, едины для любой его части. Разнообразие явлений представляет различные формы движущейся материи. Геологическое движение - одна из форм существования развивающегося вещества земной коры и подкоровых масс. Категория геологических движений объединяет различные формы движений материальной системы Земли (механическое, физическое, физическое, перенос энергии волной и т.д.), которые находятся в прямой зависимости и взаимообусловленности. Выделяются тектонический тип геологических движений - как результат механических и физических форм движений и, магматический - сложные механические и физико-химические движения вещества. Закономерное размещение вулкано-плутонических очагов, тектонических нарушений, размещение по определенной сетке рудных тел и месторождений и циклический характер эволюционного развития, - все это есть признаки существования единого механизма, действующего постоянно во времени.

К магматическому и тектоническому типу движения добавляется волновой механизм энергопереноса вещества, как возможно, основной действующий фактор, который осуществляет взаимосвязь и взаимозависимость между глобальными, региональными процессами, происходящими на Земле.

Основным методом познания и анализа сути происходящих в природе процессов, заставляет рассматривать их во взаимосвязи и взаимозависимости, причем в определенной последовательности, устанавливая при этом причинно-следственные связи между явлениями и процессами, между глобальным и региональным, между малыми объектами и большими. Единственным методом познания был и остается - диалектический. Анализ накопленных факторов, рассматриваемых с позиций диалектики, приводит к выявлению закономерностей развития геологических процессов.

 

Метод актуализма

Трудно переоценить значение, которое имело и имеет применение в геологии метода актуализма. В связи с тем, что геодинамические процессы геологического прошлого нельзя наблюдать непосредственно, а проведение экспериментов, в условиях отвечающих природным, нередко недостижимо в лабораторных условиях, метод актуализма является наиболее надежным средством познания геологических обстановок и процессов прошлых эпох. В последние десятилетия возможности применения этого метода значительно расширились благодаря вовлечению в орбиту исследования дна океанов и морей с их осадками (в особенности вулканитах) и процессами, происходящими в их пределах, поскольку в древних отложениях мы встречаемся главным образом с морскими осадками, неслучайно поэтому, что одной из областей геологии в которой на основе метода актуализма достигнуты большие успехи, является литология. По сравнению с достоинствами метода актуализма его ограничения, определяемые необратимым поступательным развитием Земли и его оболочек, представляются малозначительным. К настоящему времени, стало очевидным, что в современную эпоху проявляются почти все типы тектонических движений и деформаций, свойственных более ранним эпохам истории Земли. По своей интенсивности они не только не уступают последним, но, как правило, их превосходят, и роль горизонтальных движений не менее существенна, чем роль вертикальных (В.Е. Хаин, 1977 г.).

 

Типы глубинных разломов и блокообразование

Геометрическая правильность расположения тектонических нарушений глубокого заложения, указывает на то, что глубинные процессы, лежащие в основе вертикальных движений земной коры, развивались в пространстве недр не беспорядочно, а вдоль некоторых линий, преимущественно прямых и подчиненных определенным направлениям. Даже когда на первый взгляд, зоны поднятия и прогибов как будто образуют плавно изогнутые дуги (Карпаты, Верхоянский хребет, Западные Альпы) более внимательное рассмотрение показывает что такие дуги состоят из отдельных прямолинейных отрезков с изменяющимся под некоторым углом простиранием. В начале 20-го века В. Гоббс указывал на многочисленные примеры "геометрической структурированности" рельефа земной поверхности, в котором преобладают прямолинейные направления. В 30-х годах 20-го века Р. Зондер высказал предположение о наличие в Земной коре сети первичных разломов, проявляющихся в виде "линеаментов" - прямолинейных структур и форм рельефа. Г. Клоос и Р. Штауб считали, что строение Западной Европы может быть лучше понято, если предположить, что земная кора разделена глубокими разрывами на блоки, каждый из которых движется как единое целое. Постоянство простирания определенных систем нарушений отмечено во многих районах мира. Появились сетки сколовых деформаций Ф. Венинга-Мейнеса, М.А. Майдегера, геометрическая решетка Г. Л. Поспелова и идеальная сетка планетарной трещеноватости земной коры, создаваемая вращательными движениями (И.И. Чеботаренко, 1963). На ортогональную и диагональную сетку разломов в Центральном Казахстане, указывал А.В. Пейве (1956), что подтверждает А.И. Суворов (1968), который выделял динамические пары разломов - "динамопары". Но, несмотря на такое изобилие работ исследования в данном направлении продолжаются. Работами А. В. Пейве показано, что глубинные разломы представляют собой как правило широкие (20-50 км) тектонические зоны, которые отличаются протяженностью до сотен, а иногда и тысяч километров. Глубины их заложения могут возникать 700 км. При анализе пространственного расположения глубинных разломов устанавливается их системность. Так, известны сближенные субпараллельные глубинные разломы уральского типа, дугообразные, перекрещивающиеся - памирского типа (по А.В. Пейве). Сближенные на 30-40 км друг к другу глубинные разломы определяют, по В.Е. Хаину, формирование и развитие геосинклиналей. Наблюдается зависимость внутреннего строения складчатых систем от пространственного расположения глубинных и коровых разломов, с интервалами 10-20-30-40 км друг от друга.

На важную роль разломов, как тектонических структур ограничивающих структурные области указывал А.В. Пейве (1945). Он назвал их "глубинные разломы". По его определению глубинные разломы - довольно узкие зоны между дифференциально движущимися сегментами земной коры, характеризующимися длительностью и многофазностью развития (в течении нескольких периодов или даже эр), большим простиранием (сотни и первые тысячи километров), большой глубиной заложения (десятки и первые тысячи километров- Талассо-Ферганский разлом). На примере Урало - Тянь - Шаньского орогена А.В. Пейве (1947), показал, что межразломные участки не связаны с разделяющими их глубинными разломами ни тектонически, ни историко-геологически. Разломы, по его мнению, возникают в самом начале геосинклинального процесса, не зависят от процессов складчатости и не только контролируют, но и вызывают магматические проявления. Интересные мысли о разломах высказал Н.С. Шатский (1946). Он показал широкое развитие в земной коре двух систем- ортогональной и диагональной, в связи с чем земная кора приобретает блоковое строение. Н. С. Шатский выделил краевые разломы древних платформ (чем определяется угловатость Русской платформы), выделил системы разломов секущих платформу, он впервые выделил поперечные разломы сквозного характера, пересекающие складчатые области, молодые и древние платформы.

А.В. Пейве (1956) уточнил понятие глубинного разлома, показал их значение в унаследованном развитии тектонических структур, в образовании складчатости и магматической деятельности. В публикациях развивалась идея о складчато-глыбовом строение земной коры и указывалось, что перемещение глыб может происходить не только в вертикальном направлении, но и в горизонтальном, в связи с чем глубинные разломы разделялись на тангинцеальные и радиальные. Т.о. представление о глыбовом строении геосинклинальных областей значительно пополнилось и переросло в представление о сложно - глыбовом строении земной коры, с ведущей ролью горизонтальных перемещений, с динамическим единством глубинных сдвигов и глубинных надвигов.

А.В. Пейве (1960) на примере Средиземноморского пояса обосновал тесную динамическую связь глубинных разломов с развитием мантии, рассматривая тектонические движения как процессы пластического и разрывно-глыбового течения масс. Послойное движение масс обусловило не мозаично-глыбовое, а чешуйчато - или линзовидно-глыбовое строение земной коры. Границы швов с офиолитовыми поясами - остатками океанической коры - и есть, по мнению А.В. Пейве, выходы поверхностей глубинных разломов.

Зоны глубинных разломов, по мнению Д.П. Резвого и А.А. Алексеенко (1969), как показывают их исследования, имеют ширину до 20-25 км, и состоят из серий блоков нарушений, и каждый имеет свой комплекс внутриразломных формаций.

Комплексные геолого-геофизические исследования позволили выяснить размещение глубинных разломов поперечного типа Урала и северо-западных ветвей Тянь-Шаня. Это разломы широтного (Урал) и северо-восточного (для Тянь-Шаня) простирания. По западному Тянь-Шаню выделено четыре разлома и на Урале тридцать. По глубокому убеждению Р.У. Менарда, А.К. Башарина, и др. исследователей подобные разломы пересекают материковую границу. Данные глубинные разломы на территории Казахстана контролируют узлы месторождений и мощность земной коры и фациально-формационные особенности ее оболочечной части.

В 1975 году В.В. Белоусов, отмечая огромное количество разрывов различных размеров и типов, выделяет в особый класс глубинные разломы и рассматривает геосинклиналь как своего рода зону глубинного разлома. Совокупность глубинных разломов представляет важную структурную особенность литосферы, т.к. они являются катализаторами эндогенных процессов, а не их причиной. Эндогенные процессы вызваны независимыми от глубинных разломов факторами, лишь в некоторые периоды и на некоторых отрезках используют имеющуюся сетку разломов. В тоже время В.В. Белоусов отметил, что вопрос о генезисе глубинных разломов является наименее ясным.

В.Е. Хаин рассматривает разлом как особую комбинацию структур, в целом образующую геологическое тело особого рода, и считает, что сетка разломов произошла от единой причины, т.к. основными критериями классификации должны являться отношение разломов к складкам, глубинность, масштабность, кинематика и динамика. Полученную по геофизическим данным информацию о перемежаемости слоев базальтов и гранитов (волноводов) в земной коре он интерпретирует как результат вероятного нагромождения одних пластин на другие путем горизонтальных их перемещений по так называемым глубинным шарьяжам.

Ю.А. Косыгин, Л.М. Парфенов предложили выделить системы разломов под которыми понимается совокупность протяженных и возникающих в определенной динамической обстановке структур.

С.В. Руженцев под глубинными разломами понимают поверхности раздела структурно-формационных зон, заложение которых связывает с ранним этапом развития геосинклинальных областей.

Д.Л. Резвой считает, что глубинные разломы представляют собой геологические тела сложного внутреннего строения, значительной ширины, протяженности, большой глубины возникновения и очень длительного существования и что южный Тянь-Шань - удачная модель глубинного разлома геосинклинальной системы, где формационное строение - результат блокового строения и разнозначных консидиментационных движений в отдельные моменты геологической истории. Резкие фациальные границы чаще всего обусловлены крупными рифоидными образованиями, быстрым переходом кремнистых тел в терригенные, гравитационными расползаниями наиболее поднятых блоков. Развитие разломов по одному и тому же структурному плану - свидетельство автономности и независимости глубинных разломов от эндогенных режимов, сменяющих друг друга во времени.

Н.А. Беляевский и А.Е. Михайлов предложили выделить разломы, которыми тектоносфера разбита на блоки и структурно обособленные плиты, различающиеся режимами тектонического развития. Они образуют три типа общепланетарных систем: интеррегиональную (разделы между разновозрастными складчатыми системами между ними и срединными массивами и т.п.); периконтинетнальную (между континентальными океаническими сегментами) и глобальную рифтовую. Все они характеризуются длительностью развития (несколько геологических периодов или несколько более эры) и нижнекоровыми и подкоровыми глубинами заложения (например, глубина Каратаусского разлома достигает до 200 км.), автономным режимом развития, обособленной связью с магматизмом и оруденением. В частности, к интеррегиональным разломам отнесены Таласо-Ферганский, Мангышлак-Южно-Тянь-Шаньский, Главный-Уральский (по западной кромке погребенной под Уралом Восточно-Европейской плиты.)

А.В. Пейве отметил, что граница океан - континент во всех случаях имеет разломный характер (краевой шов).

