Фундамент и чехол платформы
Обновлено: 01.05.2024
ПЛАТФО́РМА
ПЛАТФО́PMA (континентальная платформа) в геологии, крупная (неск. тысяч км в поперечнике), относительно устойчивая глыба континентальной земной коры. Строение П. на большей части их площади характеризуется двухъярусностью: в основании залегает интенсивно деформированный, часто метаморфизованный и пронизанный гранитными и др. интрузиями фундамент, который несогласно перекрывается осадочным чехлом (местами с участием вулканич. покровов), залегающим субгоризонтально и не затронутым метаморфизмом. П. с докембрийским фундаментом именуются древними (в зарубежной и отчасти pоc. лит-ре древние П. часто называют кратонами). Они составляют ядра совр. континентов (кроме Евразии, в составе которой 6 древних П. – Восточно-Европейская, Сибирская, Индостанская, Китайско-Корейская, Южно-Китайская, Таримская) и граничат либо с более молодыми подвижными поясами, которые на них обычно надвинуты, либо с океанами. У большинства древних П. сев. ряда (Северо-Американской, Восточно-Европейской, Сибирской) фундамент имеет раннедокембрийский – архейско-раннепротерозойский – возраст; фундамент древних платформ юж. ряда (Южно-Американской, Африкано-Аравийской, Индостанской, Австралийской, Антарктической) моложе – он окончательно сформировался на протяжении позднего протерозоя. Поэтому ряд исследователей к собственно древним относят только П. сев. ряда, а П. юж. ряда именуют докембрийскими. Породы фундамента всех древних платформ обычно метаморфизованы в амфиболитовой и гранулитовой фациях регионального метаморфизма и сильно гранитизированы (отсюда назв. «кристаллический фундамент»).
Литология. Структурная геология
Платформы и складчатые области.
Структуры платформ
Глубинными тектоническими структурами, структурными элементами первого порядка являются континенты и океаны. Оставляя в стороне структуры океанического дна, обратимся к континентам. В пределах континентов наиболее крупными тектоническими элементами – структурными элементами второго порядка – являются подвижные пояса и устойчивые глыбы (платформы). Различия подвижных поясов и платформ впервые обратили на себя внимание в середине XIX века. Было установлено, что первые характеризуются на начальных стадиях своего развития значительным погружением, отраженным в больших мощностях осадков. На заключительных стадиях это погружение сменяется поднятием – горообразованием и складкообразованием, в результате чего на месте подвижных поясов образуются орогенные пояса. Платформы, напротив, отличаются малой амплитудой погружений и поднятий, малыми мощностями осадков, слабым проявлением складкообразования и плоским рельефом. Впоследствии эта характеристика складчатых областей и платформ была существенно уточнена, кроме того, было установлено существование особого типа подвижных орогенных поясов, которые возникли на месте территорий, довольно долго перед этим развивавшихся в платформенном режиме (эпиплатформенные орогенные пояса). Для платформ характерен плоский рельеф, со средним уровнем порядка +0,5 км. Подвижные пояса, наоборот, характеризуются своей линейностью; они тесно связаны с чрезвычайно протяженными глубинными разломами того же направления, что и общее простирание пояса. На платформах разломы проявляются менее отчетливо, особенно в осадочном чехле; разломы различных направлений примерно равноправны. Рельеф подвижных поясов обнаруживает резкие отклонения от приведенного выше платформенного уровня – до +9 км.
Складчатые области, их очертания и положение по отношению к платформам
В пределах складчатых поясов выделяют складчатые системы (например, Большой Кавказ, Малый Кавказ, Южный Тянь-Шань, Сихотэ-Алинь, Восточный Саян) и срединные массивы (например, Закавказский, Колымский), а в орогенных поясах – соответственно складчатые системы, межгорные и передовые (краевые) прогибы. Складчатые системы состоят из антиклинориев и синклинориев. Платформы составляют основной элемент структуры материков. По всем своим особенностям платформы – относительно устойчивые, стабильные, консолидированные складчатостью, метаморфизмом и интрузиями крупные (многие тысячи километров в поперечнике) глыбы литосферы – противоположны подвижным поясам, в результате отмирания которых они возникали.
Строение платформ
По своим очертаниям платформы представляют неправильные многоугольники, стороны которых образованы краевыми разломами (краевыми швами) смежных складчатых поясов. Таким образом, площади платформ – это по существу площади, не затронутые раздроблением, с которым было связано заложение и развитие окружающих подвижных поясов. Очертания платформ и подвижных поясов определяются заново в начале каждого очередного тектонического цикла в результате их активного взаимодействия. Системы тесно расположенных параллельных глубинных разломов порождают окружающие платформы подвижные пояса, но отдельные из этих разломов проникают глубоко в тело платформы, нередко пересекая ее целиком. Вдоль таких разломов могут возникать внутриплатформенные зоны повышенной подвижности, получившие название «авлакогенов». Они будут рассмотрены несколько позднее. Другие разломы определяют границы крупных положительных и отрицательных структур платформы. Разломы, пересекающие тело платформы, параллельны господствующим системам разломов смежных подвижных поясов, а в целом образуют сетку пересекающихся линий нескольких направлений, чем и определяется отсутствие у внутриплатформенных структур какой-либо ориентировки. Несмотря на то, что в своей основе контуры платформ определяются глубинными разломами, переход от платформ к смежным складчатым поясам на некоторых участках может быть довольно постепенным. Объясняется это тем, что платформы нередко окаймляются не одиночными разломами, а зонами параллельных разломов, вдоль которых происходит ступенчатое погружение фундамента. Кроме того, в разные эпохи то одни, то другие разломы играют роль главных краевых разломов платформы.
