Активизация

1. Типы орогенеза

2. Островодужные горы

3. Инверсионные орогены

4. Эпиплатформенные сооружения

5. Коллизионные горные системы

6. Глыбовая активизация

7. Метаморфическая активизация

8. Платобазальтовая активизация

9. Режим центральных интрузий и трубок взрыва

10. Полезные ископаемые

Каждая горная система имеет индивидуальные особенности пространственной ориентировки, геологического строения и морфологии. Основными морфоструктурами горной системы являются хребты, которые в зависимости от абсолютных отметок местности могут быть низкогорными (максимальные высоты 1000 – 1500 м над уровнем моря), среднегорными (1501-2500 м), высокогорными (2501 – 5000 м) и высочайшими (более 5000 м). Горные хребты могут сравнительно плавно переходить в предгорья (высоты вершин и гряд 500-990 м) или отделяться от предгорий уступами, обусловленными продольными разломами. Между горными хребтами и системами хребтов обычно находятся межгорные и предгорные впадины, образование которых обусловлено пространственной неравномерностью тектонических движений этапа горообразования. Этот этап в большинстве случаев является неотектоническим, то есть обусловленным кайнозойским деформациями с преобладанием восходящих движений.

Горные сооружения составляют характерные особенности рельефа континентов. Чаще всего горы обладают линейностью, но есть и почти изометричные сооружения (плато Путорана, массивы Ахаггар и Тибести в Африке, горы Макдоннел и Масгрейв в Австралии). Существуют переходы от возвышенных равнин и плато к кряжам и далее к горам, в которых отметки вершинных линий превышают 1000 м н.у.м., а относительные превышения составляют до 600-700 м. Горы свойственны различным тектоническим структурам, но чаще всего образуют покровно-складчатые сооружения. Здесь правомерно выделять пояса (Альпийско-Гималайский, Центральноазиатский, Западно- и Восточно-Тихоокеанские и др.) Пояса включают горно-складчатые области (Алтае-Саянская и др.), которые объединяют системы гор (Кузнецко-Алатаусская, Восточно-Саянская и др.).

Типы орогенеза многообразны, единства в их систематике нет, так как горные пояса и системы индивидуальны. Ниже рассмотрены основные типы горных сооружений.

Островодужные горные системы и массивы, во-первых, приурочены к соответствующим тектоническим образованиям, во-вторых, характеризуются вулканической деятельностью. Горами являются крупнейшие вулканы Японской, Филиппинской, Ново-Зеландской и других дуг. Высоты вулканов достигают 3800 м. Причины островодужного вулканизма и орогенеза – субдукция океанской коры под океанскую же, трансформированную под островами с увеличением мощности и сложности строения. Энергия структурообразования в островных дугах связана с трением взаимодействующих литосферных плит и выплавлением магмы, порции которой обеспечивают рост высоты вулканических построек, а смещение центров вулканизма вызывает появление цепи гор (хребта).

Инверсионные орогены обычно называют эпигеосинклинальными. На завершающих этапах геосинклинального развития происходит смена знака движений, и на месте прогибов с цепочками островов формируются горные сооружения, такие как Альпы, Кавказ, Копет-Даг и др. В виде гор проявлены лишь образования альпийского цикла, так как более ранние (докайнозойские) снивелированы процессами денудации. С позиций плитотектоники горные сооружения Альп и других регионов связаны с конвергентными взаимодействиями плит. В случае Альпийской горной области взаимодействовали Евразийская (на севере) и более мелкие Адриатическая и Аравийская (на юге) плиты. Но инверсионный орогенез свойственен не только для геосинклинальных областей и систем, но и для некоторых рифтов, передовых прогибов и синеклиз. Накопление больших мощностей отложений в этих структурах при тепловом возбуждении низов коры вызывает инверсию, а передача напряжений в земной коре – дополнительный источник энергии. К этой категории орогенов относят Юрские горы Германии, гряды Чернышева, Чернова, Сорокина, Полярного Урала.