 

О зонах Беньофа

Сейсмологическая информация, особенно с тех пор, как сейсмологи научились определять направление смещения очагов землетрясений, заняла вообще очень важное место в арсенале средств изучения современных тектонических движений и деформаций. Именно сейсмологам мы обязаны открытием сверхглубинных наклонных разломов по периферии впадин океанов (получивших в мировой литературе зон Беньофа), хотя первым геологом, открывшим их значение, был А.Н. Заварицкий. Сейсмологи же установили поддвиговый характер перемещений по этим разломам. В свою очередь вулканологи отметили закономерную связь с зонами Беньофа, андезитового вулканизма и столь же закономерное изменение состава магматических продуктов в направление снижения содержания кремнекислоты и щелочей, и увеличение отношения окислов калия к окислам натрия по мере удаления от выхода этих зон на поверхность. Большое значение имело также обнаружение приуроченности к вероятным древнем аналогам зон Беньофа парных поясов метаморфизма - высокой температуры и низкого или умеренного давления в висячем боку, и низкой температуры и высокого давления (глаукофан-главсолитовая фация) в лежачем (по данным японского петролога А. Миясиро). С древними зонами Беньофа оказываются связанными выходы офиолитов, особенно серпентинового меланжа. Принципиально новая информация привела к коренному пересмотру ряда положений учения о геосинклиналях. Было опровергнуто представление о мелководности геосинклинальных бассейнов и характерных для них формаций (например - флишевой). Особенно плодотворно оказалось сравнение с разрезом океанической коры, составленным по результатам драгирования и сейсморазветки (теперь первый и отчасти второй слой океанической коры, изученной также бурением). Это сравнение дало также возможность обосновать представление о заложении геосинклиналей на коре океанического типа и последовательным преобразованием этой коры в континентальной в ходе их эволюции. Дополнительное обоснование получило сопоставление геоантиклиналей, возникающих на зрелой стадии геосинклинального процесса, с островными дугами, при этом определилось ведущая роль в этом процессе зон Заворицкого-Беньофа.

Краевые разломы

На огромное значение краевых разломов в истории развития земной коры было указано В.А. Обручевым и В.И. Поповым (1938).

В.И. Попов краевые разломы назвал "дискорданными линиями", и считал, что это - крупные разломы сингенетичные с образованием осадков, которые разделяют области согласного и несогласного накопления отложений (обычно разделяющихся в обеих областях по мощности и по фациальному составу). Это позволяет обойтись без предположения о тектоническом сближении фаций, маловероятным при выдержанном крутом падении разграничивающих их разломов. Он также отметил краевое положение разломов по отношению к простиранию основных структур. А.В. Пейве (1945) относит эти разломы к глубинным.

М.М. Кухтиков (1968) отмечал, что в направлении простирания зон межзональные разломы непрерывно прослеживаются на многие десятки и сотни километров, т.е. на те же расстояния, что и тектонические зоны складчатой области.

Анализ краевых разломов показал, что это - группа нарушений, продольная (согласная) по отношению к простиранию геоантиклинальных складчатых сооружений - зон повышенной деформации земной коры, она тесно связана с их развитием. В то же время краевые разломы составлены из отдельных отрезков региональных разломов различных простираний.

Общая черта краевых разломов - граничные дизъюнктивные дислокации, разделяющие различные по знаку структурные формы, своеобразные границы смены мощностей и типов осадков характерных рудопроявлений и магматизма. Эта система крутопадающих разломов, сопровождаемых зонами дробления, рассланцевания, повышенного метаморфизма, часто сопровождается поясами различного типа оруденений. Краевые разломы ограничивают древние платформы и активизированные их выступы от геосинклинальных поясов: Донбассо-Уральского, Донбассо-Южно-Тянь-Шаньского и Среднеазиатского (О.М. Борисов). Историко-геологические данные позволяют проследить миграцию зон Заварицкого-Беньофа и континентальных краевых разломов с запада на восток. Так, по мере миграции в пространстве структурно-фациальной единицы, происходит и перемещение зоны краевого разлома. Краевой разлом рифейской, каледонской и герцинской геосинклинали Урала мигрировал с запада на восток. Структурная линия Николаева в каледонский цикл отделяла каледонскую область от располагающейся к югу Русско-Китайской платформы, в герцинский цикл эта линия уже располагалась внутри Урало-Монгольского складчатого пояса, разделяя каледониды от герцинид. В Японии, где была впервые установлена характерная для зон Беньофа метаморфическая зональность, предполагаемые древние зоны Беньофа параллельны современной тектоно-метаморфической зоне, историко-геологические данные позволяют проследить миграцию этих зон в сторону океана, на восток.

Таким образом, в данных примерах, миграция разломов происходит в сторону, противоположную направлению вращения Земли и это, очевидно, является, закономерностью, которая отражает свойства оболочечной и мантийной части Земли, а также указывает на генетическую связь тектонических нарушений и складчатых структур с верхней мантии.

По мнению В.В. Федынского, землетрясения - "фонари", развешенные вдоль разлома, а горизонтальные разломы на больших глубинах служат рефлекторами сейсмических волн, своеобразными сейсмическими зеркалами. Разлом - слой с измененными физическими характеристиками.

Ю.Я. Ващилов считает, что разлом формально определяется как структурный элемент, обладающий тремя свойствами - разрыв сплошности и большая глубина заложения (более 10-15 км), линейность в плане, а прочие свойства разломов - протяженность, проницаемость, направление подвижек, рудоконтролирующий характер и т.д. являются следствием трех определяющих свойств.

Анализ термина "глубинный разлом", проведенный Ю.А. Косыгиным, показал, что для характеристики глубинного разлома используются 27 признаков, причем, оказалось, что нет ни одного признака, который встречался бы во всех определениях. К тем признакам, которые встречаются более чем в 50% определений, относятся следующие:

а) глубинный разлом как тело, зона, структура;

б) форма (линейность);

в) состав (магматизм);

г) структура (складчатая, дизъюнктивная).

Далее он отмечает, что при характеристике разлома широко используются историко-генетические признаки, которые вводить в определения не следует, т.к. они являются производными от других признаков. Рассматривание глубинного разлома как геологического тела, обладающего определенной формой, составом и структурой, позволяет определить его место в иерархии геологических тел.

Или же, рассмотрение глубинного разлома по основному его свойству, которым является "разрыв сплошности", который повсеместно разбивает земную кору и верхнюю мантию и создает ее основную делимость.

Все прочие геологические особенности - протяженность, глубина заложения, линейность, проницаемость и т.п. являются признаками разлома, позволяющими производить его качественно-количественную характеристику.

Взгляды ученых 20-го века сходятся на том, что разломы вызваны единым напряженным состоянием Земли, и они закономерно появляются там, где прочность литосферы слаба, и где падает напряженность. Поэтому, сейсмичность является одним из признаков зарождения нового разлома, возникающего в обстановке сжатия-растяжения, либо в результате деформации, ведущей к образованию скола.

 

Рудоносные зоны разломов

Д.В. Рондквист, В.А. Унксов, Д.М. Мильштейн под рудоносными зонами разломов, понимают, разломы, как непосредственно вмещающие рудные тела, так и контролирующие их размещение. По морфокинетическим характеристикам выделено 7 различных по рудоносности сопряженных зон разломов: системы взаимосвязанных линейных разломов (раздвигов и сбросов); системы ортогональных (раздвиги и трансформные сдвиги); крутопадающих разломов (оруденения преимущественно сидерофильных элементов); систему дугообразных наклонных и крутопадающих поперечных разломов островных дуг и континентальных окраин (зон Беньофа с рудной зональностью (на периферии руды халькофильных элементов, а к центру - сидерофильных)); системы, образованные сочетанием взбросов и надвигов (иногда переходящих в шарьяжи) и оперяющих их крутопадающих разломов малой протяженности, преимущественно сбросо - сдвигов, развитых по окраинам платформ и передовых прогибов (контролирует стратиформные месторождения); системы сопряженных крутопадающих разломов различных порядков, проявляющихся в виде параллельных косоориентированных сбросов и оперяющих их разрывов и сбросо - сдвигов (контролируют многие метасоматические месторождения золота, меди, полиметаллов, пятиэлементной формации); системы "вихревых" и флексурообразной изогнутых круто- и пологопадающих разломов в виде параллельных кулисообразных систем сдвигов, взбросо-сдвигов и оперяющих их разрывов (жильные и грейзеновые, березитовые и др. месторождения редких металлов и золота); системы радиально-концентрических разломов, образованных конически (сходящиеся на глубину и расходящиеся) и радиальными разломами и сколовыми трещинами (контролируют оруденения различных типов, в том числе карбонотитов, фенитов, фельдшпатолитов, алмазаносных кемберлитов).

Л.И. Рязанов указал на приуроченность залежей нефти и газов к структурным ловушкам разломов активных в новейший тектонический этап (Бухаро-Чарджоусская ступень и др.).

Б.М. Валяев показал, что продуктивными являются узлы пересечений продольных и поперечных разломов малоамплитудные флексурно-сбросовые зоны и флексуры, ветви внутрикоровых разломов фундамента, выраженность которого вверх по разрезу постепенно затухает, но во всех случаях разлому характеризуются неотектоническим и даже новейшими движениями.

Выявленная пространственная связь тектонических нарушений с рудными месторождениями обусловила появления представления об их не только рудоконтролирующем, но и о рудовыводящем значении. В противовес идее о генетической связи оруденения с интрузиями было высказано предположение о миграции рудоносных растворов из больших (подкоровых) глубин (А.В. Королев). Усиление геофизических исследований привело к выявлению целой сетки разломов, что потребовало объяснить их природу и место в геологической истории смежных блоков, в связи с чем были востребованы идей В.И. Попова, А.В. Пейве, Н.С. Шатского о блоковом строение земной коры и роли глубинных разломов.

Блоковое строение определяет характер размещения месторождений (Б.Н. Наследов) как "Кустовой". Металлогенические исследования показали приуроченность месторождений к определенным позициям в блоке и тесную связь месторождений с тектоническими нарушениями, которые выполняют роль магмо- и растворовыводящих структур. Генетическая связь оруденения гидротермального типа с интрузиями не доказана. Разломы являются структурами, ограничивающими площадь распространения месторождений и рудных тел.

Локализация оруденения происходит в зонах повышенной проницаемости, формирование которых связано с морфологией разломов и тремя системами трещин оперения (трещины, отходящие под острым и прямым углом и трещины отрыва, располагающимися параллельно разлому).

М.И. Погребитский (1971) показал, что при приближении к разрыву число трещин резко увеличивается с уменьшением расстояния между ними. Число трещин в зоне влияния разлома резко увеличивается, а расстояние между трещинами - уменьшается.

