6 лет назад
Нету коментариев

Несмотря на достаточную, казалось бы, простоту принципов реконструкции движений земной коры, особенно по анализу разреза, сама реконструкция нередко достаточно затруднительна и может повести к превратным представлениям относительно былых движений земной коры на изученном участке. Одним из источников ошибок могут являться изменения осадконакопления, которые вытекают из гидродинамических особенностей водоемов или из их гидрохимической эволюции и прямого отношения к движениям земной коры вообще не имеют.

В морских водоемах факторами, влияющими на осадконакопление и смену фаций в разрезе, являются течения. Мы видели выше, что траектории и скорости течений внутри бассейна прямо отражаются на распределении вносимого в водоем терригенного материала и, следовательно, на характере и размещении фаций. В областях, где течения сильны, осадок не только не отлагается, но местами даже происходит подводный размыв. При ослаблении скорости течения, наоборот, вода разгружается от несомого материала и происходит усиленная аккумуляция терригенного материала. Так как траектории течений, определяемые в первую очередь ветровым режимом Земли, не постоянны, то изменения в пролегании их от одного периода времени к другому, естественно, отразятся как на дне водоема, так и в разрезе его осадков (изменение типа отложений, появление или исчезновение участков размыва и т. д.). При анализе разреза ископаемых пород такие изменения могут, на первый взгляд, казаться вызванными движениями земной коры, хотя в действительности прямого отношения к ним не имеют.

Еще резче влияет на характер, пространственное размещение и вертикальную последовательность осадков собственный гидродинамический режим континентальных водоемов, особенно речных водотоков. Появление внутри аллювиальных толщ резких поверхностей размывов, резкая смена петрографических типов пород (галечников песками, последних— глинами или углями), в этих толщах часто целиком объясняются только движением речных меандр, усилением или ослаблением стока под влиянием климатических факторов, а отнюдь не движениями земной коры. Точно так же смена осадков в озерных и лагунных отложениях, расширение или сокращение их площади, появление доломитов вслед за известняками, гипсов за доломитами и т. д. или углей вслед за глинистыми осадками означает смену одного естественного гидрохимического этапа в жизни бассейна другим, без какого-либо синхронического изменения характера или темпа движений земной коры. Чтобы в таких сложных случаях вскрыть истинный ход движений коры по разрезу, в последнем нужно, очевидно, снять предварительно все эти нетектонические наслоения и тогда только приступать к реконструкции хода колебаний коры. К сожалению, сделать это удается далеко не всегда, и, следовательно, не всегда самый ход движений коры может рассматриваться как строго аргументированный.

Другой источник неправильной тектонической интерпретации разрезов заключается в недоучете того влияния, какое оказывает на вертикальную смену пород в разрезе изменение соотношений скоростей прогибания и скоростей седиментации. Впервые на эту сторону дела обратил внимание М. Прюво в 1935 г., на примере анализа осадкообразования Намюрского каменноугольного бассейна. . Так как, однако, принцип Прюво имеет более широкое применение и общее значение, остановимся на кратком его изложении.

В Намюрском бассейне за среднекаменноугольное время накопилась толща пород до 3000 м мощностью, состоящая из переслаивающихся песчаников, глинистых сланцев и пластов угля. При этом самый характер пород и их соотношения обнаруживают весьма интересную закономерность (рис. 37). Непосредственную подошву угля образуют неслоистые или неяснослоистые песчаники (или сланцы) с многочисленными остатками стигмарий — корней каменноугольных деревьев, толстых и тонких, которые сохраняются в том положении, в каком находились при жизни растений. Ниже, на некотором расстоянии, располагаются песчаники и глинистые сланцы (иногда и конгломераты), с существенно иными признаками: они всегда обладают хорошо выраженной слоистостью и содержат остатки надземных органов растений, а также раковины пресноводных моллюсков и остатки рыб; иногда эти породы содержат только остатки морских животных. Перечисленные члены разреза (уголь — породы со стигмариями — породы с фауной и листьями) образуют как бы естественную пачку или цикл обычно мощностью 5—10 м, который многократно повторяется в разрезе. Всего таких циклов в среднем карбоне насчитывается до 400.

Разрез каменноугольной залежи в шахте ІІІ. Барруа (по М. Прюво)

Разрез каменноугольной залежи в шахте ІІІ. Барруа (по М. Прюво)

Смысл последовательной смены пород толкуется Прюво следующим образом. Песчаники с морской фауной отвечают условиям затопления данного участка водой и нахождения его на некоторой, очень небольшой, глубине под уровнем моря. Пласты песчаника со стигмариями указывают на условия топкого побережья с болотной растительностью типа современных мангровых зарослей. «Палеоботаники — пишет Прюво — согласно признают, что растения каменноугольного леса росли на болотистой почве и что высота воды не могла превосходить нескольких дециметров, иначе растения не могли бы существовать». Что касается самого угольного пласта, то это — прибрежный торфяник, условия образования которого лишь незначительно отличались от условий образования стигмариевых пластов, вероятно, в сторону более высокого стояния суши.

Таким образом, смена перечисленных выше пород демонстрирует, что Намюрский район в течение среднекаменноугольного времени не однократно находился то ниже уровня моря, то вблизи самого этого уровня, то, может быть, даже несколько выше него. Что же определяло эти фациальные изменения? По Прюво — изменчивый темп погружения и, в силу этого, меняющиеся соотношения скорости прогибания и скорости осадконакопления.

В эпоху, когда погружение опережало осадконакопление, площадь Намюрского бассейна погружалась на некоторую глубину под уровень моря. Но как только темп прогибания ослабевал, терригенный материал, сносимый с суши, постепенно заполнял бассейн и поднимал его дно; лишь только накопление наносов становилось достаточным и оставался только ничтожный слой воды, позволяющий поселяться и развиваться сигилляриям и лепидодендронам, лес вновь возвращался с соседнего берега и овладевал этими местами. Дальнейшее зарастание побережья и заполнение осадками давало уже торфяник. При ускорении погружений площадь вновь погружалась под уровень моря, потом — с замедлением движений — опять заполнялась осадком, появлялись древесные заросли и торфяники и т. д. Так, за среднекаменноугольное время Намюрский бассейн, непрерывно двигаясь вниз переменными темпами, накопил мощную толщу пород с циклическим строением. Явные признаки обмеления бассейна во время отложения стигмариевых слоев каждого цикла, по сравнению со слоями, содержащими морскую фауну, вовсе не указывают на положительное колебание земной коры, т. е. на временное движение ее вверх, как обычно думают, а объясняются временным замедлением отрицательных движений земной коры до значений меньших, чем скорость осадконакопления. «Явление прогибания — пишет Прюво — прерывисто во времени; по масштабу геологического времени оно стремительно, но происходит последовательными скачками; оно чередуется с периодами стабильности, во время которых бассейн наполняется осадками и глубина вод уменьшается, создавая впечатление положительного движения…» «На протяжении периода беспрерывной седиментации наблюдается только отрицательное движение и явления, которые, по-видимому, могли бы быть отнесены к положительным движениям, оказываются лишь видимостью, обязанной приостановке опускания, позволяющей накоплению наносов совершаться без соответствующей компенсации». Анализ движений земной коры, сделанный Прюво, показывает, насколько сложной оказывается эта задача в некоторых случаях и насколько существенно меняется общая характеристика динамики земной коры при углубленном их изучении.