Все платформы возникли на месте более древних подвижных поясов. Породы, образовавшиеся в течение складчатой предыстории платформ, составляют фундамент, или складчатое основание (цоколь). Как правило, они интенсивно складчаты и более или менее метаморфизованы; значительное участие в их строении принимают магматические образования, как эффузивные, так и интрузивные (особенно характерны граниты). В случае преобладания в фундаменте гранитов и высокометаморфизованных пород – гнейсов, кристаллических сланцев – фундамент называют кристаллическим. Фундамент перекрывается неметаморфизованными и, как правило, очень слабо нарушенными, на значительных пространствах залегающими практически горизонтально, осадочными и местами вулканическими породами. Эти породы составляют осадочный чехол платформ, отвечающий платформенному этапу развития данной территории. Обычно осадочный чехол отделяется от фундамента резко выраженным региональным несогласием – структурным несогласием. Окончание образования пород фундамента отделено от начала накопления осадочного чехла значительным интервалом времени – десятками или даже сотнями миллионов лет. Однако это относится в полной мере лишь к древним платформам с докембрийским фундаментом. Возраст платформы определяется по возрастным соотношениям фундамента и осадочного чехла, указывающим на время окончания складчатого развития и установления платформенного режима. Платформы, по предложению Н.С. Шатского, называют с приставкой "эпи" ("после" – греч.), добавляемой к названию складчатости, сформировавшей фундамент. Платформы, сложившиеся уже к середине протерозоя (эпикарельские) называют древними. Эпибайкальские и более поздние – молодыми.
Структурное расчленение платформ.
В качестве наиболее крупных структурных элементов платформ выделяются щиты и плиты.
Щитами называются обширные части платформ, лишенные осадочного чехла, где на поверхности обнажаются породы фундамента. Щиты длительное время испытывали преобладающее поднятие, вследствие чего являлись областями размыва. В поперечнике они достигают 1000-1500 км. Таковы Балтийский щит Восточно-Европейской платформы, Алданский щит Сибирской платформы, Канадский щит Северо-Американской платформы и другие.
Плиты представляют собой те обширные области платформ, где фундамент повсеместно или почти повсеместно скрыт под осадочным чехлом. В пределах плит складчатый фундамент иногда обнажен на отдельных поднятиях при достаточной глубине современного эрозионного среза. Такие ограниченные участки выходов на поверхность, или неглубокого (десятки и первые сотни метров от поверхности) залегания фундамента называются массивами (кристаллическими массивами) и выступами. Примерами могут служить Воронежский выступ Восточно-Европейской платформы, Анабарский массив Сибирской платформы. В противоположность щитам, плиты являются областями относительного опускания с накоплением и сохранением на них осадочного чехла. Осадочные толщи плит около щитов и массивов в направлении к ним фациально изменяют свой состав, уменьшаются в мощности и выклиниваются. Примером плит может служить Русская плита Восточно-Европейской платформы.
Плиты осложняются подчиненными им изгибами различных очертаний (платформенными структурами второго порядка) – синеклизами и антеклизами (рис. 1).
Фундамент и чехол платформы
Древние платформы (кратоны) –платформы с докебрийским фундаментом, составляющие древнейшие центральные части материков и занимающие около 40% их площади.(Сев.Америка, Вост.Европа, Сибирская платформа) В их фундаменте преобладают архейские образования за ними раннепротерозойские. Эти образования, как правило, сильно метаморфизованы и принадлежат к амфиболитовой и гранулитовой фации, главную роль занимают гнейсы и кр. сланцы и граниты. Поэтому фундамент древних платформ называют гранито-гнейсовым или кристаллическим. Другие платформы имеют полигональные очертания и отделены от смежных оргенов их передовыми прогибами, которые наложенны на опущенные края этих платформ, либо тектонически перекрыты их надвинутыми периферическими зонами.