Эпиплатформенный орогенез широко проявлен на территории России и южных соседей (Казахстан, Узбекистан). Горы Южной Сибири В.А. Обручев назвал возрожденными. В Алтае-Саянской области орогенез происходил неоднократно, начиная с позднего кембрия-ордовика. Причины такого стиля развития не ясны, так как земная кора в регионе мощная, составляющая 45-50 км, тепловым возбуждением мантии объяснить орогенез нельзя. Невозможно однозначно истолковать происхождение горных массивов, находящихся внутри континентов. Предполагается их формирование над горячими точками (плюмами) мантии. Еще одно возможное объяснение – наличие пояса торошения малых литосферных плит, создающего зоны сжатия, складчатости и поднятия микроплит и блоков. Эти взаимодействия происходят на границе Евразийской, Аравийской и Индостанской плит.

Условно к этому типу орогенеза тектонисты Сибири относят сооружения Алтае-Саянской горной области (Горный Алтай, Кузнецкий Алатау, Восточный и Западный Саяны, Восточный и Западный Таннуола в Туве и там же – нагорье Сангилен). Для данной горной области характерно многократное проявление орогенеза в фанерозое. Так, в Восточном Саяне и Сангилене проявился байкальский орогенез (поздний рифей-начало кембрия), затем во многих системах – салаирский (поздний кембрий-ордовик), в Горном Алтае и Салаирском кряже – каледонский (поздний ордовик-силур) во многих системах – герцинский (девон-карбон), о чем свидетельствуют интрузивные комплексы в горных сооружениях и развитие межгорных впадин (Кузнецкой, Минусинской и др.). В ряде сооружений есть признаки мезозойского орогенеза (интрузии, гидротермально-метасоматическая деятельность, отсутствие стратонов). Наконец, неотектонический орогенез в разных горных системах проявился с конца палеогена и в неогеновом периоде.

Коллизионный орогенез хорошо изучен для Центральноазиатского пояса, включающего системы Гиндукуша, Тянь-Шаня, Памира, Куньлуня, Прибайкалья, Забайкалья. Горные сооружения образовались в условиях горизонтального сжатия, ориентированного в меридиональном направлении. Причина сжатия – субдукция Индостанской плиты под Евроазиатскую в обстановке столкновения толстых континентальных частей этих плит. Внутреннее строение этого пояса характеризуется чередованием горных хребтов и межгорных впадин. Горы, сложенные комплексом сложнодислоцированных, частично метаморфизованных и прорванных разнообразными интрузиями отложений докембрия и палеозоя, часто надвинуты на межгорные впадины. Горы обнаруживают признаки формирования сводов, сводово-глыбовых и иногда глыбовых деформаций. Горному поясу свойственная высокая сейсмичность.

Тектономагматическая активизация (ТМА) – импульсы тектонической активности, прерывающие спокойное платформенное развитие регионов. По геологическим последствиям ТМА многообразна. Глыбовая активизация выделена на примерах Западно-Европейской эпигерцинской платформы. Подошвой чехла являются отложения цехштейна (Р₂). Выше залегает триасовая система (пестрый песчаник, известняк и терригенно-карбонатный «кейпер»), типичная для платформенного развития. В юре возросла подвижность, накопилась песчано-глинистая толща нижней-средней юры, затем была регрессия, а в мелу – трансгрессия с отложением сначала терригенных, а потом карбонатных отложений (включая писчий мел). В палеогене началась очередная регрессия, а в неогене и четвертичном периоде произошли эмерсия и вулканизм. В мезозое и кайнозое развились узкие глубокие синеклизы и антеклизы, отложения которых деформированы глыбовой складчатостью. Для этой платформы характерны малая толщина земной коры и повышенный тепловой поток.

Китайская платформа испытала глыбовую активизацию с конца триаса, когда началось формирование грабен-синеклиз Ордосской и Сычуанской. В начале юры отложились терригенные угленосные отложения, затем – красноцветные песчано-алевролитовые. В конце юры проявилась складчатость (яньшаньская фаза). Глыбовые движения продолжались в меловом периоде и кайнозое, сопровождались внедрением интрузий гранитов, гранодиоритов и сиенитов с возрастом 80-130 млн. лет.

В Забайкалье с триаса развивались грабены и горсты, заполненные терригенными отложениями и вулканитами. В конце юры – раннем мелу накопилась терригенная угленосная формация, имел место (J₃) гранитоидный магматизм.

