6 лет назад
Нету коментариев

Каледонская геосинклиналь Северной Европы обнаруживает на Британских островах и в Норвегии несколько различный характер. На западе, в Великобритании имеется широкая складчатая зона, простирающаяся от Уэльса на юге до Гебридских островов на севере и, по-видимому, расчлененная в крест простиранию на многие элементы. Складчатость в средней и южной частях орогена не очень сильна. В Норвегии имеется только одна узкая и очень глубокая впадина, испытавшая значительно более сильные тектонические изменения.

Каледонский ороген Британских островов простирается с северо-востока на юго-запад и состоят из северной метаморфической части Шотландского плоскогорья и из складчатой неметаморфической части в южных нагорьях (uplands) Шотландии, в северной озерной области Англии и в Уэльсе (рис. 25).

Обзорная схема британских каледонид и областей накопления девонских осадков, по Бубнову, 1935

Обзорная схема британских каледонид и областей накопления девонских осадков, по Бубнову, 1935

В общем, здесь можно различить два бассейна. которые разделялись большей частью докембрийским порогом. Мощность кембросилура в весьма хорошо известном Уэльском бассейне достигает следующих величин (в м):

максимально в среднем

кембрий……. 6800 4500

ордовик…….. 4800 3500

готландий……. 4800 5400

Итого: 16400 13400

Максимальная мощность в едином разрезе нигде не достигнута. Общая мощность едва ли может превышать 11— 12 км, причем ось бассейна со временем передвигается с се­веро-запада на юго-восток, и юго-восточнее к нему примыкает область южной краевой депрессии с мощным девоном. Мощность древнего палеозоя в северном форланде едва до­стигает 2250 ж, а в южном — 1200 м. Таким образом, можно определенно утверждать, что в кембросилурийское время произошло погружение по крайней мере на 10000 м (рис. 26).

Мощности нижнего палеозоя в каледонидах Великобритании (Уэльс)

Мощности нижнего палеозоя в каледонидах Великобритании (Уэльс)

В фациальном отношении существенно то обстоятельство, Что северо-западная кайма характеризуется главным образом серией кварцитов и песчаных сланцев, причем эта серия дифференцирована по составу от грубо- до мелкокластических осадков, в то время как на юго-востоке появляются богатые известью породы типичного шельфового моря, а внутри бассейна очень часто господствует сланцевая фация с граптолитами, принадлежащая более глубокой, вероятно, батиальной зоне, и имеющая обыкновенно меньшую мощность (рис. 27). Приток материала шел в основном с северо-запада, где, по-видимому, находилась более высокая суша. По этой причине зона наибольшей мощности не совпадает с осью бассейна.

Фации силура в геосинклинали Уэльса (юго-западная Англия), по Джонсу

Фации силура в геосинклинали Уэльса (юго-западная Англия), по Джонсу

Для отложений каледонской геосинклинали Уэльса в некоторые периоды весьма характерны серии так называемых граувакк, т. е. грубо- и мелкозернистых осадков, в которых песчаные и глинистые составляющие не разделены, что указывает на быстрое отложение осадков. Для них типична хорошо выраженная слоистость, в особенности же образование повторяющихся слоев, с уменьшением диаметра частиц в каждом последующем прослое по направлению снизу вверх (градационная текстура). Эти граувакки дают накопления большой мощности, особенно в окраинных областях геосинклинали, и часто обнаруживают типичные явления нетсктонического скольжения и оползней.

Бассейн южной Шотландии характеризуется в основном такими же отложениями. Но здесь еще яснее выступает контраст между мощными кластическими фациями граувакк се­веро-западной окраины и сильно утоненной, хотя стратиграфически полной свитой граптолитовых сланцев в центре бассейна, и в особенности потому, что здесь часто встречается радиолярит (кремнистый сланец), имеющий абиссальный характер. Погружение в силуре доходит до 4000 м и компенсируется отложением осадочных пород только в окраинных районах, в то время как внутри бассейна мощность остается малой, а глубина большой. Так обстоит дело в ордовике; в готландии же и центральные части бассейна были заполнены мощной серией мелконеритовых граувакковых сланцев. И здесь принос материала осадочных пород также происходил с северного форланда, подвергавшегося в кембросилурийское время поднятию. Область эрозии, т. е. главный источник терригенного материала, располагается и здесь на северо-западе и, по-видимому, смещается на юго-восток.

