Внутреннее строение фундамент древних платформ
Лекция 3
Тема 3. Структурные элементы материковой коры
(древние платформы, складчатые геосинклинальные пояса)
Типы структур ранне-докембрийской коры
(архейские и раннепротерозойские структуры)
Фанерозойские структуры – платформы, разновозрастные геосинклинальные складчатые области, орогенные области и составляющие их элементы.
Офиолитовые зоны. Глубинные разломы, их типы и значение в структуре материковой коры. Магматизм платформ и складчатых областей.
Платформы принято разделять на древние (которые именуются кратонами) и молодые.
Древние платформы развиваются на докембрийском, в основном раннедокембрийском кристаллическом фундаменте; они составляют ядра современных материков, которые обрамляются более молодыми платформами и складчатыми сооружениями - орогенами.
Древние платформы занимают в сумме около 40% площади современных материков; они представляют изометричные, полигональные блоки континентальной коры с преобладающе равнинным рельефом, более 1000км в поперечнике и площадью в несколько миллионов км2. От смежных платформ и океанов они отделяются субвертикальными разломами, а от складчатых сооружений (орогенов) либо передовыми (краевыми) прогибами, либо надвигами (шарьяжами), по которым эти сооружения тектонически перекрывают край платформы, иногда на расстояние до 200км (Скандинавские каледониды – северо-западный край Восточно-Европейской платформы).
Древние платформы образуют два основных ряда:
северный (лавразийский), куда входят – Североамериканская, Восточно-Европейская, Сибирская платформы;
южный (гондванский) Южноамериканская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая.
Промежуточное положение занимают: Китайско-Корейская и Южно_китайская платформы. В Арктике иногда выделяют Гиперборейскую платформу.
Существуют основания предполагать, что все древние платформы это реликты единого континентального массива континентальной коры, («панплатформы»). Современные структуры древних платформ резко несогласно секут элементы внутренней структуры их фундамента. В составе молодых складчатых поясов присутствуют мелкие обломки древней континентальной коры (срединные массивы), а в современных океанах – микроконтиненты.
Молодые платформы возникают на позднедокембрийском, палеозойском или мезозойском складчатом основании и соответственно возрасту этого основания именуются эпибайкальскими, эпикаледонскими, эпигерцинскими, эпикиммерийскими (по Н.С. Шатскому).
Фундамент молодых платформ обладает меньшей «кристалличностью» и изотропностью, чем фундамент древних платформ; слагающие его породы слабее метаморфизованы (обычно не выше зеленосланцевой фации), содержат меньше гранитов и отличаются от осадочного чехла, главным образом интенсивной дислоцированностью.
Молодые платформы либо обрамляют древние (например Скифско – Туранская, Среднеевропейская), либо заполняют промежутки между ними (Западно-Сибирская). Их общая площадь составляет 5% от общей площади материков.
В рельефе они обычно выражены равнинами или низменностями. Структура осадочного чехла молодых платформ обычно обнаруживает большую степень преемственности (унаследовательности) от внутренней структуры фундамента, чем у древних платформ.
Эпибайкальские платформы обладают особенностями, промежуточными для древних и молодых платформ.
Платформы слабо сейсмичны, за исключением их активизированных участков и рифтовых зон.
Тепловой поток в равен средне континентальному; наблюдается определенная зависимость величины теплового потока от возраста фундамента – чем моложе фундамент, тем выше тепловой поток.
Мощность литосферы и, следовательно, глубина залегания астеносферы под платформами, особенно их древнейшими участками, максимальна и может достигать 250-300км; вязкость астеносферы здесь также максимальна.
Внутреннее строение фундамент древних платформ
Главную роль в строении фундамента древних платформ играют глыбы, сложенные архейскими породами. Глыбы разделены более узкими линейными зонами, сложенными либо протерозойскими породами, либо архейскими, но испытавшими более позднюю переработку.
В строении архейских блоков различают два типа структур: зеленокаменные пояса и гранитогнейсовые поля.
Зеленокаменные пояса протягиваются полосами неправильных очертаний длиной в сотни, поперечником в десятки и сотни км, имеют общее синклинорное строение, заполнены мощными (тысячи м) толщами вулканитов и осадков с относительно слабой степенью метаморфизма (зеленокаменная, реже верхи амфиболитовой фаций). Толща имеет обычно трех членное строение:
внизу залегают основные, толеитового состава вулканиты, с характерными для архея ультра основными высоко магнезиальными лавами – коматиитами; нередки джеспилиты;
в средней части более кислые вулканиты, вплоть до риолит-дацитов, с прослоями осадочных пород;
верхняя часть – грубообломочные осадочные породы, напоминающие молассы.
По своей природе зеленокаменные пояса близки, с одной стороны более поздним геосинклиналям, с другой рифтовым зонам.
Гранитогнейсовые поля разделяют и обрамляют зеленокаменные пояса со сложными взаимоотношениями – и прорывают, и подстилают, вероятно, первые являются выплавками вторых.
Для внутреннего строения гранитогнейсовых полей характерно развитие купольных структур, которые нередко группируются в более крупные «складчатые овалы». Обрамляясь вместе с зелёнокаменными и гранулитовыми поясами, они создают крупнейшие (сотни километров в поперечнике) кольцевые структуры в пределах Украинского щита Волго–Уральской области.
Гранулитовые пояса сложены породами наиболее высокотемпературной гранулитовой фации метаморфизма с наложенным диафторезом амфиболитовой фации метаморфизма. По возрасту датировки от очень древних – более 3.5млрд лет, до относительно молодых – 0.6 – 05млрд лет. Например – Становой пояс на юге Алданского щита и Лапландский на Балтийском щите, Гренвильский пояс на востоке Канадского щита, Мозамбикский в Восточной Африке, Восточно-Гатский в Индостане.
Как правило, гранулитовые пояса протягиваются по периферии платформ (континентов) и полого надвинуты на гранито - зеленокаменные области, слагающие их более внутренние части.
Раннепротерозойские протогеосинклинали протягиваются на расстояние нередко более тысячи км при ширине в сотни км (Курско – Криворожская система Воронежского массива и Украинского щита, Лабрадорская – Канадского и др.); реже наблюдаются более широкие пояса, типа Свекофеннского на Балтийском щите, Гудзонского на Канадском или Эбурнейского в Западной Африке.