 

О размещении глубинных разломов в земной коре

О некоторых свойствах и строении разломов

Вращение Земли и сжатие ее по короткой оси на 21.4 км, привело к возникновению общеземного поля напряжения. Разгрузка поля напряжения выразилась в образование тектонических нарушений (глобальная сеть трещиноватости). Генетический тип трещин - разрывы и сдвиги. Ортогональная динамопара имеет меридиональное и широтное простирание, субортогональная (диагональная) динамопара имеет простирание 3100±5о и 600 ±5о. нужно отметить, что разрывы связываются с прохождением продольной волны, а сдвиги - с поперечной волной. Т.о. тектонические нарушения есть элементы земной коры, генезис которых связан с формированием общеземного поля напряжения, разгрузка которого и привела к их возникновению. Причем нужно заметить, что разломы северо-восточного направления характеризуются надвигами, а разломы северо-западного направления - сдвигами, которые сочленяются почти под прямым или тупым углами. Динамопары, взаимопересекаясь, разбивают земную кору на полигональные блоки, тем самым определяя ее строение как блоковое. Разломы развиваются сингенетично с накоплением осадков, подчиняясь действующему закону унаследованного закона структур, который работает благодаря постоянно действующему в пространстве и времени волновому механизму энергопередачи. Первичные разломы, достигая верхней мантии, являются одними из самых древних элементов земной коры. В процессе развития Земли сформировались системы и зоны систем глубинных разломов, которые контролируют складчатые сооружения и вулкано-плутонические центры, тяготеющие к узлам пересечения разломов и тектоническим нарушениям разрывного типа. Разломами контролируются депрессионные структуры и срединные массивы ("ядра" или "горячие точки"). Тектонические нарушения, относящиеся к регматической сети, отличаются от других структурных элементов земной коры по своему древнему возрасту заложения и механизму образования, субвертикальному падению и своему строению. В силу того, что разломы являются первичными структурами, они располагаются линейно и имеют сквозной характер по отношению к другим тектоническим структурам, что позволяет успешно применять различные способы геометризации для целей прогнозирования. Морфология сместителя разлома - волнистая как по простиранию, так и по падению. Зеркало скольжения обладает низкой проницаемостью за счет образования глинки трения (милонита). Данное свойство разломов позволяет осуществлять контроль над перемещением вещества (магмы, газов, гидротерм и углеводородов). Разломы контролируют и направляют движение магмы, при этом не подвергаясь ассимиляции, в отличие от вмещающих горных пород. С другой стороны разломы обладают высокой проницаемостью - проявляются коллекторные свойства разломов. В отличие от других элементов земной коры, разломы имеют три вида трещин оперения, подходящие под острым углом, под прямым углом и "оторванные", располагающиеся субпараллельно разлому. В трещинах оперения часто происходит локализация рудных тел. Способность разломов отражать и проводить упругие волны выражается в формировании по их простиранию трещинно-брекчиевых зон, генезис которых связан с волновыми эффектами (резонансом и интерференцией). Блоковое строение земной коры способствует контролю над миграционными процессами вещества, в зонах их влияния. Так, например сейсмологические исследования показали, что мощность гранитного слоя к западу от Угам-Кумбельской зоны разломов резко отличается от мощности гранитного слоя, располагающегося к востоку от зоны разломов. Разломы глубокого заложения контролируют не только размещение магматических формаций, но и осадочных, что хорошо отражено на формационно-структурной карте В.И. Попова. Блоковое строение определяет и способ размещения месторождений в блоках, как кустовой, за пределы блока, как правило, рудные тела не выходят, что также свидетельствует об особых свойствах разломов. С разрывами связывается выведение гидротермальных растворов, несущих полезные компоненты из недр Земли, но локализация рудных тел происходит чаще всего в диагональной системе тектонических нарушений. Это связывается с тем, что диагональная система разломов представляет собой зону до 4-х км (Кураминская подзона), состоящую из сближенных, субпараллельно располагающихся сколовых нарушений, в которых и происходит локализация месторождений и рудных тел. Например, малопроницаемые известняки под воздействием диагональной динамопары становятся проницаемыми и благоприятными для локализации. Блоковое строение и особое свойство, которыми обладают разломы, определяют миграцию вещества в радиальных направлениях. Миграция вещества вне зоны влияния разломов (нижняя мантия) может происходить и в горизонтальных направлениях. Континенты имеют полигональную геометрию, являются самыми большими блоками, которые контролируются коровыми разломами. Самые маленькие блоки, очевидно, будут определяться размерами кристаллической решетки. Простая геометризация показывает полную сходимость азимутов простирания геоантиклинориев, которые контролируются зонами глубинных разломов с азимутами простирания рек, береговых линий морей и океанов. Нужно отметить важный факт торцевых сочленений антиклинориев и интрузивных образований, по разломам, что определяет геометрию (мозаику) их расположения.

Рифтовые структуры, образовавшиеся позже разломов первичного заложения, контролируются последними (рифтовая зона Красного моря, Африки, Южной Америки, Рейна и Байкала). Приоткрытая ортогональная система (пр. А0: 0; 90) разрывов контролирует интрузии, крупнодайкообразные тела. Крупные месторождения углеводородного сырья в Средней Азии связаны с антиклинальными структурами широтного и меридионального простирания. Образование таких антиклинальных тектонических структур связано с локальным полем напряжения и внедрения интрузий в зону тектонических нарушений. Анализ карты М.В. Муратова "Тектоническая карта мира", В.И. Попова "Формационно-структурная карта востока Средней Азии" и геологической карты Кураминского хребта на разных уровнях масштабов показывает закономерное размещение тектонических нарушений и контролируемых ими вулкано-плутоническими комплексами, а также элементами геоморфологии в земной коре, что говорит о существовании единого механизма формирования тектонических структур земли. Блоковое строение Земли способствует равномерному распределению масс вещества по вертикали на единицу площади, вследствие чего Земля находится в равновесии (изостазии), это очень важный факт, который определяет закономерное размещение основных путей миграции вещества (депрессионные структуры, срединные массивы, зоны спрединга и структуры океанов).

Главные факторы формирования тектонических нарушений:

  • волновой механизм энергопередачи, постоянно действующий во времени и пространстве;

  • гравитационное поле Земли (постоянно действующий фактор);

  • глобальное, региональное и локальное, поля напряжений, разгрузка которых привела к образованию разломов обычного порядка.

    Солнце, Луна относятся к постоянно действующим факторам, воздействие которых также отражается на формировании

    тектонических нарушений, размещающихся в земной коре (под воздействием влиянии Луны, земная кора совершает колебательные движения дважды в день до 43 см. В.В. Белоусов).

     

    О некоторых закономерностях размещения тектонических образований в земной коре

    Периодичность и дискретность расположения вулкано - плутонических структур и рудных месторождений

    С.М. Кравченко показано, что в районах Алданского щита, грабена Осло, Кавказа, Камчатки, Восточной Африки, расстояние между вулканическими центрами изменяются закономерно. Главный максимум расстояния в нем немногим больше 8 км, совпадает или близок для различных регионов; он соответствует среднему диаметру 114 кольцевых комплексов (по Биллингсу эта величина равна 8.3 км) два других максимума кратны между собой и равны соответственно 4.8 и 12.5 км, т.е. намечается ряд - 4.8; 8.2; 12.5 км. Установление параметров блоков, определяющих локализацию вулканических центров позволяет прогнозировать условия локализации экструзивных, интрузивных тел и месторождений, связанных с вулкано-плутоническими комплексами.

    Обобщенное представление о распределение вулканов по широтным зонам также позволяет установить периодичность с шагом в 200 (В.В. Богатский), аналогичная закономерность намечена и в меридиональном направлении.

    В 1968 году Б.И. Суганов обнаружил дискретную периодичность в размещении магнетитовых месторождений юга средней Сибири. Закономерность размещения магматогенных железных руд, показал Г.Л. Поспелов. Он отмечает, что перекрещивающиеся структуры Алтая - Саянской складчатой области, состоящие из линейных группировок некоторых структурных элементов, образуют в совокупности геотектоническую решетку, которая является определяющей для расположения железорудных поясов и нередко, размещение рудных узлов и отдельных рудных полей. Такая решетка имеет определенный "шаг" в широтном и меридиональном направлении (10-20-40-80-160 км).

    М.А. Чурилиным намечены связи дискретных структур с металлогеническими и рудными полями, узлами, районами, в том числе и для интрузий центрального типа.

    Волновой процесс хорошо фиксируется на угольных месторождениях. Для центрального района Донбасса В.Н. Волковым, установлены волны с длинной полуволны равными 7.6-10; 1.9-2.7; 0.35-0.45 км. К.В. Гаврилиным подмечена зависимость для угольных пластов Канско-Ачинского бассейна, где полуволна равна 6-8; 2-4; 0.5-1 км.

     

    Тектонические структурные формы Земли

    Среди работ, посвященных количественному анализу структурных элементов земной коры, следует отметить публикацию В.Н. Семенова и В.В. Бронгулева. По их мнению, размер складок может служить наиболее общим и простым критерием их подразделения. Для построения более совершенной схемы масштабной классификации складок следует в качестве основного параметра принять не их площадь, а длину больших осей. В.В. Бронгулеев установил, что размеры групп складок представляют собой упорядоченный ряд, подчиняющийся последовательности степеней числа два. В качестве форм низшего порядка им условно приняты складки с длинной большой оси от 0.5 до 1 км. Приведем размеры групп некоторых структурных элементов по В.В. Бронгулееву.

    Степень числа 2

    Протяженность структуры, км.

    Структурные формы

    20

    21

    22

    0.5-1

    1-2

    2-4

    Антиклинали и синклинали

    23

    24

    25

    4-8

    8-16

    16-32

    Купола и мульды

    26

    27

    28

    32-64

    64-128

    128-256

    Своды, впадины

    29

    210

    256-512

    512-1024

    Антиклизы, синеклизы

    Работы М.В. Петровского, А. Кайе, П. Трикара, показали, что тектонические структурные формы, образующиеся в земной коре отображаются в виде определенных форм рельефа. Эпейрогенические процессы выразились в периодической деформации, которые возникают при прохождении волны, генерируемой в недрах Земли. Колебания разных порядков, возникающие в Земле, установлены путем точных инструментальных измерений. Суммирование колебаний приводит к возникновению явления резонанса. Исследования П.С. Воронова, показали, что развитие тектонических процессов в эпохи альпийского и герцинского тектогенезов происходили по одним и тем же законом, поскольку зависели от одних и тех же причин. П.С. Воронов обращает внимание на очевидную взаимозависимость энергии тектонических процессов от площади континентальных плит. Г.И. Леонтьев сделал вывод о едином структурном - гидрографическом ряде морфометрических показателей геологических структур и геоморфологических элементов (долины рек). Закономерности структурного ряда объясняются тектоникой.

    Г.Л. Поспеловым подмечены закономерности в геометрии и размерах разрывов обусловившие появление понятия планетарной трещиноватости.

    Геометрическая правильность расположения морфоструктур, по Ю.А. Мещарикову, связано существованием геоволн и отражает некоторые общепланетарные закономерности, в том числе общую геометрическую правильность фигуры Земли. Меридионально-широтное расположение выраженных в рельефе геоволн, связывается с положением оси вращения Земли.

    Для Русской равнины установлены меридиональные волны трех порядков длинной 50-675; 225-290; до 120 км. Для Урала выявляется 5 седловин и 5 поднятых участков, длины волн образующих вершинами и седловинами выдерживаются в пределах 500-600 км.

     

    Слоистые системы

    Для наслоенных формаций, также как для минералов горных пород, характерно периодичность - неизменное повторяемость в пределах области распространения формаций некоторой элементарной группы ее структурных элементов. Действительно, если такая периодичность не устанавливается, то область распространения формаций нельзя проследить, в виду отсутствия ее границ, следовательно, нельзя выделить формацию как геологическое тело. Периодичность отражает эпейрогенические условия развития литосферы, указывает на наличие процессов поднятий и опусканий. Периодичность отражает смену областей сноса областями осадконакопления, причиной возникновения которых являются радиальные колебания литосферы. Таким образом, видим, что слоистая система формируется под воздействием силы тяжести и волновым механизмом который является постоянно действующими факторами. К постоянно действующему фактору необходимо отнести и вращение Земли, которое можно предположить влияет на распределение давлений тангенциального характера, что приводит к асимметрии его распределения (зоны Беньофа - Архангельского), в литосфере. Это отражает ротационные свойства планеты.

     

    Волновой механизм образования трещинно-брекчиевых зон

    Анализ условий локализации оруденения свидетельствует о его связи с зонами повышенной проницаемости независимо от состава вмещающих пород. Важным признаком является сочетание двух или даже трех взаимоортогональных структурных форм повышенной проницаемости. Они могут представлять собой субвертикальные, овального сечения цилиндрические каналы (стволовые структуры), линейные (часто радиальные зоны), а также субгоризонтальные пластообразные системы. Взаимоортогональные крутопадающие системы иногда соединены пологими трещинно-брекчиевыми зонами. Оруденение локализуется в проницаемых субгоризонтальных и субвертикальных пласто- и жилоподобных зонах, а также воронкообразных, конических и трубчатых структурах. Все они или встречаются порознь или сосуществуют, образуя сопряженные системы. Доказано, что по падению субвертикальные структуры переходят в пологонаклонные, которые ниже становятся вновь крутопадающими. Анализ структур локализации рудных узлов, показал, что морфология рудолокализующих структур изменяется от крутопадающих стволовых в центре, через секущие жилоподобные до пластообразных на периферии.