Молодые платформы занимают значительно меньшую площадь в строении материков (около 5%) и располагаются либо по периферии материков, либо между древними платформами (Зап.Сиб. между Вост.Евр. и Сибирской).Фундамент слагается в основном фанерозойскими осадочно-вулканогенными породами, которые подвергаются метаморфизму зеленосланцевой фации, граниты и другие инрузивные образования играют подчиненную роль. Фундамент называется складчатым, но от осадочного чехла отличается высокой дислоцированностью. В зависимости от возраста складчатости эти платформы различаются на эпикаледонские, эпигерцинские и эпикиммерийские. Осадочный чехол мол.платформ представлен отложениями мела. Нередко между фундаментом и чехлом выделяют промежуточный комплекс выполняющий отдельные впадины. От фундамента отличается слабойдислоцированностью и отсутствием гранитов, а от чехла отделяется несогласием. К этому комплексу относятся образования двух типов: 1) осадочное моласовое или моласово-вулканическое выполнение межгорных впадин последнего орогенного этажа развития подвижного пояса, предшествовавшего образованию платформы. 2) обломочное или вулк.-обломочное выполнение рифтовых грабенов образованных на стадии перехода от оргенного этапа развития к раннеплатформенному.
Молодые платформы значительно больше покрыты осадочным чехлом чем древние, максимальная мощность (больше 10 км.) осадочного чехла приурочена к участкам аномального строения фундамента, где кора имеет мощность менее 15-20 км.
Лекция 7 Континентальные платформы (кротоны). Фундамент и чехол, их соотношение. Главные структурные элементы: щиты, плиты, антеклизы, синеклизы, авлакогены. - презентация
Презентация на тему: " Лекция 7 Континентальные платформы (кротоны). Фундамент и чехол, их соотношение. Главные структурные элементы: щиты, плиты, антеклизы, синеклизы, авлакогены." — Транскрипт:
1 Лекция 7 Континентальные платформы (кротоны). Фундамент и чехол, их соотношение. Главные структурные элементы: щиты, плиты, антеклизы, синеклизы, авлакогены. Осадочные формации чехла и магнетизм. Стадии развития платформ и эволюция их структурного плана. Области внутриконтинентального орогенеза.
2 Структуры литосферы второго порядка Срединно-океанические хребты и поднятия Подвижные пояса Океаны Абиссальные равнины Складчатые пояса (орогены) Платформы (кротоны) Континенты Устойчивые площади
3 Платформа (англ. - craton) - а) относительно стабильный сегмент континентальной коры, не подвергающийся никаким воздействиям, кроме эпейрогенических движений, начиная с какого-то времени. Платформа слагается двумя комплексами: фундаментом и породами чехла. В английской литературе такие структуры с древним докембрийским фундаментом именуются кротон. Плита (англ. - platform) - б) часть платформы (кротона), перекрытая залегающими полого или слегка наклонно отложениями, представленными в основном морскими осадочными, шельфового типа. В английской литературе такие структуры именуются платформами. Русский вариант использования термина б)
5 Платформы Кратоны (Древние платформы) Плиты (Молодые платформы) По возрасту Фундамента Фундамент докембрийский Фундамент фанерозойский 5% Эпибайкальская Эпикаледонская Эпигерцинская Эпикиммерийская
6 Платформы - основные структуры континентов Северо- Американская Южно- Американская Восточно- Европейская Западно- Сибирская плита Сибирская Австралийская Африканская Восточно-Антарктическая Китайско- Корейская Индостанская Патагонская плита
8 Северо-Американская платформа Восточно-Европейская платформа
9 Сибирская платформа Южно-Американская платформа
11 Главные структуры платформ Плита Щит Авлакоген Синеклиза (бассейны – в анг.) Антеклизы
12 Щит - приподнятая часть платформы, сложенная породами фундамента, обычно докембрийскими, большей частью архейским (т.е породами древнее 2.5 млрд. лет)
13 Синеклиза - отрицательная платформенная структура значительного площадного распространения. В плане она имеет неправильно вытянутую или изометрическую форму и занимает площадь в сотни тысяч квадратных километров. Отложения платформенного чехла в пределах синеклиз погружаются к ее центру под углами в доли градуса. Платформенный чехол достигает в синеклизах, особенно в их центральных частях, максимальной мощности и полноты разреза. Глубина до фундамента может достигать 3-5 км и более.
14 Трапповые синеклизы Тунгусская Сибирская платформа Деканская Индостан Карру (Ю.Африка) Параны Ю. Америка
15 Антеклиза – обширная сводообразная платформенная структура площадью десятки и сотни тысяч кв. км, разделяющая синеклизы. В плане может иметь неправильную, вытянутую или изометричную форму. Отложения платформенного чехла погружаются от центра антеклизы под очень небольшим (до 1°). Разрезы осадочного чехла редуцированы, в сводовой части фундамент находится на минеральных глубинах.
16 Авлакоген (от греческого áulax - борозда и génos - рождение) - внутриплатформенные линейные грабен-погибы. Глубина залегания фундамента в их пределах достигает км. Они вытянуты в длину на сотни или первые тысячи км. Авлакогены могут пересекать всю платформу (сквозные А.) или затухать в её пределах. В результате развития авлакогены превращаются либо во внутриплатформенные полого складчатые зоны (например, Датско- Польский А.), либо в более широкие и пологие впадины-синеклизы (например, Днепровско-Донецкий А. в Украинскую синеклизу). Наряду с простыми А. существуют сложные, состоящие не только из прогибов- грабенов, но и из поднятий-горстов (например, зона Вичиты Северо- Американской платформы). В авлакогенах иногда наблюдаются проявления базальтового вулканизма и нередко накапливаются мощные соленосные толщи.