Следует указать на особое своеобразие обеих областей, а именно, значительное участие вулканических горных пород в строении разреза древнего палеозоя. Можно сказать, что этот, как его назвал Штилле, начальный (инициальный) вулканизм орогснического цикла вступает в действие не сразу после начала образования геосинклиналей, т. е. после начала усиленного погружения, а несколько позже. Кембрий на Британских островах еще не содержит вулканитов. Первые вулканиты появляются, по-видимому, в тремадоке; арениг и лландейло являются периодами магматических пароксизмов; в карадоке вулканическая деятельность ослабевает, а в готландии она совсем прекращается. Фациально вулканические породы имеют типичный тихоокеанский (гранодиоритовый) характер. Обычно свойственный этим вулканитам основной или ультраосновной характер в Великобритании проявился только в северном бассейне южной Шотландии, где встречаются также образовавшиеся в подводных условиях туфы, подушечные лавы и прочие породы с характерными признаками подводного отложения. Южный бассейн Уэльса, где накопились вулканиты огромной мощности, отличается от большинства областей начального вулканизма тем, что здесь наряду с основными породами имеются также средние и даже кислые породы (андезиты, риолиты и т. д.). Бросается в глаза наличие несколько более молодых, по также ордовикских интрузивных пород в виде лакколитов, жил и пр., имевших сначала основной, а затем преимущественно кислый характер.

Каледонское складкообразование происходило в этих бассейнах главным образом в новокаледонскую эпоху (рис. 28). Только по северной кайме южного плоскогорья Шотландии и по южной окраине Уэльского бассейна можно найти документальные доказательства сильных доготландских (таконских движений), которые редко наблюдаются в Европе. Интенсив­ность горообразования, в общем, не особенно велика. Большей частью наблюдается нормальная складчатость, реже надвиги и чешуйчатое строение. Вергенция или направление дви­жения выражено не очень сильно, но, по-видимому, большей частью ориентировано на юго-восток.

Тектоническая схема Уэльса, по Бубнову, 1935

Тектоническая схема Уэльса, по Бубнову, 1935

Послеорогенная история характеризуется детрактивными отложениями девонского периода, образующими типичную молассу в виде олдреда (древнего красного песчаника), залегающую в двух впадинах внутри орогена (аркадская и каледонская), и в одной впадине по южной его кайме (Южный Уэльс). Впадины вытянуты но простиранию каледонских гор и, видимо, связаны в своем расположении с границами тектонических и фациальных зон. Из отложений в обеих внутренних впадинах преобладают континентальные, а на юге в нижних слоях — брекчии и лагунные осадки. Здесь наиболее распространены пестрые песчаники, пестрые и черные глины, известняки встречаются реже, но не исключаются. Для северных бассейнов характерен сильный вулканизм с плутоническими породами монцонитового состава, с кислыми и основными жильными породами и с мощными вулканическими покровами, обладающими большой изменчивостью в пределах от оливиновых базальтов до кислых дацитов. Мощность этих вулканических покровов достигает 12 000 м. Это типичные проявления субсеквентной фазы Штилле, по-видимому, связанные с более молодой фазой горообразования, а именно, с оркадской фазой.

Существенно иную картину дает структура северных плоскогорий Шотландии, по времени образования складок и их простиранию также относящаяся к каледонскому циклу (рис. 29). В направлении с северо-запада на юго-восток здесь можно различать три зоны: льюисскую зону архейских гнейсов с налегающим на них иотнийским песчаником (торридон) и не­согласно залегающим кембросилуром в шельфовой фации; затем мойнскую зону глубоко метаморфизованных псаммитовых осадочных отложений и гранулитов; и, наконец, дэльрэдскую зону менее метаморфизованных, весьма различных по составу осадочных горных пород, не содержащих ископаемых органических остатков.