    Известно, что разрушение горных пород начинается там, где энергия обусловливает появление такого поля напряжения, потенциал которого выше прочности пород. Поскольку сопротивление горных пород на растяжение примерно на порядок (в 6-15 раз) меньше их сопротивлению сжатия, то разрушения начинаются в области растяжений.

    Когда волны распространяются внутри трехмерной области (блока), испытывая при этом отражение от ее границ, образуются стоячие волны с периодом (длинной), зависящим от размеров, формы отражающих поверхностей, а также свойств, слагающей блок среды, т.е. внутренние и внешние структуры блока определяют закономерное чередование и размеры областей сжатия и растяжения. Среди упругих волн различают продольные и поперечные. Продольные волны приводят к деформации сжатия-растяжения, поперечные - к деформациям сдвига. В условиях литосферы волновые процессы проявляются и как эпейрогенические и как сейсмические. Первые представляют собой пример медленных (супернизкочастотных и соответственно длинноволновых) колебаний, вторые (относительно первых) - высокочастотных, характеризующихся меньшей длинной волны. Эти колебания различаются не только частотой и длинной волны, но и уровнем энергии и потенциалом ее отдачи. Эпейрогенез - медленно развивающийся типично геологический колебательный процесс, а сейсмические явления - высокоскоростные возмущения, т.е. в некотором смысле "ударные волны".

    Рассмотрим с волновых позиций формирование трещинно-брекчиевых зон в условии растяжения. В литосфере, где имеет место литостатическое давление, возможно только относительное сжатие и растяжение. Если один из трех взаимоортогональных векторов сжатия оказывается наименьшем, то он и задает поле относительного растяжения, т.е. разрушение горных пород в условиях литосферы начинается там, где потенциал относительного растяжения превышает предел сопротивления конкретных горных пород растяжению. Заданные условия возможны при резонансе даже малоамплитудных волн, и, следовательно, трехмерные трещинно-брекчивые ареалы можно рассматривать как поле взаимодействия встречных фронтов когерентных волновых потоков, возникающих в результате отражения в любом блоке земной коры.

    Специфику трещинно-брекчиевых ареалов конкретных геологических блоков, где возникает интерференционно-резонансные явления, обусловливают не только геометрия и физические свойства слагающих его комплексов горных пород (по относительной скорости передачи напряжений, в форме волновода, геометрия отражающей поверхности) но и параметры полей напряжения (длины и амплитуды волн, длительность процесса и т.д.)

    В результате взаимодействия общеземных генераторов и частных колебательных систем формируются не только упорядоченные интерференционные решетки. Тектонические дислокации, формируемые в отдельных геологических регионах, имеют системный характер и отражают как общеземные свойства, так и региональные особенности. Именно по этому тектонические дислокации оказываются сходными по единству общеземного механизма формирования и различными по особенностям их регионального проявления. Формирование структур местного значения определяются глубиной заложения очага колебательного движения.

    Многообразие рудных форм зависит от расстояния удаления рудоподводящей структуры. При наибольшем удалении рудолокализация происходит преимущественно в крутопадающих узлах пересечения тектонических нарушений. Необходимо отметить, что структура разломов не теряет своей способности отражать энергонесущую волну, если даже они находятся в пассивной фазе своего развития, т.е. по простиранию таких структур могут быть обнаружены эндогенные месторождения различного типа. Зная закономерности размещения глубинных разломов можно определить и площади развития и трещинно-брекчиевых зон, перспективных для поиска полезных ископаемых, особенно это важно для платформенных областей, в силу того, что они закрыты осадочным чехлом. В закономерном размещении в земной коре тектонических нарушений всех уровней иерархии наиболее ярко проявляются системообразующие свойства волнового механизма.

     

    О движении вещества

    Автоколебательные системы и зоны деформации - как источники энергонесущей волны

    На поверхности Земли и в ее недрах работает огромное количество автоколебательных систем, приводящих к нестационарности и повторяемости геологических процессов.

    Автоколебания - это незатухающие колебания в системе при отсутствии переменного внешнего воздействия. Амплитуда и период колебаний определяются свойствами самой системы. Чтобы колебания были незатухающими, поступающая в систему энергия должна компенсировать потоки энергии системы. Такая компенсация происходит в целом за период колебаний. Значение амплитуды колебаний, при которых происходит компенсация потерь в целом за период, является стационарными, т.е. амплитуда колебаний определяется свойствами самой системы. При амплитуде колебаний, меньше стационарных, поступление энергии превышает потери, поэтому амплитуда возрастает, достигая стационарного значения, т.е. происходит самовозбуждение колебаний. При амплитудах, больше стационарных, потери энергии в системе превышает ее поступление, и амплитуда уменьшается, достигая стационарного значения.

    Упругая волна переносит энергию упругой деформации и движение частиц. Передача энергии упругой волны от слоя к слою обусловлена деформированностью слоев, действием их друг на друга с определенной силой, а также их движением, в результате которого совершается определенная работа. Поскольку слой деформирован (обладает упругой энергией) и движется (обладает кинетической энергией), он и совершает работу, которая превращается в энергию упругой деформации и кинетическую энергию соседнего слоя, т.е. происходит перенос энергии волной. В твердых телах упругие силы возникают как при сжатии, так и сдвиге. При сжатии образуются продольные волны (волны сжатия), а при сдвиге - поперечные (волны сдвига).

    К взрывным явлениям относятся внезапный переход потенциальной энергии упругой деформации в энергию движения среды. Пример таких взрывных движений - большинство землетрясений. К общему действию взрыва относятся разрушения, вызываемые ударными волнами и движением среды на некотором расстоянии от очага взрыва, а также разрушения, обусловленные сейсмическими колебаниями. Интенсивность дробления и деформации при взрыве определяет в основном концентрация энергии - энергия единицы объема во фронте детонационной волны, т.е. избыточное давление ударной волны. Отражаясь от свободной поверхности, волна сжатия трансформируется в волну растяжения; если волны достаточно интенсивны, то это приводит к разрушению среды в объеме, имеющем форму конуса. Собственным колебаниям отвечают собственные стоячие волны, т.е. у автоколебательной системы есть свой спектр собственных стоячих волн. Очевидно, что в автоколебательной системе кроме собственных стоячих волн возможна и бегущая волна. Источником энегронесущей волны являются магматические очаги, залегающие на больших и малых глубинах. В результате экспериментальных работ по моделированию геологических процессов А.В. Лукьянов приходит к следующему заключению, что рассматриваемая система оказывается автоколебательной и пульсирует не от внешних воздействий, а в силу своих внутренних свойств. Она имеет определенный период собственных колебаний, измеряющийся десятками и сотнями миллионов лет, если рассматривать систему гранит - базальт, и миллиардами лет - для системы базальт - перидотит. И далее он отмечает что, начав с вопроса о направлении расплавов в тектоносфере, осуществив моделирование этого процесса, мы сталкиваемся с большим количеством следствий, которые охватывают огромный круг проблем, на первый взгляд весьма далеких от поставленного вопроса. Это неоднородное распределение деформаций в литосфере, образование зон спрединга (распределение деформаций в астенолинзе должно соответствовать эффекту клина). Как известно, эффект клина связывает распределения деформаций и перемещение вещества в простейшем случае неоднородной деформации. При этом в деформируемом теле возникают три зоны с существенно различным стилем деформации:

    1) зона преимущественного горизонтального растяжения (зона "s", spreading - zone);

    2) зона преимущественного горизонтального перемещения вещества без существенных деформаций (зона Т, translation - zone);

    3) зона преимущественного горизонтального сжатия, складчатости (зона F, folding - zone) и складчатости, перемещение литосферных плит, расслоение литосферы и различие состава вулканизма в разных зонах, эволюция магматизма, нестационарность геологических процессов и периодичность геологического развития.

    Эти проблемы давно стоят перед геологами. Попытки разрешить каждую из них многочисленны. Здесь все они оказываются взаимосвязанными, более того, некоторые следствия получают совершенно неожиданное подтверждение. Так из модели следует перемешивание вещества тектоносферы на большую глубину, вплоть до астеносферы и к этому же выводу приходят специалисты, изучающие изотопный состав элементов в горных породах. Учитывая сказанное, можно сделать вывод о том, что тектоносферу Земли следует рассматривать как единую систему, единый сложный организм, развивающийся по своим собственным законам. Развитие тектоносферы как системы определяется неоднородностью его состава, гравитационными силами и проходящим через нее тепловым потоком. Эта система не имеет стационарного состояния и находится в непрестанном движении. Нестационарность тектоносферы определяется тем, что составляющие ее массы стремятся к равновесному состоянию, как в гравитационном, так и в тепловом поле, но это невозможно. Приближение к гравитационному равновесию нарушает тепловое равновесие, а приближение к тепловому равновесию создает инверсии распределения плотностей в гравитационном поле. Если бы тектоносфера имела иной состав, или если бы гравитационное и тепловое поля были бы другими, то система могла бы прийти к стационарному состоянию, но при существующем составе и в существующих условиях тектоносфера обречена на вечное движение (А.В. Лукьянов).

    С установлением волноводов и оценки их возможной роли в тектоническом развитии Земли связан ряд геотектонических гипотез, но предпочтительней остается экспериментально доказанная модель зонного плавления, когда образуются зоны деформации S, T, F, которые являются генераторами сейсмических волн продольного и поперечного типа. Действительно, по сейсмическим данным устанавливается существование в мантии Земли слоя низких скоростей, который служит проводником сейсмической энергии - каналом или волноводом для сейсмических волн. Такой слой начинается на континентах на глубине 100-200 км, а под дном океана 60-20 км. Закономерное расположение разломов в земной коре в виде двух субортогональных взаимопересекающихся динамопар, контролирующих складчатые системы, шиты, платформы, депрессионные структуры, является доказанным. Глубинные разломы образуют зоны систем, которые контролируют складчатые сооружения, причем нужно отметить торцевые сочленения антиклинальных структур, разделенных тектоническими нарушениями. Геометризация геологического процесса, опирающаяся на хорошо изученные тектонические нарушения, позволяет увидеть своеобразную мозаику сочленения разновозрастных геоантиклинальных структур и понять их взаимосвязь и взаимозависимость. Можно сказать, классическим примером в данном случае, является формационно-структурная карта В.И. Попова, анализ которой однозначно показывает контроль всех типов формаций тектоническими нарушениями (как осадочных, так и интрузивных кислого, базитового и ультрабазитового состава). Сочленение Тянь-Шаня со структурами Памира говорит о том, что данные структуры относятся к единому плану, который определяется простираниями зон систем глубинных разломов. Причем, параметрические данные простирания геоантиклинориев на карте М.В. Муратова (Схематическая тектоническая карта мира) и на карте В.И. Попова имеют одинаковое значение (3100±5о и 600 ±5о; 00 и 900), причем элементы геоморфологии рек, береговых линий, озер имеют такие же простирания, как и тектонические нарушения, что говорит о том, что тектонические нарушения являются коллекторами гидрологической сети. Материки и континенты (их геометрия) говорит о том, что они также контролируются тектоническими нарушениями и представляют собой, очевидно, самые большие блоки. Анализируя карту В.И Попова в частности геометрию интрузивных образований, подтверждает их контроль со стороны тектонических нарушений типа разрывов (меридиональное и широтное направление). Крупные приоткрывания диагональных систем наблюдаются по Таласо-Ферганскому разлому, а также Каратаусскому. Мозаика и торцевые сочленения по разломам не дают возможности предполагать о больших тангенциальных подвижках по тектоническим нарушениям. Подвижки преимущественно радиальные, что хорошо видно по современному эрозионному срезу. На больших эрозионных срезах диагональная система нарушений выражена слабо. Данная система проявлена хорошо к западу от Ферганского разлома (Чаткало-Кураминская зона). Автором данной работы проведен анализ размещения трещинной тектоники Кураминского хребта, где выявлено периодичность в расположении С-З и С-В нарушений (диагональная динамопара аз. простирания соответственно 3100±5о и 600 ±5о). Тектонические нарушения сдвигового типа (С-З, С-В простирания), протяженные структуры мощностью до 4 км, представленные с субпараллельно располагающимися разломами. Расстояние между зонами 3-4 км. мощность зон свидетельствует о высокой динамической активности данной динамопары и к тенденции ее дальнейшего разрастания, в сторону увеличения сближенных разломов. Динамопара меридионального и широтного простирания (разрывной тип структур) проявлены слабее в виде фрагментов, но осуществляют контроль интрузивной формации Кураминской подзоны, и как показывает анализ, связываются по простиранию с меридиональными разрывами западного Памира и контролируют выходы интрузий базитового состава Каратаусской зоны. Кураминская подзона выделяется как "срединный массив" Карельско - герцинской консолидации. Кураминская подзона характеризуется как вулкано-плутоническая. Продукты вулкано-плутонической деятельности (молассы) выполняют Ферганскую депрессию, располагающуюся к югу от Кураминского хребта. Угам-Кумбельская система глубинных разломов контролирует мощность гранитного слоя, который по данным геофизических наблюдений увеличивается к западу от Кумбельского разлома. Срединные массивы характеризуются большим количеством разнообразных типов месторождений (алмалыкский рудный узел - меднопорфировые полиметаллические руды с золотом и серебром; Канимансур - серебро, Каульды - золото; Карамазар - полиметаллы и редкие металлы; Кочбулак - золото - серебреные с теллуридами и др.).