18 Главные комплексы, слагающие чехол платформы Осадочные Магматические Осадочные формации платформ в целом отличаются от формаций складчатых поясов отсутствием или слабым развитием, с одной стороны, глубоководных и, с другой стороны, грубообломочных континентальных осадков. Редки черносланцевые толщи. Типичные осадки платформенного чехла – мелководные (обычно не превышала 50 м и лишь местами достигала 100 м) и континентальные. Трапповая ассоциация Щелочно-базальтовая ассоциация Кимберлитовая формация
19 Осадочные комплексы платформ Формационные ряды Восточно-Европейской, Сибирской и Севере- Американской платформ по В Е. Хаину (1964): формации: 1 - континентальная а - нижняя, б - верхняя 2 - лагунная красноцветная; 3 - морская терригенная а - трансгрессивная, б – регрессивная 4 - известняковая 5 - гипсово-доломитовая 6 - угленосная; 7 - соленосная; 8 - трапповая; 9 - глауконит в морской терригенной формации; 10 - перерыв в отложении осадков
20 Магматические комплексы платформ Плато Путорана Хибины
21 Деформации платформенного чехла: Наведенные деформации в результате воздействия сопряженных складчатых поясов (орогенов) Отраженные деформации в результате подвижек фундамента Соляная тектоника
22 Соленосная тектоника Размещение соленосных бассейнов Соляной диапиризм в виде куполов и валов
23 Стадии развития платформ В эволюционном ряду крупных элементов земной коры и литосферы платформы следуют за орогенами. «Доплитный» этап развития платформы – это две подготовительные стадии : 1. Стадия кротонизации 2. Авлакогенная стадия Собственно платформенному этап (плитная стадия) Переход к этой стадии выражается в замещении авлакогенов прогибами, с расширением последних до размеров синеклиз, затоплении морем промежуточных поднятий и их превращении в антеклизы и тем самым в образовании сплошного платформенного чехла.
24 Области внутриконтинентального орогенеза – это горные сооружения возникшие без предварительной рифтово-спредингово- субдукционной подготовки в этом регионе. Формирование орогенов Памирского горного узла под действием Пенджабского выступа Индостанского субконтинента, (по П.Тапонье и др., 1981): 1 - континент Евразии; 2 - континентальные единицы гондванского происхождения: Индостанский субконтинент (И), микро континенты Фарах Памир (Ф) и Гельменд -Каракорум (Гл); 3 - океанская литосфера; 4 - мезозойские сутры; 5 - сдвиги (Г- Ге-ратский, Ч Чаманский); 6 - надвиги (К Главный Каракорумский); 7 - зоны субдукции; 8 - молассовые депрессии (Т Таджикская); 9 - складчатость
25 Типы внутриплатной орошении, не связанные с коллизионной тектоникой: Воздымание плечей рифтовых систем Воздымание областей с молодой магматической активностью Магматизм областей внутриплатной орошении: Базальтовый и щелочно базальтовый Аногенный гранитный
Континентальные платформы фундамент чехол
Континентальные платформы (кратоны) представляют собой как бы ядра материков и занимают большие части их площади — порядка миллионов квадратных километров. Они слагаются типичной континентальной корой мощностью 35—45 км.
Значительные площади в пределах платформ покрыты неметаморфизованным осадочным чехлом толщиной до 3—5 км и в наиболее глубоких прогибах и впадинах до 10—12 и даже, в исключительных случаях (Прикаспийская впадина), до 20—25 км. На участках, не покрытых чехлом, на поверхность выступает фундамент платформы, сложенный в различной степени метаморфизованными, а также интрузивио-магмати-ческими породами, среди которых ведущая роль принадлежит гранитам.
Платформы обычно характеризуются равнинным рельефом, то низменным, то плоскогорным. Некоторые их части могут быть покрыты мелким, эпиконтинентальным морем типа современных Балтийского, Белого, Азовского. Их характеризует также низкая скорость современных вертикальных движений, слабая сейсмичность, отсутствие или редкое проявление вулканической деятельности, пониженный по сравнению со среднеземным тепловой поток. В общем, платформы — это наиболее устойчивые и спокойные части континентов.
Наиболее типичными являются древние платформы, т. е. платформы с докембрийским, в основном раннедокембрийским, фундаментом, составляющие древнейшие и центральные части материков и занимающие около 40% их площади; термин «кратон» обычно применяют только к ним. Древние платформы имеют полигональные очертания и отделены от смежных складчато-надвиговых сооружений орогенов их передовыми прогибами, наложенными на опущенные края этих платформ, либо непосредственно тектонически перекрыты их надвинутыми периферическими зонами.