Во многих случаях есть черты сходства глыбовой ТМА с рифтогенезом активного типа. В качестве примера приведем Минусинские впадины. Их формирование происходило в среднем-верхнем палеозое и началось с блоковых опусканий и активного щелочно-базальтоидного, щелочно-андезитового, местами трахитового вулканизма. Суммарные мощности вулканитов нижнего девона составляют 900-1200 м. Классическим является Шунет-Матаракский разрез вблизи от базы учебной геологосъемочной практики «Комета», с которыми ознакомлены все студенты геологической специальности нашего вуза. В среднем девоне вулканизм прекратился и далее, вплоть до конца каменноугольной системы и местами (в Черногорской мульде) до конца перми шло накопление осадочных (в карбоне – и телепирокластических) формаций.

Метаморфическая ТМА (диасхизис) проявилась на кристаллических щитах и выражена появлением породообразующих минералов более высоких, либо более низких фаций метаморфизма. Определение абсолютного возраста темноцветных минералов позволяет определить время проявления диасхизиса.

Платобазальтовая ТМА проявилась на многих древних и молодых платформах – в перми и триасе в Сибирской, в конце триаса – начале юры в синеклизе Кару Южной Африки, в мелу-палеогене в плато Декан Индии, в эоцене-миоцене в Западной Европе (Рейнский грабен), в миоцене – в Колумбийском плато Северной Америке. Платобазальты (траппы) слагают покровы (плато Путорана), образуют силлы от малой (первые метры) до большой (300-1700 м) мощности и дайки, игравшие роль подводящих каналов силлов. Этот тип активизации проявился в обстановке воздымания территории под влиянием мантийного диапира, достигшего основания земной коры.

Режим центральных интрузий и трубок взрыва проявился как на щитах (Байкальском, Канадском и др.), так и в антеклизах, а также в горно-складчатых областях. Интрузии имеют преимущественно щелочной состав, от мельтейгитов, иолитов до нефелиновых и обычных сиенитов, характеризуются кольцевым строением. В ряде случаев присутствует интрузивная фаза карбонатитов. В качестве примеров можно назвать Хибинскую интрузию Кольского полуострова, апатитоносные интрузии Маймеча-Котуйской провинции, Кия-Шалтырский массив Кузнецкого Алатау.

Трубки взрыва – конусные тела, сложенные кимберлитами и магнетитсодержащими метасоматитами. С первыми связаны месторождения алмазов Якутии и Архангельской области, а со вторыми – железорудные месторождения Ангаро-Илимской провинции.

В Сибирской платформе возникновение трубок взрыва протекало в несколько этапов, начиная с девона и кончая поздним триасом. Алмазоносными являются почти исключительно трубки палеозойского возраста, но и для них процент продуктивных тел составляет всего лишь 1-2 %. Среди железорудных месторождений крупнейшими являются Коршуновское в Иркутской области и Тагарское в Красноярском крае. Оруденение имеет триасовый возраст.

В горных странах альпийского тектонического цикла (эпигеосинклинальных) разведаны разнообразные месторождения плутоногенного рудного сырья. В качестве примера можно привести Анды Южной Америки, где разрабатываются крупнейшие месторождения меди, олова, вольфрама, серебра, а также золота, свинца и цинка, редких элементов. Возрожденные горы являются природной фабрикой производства россыпей золота и местами платиноидов. С фрагментами коры выветривания и палеокарстовыми отложениями эпиплатформенных горных областей и систем связаны месторождения бокситов, марганцевых руд и фосфоритов. Тектоно-магматическая активизация, проявлявшаяся как в геосинклинально-складчатых областях так и в платформенных странах, местами неоднократно, ответственна за формирование многих видов рудного и нерудного сырья. Глыбовую активизацию сопровождает внедрение малых интрузий гранитов, граносиенитов и сиенитов, с которыми связано образование месторождений золота, олова, вольфрама, меди и полиметаллов. Платобазальтовая активизация приводит к формированию дифференцированных интрузий норильского типа с крупными месторождениями медно-никелевых руд с кобальтом, золотом и платиноидами. С траппами связаны месторождения железа и исландского шпата. Режим центральных интрузий и трубок взрыва порождает магматогенные и гидротермальные месторождения магнетита, флогопита, редких земель, апатита, нефелина и алмазов. В этом кроется важность для геологов знаний о режимах тектоно-магматической активизации.