    Сейсмические исследования показывают наличие выпуклостей под впадинами, где происходит изменение свойств вещества. Образование выпуклостей под впадинами естественней всего связать с подвижностью сейсмических разделов и с приобретением свойств мантии теми породами, которые ранее входили в состав коры. Такое явление переработки земной коры в мантию подтверждает концепцию В.И. Вернадского.

    По словам В. И. Вернадского, "Биосфера принадлежит... к тем земным оболочкам, которые находятся геологически в непреpывном движении... Основным признаком биосферы является участие во всех ее процессах живого вещества. Отсюда следует, что субстрат, на котором живое вещество живет, может принадлежать, в сущности, к различным геологическим оболочкам, но от них оторван. Попав в новые условия, должен поэтому считаться веществом биосферы..." (1965, с. 79). Но происходит и обратный процесс: слои, возникшие в биосфере, опускаются вглубь, выходят из поля жизни, подвергаются метаморфизму и служат материалом для комплекса гранито-гнейсовых пород, которые следует относить к "былым биосферам", как это и делал В. И. Вернадский.

    Интересно отметить, что строение земной коры и ее мощности устанавливаемые по распределению скорости ее упругих волн, обнаруживают наиболее близкую связь с особенностями новейших неоген-четвертичных структурных форм, а не с более древней тектоникой, что может быть объяснено эпейрогеническими движениями литосферы. Вещество биосферы, находясь в непрерывном движении, проходит длительную цепь преобразований и участвует в формирование не только оболочечной части Земли, но и мантии. Таким образом, порожденная гравитационным полем и тепловым потоком автоколебательная система отражает механизм, под воздействием которого формируется облик земли в ее эволюционном развитии.

    Опираясь на вышесказанное, можно сделать вывод о том, что тектоносфера является главным источником энергонесущей волны, которая является важнейшим фактором формирования как структур, так и очевидно является катализатором начала движения вещества, происходящего в земной коре и верхней мантии. Сама система тектоносферы порождает временные и пространственные неоднородности тектонических движений, столь важные для геологов как с теоретической, так и с практической точки зрения. Зоны систем глубинных разломов являются сами источником энергонесущей волны, в силу того, что они неразрывно связаны с тектоносферой и в ней происходящими процессами. Геологические законы, например закон о унаследованности структур, работает только при наличии волнового механизма энергопередачи. Гравитационная дифференциация вещества на начальном этапе становления планеты очевидно привела к образованию геологических систем, т.е. по времени образования являются первичными по отношению к возникновению глобальной трещиноватости планеты, которая генетически связывается с возникновением поля напряжения вследствии сжатия Земли на 21.4 км. вдоль ее короткой оси. С автоколебательной системой связаны эпейрогенические движения земной коры.

    Известно, что земной шар близок к равновесию в распределении масс (изостазии). При изостазии полная масса вещества, сосредоточенная по вертикали под единицей площади поверхности повсеместно одинакова. Изостазические аномалии обнаруживаются при изучении участков не более нескольких сотен километров в диаметре, их величина не превышает n*10-5 м/с2. Это свидетельствует о строго закономерном расположении геологических структур в земной коре.

     

    О движении вещества

    В простейшем случае движение газообразных веществ, жидких растворов и расплавов во вмещающих их горных породах, происходит в сторону наименьшего давления. Мы привыкли думать, что расплавы в литосфере перемещаются снизу вверх. Это видно при вулканических извержениях, при изучении даек и интрузий. В конце прошлого века это казалось совершенно очевидным и их теоретических соображений, так недра Земли представлялись расплавленными. Когда от этих представлений пришлось отказаться, Й. Шимазу и В.А. Магницкий показали, что локальные расплавленные очаги тоже должны подниматься в вверх, путем зонного плавления, должны перемещаться в направлении теплового потока.

    Й. Шимазу и В.А. Магницкий в своих рассуждениях и расчетах исходили из полностью расплавленной магматической камеры и однородного состава магмы. В таких условиях в расплаве возникает конвекция, повышенный теплоперенос и устанавливается градиент температур, близкий к адиабатическому. Это приводит к движению расплава вверх путем зонного плавления. Но если состав расплава неоднороден по вертикали, если расплав внизу обогащен тяжелыми элементами, то конвекция не возникает даже при большем градиенте температур. На это обратил внимание В.Н. Жарков. Градиент температур может превысить градиент температуры плавления. Тогда расплав будет мигрировать путем зонного плавления уже не вверх, а вниз, т.е. навстречу тепловому потоку. Такой же эффект возникает и при неполном, частичном плавлении толщи, когда твердый "каркас" препятствует ее перемешиванию.

    Главной задачей геохимии является изучение распространенности атомов и путей их миграции, истории жизни атомов. Говоря о распространенности изотопов в изучаемом объекте, В.И. Виноградов в своей работе делает следующие выводы:

    1. О ранней дифференциации земного вещества. В результате этого или этих процессов уже на начальном этапе геологического развития нашей планеты - в первый миллиард или даже в первые сотни миллионов лет ее существования - сформировалось в своем конечном объеме вещество континентальной коры и газоводная оболочка Земли. Остаток от выплавления материала сиалической коры представляет собой вещество деплетированной мантии, принципиально сходной по своему составу как под континентами, так и под океанами.

    2. О вещественном взаимодействии в системе кора - мантия. С этим взаимодействием связана вся дальнейшая эволюция земного вещества. Геологические доказательства наращивания объемов континентального материала во времени должны, следовательно, рассматриваться и как доказательство комплементарно связанного с континентализацией процесса океанизации вещества сиалической коры.

    Оба процесса могут идти только при условии постоянно продолжающегося и циклически повторяющегося перемешивания вещества коры и мантии. Изотопные исследования дают непосредственные доказательства реальности процессов перемешивания вещества коры и мантии. Существуют, по-видимому, и иные механизмы такого перемешивания, кроме признаваемой ныне субдукции. Один из важнейших механизмов перемешивания связан, видимо, с глубинной конвективной циркуляцией поверхностных вод, с процессами преобразования вещественного состава пород под влиянием циркулирующих вод. Побочной ветвью такого взаимодействия является формирование рудоносных гидротермальных растворов. При этом очень важным в научном отношении оказывается следующее обстоятельство. Концентрирование рудных компонентов в гидротермальном растворе происходит за счет их кларковых содержаний в породах.

    3. Об энергетике вещественного взаимодействия вещества кора-мантия. Эта проблема связана с решениями вопроса и общего источника (или источника) энергии, и способов ее передачи. Изотопные данные не дают никаких доказательств существования глубинных (мантийных, ювенильных) теплоносителей. Основной вынос глубинного тепла на земную поверхность обусловлен глубинной циркуляцией поверхностных вод.

     

    Об эпейрогенических движениях литосферы

    На наличие двух этапов (циклов) развития - каледонской и герцинской, указали Н. Г. Кассин, С. А. Кушнарь, С. Ф. Машковцев, Б. Н. Наследов и др. В последующие годы был установлен ряд стратиграфических несогласий и перерывов, объясняющихся проявлением соответствующих фаз складчатости.

    Определились две точки зрения. Согласно первой, складки формировались прерывисто, причем каждая фаза образовывала систему складок (Н. П. Васильковский, В. Н. Вебер, Ю. А. Лихачев С. Ф. Машковец и др.). В основе второй точки зрения лежало представление о том, что фазы тектогенеза представляют усиление складкообразовательных деформаций на фоне медленного и непрерывного процесса складкообразования (В. И. Попов, А. С. Адеунг и др.).

    В настоящее время большинство исследователей придерживается мнения о непрерывно-прерывистом процессе складкообразования; каждый тектонический цикл (в его рамках - каждый этап) формировал комплекс структур (фактор прерывистости), который в дальнейшем усложнялся (фактор непрерывности развития), о чем свидетельствует наблюдающаяся многоэтажность (и много-ярусность) структур.

    Анализируя этапность развития, мы установили, что в формировании структурных ярусов участвует трансгрессивно-регрессивный ряд пород, причем качественно различные стратиграфические несогласия располагаются в конце трансгрессивной и регрессивной серий пород. Первые возникают в конце эпохи наибольшего опускания и сжатия территории, вторые - в конце эпохи поднятия и растяжения! В связи с этим мы предложили различать тектониче­ские "фазы сжатия" и "фазы растяжения" (Борисов, 1970).

     

    О волновых движениях тангенциального направления

    П. Кейделем, а впоследствии В.Г.Мухиным, Д.В.Наливкиным установлена важнейшая закономерность развития палеозид Тянь-Шаня, заключающаяся в смещении во времени геосинклинального режима и последующей складчатости с севера на юг, тем самым приводя к "разрастанию" Ангарского материка. Это открытие было признано последующими исследователями, дополнившими его указаниями на одновременное прерывистое ("каскадное", по Х. М. Абдуллаеву, 1960) изменение не только структур, но и магматизма и оруденения. Отмечалось также, что в связи с неоднородностью строения земной коры тектонические силы создавали на поверхности различные по амплитуде опускания и поднятие, "вдавленности" и "вспученности", поднятия и прогибы, т. е. волнообразный тектонический рельеф.

    В.И.Попов (1938) выделил 13 градаций волновых пульсаций от крупных до сейсмических волн и подчеркнул, что "в развитии крупных и длительных волновых колебаний интегрируются по правилам своеобразного "естественного отбора" бесконечные ряды соподчиненных, более мелких и более частых, колебаний, в которых непрерывно содрогается тело нашей планеты". Волнообразным движениям он придавал основное значение в образовании поднятий и депрессий Средней Азии. Однако В.И.Попов считал, что отрицательная структура может перейти в положительную только путем поглощения второй первую. При этом положительная структура (например Карамазар) испытывает несколько волновых периодов "сиалического" развития (полигенное поднятие), а отрицательная (Южный Тянь-Шань) - только один (моногенное поднятие).

    Последующие исследования показали, что в результате инверсии геосинклинали Южного Тянь-Шаня складчатые поднятия появляются сначала в центральной части, затем в центробежном движении фронт складчатости продвигается от него на север и юг, накатываясь на "жесткие" массивы (Пейве, 1938; Васильковский, 1952; Резвой, 1958; Синицин, 1960; Кухтиков, 1968; Поршняков, 1970; Пятков и др., 1967; Кнауф, 1973; и др.).

    В герцинский цикл развития на месте геосинклинального прогиба возник мегантиклинорий, т. е. прогибание сменилось поднятием (положительная инверсия). В то же время на месте "жестких" массивов на месте поднятия во вторую половину цикла образовался прогиб - мегасинклинорий (отрицательная инверсия).