Обзорная схема строения Шотландии, по Ивенсу и др., 1917

Обзорная схема строения Шотландии, по Ивенсу и др., 1917

Определенно известно, что льюисская зона уходит на юго-восток под мойнские гнейсы, и что это залегание обусловлено очень большим надвигом, так как кембро-ордовикская толща льюисской глыбы также подстилает гнейсы; надо думать, что этот надвиг имеет каледонский или, самое раннее, таконский возраст (рис. 30). Возраст мойнской и дэльрэдской серий еще и по настоящее время является спорным. Наиболее вероятно мнение Бэйли и Хольтедаля, что мойнские гнейсы представляют собой метаморфизованный терридонский песчаник и что дэльрэдская серия соответствует спарагмиту Норвегии, т. е. эокембрию или рифею Шатского. Интенсивность тектонической деформации здесь довольно значитель­на. Внутри дэльрэдской зоны сформировалось несколько тектонических покровов. Даже при осторожной оценке здесь можно предполагать значительные перекрытия. На юге дэльрэдской зоны движение направлено на юго-восток. Здесь горные породы дэльрэдской серии надвинуты на неметаморфизованные осадочные образования кембросилура, развитые вдоль окраинной каймы плоскогорья. Отсюда можно определить возраст процессов. Метаморфизм является более древним, нежели новокаледонское складкообразование на юго-восточной окраине плоскогорья. Но он, возможно, связан с формированием тектонической структуры северо-западной окраины мойнской зоны, которая характеризуется северо-западным направлением простираний или может быть еще древнее.

Шотландский надвиговый район, по Пичу и Хорну, из Кобера

Шотландский надвиговый район, по Пичу и Хорну, из Кобера

Интересно то, что здесь имеются более молодые плутонические породы, недеформированные каледонским складкообразованием, но внедрившиеся еще до нижнего девона. Эти сильно дифференцированные плутонические горные породы (перидотиты, диориты, тоналиты, граниты) можно сравнить с опдалитом троньемитовой серии Норвегии и рассматривать их как серорогенную (позднеорогенную) группу. Она находит продолжение в субсеквент ных магматитах нижнего девона, о которых мы уже говорили выше. Магматиты связаны с огромными продольными сбросами, участвующими в образовании внутренних впадин.

В результате можно установить, что каледониды Великобритании могут быть разделены на четыре зоны. Внешний край представляет собой огромную впадину с лагунно-конти-нентальным девоном, который залегает на прерывистых кембросилурийских отложениях неритовой фации. Их можно рассматривать как опущенный форланд. Следующая внешняя зона здесь очень широка (400 км). Она характеризуется весьма сильным погружением в кембросилуре (до 11 — 12 км), типичными геосинклинальными осадочными отложениями (грау-вакками, кремнистыми сланцами) и сильным начальным вулканизмом. Складкообразование среднее по силе, преимущественно новокаледонского возраста. Метаморфизм невелик. Вергенция складок выражена слабо, но направлена преимущественно на юго-восток. Имеются девонские внутренние впадины, соответствующие каледонскому плану; для них харак­терен субсеквентный вулканизм. Зона метаморфических осадочных образований, по всей вероятности, преимущественно рифейского возраста, с молодыми субсеквентными магматитами, расположена северо-западнее. Складчатость здесь весьма интенсивная, направление движения изменчивое. Возраст складчатости только отчасти новокаледонский. Начало складчатости можно отнести к таконскому времени, а метаморфизм может быть даже более древним. Самая северная внутренняя зона состоит из древних сильно метаморфизованных горных пород и из более молодого неметаморфизованного покрова, не имеющего складок, но сильно перекрытого надвигами, направленными на северо-запад.

Пока что нельзя сказать определенно, исчерпывается ли этими четырьмя зонами вся ширина каледонского орогена или же в Атлантическом океане имеются его погрузившиеся части.

Продолжение каледонского орогена в Норвегии обнаруживает по сравнению с британскими каледонидами, весьма примечательное различие тектонического плана. Во-первых, ороген здесь намного уже. Ширина от внешней каймы до центральной зоны составляет в Норвегии от 100 до 200, а в Великобритании — свыше 400 км. Во-вторых, у норвежских каледонид значительно яснее проявляется вергенция, направленная на юго-восток. Она возрастает вплоть до возникновения огромных надвигов, посредством которых метаморфический «западный» кембросилур надвигается на неметаморфический «восточный», т. е. на осадочный покров Балтийского щита. И, наконец, третья особенность состоит в том, что норвежская горная цепь не имеет на юго-востоке внешней краевой впадины, заполненной молассами. Породы внешней горной цепи налегают здесь по крутому надвиговому шву непосредственно на несколько выпуклый край Балтийского щита.