Молодые платформы занимают значительно меньшую площадь в структуре материков (около 5%) и располагаются либо по их периферии, либо между древними платформами. Фундамент молодых платформ слагается в основном фанерозойскими осадочно-вулканическими породами, испытавшими слабый (зеленосланцевая фация) или даже только начальный метаморфизм. Граниты и другие интрузивные образования играют подчиненную роль в составе этого фундамента, который в отличие от фундамента древних платформ именуется не кристаллическим, а складчатым; от чехла он отличается не столько метаморфизмом, сколько высокой дислоцированностью.
Осадочные чехлы молодых платформ отличаются от чехлов древних платформ повышенной дислоцированностью и более высокой степенью унаследованности дислокаций от внутренней структуры фундамента. На древних платформах наследуются в основном разломы, а на молодых — часто также складки, воспроизводимые в чехле в ослабленных зонах.
Как уже указывалось, главная роль в сложении фундамента древних платформ принадлежит архейским и нижнепротерозойским образованиям. Изучение этого фундамента в пределах обнажений щитов и по данным бурения и геофизики под чехлом плит показало, что он, как правило, имеет крупноблоковое строение.
Платформы подразделяются прежде всего на крупные площади выходов на поверхность фундамента — щиты и на не менее крупные площади, покрытые чехлом, — плиты. Щиты занимают территорию с поперечником, нередко превосходящим тысячу километров. На протяжении своей истории они обнаруживают устойчивую тенденцию к поднятию и денудации, хотя временами ненадолго покрывались, полностью или частично, мелким морем. Менее крупные и более длительное время затоплявшиеся морем выступы фундамента обычно именуются массивами, например Анабарский массив Сибирской платформы. Щиты легко выделяются в платформах северного ряда, где они со всех сторон окружены чехлом, но значительно труднее в платформах южного ряда, особенно Африканской и Индостанской, на большей части площади которых фундамент обнажается на поверхности, а чехол, напротив, распространен более ограниченно, в пределах замкнутых впадин. Как отмечалось выше, молодые платформы целиком иля почти целиком представляют собой плиты, а щиты или массивы здесь встречаются в виде исключения. Таким образом, плиты — преобладающий элемент строения большей части древних и особенно молодых платформ, покрытый осадочным или осадочно-вулканогенным чехлом изменчивой мощности.
В пределах плит различают структурные элементы подчиненного (второго) порядка: антеклизы, синеклизы и авлакогены; последние могут осложнять строение и щитов. Антеклизы представляют собой крупные и пологие погребенные поднятия фундамента, в сотни километров в поперечнике. Глубина залегания фундамента и соответственно мощность чехла в их сводовых частях не превышает 1—2 км; разрез чехла обычно изобилует перерывами и сложен сугубо мелководными или континентальными отложениями. Иногда в центре антеклизы имеются относительно небольшие выходы фундамента. В некоторых случаях антеклизы являются как бы многовершинными; эти вершины именуются сводами, например Татарский и Токмовский своды Волго-Уральской антеклизы. Антеклизы встречаются и на молодых плитах, например Каракумская антеклиза Туранской плиты.
Синеклизы — крупные, пологие, почти плоские впадины фундамента с глубиной залегания фундамента до 3—5 км и относительно более полным и глубоководным («мористым») разрезом осадочного чехла. Следует иметь в виду, что антеклизы и синеклизы — очень пологие структурные формы: угол наклона слоев обычно составляет менее 1° и не может быть замерен горным компасом в обнажениях, поэтому эти структуры устанавливаются по смене выходов более древних и более молодых отложений на геологических картах и по данным бурения и сейсморазведки. Синеклизы наблюдаются не только в пределах плит, но иногда и в пределах щитов (например, синеклиза Гудзонова залива на Канадском щите); на гондванских платформах они представляют изолированные впадины, окруженные выходами фундамента (синеклизы Конго, Таудени в Африке, Амазонская в Южной Америке и др.). На платформах северного ряда синеклизы обычно граничат либо с антеклизами, либо со щитами.
Весьма примечательным типом крупных отрицательных структур платформ являются авлакогены, впервые выделенные в 1960 г. Н. С. Шатским и впоследствии оказавшиеся широко распространенными практически на всех платформах. Авлакогены — это четко линейные грабен-прогибы, протягивающиеся на многие сотни километров при ширине в десятки, иногда более сотни километров, ограниченные разломами (сбросами) и выполненные мощными толщами осадков, а нередко и вулканитов, среди которых особенно характерны базальты повышенной щелочности и родственные им породы. Глубина залегания фундамента нередко достигает 10—12 км, а консолидированная кора и литосфера в целом часто утонены, что сопровождается подъемом разуплотненной мантии (астеносферы). Такое глубинное строение характерно для континентальных рифтов: их древней и погребенной разновидностью — палеорифтами — авлакогены и являются. Присутствие их в структуре платформ обнаруживается лишь бурением и (или) сейсморазведкой. В более поверхностной структуре авлакогены могут быть выражены двояко: либо развитыми над ними синеклизами, либо зонами складчатости чехла.