    Была установлена миграция прогибов (Борисов, Ибрагимов, 1975). В позднем рифее - венде наиболее прогнутые части прогибов располагались почти в полосе развития линии Николаева и в центральной части южного Тянь-Шаня. В нижнем и среднем палеозое оси наибольшего прогибания сместились соответственно к югу и северу, к внешним частям герцинских геосинклиналей, а в верхнем палеозое они уже находились на месте фронтальной и тыловой краевых систем прогибов герцинид. В мезозойско-кайнозойское время отдельные части прогибов продолжали миграцию, слившись в центре Ферганской долины в единый прогиб (О. А. Рыжков, Р. Н. Ибрагимов и др.).

     

    О срединных массивах

    Вопрос о существовании срединных массивов важен для понимания геологического строения земли.

    Срединные массивы двух видов были установлены еще Э. Зюссом. В своей работе он называл их древними массивами, горстами и плитами. К первому виду относились "горные ядра" подобные центральному массивы Альп. Ко второму - подобные плите Колорадо или плато Устюрт, влияющие на направление складчатости, имеющие структуру, чуждую структуре гор, и рассматриваемые как обломки больших платформ.

    К.Лейкс, более четверти века изучавший строение Центральной Азии и написавший по тектонике этого региона две сводные работы, знакомство с которыми Д.И.Мушкетов считал обязательными для среднеазиатских геологов, в 1924 г. одновременно с Э.Арганом установил сходство таких ядер, как Тарим (Сериндия) с ядрами типа Ангарского. Сходство заключалось в строении, а также в способности обрастать областями разновозрастных складчатостей. Позднее к подобным древним (докембрийским) ядрам Лейкс отнес Ордос и Фергану.

    К.Лейкс в 1935г. счел возможным отнести Устюрт к выступу Русской платформы, а Фергану и Ордос уже к типу пассивных ядер. И.С.Бубнов поддержал его в этом вопросе и стал проводить через эти жесткие массивы так называемый "спинной хребет Евразии". Факты стали свидетельствовать в пользу отнесения Ферганского блока к срединным массивам второго рода, то есть к обломкам древних платформ. В середине семидесятых годов прошлого века геофизические исследования подтвердили наличие осколков кристаллического фундамента в Ферганской долине.

    В России представления о срединных массивах развивал А.Л Архангельский, Д.И.Мушкетов и др. Д.Е.Наливкин отмечал, что для герцинской складчатости Средней Азии, помимо Ангарского материка, "по-видимому, значение имел и материковый массив, занимавший область Устюрта, Аральскую впадину и Кызылкумы, но роль его еще мало выяснена".

    Д.И. Мушкетов считал одну из важной из важной проблему существования "плит", "жестких масс" внутри Среднеазиатских горных сооружений и, в частности, вопрос о Сериндии и Фергане. Он признавал существование Иранской "срединной массы", аналогичной Паннокской или Венгерской, но идею Г. Штилле о Фенносинийском барьере считал мало обоснованной, главным образом из-за отсутствия данных об этих форландах, особенно в пустынях южнее Арала.

    А.Д. Архангельский, анализируя схему районирования Тянь-Шаня А.В. Пейве, обратил внимание на существование на месте Ферганской впадины устойчивого массива в конце до кембрия или в нижнем палеозое.

    В.И. Попов отмечал, что Срединный Тянь-Шань является самым древним, его развитие началось в докембрии. Поднятия (Гиссар, Карамазар) он считал более "жесткими" в развитии тектонических процессов, чем области депрессий.

    В начале 50-х годов В.И. Попов стал развивать свою ядерную теорию. И не случайно, что именно К. Лейкс, стал у В.И. Попова одним из наиболее популярных авторов.

    В.И. Попов приводит схему обрамления горными цепями так называемых "устойчивых" срединных массивов по Лейксу, Кураминскую подзону он считает ядерной, продолжающейся в Фергану и Аральское ядро. Срединные массивы в первой половине 60-х годов он приравнивал к ядерным зонам, однако термин "срединные массивы" считал недостаточно определенным.

    По В.И. Попову - ядерный участок, сам является центром активности, таким образом, он развивает начальные представления К. Лейкса о срединных массивах.

    В основе понимания развития и районирования земной коры и ее полезных ископаемых школы Д.В. Наливкина, В.А. Николаева, Н.Е. Ферсмана, Д.И. Шербакова, А.С. Уклонского, Б.И. Наследова, лежат глубинные верхнемантийные и коровые физико-химические деформации и порождаемые ими осадочные формации. В.И. Попов развил эти представления и создал "ядерную теорию", основные положения которой включают следующие представления о концентрическо-зональном строении ядер роста коры и смежных с ними участков на ряду с преимущественной вытянутостью цепочек "ядер" и окаймляющих их двух междуядерных зон, образующих вместе с ядрами "ядерную триаду", ориентированных вдоль простирания геосинклинальных поясов.

    Интерес к срединным массивам был вызван тем, что для них характерно многообразие богатых месторождений. Для Курамино-Ферганского срединного массива характерны сложные по составу рудные формации: скарново-полиметаллическая, медно-порфировая, кварц-серебро-сульфидная, кварц-медно-висмутовая, золото-сульфидная, золото-сурьмяная, скарово-магнетитовая, скарново-молибденит-шеелитовая. Здесь же встречаются низкотемпературные (серебро) - свинцово-цинковая, барит-корбонат-флюоритовая, алунитовая и другие формации.

     

    Об интенсивности деятельности вулкано - плутонического комплекса

    Опираясь на исследования С. И. Ибадуллаева, можно сделать вывод о том, что в регионе Средней Азии магматические процессы, исключительно в виде интрузивной и экструзивной деятельности происходили от протерозоя до неогена и проявились двадцать восемь раз. Они представлены семнадцатью комплексами интрузивных пород различного состава (от дунитов, перидотитов до сиенитов, щелочных сиенитов, нифелиновых сиенитов, щелочных габброидов). Эффузивная деятельность проявилась три раза начиная с верхнего девона, затем в среднем карбоне и средней перми. Соответственно эти этапы представлены следующими комплексами пород:

  • диабазовые порфириты, габро-диабазовые долериты;

  • андезитовые дациты, андезитовые порфириты;

  • липаритовые фельзиты и кварцевые порфиры

    Внедрение интрузий глубинных формаций (дуниты, перидотиты, серпентинизированные гарцбургиты) произошло пять раз за период с кембрия до среднего карбона, а габро-нориты - за период с верхнего протерозоя и до палеогена - четырнадцать раз. Нужно отметить, что дифференциация магматических образований происходила в направлении: щелочные - кислые -основные - ультраосновные комплексы пород. Вслед за активизацией интрузивной деятельности следовала активизация эффузивных процессов. В кембрии и ордовике подобной закономерности не наблюдается. Начиная с девонской активизации, в регионе эффузивная деятельность происходила благодаря вулканам центрального типа, которые приурочены к узлам пересечения разломов меридионального, широтного и северо-западного направления. Наиболее активные процессы вулканической деятельности происходили в Кураминском (Угам-Кумбельская система разломов) и Гиссаро-Дарвазском ядрах.

     

    Сейсмологические исследования региона

    Плюмы и горячие точки

    При исследовании Тянь-Шаня методом телесейсмической томографии принималось, что латеральная неоднородность сосредоточена в слое от поверхности Земли до глубины 300 км. При этом обнаружено, что самые сильные скоростные неоднородности находятся непосредственно под земной корой. Самое сильное понижение скорости продольных волн в центральном Тянь-Шане составляет около 3 процентов от среднего значения, однако использованный алгоритм предусматривает сглаживание данных, и реальная амплитуда скоростных вариаций может быть вдвое больше. Исследование Тянь-Шаня методом приемной функции показало, что различие между горячей точкой центрального Тянь-Шаня и соседними областями проявляется также в структуре коры и характере перехода от мантии к коре: скорость поперечных волн в коре центрального Тянь-Шаня на глубине 10-35 км на несколько процентов ниже, чем за его пределами, а переход от верхней мантии к коре происходит в более широком интервале глубин. Размытый коро-мантийный переход может может быть результатом вертикальных интрузий мантийного материала в кору, а пониженная скорость поперечных волн - эффектом повышенной температуры или присутствия флюидов магматического происхождения.

    Измерения расщепления поперечных волн показали, что на большей части территории Тянь-Шаня направление поляризации быстрой волны параллельно простиранию Тянь-Шаня. Такая ориентировка характерна для ряда горных систем, сформированных в обстановке сжатия. Она означает, что направление сжатия в мантии совпадает с направлением сжатия в коре. Однако в центральной части горячей точки (станции NRN, KDS и PRZ) направление поляризации быстрой волны сильно (до 90 градусов) отклоняется от направления на других станциях. Аномальное направление означает, что течение мантии в этом районе отличается от пассивной реакции на сжатие, характерной для западного Тянь-Шаня. Это течение проще всего объясняется мелкомасштабной тепловой конвекцией в верхней мантии горячей точки, и вполне согласуется с идеей растекания мантийного плюма, всплывание которого остановлено легкими породами земной коры. Возможная альтернатива заключается в том, что анизотропия в районе горячего пятна определяется не упорядоченной ориентировкой зерен оливина, а включений расплава. Для решения этого вопроса нужны дополнительные исследования.

    Сейсмические исследования других горячих точек, в частности Исландии и Французского центрального массива дали результаты, сопоставимые в главных чертах с результатами, полученными на Тянь-Шане.

    Физика твердого тела, а горные породы в условиях литосферы - это твердые тела, рассматривает два возможных способа разрушения: разрыв и сдвиг. Разрушение заключается в зарождении трещин и их росте. Экспериментально установлено, что в трещине напряжение концентрируется в верхнем конце и возрастает с длиной трещины. Следовательно, при заданном напряжении, приложенном извне, трещина, превышающая критическую длину ("трещина Гриффитса"), будет самопроизвольно увеличиваться. Дополнительно отметим, что прочность на растяжение многих хрупких тел сильно зависит от времени, в течение которого действует растягивающее напряжение, и увеличивается с уменьшением времени нагружения. В том случае, когда растягивающее напряжение, созданное отраженным импульсом, превышает прочность материала на растяжение, будет развиваться разрушение. Это явление известно как "выкрашивание" или "откол". Подобные разрушения получили название "разрушений Гопкинса".

    Итак, разрушение горных пород начинается там, где энергия обусловливает появление такого поля напряжения, потенциал которого выше прочности пород. Поскольку сопротивление горных пород на растяжение примерно на порядок (в 6-15 раз) меньше их сопротивления сжатию, то разрушение начинается в областях растяжений.

    О интенсивности проявления геодинамических процессов в Тянь-Шань-Памирском блоке

    Основные этапы развития региона

  • Докембрийская прагеосинклинальная и связанные с нею процессы горообразования.

  • Стадия раннепалеозойского квазиплатформенного выравнивания.

  • Геосинклинальная стадия развития делится, на: а) кембро-ордовикскую геосинклинальную горообразовательную стадию, и б) средневерхне-палеозойскую и на раннетриасовую геосинклинальную горообразовательную стадию.

  • Мезозойская постгеосинклинальная стадия развития выразилась в разрушении раннее образовавшихся геосинклинальных горных систем, проявились глыбово-складчатые дислокации

  • Стадия палеогенового платформенного выравнивания.

  • Новейшая неоген-четвертичная постплатформенная герообразовательная стадия выразилась в образовании в Тянь-Шане высоко активных, в сейсмическом отношении глыбово-складчаных гор Южного Тянь-Шаня, а на севере - своеобразных глыбовых рифтовых и перирифтовых сводовых поднятий и расчленяющих их разломов и грабенов, относящихся к Трансазиатскому поясу Наливкина. Стадия сопровождалась подъемом нагретых вод с растворенными в них соединениями ряда металлов, летучих соединений ртути и других элементов.

