Раздел 4. История тектонического развития района
(палеотектонические реконструкции).
Здесь предстоит более или менее подробно рассказать о тектоническом режиме территории, начиная от геологического времени, которому соответствуют самые древние отложения в данном разрезе, и до современности.
Студентам предлагается последовательно проанализировать древние, новейшие и, если возможно, то и молодые (голоценовые) вертикальные движения земной коры, применяя для этого элементы методов анализа вертикального ряда формаций, анализа вертикального ряда фаций, анализа мощностей, анализа перерывов и несогласий. Для реконструкции новейших (и, возможно, молодых) движений необходимо проанализировать рельеф, и в первую очередь, особенности строения эрозионной сети (метод анализа речных долин), на данной территории. На ряде карт имеется информация о некоторых других генетических типах новейших отложений, кроме аллювия – об осадках озер и болот, о продуктах грязевого вулканизма. Эти сведения так же очень важны для выводов о неотектоническом режиме исследуемого района. Например, широкое распространение болотных отложений – надежный индикатор стабильной тектонической обстановки.
Ниже схематично намечены главные подходы при анализе палеотектонических движений на примере той же упрощенной информации о геологическом строении условного района.
Помните, что Ваша задача заключается в описании геологической истории региона на тектоническом языке, в отличие от ярко выраженного палеогеографического уклона, которого Вы придерживались при анализе учебных карт на практических занятиях по курсу «Историческая геология».
Не нужно рассказывать о вариациях глубин палеобассейна, осо-бенностях температурного режима морской воды и геохимических условиях в придонных слоях.
Теперь, например, трансгрессивная последовательность фаций, указывающая на увеличение глубины и площади палеобассейна, важна для Вас, в первую очередь, как индикатор активизации тектонического погружения данного участка земной коры.
В этом случае текст объяснительной записки к тектонической схеме может выглядеть примерно так: «… в среднедевонскую эпоху, в результате отрицательных тектонических движений данная территория опустилась ниже уровня мирового океана, что доказывается наличием морских отложений соответствующего возраста. На протяжении средне- и позднедевонской эпох скорость и амплитуда прогибания земной коры в данном районе неуклонно возрастали, индикатором чего служит закономерная смена мелководных фаций (песчаники) более глубоководными образованиями (глины, мергели) вверх по разрезу. Скорость тектонического погружения достигла максимальных величин в фаменском веке и каменноугольном периоде, о чем свидетельствует мощная (более 1000 м) толща известняков и доломитов. Интенсивное погружение территории в течение ранне- и средне-каменноугольных эпох несколько замедлялось на рубежах турнейского-визейского и башкирского-московского веков, что приводило к уменьшению глубины палеобассейна и формированию пачек терригенных пород…».
После лекционного курса «Геотектоника» у Вас достаточно сведений об общих закономерностях тектонической эволюции земной коры, чтобы уточнить стратиграфический интервал, соответствующий максимуму активности восходящих движений территории. Зная, что подобные максимумы приходятся на завершающие стадии циклов тектогенеза.
"... время окончания герцинского цикла тектогенеза на планете (пермь-триас) логично предположить, что данный фрагмент древней платформы поднялся выше уровня моря не раньше поздней перми. Впоследствии, очевидно, верхнекаменноугольные и нижнепермские морские отложения были размыты.
К байосскому веку рассматриваемая территория уже снова погрузилась до уровня мирового океана, успев перед этим превратиться в плоскую равнину. Значит, можно заключить, что максимум скорости и амплитуды восходящих движений приходится на триасовый период. После пика тектонической активизации, вследствие которого, очевидно, образовалась высокая суша с расчлененным рельефом, должно было пройти довольно длительное время (раннеюрская эпоха, а, возможно, и поздний триас), за которое рельеф успел бы нивелироваться и по абсолютным отметкам сравняться с уровнем моря. Этот процесс возможен только в условиях тектонической стабилизации, когда темп денудации начинает преобладать над скоростью восходящих движений земной коры.