В авлакогенах и глубоких синеклизах с мощными соленосными толщами широко распространены соляные диапиры — купола и валы (Днепровско-Донецкий авлакоген, Прикаспийская, Среднеевропейская, Мексиканская синеклизы и др.). В верхней части осадочного чехла достаточно часто встречаются складки экзогенного происхождения — уплотнения (над рифами, песчаными линзами); выпирания (в речных долинах), гляциодислокации и др.
Континентальные платформы
Общая характеристика. Континентальные платформы (кратоны) представляют собой ядра материков, имеют изометричную или полигональную форму и занимают большую часть их площади – порядка миллионов кв. км. Они слагаются типичной континентальной корой мощностью от 35 до 65 км. Мощность литосферы в их пределах достигает 150-200 км, а по некоторым данным до 400 км.
Значительные площади платформ перекрыты неметаморфизованным осадочным чехлом толщиной до3-5 км, а в прогибах или экзогональных впадинах – до 20-25 км (например, Прикаспийская, Печорская впадина). В состав чехла могут входить покровы платобазальтов и изредка более кислых вулканитов.
Платформы характеризуются равнинным рельефом – то низменным, то плоскогорным. Некоторые их части могут быть покрыты мелким эпиконтинентальным морем типа современных Балтийского, Белого, Азовского. Для платформ характерны низкая скорость вертикальных движений, слабая сейсмичность, отсутствие или редкие проявления вулканической деятельности, пониженный тепловой поток. Это наиболее устойчивые и спокойные части континентов.
Платформы подразделяются по возрасту кратонизации на две группы:
1) Древние, с докембрийским или раннедокембрийским фундаментом, занимающим не менее 40% площади материков. К их числу относятся Северо-Американская, Восточно-Европейская (или Русская), Сибирская, Китайская (Китайско-Корейская и Южно-Китайская), Южно-Американская, Африканская (или Африкано-Аравийская), Индостанская, Австралийская, Антарктическая (рис. 7.13).
Рис. 7.13. Схема размещения платформ в структуре континентов,
по Ч.Б.Борукаеву (1977).
1 – платформенные области: СА – Северо-Американская, ЮА – Южно-Американская, ВЕ – Восточно-Европейская, С – Сибирская, Аф – Африканская, К – Китайская, Ин – Индостанская, Ав – Австралийская, Ан – Антарктическая;
2) молодые (около 5% площади материков), располагающиеся либо по периферии материков (Средне- и Западно-Европейские, Восточно-Австралийская, Пантагонская), либо между древними платформами (Западно-Сибирская). Молодые платформы иногда подразделяются на два типа: ограждённые (Западно-Сибирская, Северо-Германская, Парижский «бассейн») и неограждённые (Туранская, Скифская).
В зависимости от возраста завершающей складчатости фундамента молодые платформы или их части подразделяются на эпикаледонские, эпигерцинские, эпикиммерийские. Так, Западно-Сибирская и Восточно-Австралийская платформы являются частично эпикаледонскими, частично эпигерцинскими, а платформенная арктическая окраина Восточной Сибири – эпикиммерийской.
Молодые платформы покрыты более мощным осадочным чехлом, чем древние. И по этой причине их часто именуют просто плитами (Западно-Сибирская, Скифско-Туранская). Выступы фундамента в молодых платформах являются исключением (Казахский щит между Западно-Сибирской и Туранской плитами). В отдельных участках молодых и реже древних платформ, где мощность осадков доходит до 15-20 км (Прикаспийская, Северо- и Южно-Баренцевоморская, Печорская, Мексиканская впадина), кора имеет небольшую мощность, а скоростям продольных волн вообще предполагается наличие «базальтовых окон», как возможных реликтов несубдуцированной океанической коры. Осадочные чехлы молодых платформ в отличие от чехлов древних платформ более дислоцированы.
Внутреннее строение фундамента древних платформ. Фундамент древних платформ выполнен в основном архейскими и нижне-, раннепротерозойскими образованиями, имеет очень сложное (блоковое, поясовое, террейновое и др.) строение и историю геологического развития. Главными структурными элементами архейских образований являются гранит-зеленокаменные области (ГЗО) и гранулито-гнейсовые пояса (ГГП), слагающие блоки в сотни км в поперечнике.
Рис. 7.14. Примеры строения зеленокаменных поясов Карельской (а, в, г), Трансваальской (б) и Родезийской гранит-зеленокаменных областей.
Гранит-зеленокаменные области (например, Карельская ГЗО Балтийского щита) сложены серыми гнейсами, мигматитами с реликтами амфиболитов и разнообразными гранитоидами, среди которых выделяются линейные, извилистые или сложные по морфологии структуры – зеленокаменные пояса (ЗКП) архейского и протерозойского возраста, шириной до десятков и первых сотен км и протяжённостью до многих сотен и даже тысяч км (рис. 7.14). Они сложены, в основном, слабометаморфизованными вулканогенными и, частично, осадочными породами. Мощность толщ ЗКП может достигать 10-15 км. Морфология структуры ЗКП вторичная, а внутреннее строение – от достаточно простого до сложного (например, сложноскладчатого или чешуйчато-надвигового). Их происхождение и строение до сих пор являются предметом бурных научных дискуссий.