С другой стороны, не приходится сомневаться в том, что серия слоев каледонских гор Норвегии образовалась в глубоком бассейне, заложившемся уже в верхнем докембрии. В дальнейшем, в особенности начиная с кембрийскою периода, этот бассейн подвергался сильному опусканию. Норвежские геологи рассматривают его просто как складчатый грабен, в котором отложились 4 или 5 км кембрийских и силурийских осадков с типичными инициальными магматитами. Здесь в среднем ордовике весьма типично развита группа зеленых лав с основными и ультраосновными горными породами и месторождениями сульфидов. Характерным является сильный метаморфизм, захвативший здесь кембросилур; он связан с возра­стающим плутонизмом синорогенной фазы, который завершился в конце орогенеза интрузиями позднеорогенных трондьеми-товых гранитов. Северо-западнее метаморфид залегают весь­ма сильно развитые гнейсо-граниты и граниты, которые одни исследователи считают сходными с центральными батолитами, а другие — с северо-западной архейской каймой каледонского орогена. Нельзя отрицать их аналогии с льюисским гнейсом на северо-западе Шотландии, т. е. с окраиной древнего континента Эрии или же с окраиной Канадского щита. Однако здесь отсутствует определенная направленность движения на северо-запад, которая установлена в Шотландии.

Разрешение этого вопроса зависит от того, каким образом норвежско-британский каледонский ороген связан с типичными каледонскими орогенами остальных стран (Гренландии и Шпицбергена). На северо-востоке новокаледонская цепь Норвегии, по-видимому, надвинута на древние складки зоны Канин полуостров — Рыбачий полуостров — Варангер-фиорд, причем здесь она оканчивается, в то время как зона Варангер-фиорда дает продолжение на Шпицберген. В направлении на юго-запад можно предполагать наличие связи со складками формации Элеоноры Бай в Гренландии, которые, возможно, представляют собой северо-западное крыло норвежских каледонид и продолжение структур Шотландии. Эта концепция как будто подкрепляет представления Вегснера о материковом дрейфе. Однако дальнейшие размышления на эту тему спекулятивны, и мы их лучше оставим. Важно, однако, подчеркнуть, что та же проблема: имеется ли во внутренней гнейсо-гранитовой зоне древнее междугорье или же центральный батолит, — возникает и в отношении других орогенов.

Неожиданностью в разрешении этой проблемы, о которой мы еще будем говорить в дальнейшем, является то, что здесь, может быть, имеет место и то и другое, т. е. что мы имеем дело с анатектическими массами.

Отметим также, что каледониды Норвегии дают в области Бергена большие внутренние впадины с весьма мощным девоном в фации древнего красного песчаника.

Возможно, что каледониды Норвегии представляют неполно развитую боковую ветвь каледонского орогена, в которой недостают или плохо развиты внешние зоны на юго-востоке и отсутствуют впадины.

Также обстоит дело и с фрагментами каледонских гор в Средней Европе. Такие фрагменты нам известны в Брабантском массиве и в западных Судетах. В первой из этих обла­стей имеется сильно складчатый, простирающийся с востока на запад кембросилур в неметаморфической фации, а во второй можно распознать центральный массив с новокаледонскими гранито-гнейсами, сопровождающийся на севере и на юге бассейнами с кембросилуром и с мощными начальными магмати-тами, т. е. вулканическими породами и туфами основного ха­рактера. Складкообразование и метаморфизм относятся преимущественно к новокаледонскому времени, но известкую роль играют также и более древние сардинские или салаирские движения.

Связь среднеевропейских каледонид как между собой, так и с каледонидами северо-западной Европы еще не выяснена. В промежуточных местах каледониды залегают под Северным морем или под мощным покровом молодых горных пород Северо-Германской низменности. Но в Тюрингии и в Чехии каледонская складчатость отсутствует. Всякие спекулятивные рассуждения в отношении этих областей являются в настоящее время бесцельными, тем более что и здесь, по-видимому, имеются небольшие боковые ответвления каледонской геосинклинали.