    Процессы, происходящие в земной коре и мантии, выразились формированием тектонических структур, размещение которых контролируется гдубинными разломами, достигающими верхнюю мантию, это:

  • разломы северо-западного простирания - Главной Каратауский, Талассо-Ферганский, Тереклинский, Памиро-Каракорумский, Угам-Кумбельский (система разломов), Джизакский, Амударьинский, Линия Карпинского, Главная структурная линия Николаева (ее северная ветвь).

  • разломы северо-восточного простирания - Атбашинский, Урало-Тянь-Шаньский, Каратау-Учбашский, Гузаро-Джизакский, Широбадско-Ленинабадский, Главная структурная линия Николаева (ее северо-восточная ветвь).

  • разломы широтного простирания - Южно-Ферганский, Баштавакский, Туркестанский, Зарафшанский, Северо-Гиссарский, Южно-Гиссарский, Главная структурная линия Николаева (широтная ветвь), Северогиссарское-Каракульское, Северо-Памирское.

  • Системы разломов меридионального простирания, куда входят разломы западного и восточного Памира и структуры Куэнь-Луня.

    На севере региона за линией Николаева (по сейсмическим данным Е.М. Бутовской на глубине 40-50 км. разлом смещает кровлю верхней мантии) становление земной коры происходило в Байкальский и Каледонский циклы тектогенеза.

    В южном, срединном Тянь-Шане и Памире формирование гранитного слоя и структур началось в рифее и активно продолжается до настоящего времени.

    Кураминское ядро существует как поднятие с рифея и до настоящего времени.

    Особенности динамического развития Тянь-Шань-Памирского блока характеризуются некоторой ассиметричностью проявления магматогенеза и структурообразования во времени и пространстве.

    В северной части региона, за линией Николаева, формирование структур завершилось в раннем периоде, а структур, располагающихся южнее (герциниды) линии Николаева и к востоку от Талассо-Ферганского сдвига в герцинскую фазу складчатости о чем свидетельствуют полностью компенсированные депрессионные структуры, контролируемые широтным и северо-западными разломами. Так, в Чаткало-Нарынской зоне присутствуют породы байкальских формаций. Магматогенез шел по юго-западному направлению (граниты верхнего ордовика-перми-нижнего триаса).

    В Кассано-Атбашинской зоне, развиты карбонатовые формации, щелочные базиты и гранито-гнейсы кристаллического фундамента протерозоя, причем присутствует глаукофановая формация. Мощность отложений достигает 12 километров (полностью компенсированная депрессия).

    К востоку от Талассо-Ферганского разлома протягивается Южно-Тянь-Шаньская зона, в которой имеется базитовая формация среднего палеозоя и граниты верхнего карбона-нижней перми. В этой зоне хорошо выражены шовные структуры Атбашинского хребта, южнее которых располагается Кокшальская зона, на юго-западе которой, включая Атбаши-Иныльчекский разлом, зафиксирован один из самых значительных градиентов нарастания мощности земной коры (Белявский Н.А., 1974г.). На данном участке она достигает 65 км. (юго-запад Кокшаала).

    Атбашинский разлом является границей структурного раздела земной коры (Кнауф В.И., 1973г.) - к северу мощность гранитного слоя больше, чем базальтового, а на юге - базальтовый слой больше, чем гранитный. Юго-западная часть Атбашинского разлома характеризуется как надвиг, по которому докембрийские метаморфические породы надвинуты на силурийские.

    Иная интенсивность динамических процессов наблюдается к западу от Талассо-Ферганского сдвига.

    Эпейрогенические движения проявились в регионе, внутри герцинского цикла, фазами сжатия в верхнем девоне в верхневизейское время, московское и нижнепермское время. В геосинклиналях фазы складчатости обычно образуют складки общего смятия. Главная фаза складчатости, в рамках тектонического цикла, отражает завершение собственного геосинклинального периода и начало орогенного. Фазы растяжения совпадают с границами циклов, то есть. Являются своеобразными граничными фазами, образуют блоково-складчатые структуры, нередко завершаясь становлением плутонитов и крупными периодами эрозии и денудации. В пределах "жестких" массивов фазы сжатия не имеют четкого проявления, формирующиеся складки развиваются обычно конседиментационно и непрерывно-прерывисто, охватывая несколько этапов.

    К западу от Таласского разлома непрерывно-активно развивалось с рифея до неогена включительно Кураминское (ядро). На протяжении всего этого периода, оно оставалось поднятием. С южной стороны ядра сформировалась Ферганская депрессия, контролируемая мощным (ширина 3-5 км.) Южно-Тянь-Шаньским разломом. К зоне разлома приурочены выходы щелочных базитов основного и ультраосновного состава и вулканиты основного состава нижнего девона и нижнего карбона. В зоне разлома присутствует глаукофановая фация. Мощность маласс Ферганской депрессии достигает 7 км. По данным геофизиков в депрессии фиксируются "осколки" кристаллического фундамента.

    В Магианской зоне, простирающейся вдоль Зарафшанского хребта, также присутствует глаукофановая фация, гранито-гнейсы протерозоя (кристаллический фундамент). Кордильерное строение южного Тянь-Шаня, наличие некомпенсированных депрессий, отражают высокий уровень интенсивности проявления геодинамический процессов, с развитием надвигов большой амплитуды и с развитием шарьяжей. В данной зоне присутствуют формации базитов среднего палеозоя и интрузии верхнего карбона-нижней перми (кислого состава).

    Формирование зоны Южного Тянь-Шаня началось с заложения прогиба (рифта) в условиях накопления осадков в условиях платформы (Абдуллаев Р.Н., 1979г.) (поздний ордовик - ранний девон). Затем происходило формирование рифта в познеордовикское время в океанических условиях континентального склона, с образованием щелочно-оливин-базитовая формация (глаукофановая фация). Далее тектонический режим и условия седиментаций способствовали образованию однотипных толщ (карбонаты и терригенные формации), выдержанных по простиранию и сохраняющих основные черты строения на всем протяжении структур Южного Тянь-Шаня - кордильерный тип строения с некомпенсированными депрессиямия, что указывает на интенсивность геодинамических процессов. С юга кордильерных структур, располагается Гиссаро-Дарвазское "ядро" - граниты и на юго-западе-зеленокаменные порфироиды кембрия, протерозоя. Порфироиды дарваза делятся на подзоны широтными разломами, и срезаются Вахшским надвигом. На востоке Гиссарского хребта в связи с интенсивными денудационными процессами наблюдаются выходы гранито-гнейсового кристаллического фундамента. На востоке Южного Тянь-Шаня проявились краевые сдвиги по Талассо-Ферганскому и Тереклинскому разломам. Наиболее интенсивно денудационные процессы проявились в осевой части Байсунско- Калаихумской зоне.

    Необходимо отметить, что для трех переходных зон - Кассано-Атбашинской, Ферганской и Магианской типично проявление глаукофановой фации, которая характерна для зон Беньофа-Заварицкого. В этих зонах присутствует протерозойский кристаллический фундамент гранито-гнейсов и щелочные формации базитов и ультрабазитов. Динамическое радиальное воздействие положительного знака проявилось в регионе приоткрыванием тектонических нарушений и внедрением в их зоны интрузий кислого и основного состава (Ферганский, Памиро-Каракорумский, Атбашинский и др. разломы). Интенсивность геодинамических процессов, проявившихся в регионе в герцинскую фазу тектогенеза, привело к формированию структур следующих типов:

  • Кордильерные структуры с некомпенсированными депрессиями, где проявился активно базитовый, ультрабазитовый и кислый магматогенез по зонам глубинных разломов. Структуры характеризуется высокой сейсмической активностью и контролируется Зарафшанским и Южноферганским разломами.
  • Произошло формирование крупных надвигов и шарьяжей с большими амплитудами.
  • Высокий градиент нарастания мощности гранитного слоя, что свидетельствует о его формировании.
  • Приоткрывание разломов всех направлений.
  • Активное проявление рифтогенеза, как на юге, так и на севере региона.
  • Образовались долгоживущие активные "ядра" (Кураминское, Гиссаро-Дарвазское ядра).
  • Тангенциальные напряжения земной коры связываются с радиальным динамическим воздействием (положительного знака).
  • Возникновение разломов, располагающихся параллельно Гиссарской и Атбашинской зонам (зоны растяжения).
  • Разломы и блоки, образованные ими, рассматриваются как структуры, контролирующие миграцию вещества в земной коре и в верхней мантии.
  • Плюмы и связанные с ними "горячие точки", рассматриваются как структурный элемент автоколебательных систем Земли, как структуры, деформирующие земную кору и являющиеся генераторами упругой энергопередающей волны.

    Зарождение автоколебательных систем связывается с первичной дифференциацией вещества, т.е. как первичные структурные образования планеты, с которыми связаны процессы формирования ядерно-зональной системы. Связь таких структур с глубинными разломами несомненна. Они должны располагаться в наиболее проницаемых участках, которыми являются узлы пересечения зон систем глубинных разломов.

    Блоковое строение определяет параметры плюмов. Возникновение автоколебательных систем и первичных тектонических нарушений - близки по времени. Горячие точки (тепловые потоки), являются признаками, указывающими расположение плюмов. Динамическое воздействие плюмов на вмещающие породы приводит к приоткрыванию разломов и формированию тектонических структур.

    Об автоколебательных системах и генетически связанных с ними деформациях

    В данном случае можно рассматривать ядра, как генераторы, способные формировать вокруг себя более молодые структуры, или, можно рассматривать ядра как поставщиков вещества, миграцию которого происходит из недр земной коры и мантии (вулкано-плутонические центры). Автоколебательные системы, в которых происходит преобразование вещества на атомарном уровне, генетически связаны деформации являющиеся генераторами упругой энергонесущей волны, под воздействием которой происходит формирование тектонических структур и форм, как на дневной поверхности, так и в ее недрах. Интрузии и разломы в силу их связей с магматическими очагами являются проводниками упругой энергонесущей волны. Кураминское и Гиссаро-Дарвазское ядра, активизация которых произошла еще в рифее до сих пор остаются активными, о чем свидетельствует высокая активность района и наличие горячих источников.

    На вершине иерархической лестницы автоколебательных систем можно считать автоколебательные системы, располагающихся в околоядерных оболочках (ядро Земли), где, при участии ювенильных вод в качестве ингибитора процесса, происходят термоядерные реакции, которые являются источниками теплового потока, который подпитывает автоколебательные системы более низкого порядка. Деформации, сопровождающие данный процесс, являются генераторами энергонесущей волны. Таким образом, мы видим, что катализатором начала движения и связующим звеном между различными типами движений вещества, и, даже более того, главным действующим фактором, является единый механизм энергопередачи, под воздействием которого осуществляется миграция вещества и посредством которого осуществляется неразрывная связь и взаимозависимость процессов, происходящих в земной коре. Посредством единого механизма автоколебательных систем и неразрывно связанных с ними зонами деформации, являющихся генераторами энергонесущей волны, на планете происходит круговорот вещества.

    Сжатие Земли вдоль оси ее вращения на 21,4 км., сформировало общеземное поле напряжения. Вариации скоростей вращения Земли, приводят к изменению сжатия геоида, что неизбежно ведет к изменению общеземного поля напряжения. Одна из причин регулярного (коротко-периодического) изменения поля напряжения Земли - вращение вокруг нее Луны, фиксируемое не только приливами и отливами, но и изменением числа землетрясений. Зафиксировано воздействие приливной волны дважды в сутки с амплитудой до 43 см. (В.В.Белоусов, В.Е. Хаин.). Такое воздействие Луны и Солнца приводит к дополнительному разрушению горных пород и ускоряет денудационные процессы. В периоды солнечной активности увеличивается количество землетрясений и их интенсивность. Общеземное гравитационное поле также воздействует на горные породы, способствуя их разрушению и передвижению к базису эрозии. Волновой механизм формирования тектонических форм земной коры, действует непрерывно во времени. Собственным колебаниям отвечают собственные стоячие волны, и как показывают исследования, формируется бегущая волна (О.М. Борисов, 1975).

    Движение газообразных, жидких веществ во вмещающих их геологических образованиях происходит в сторону наименьшего давления. В сложном процессе выделения рудных компонентов из магмы на стадии ее кристаллизации, большую роль играют тектонические нарушения. В данном случае они служат коллекторами (проводниками) и направляющими структурами, вдоль которых происходит движение магмы и рудонесущих растворов. Полезные компоненты, которые выносятся растворами, локализуются в полупроницаемых, так называемых "структурных ловушках". Они развиты вблизи главного сместителя, в зоне оперяющих тектоническое нарушение трещин.

    Процессы расщепления ядер вещества, которые происходят в приядерных оболочках Земли, где вода играет роль замедлителя ядерных реакций, очевидно, является главным источником энергонесущей волны и теплового потока, исходящего из центра Земли. Таким образом, можно говорить о наличии автоколебательной системы и неразрывно связанными с ней зонами деформаций, которые сформировали ядерно-зональную систему.

    Известно, что земной шар близок к равновесию в распределении масс (изостазии). При изостазии полная масса вещества, сосредоточенная по вертикали под единицей площади поверхности, повсеместно одинакова. Изостазические аномалии обнаруживаются при изучении участков не более нескольких сотен километров в диаметре, их величина не превышает n∙10-5 м/с2.

     

    Об основном геологическом законе

    Вещество планеты Земля находится в постоянном движении под воздействием комплекса действующих на него объективно существующих факторов, в результате чего вещество преобразуется, приобретая иные качества. Системы, преобразующие вещество, порождают деформации, которые являются генераторами энергонесущих волн. Под воздействием волновых эффектов вещество преобразуется до атомарного уровня. В результате преобразования вещества Земля приобретает оболочечное строение. Переход потенциальной энергии упругих волн, порожденных автоколебательными системами, в кинетическую энергию движения вещества приводит к формированию структурных форм Земли. Т.о. волновые процессы являются главным действующим внутрисистемным фактором, под действием которого происходит преобразование вещества планеты, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

    Закономерное размещение тектонических нарушений морфоструктур и геоформ, вулкано-плутонических центров и месторождений, эпейрогенические движения литосферы, унаследованное развитие геологических структур - все это и есть признаки, отражающие существование единого волнового механизма энергопереноса, который является катализатором начала тектонических и магматических движений и является механизмом, определяющим эволюционное развитие земной коры.

     

    Основные положения концепции

    Основные "постулаты" геологии:

  • Земной шар близок к равновесию в распределении масс (изостазии);

  • движение вещества происходит не только по направлению теплового потока исходящего из недр планеты, но и против его;

  • тектонические нарушения обладая особыми свойствами и своеобразном строением контролируют миграцию вещества;

  • земная кора разбита тектоническими нарушениями на полигональные блоки. Самые большие блоки- материки, самые маленькие - кристаллические решетки;

  • вещество, мигрируя из одной формации в другую, изменяется на атомарном уровне;

  • в области субдукции вещества маркируется зонами спрединга и глубокими депрессионными структурами;

  • выходы на поверхность высокоминерализованных горячих вод - является признаком наличия области субдукции;

  • движение вещества в земной коре происходит в сторону уменьшения давления;

  • неотъемлемым свойством "ядер" является их способность формировать более молодые структуры;

  • если вещество находится в состоянии покоя, то закон унаследованного развития тектонических структур не работает;

  • взаимосвязь между мигрирующем веществом обусловлено волновым механизмом энергопередачи;

  • блоковое строение Земной коры контролирует распределения масс вещества и его миграции;

  • закономерное распределение вулкано-плутонических центров определяются закономерным размещением глубинных разломов в земной коре и верхней мантии;

  • в основе понимания развития и районирования Земной коры и ее полезных ископаемых лежат глубинные верхнемантийные и коровые физико-химические процессы и порождаемые ими деформации, которые являются источниками энергонесущей волны, в результате воздействия которой сформировались тектонические структуры (Земли) земной коры;

  • геоморфологические элементы, закономерно располагающиеся на дневной поверхности отражают суть глубинных процессов, происходящих в Земной коре;

  • различного рода деформации, являются генераторами энергонесущей волны, которое переводит вещество из статического в динамическое состояние;

  • волновые эффекты способны формировать потенциальные для рудолокализации трещенно-брекчиевые структурные формы;

  • продольные волны приводят к деформации сжатия-растяжения, поперечные - к деформациям сдвига;

  • деформации, как генераторы упругой энергонесущей волны генетически связаны с автоколебательной системой;

  • солнце, луна, гравитационное поле земли являются постоянными источниками энергии, питающие автоколебательные системы земли.

    Опираясь на вышеизложенный материал, можно прийти к следующим выводам:

    1. В процессе движения вещества, его миграции из одной формации в другую происходит его преобразование на атомарном уровне, причем миграция происходит по закономерно располагающимся в земной коре и мантии зонам (каналам). В результате миграции вещества, система Земли остается в равновесном состоянии. В данном случае проявляются кибернетические (саморегулирующиеся) свойства системы. Энергонесущая упругая волна является катализатором начала всех типов движения. Она выводит вещество из состояния покоя. Действительно, земной шар близок к равновесию в распределении масс (изостазии). При изостазии полная масса вещества, сосредоточенная по вертикали под единицей площади поверхности повсеместно одинакова. Изостатические аномалии обнаруживаются при изучении участков не более нескольких сотен километров в диаметре. Их величина не превышает n.10-2м/с2.

    2. Тектонические нарушения высшего и низшего порядка различных простираний, как пологопадающие так и крутопадающие взаимопересекаясь, разбивают Земную кору на полигональные блоки различных уровней иерархии.

    Разломы низшего порядка сформировались в результате существования региональных и локальных полей напряжения. Тектонические нарушения глубокого заложения сформировались в результате разгрузки общеземного поля напряжения. Взаимопересекаясь они разбивают земную кору на полигональные блоки и имеют линейный вид простирания, сквозной характер по отношению к другим тектоническим структурам. Особые свойства разломов определяются их строением: с одной стороны они обладают хорошими коллекторными свойствами, с другой стороны - малопроницаемые. По генетическому типу разломы делятся на сдвиги и разрывы. Они являются проводниками энергонесущей волны, а значит и ее генераторами. Главная роль данных элементов земной коры сводится к заданию направления миграции вещества как в радиальном, так и в горизонтальном направлениях в зоне их влияния.

    Блоковое строение в большей мере способствует передвижению вещества в радиальном направлении, но не исключается и горизонтальная миграции вещества. Вне зоны, контролируемой глубинными разломами, миграция вещества происходит как по латерали так и по вертикали.

    3. Преобразование вещества, в процессе его миграции, происходит до атомарного уровня. Системы, в которых происходит преобразование вещества - автоколебательные. С ними неразрывно связаны зоны деформации, которые являются генераторами энергонесущей волны. Самым мощным источником энергонесущей волны являются деформации генетически связанные с автоколебательными системами, в которых происходят ядерные реакции расщепления ядра. Роль замедлителя в таких реакциях выполняют ювенильные воды. Эти автоколебательные системы располагаются в приядерных оболочках центра планеты. Они являются источниками восходящих тепловых потоков и стоят на высшей ступени иерархической лестницы. Зоны деформации генетически связанные с автоколебательной системой, являющейся источником энергонесущей волны, под воздействием которой и сформировалась ядерно-зональная система.

    Таким образом, мы видим все признаки, которые обусловили возникновение и динамическое развитие сложной геологической системы, элементы которой взаимосвязаны и взаимозависимы. Различные силовые поля - гравитационное, поле напряженности Земли, поле напряженности земной коры - генетически связанны с ядерно-зональной системой. Опираясь на вышеизложенное, можно заключить следующее.

    Выявленные закономерности размещения в земной коре ее элементов, свидетельствуют о существовании единого механизма, под воздействием которого она сформировалась. В этот механизм входит вся иерархия автоколебательных систем и неразрывно с ними связанных зон деформаций, которые являются генераторами упругой энергонесущей волны, являющейся катализатором начала движения (магматического, тектонического, атомарного) вещества. В результате чего проявляются как конструктивные, так и деструктивные свойства данного механизма. В результате действия этого механизма сформировалась ядерно-зональная эволюционно- кибернетическая саморегулирующаяся система-планета Земля. Под воздействием единого механизма происходит миграция вещества из одной формации в другую. При этом оно изменяется в автоколебательных системах на атомарном уровне. Таким образом, осуществляется круговорот вещества планеты. Циклический характер движения вещества планеты обуславливает взаимосвязь и взаимозависимость между процессами, явлениями, происходящими в ядерно-зональной системе. В этом состоит сущность основного геологического закона.

     

    Вывод

    Физико-химические процессы, происходящие в недрах Земли и генетически связанные с ними деформации, являются источником упругой энергонесущей волны - тем механизмом, под воздействием которого сформировалась саморегулирующаяся, эволюционно развивающаяся ядерно-зональная система - планета Земля.

     

    Список литературы

  • Абдуллаев Р.Н. О рифтовой природе основания южно-тяньшаньской герцинской геосинклинали. Из-во МГ УзССР САИГИМС, 1979.

  • Абдуллаев Х.М. магматизм и оруденение Средней Азии. Ташкент, Изд-во АН УзССР, 1960.

  • Арапов В. А. Вулканизм и тектоника Чаткало-Кураминского региона. Ташкент, из-во "Фан" УзССР, 1983.

  • Ахмеджанов М. А. Борисов О. М. Тектоника домезозойских образований срединного и южного Тянь-Шаня. Ташкент, из-во "Фан" УзССР, 1977.

  • Белоусов В. В. Основы геотектоники. М. "Недра", 1975.

  • Богатский В. В. Механизм формирования структур рудных полей, -М.: Недра, 1986.

  • Виноградов В.И. Основные проблемы геологии в свете данных по геохимии изотопов. М.: Наука, 1985.

  • Вольфсон Ф. И., Некрасов Е. М. Основы образования рудных месторождений. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1986.

  • Голованов И. М. Меднорудные формации Западного Тянь-Шаня. Ташкент, из-во "Фан", УзССР, 1978.

  • Ибадуллаев С.И., Карабаев К.К. Об эволюции магматического процесса в Средней Азии. Из-во МГ УзССР САИГИМС, 1979.

  • Королев А. В. и Н. А. Шехтман. Послемагматические рудные тела и методы их геологического анализа. Москва, 1954.

  • Крейтер В. М. Структуры рудных полей и месторождений. Москва, 1956.

  • Лукьянов А.В. Проблемы физики тектонических процессов. М.: Наука, 1985.

  • Муратов М. В. Происхождение материков и океанических впадин. Москва, из-во "Наука", 1975.

  • Наследов Б. Н. Металлогения Западного Тянь-Шаня и Узбекистана, госгеолтехиздат, - Москва, 1961.

  • Региональная геология Средней Азии (выпуск 2). Ташкент, САИГИМС. 1979.

  • Титова А.П., Левин Я.С., Хейфец Д.И. Закономерности размещения стратиформного свинцово-цинкового оруденения в срединном Тянь-Шане.

  • Якубов Д. X. Ахмеджанов М. А. Борисов О. М. Региональные разломы Срединного и Южного Тянь-Шаня. Ташкент, Из-во "Фан", УзССР, 1976.

  • Ярошевский В. Тектоника разрывов и складок. Пер. с польск. -М. Недра, 1981.


  •  См. также
    Научные статьиМеханизм формирования структуры системы Земли. О роли стационарных энергетических центров в сохранении динамического равновесия системы Земли.:
    Научные статьиМеханизм формирования структуры системы Земли. О роли стационарных энергетических центров в сохранении динамического равновесия системы Земли.: Процессы дегазации мантии области блока(ПТБ). Формирование месторождений углеводородного сырья

    Проект осуществляется при поддержке:
    Геологического факультета МГУ,
    РФФИ
       
    TopList Rambler's Top100