Гранулито-гнейсовые пояса обычно разделяют или окаймляют гранит-зеленокаменные области. Сложены они разнообразными гранулитами и гнейсами, претерпевшими многократные структурно-метаморфические преобразования – складчатость, надвиги и т.д. Внутренняя структура часто осложнена гранитогнейсовыми куполами и крупными плутонами габбро-анортозитов.
Кроме вышеуказанных крупных структур выделяются меньшие по размеру структуры, сложенные протоплатформенными, палеорифтогенными, протоавлакогенными образованиями. Возраст слагающих эти структуры пород, в основном палеопротерозойский.
Щит – наиболее крупная положительная структура платформ, сложенная кристаллическими породами фундамента платформ со спорадически встречающимися отложениями плитного комплекса и чехла, и с тенденцией к воздыманию. Щиты, в основном, присущи древним платформам (Балтийский, Украинский щиты на Восточно-Европейской платформе), в молодых – они в виде редкого исключения (Казахский щит Западно-Сибирской плиты).
Плита – крупная отрицательная тектоническая структура платформ с тенденцией к опусканию, характеризующаяся наличием чехла, сложенного осадочными породами платформенной стадии развития мощностью до 10-15 и даже 25 км. Они всегда осложнены многочисленными и разнообразными структурами меньших размеров. По характеру тектонических движений выделяются подвижные (с большим размахом тектонических движений) и устойчивые (со слабым прогибанием, например, с-з часть Русской плиты) плиты.
Плиты древних платформ сложены образованиям трёх структурно-вещественных комплксов – породами кристаллического фундамента, промежуточным (доплитным комплексом) и породами чехла.
В пределах щитов и фундамента плит присутствуют образования всех выше рассмотренных структур – ГЗО, ГГП, ЗКП, палеорифтов, палеоавлакогенов и т.д.
Структурные элементы осадочного чехла плит (синеклизы, антеклизы и т.д.) платформ. В пределах плит различают структурные элементы второго порядка (антеклизы, синеклизы, авлакогены) и более мелкие (валы, синклинали, антиклинали, флексуры, сундучные складки, глиняные и соляные диапиры – купола и валы, структурные носы и т.д.).
Антеклизы (например, Воронежская Русской плиты)– крупные и пологие погребённые поднятия фундамента в сотни км в поперечнике. Мощность осадков в их сводовых частях не превышает 1-2 км, а в разрезе чехла обычно присутствуют многочисленные несогласия (переывы), мелководные и даже континентальные отложения.
Авлакогены (например, Днепровско-Донецкий Русской плиты) – чётко-линейные грабен-прогибы, протягивающиеся намногие сотни км при ширине в десятки, иногда более сотни км, ограниченные разломами и выполненные мощными толщами осадков, иногда с вулканитами, среди которых присутствуют базальтоиды повышенной щелочности. Глубина залегания фундамента нередко достигает 10-12 км. Некоторые авлакогены со временем перерождались в синеклизы, а другие в условиях сжатия были превращены либо в простые одиночные валы (Вятский вал), либо – в сложные валы или интракратонные складчатые зоны сложного строения с надвиговыми структурами (Кельтиберийская зона в Испании).
Стадии развития платформ. Поверхность фундамента платформ отвечает большей частью срезанной денудацией поверхности складчатого пояса (орогена). Платформенный режим устанавливается по прошествии многих десятков и даже сотен млн. лет, после того как территория пройдёт ещё две подготовительные стадии в своём развитии – стадию кратонизации и авлакогенную стадию (по А.А.Богданову).
Стадия кратонизации – на большей части древних платформ отвечает по времени первой половине позднего протерозоя, т.е. раннему рифею. Предполагается, что на этой стадии все современные древние платформы ещё находились в составе единого суперконтинента Пангеи I, возникшей в конце палеопротерозоя. Поверхность суперконтинента испытывала общее поднятие, накопление в некоторых участках в основном континентальных осадков, широкое развитие субаэральных покровов кислых вулканитов, нередко повышенной щелочности, калиевого метасоматоза, формирование крупных расслоенных плутонов, габбро-анортозитов и гранитов-рапакиви. Все эти процессы в конечном счёте привели к изотропизации платформенного фундамента.
Рис.7.15. Рифейские рифты (авлакогены) Восточно-Европейской платформы,
по Е.Е.Милановскому (1979),
Авлакогенная стадия – период начала распада суперконтинента и обособления отдельных платформ, характеризующаяся господством условий растяжения и образованием многочисленных рифтов и целых рифтовых систем, например (рис. 7.15), в большинстве своём затем перекрытых чехлом и превращённых в авлакогены. Этот период на большинстве древних платформ соответствует среднему и позднему рифею и может захватывать даже ранний венд.