В средней юре территория опустилась ниже уровня мирового океана и, в целом, тенденция территории Русской плиты к тектоническому погружению развивалась вплоть до конца позднего мела, показателем чего служат выделенные нами ранее морская терригенная трансгрессивная (байос-сеноман) и карбонатная (сантон-палеоцен) формации.
Индикатором вариаций скорости тектонических движений в байосе-коньяке служит чередование в разрезе относительно глубоководных фаций (глины) с более мелководными (глинистые пески, пески). Глины образовались в условиях наиболее интенсивного погружения, а формирование алеврито-песчанистых разностей обусловлено тектоническими поднятиями, в результате которых палеобассейн становился более мелким, а поступление грубообломочного материала с приподнявшейся окружающей суши возрастало. Импульсы положительных тектонических движений неоднократно приводили к кратковременному воздыманию территории выше уровня моря и превращению ее в область денудации. Такие события фиксируются стра-тиграфическими несогласиями на границе юры-мела, сеномана-турона, коньяка-сантона.
В сантоне-палеоцене исследуемая территория испытала максимальное за альпийский цикл тектоническое погружение, индикатором чего служит карбонатно-кремнистая формация. В конце палеоцена скорость прогибания земной коры замедлилась и обозначилась тенденция к восходящим движениям, которая продолжается до настоящего времени. Пески саратовской свиты представляют собой только незначительный фрагмент морской регрессивной терригенной формации, основная часть которой была, очевидно, уничтожена последующим размывом. Уместно сооотнести важнейшее тектоническое событие для нашей территории в кайнозое - ее поднятие выше уровня моря и превращение в сушу (область денудации), на которой сформировались главные черты современного рельефа - с началом неотектонического этапа..."
Для реконструкций новейших движений земной коры главное внимание при анализе учебных геологических карт следует уделить изучению речной сети и речных долин. В первую очередь, следует определить тип речной долины –аккумулятивный или эрозионный, по наличию или отсутствию аллювиальных отложений соответственно. Аккумулятивная долина – признак относительного опускания, а эрозионная, напротив, – индикатор относительного поднятия земной коры.
Очень часто учебные геологические карты охватывают участки с различным характером новейших движений. Например, одного взгляда на строение гидросети достаточно, чтобы сделать вывод об активном поднятии южной части исследуемого района (где долины рек только эрозионного типа) относительно северной (где распространены аккумулятивные террасы) в течение четвертичного периода.
Возраст аллювиальных отложений дает важнейшую информацию о времени проявления тектонических активизаций и стабилизаций. Например, наличие в надпойменных террассах только верхнеплейстоценового и голоценового аллювия служит веским поводом для того чтобы датировать начало стабилизации территории (прекращение активных поднятий) поздним плейстоценом (т.к. аллювия более раннего возраста, даже в виде отдельных фрагментов, не закартировано и, следовательно, нет оснований предполагать наличие аккумулятивных долин в среднем и раннем плейстоцене). Если же, например, на Вашей карте фиксируются фрагменты QI -и QIII- аллювия, в то время, как QII-аллювий отсутствует, то в этом случае реконструкция неоплейстоценовых тектонических движений более однозначна. Спокойный тектонический режим, установившийся на территории в начале неоплейстоцена (индикатором чего служат остатки нижнеплейстоценового аллювия), был прерван активизацией восходящих движений в среднем плейстоцене, в результате которой речные отложения QI были практически полностью размыты. Тектоническая обстановка стабилизировалась вновь в позднем плейстоцене, благодаря чему опять стали формироваться аккумулятивные террасы.
Врезанные меандры в долинах рек, протекающих через антиклинальные возвышенности (антецедентные долины), – признак того, что река первоначально текла по равнине и, следовательно, того, что тектоническое поднятие, обусловившие возвышенность, произошло после формирования аллювия в меандрах.