На молодых платформах, где доплитный этап сильно сокращён по времени, стадия кратонизации не выражена, а авлакогенная проявлена образованием рифтов, непосредственно наложенных на отмирающие орогены. Эти рифты называются тафрогенными, а стадия развития – тафрогенной.
Переход к плитной стадии (собственно платформенному этапу) совершился на древних платформах северных материков в конце кембрия, а южных – в ордовике. Он выразился в замещении авлакогенов прогибами, с расширением их до синеклиз с последующим затоплении морем промежуточных поднятий и образованием сплошного платформенного чехла. На молодых платформах плитная стадия началась в средней юре и плитный чехол на них отвечает одному (на эпигерцинских платформах) или двум (на эпикаледонских платформах) циклам чехла древних платформ.
Осадочные формации плитного чехла отличаются от формаций подвижных поясов отсутствием или слабым развитием глубоководных и грубообломочных континентальных осадков. На условия их формирования и фациальный состав значительно влияла климатические условия и характер подвижности участков фундамента.
Платформенный магматизм в ряде древних платформ представлен разновозрастными трапповыми ассоциациями (дайки, силлы, покровы), связанными с определёнными стадиями – с распадом Пангеии в рифее и венде, с распадом Гондваны в поздней перми, поздней юре и раннем мелу и даже в начале палеогена.
Менее распространена щелочно-базальтовая ассоциация, представленная эффузивной и интрузивной формацией, главным образом трахибазальтами с широким набором дифференциатов – от ультраосновных до кислых. Интрузивная формация выражена кольцевыми плутонами ультраосновных и щелочных пород до нефелиновых сиенитов, щелочных гранитов и карбонатитов (Хибинский, Ловозерский массив и т.д.).
Достаточно широко распространена и кимберлитовая интрузивная формация, знаменитая своей алмазоносностью, представленная в виде трубок и даек вдоль разломов и особенно в узлах их пересечения. Основные районы развития её – Сибирская платформа, Южная и Западная Африка. Проявлена она и на Балтийском щите – в Финляндии и на Кольском полуострове (Ермаковское поле трубок взрыва).
Геологическое строение
Геохронологическим подразделениям (указаны начало и продолжительность) соответствуют стратиграфические: акрону – акротема, эону – эонотема, эре – эратема, периоду – система, эп.
Территория Российской Федерации занята в основном платформами – древними и молодыми. Древние Восточно-Европейская и Сибирская платформы (кратоны) обладают раннедокембрийским кристаллическим фундаментом и позднедокембрийско-фанерозойским осадочным чехлом. Они разделяются позднепротерозойско-палеозойско-мезозойским Урало-Охотским подвижным поясом (или Урало-Монгольским), который также окаймляет Сибирскую платформу с юга (см. Тектоническую карту). Южным обрамлением Восточно-Европейской платформы является Средиземноморский (Альпийско-Гималайский) позднепротерозойско-фанерозойский подвижный пояс, сохраняющий высокую подвижность. К востоку от Сибирской платформы и докембрийских массивов – Буреинского и Ханкайского – протягивается окраинно-континентальный Западно-Тихоокеанский подвижный пояс, отделяющий Евразию от впадины Тихого океана. Этот пояс ещё не закончил своё развитие. Складчатые структуры Урало-Охотского и Средиземноморского подвижных поясов частично перекрыты фанерозойским осадочным чехлом молодых платформ (Баренцево-Печорской, Западно-Сибирской и Скифской). Некоторые участки древних платформ и подвижных поясов, вступивших в платформенное развитие, в ходе дальнейшей эволюции оказались вовлечены в повторное горообразование. Многократно проявившийся эпиплатформенный орогенез на юге Сибири (Алтай, Саяны, Прибайкалье, Забайкалье) привёл к формированию Центральноазиатского внутриконтинентального горного пояса. На юге Восточной Сибири находится Байкальская рифтовая система.
ВОСТО́ЧНО-ЕВРОПЕ́ЙСКАЯ ПЛАТФО́РМА
ВОСТО́ЧНО-ЕВРОПЕ́ЙСКАЯ ПЛАТФ О́ Р МА (Русская платформа), древняя платформа в Вост. и Сев. Европе. Занимает б. ч. Европ. территории России, территории Белоруссии, Украины, Латвии, Литвы, Эстонии, Молдавии, а также Финляндии, Швеции и Дании. Пл. ок. 5,5 млн. км 2 . На северо-востоке и востоке граничит с Южно-Баренцево-Тиманской и Уральской складчатыми системами, на юге – с Донецко-Каспийской складчатой зоной и Скифской молодой платформой, на юго-западе – со складчатой системой Карпат и Западно-Европейской молодой платформой, на северо-западе – со складчатыми структурами сев.-зап. части Скандинавского п-ова. Практически вдоль всего периметра складчатые сооружения надвинуты на платформу.
Читайте также: