5 лет назад
Нету коментариев

Новопалеозойские или варисцийские горы Средней Европы сохранились лишь в виде отдельных фрагментов, которые залегают между мезозойскими плитами в виде глыб второго порядка. Тем не менее, связи здесь в настоящее время в общих чертах выяснены, хотя в отношении частностей еще имеется много неразрешенных вопросов. По предложению Эдуарда Зюсса, варисцийские горы обычно делят на две дуги — восточную, варисцийскую, дугу (в узком смысле) и западную — армориканскую. К первой относятся: Чешский массив, Судеты, Саксонские и Тюрингские горы, Гарц, Рейнские Сланцевые горы с Арденнами, Шварцвальд и Вогезы и восточная часть Центрального Французского плато. К армориканской дуге от­носятся западная часть Центрального Французского плато, Бретань, Нормандия, Корнуол и Южная Ирландия. По моему мнению, Иберийская Мезета, это древнее ядро гор Испании, составляет западное продолжение армориканской ветви, которое впоследствии несколько сильнее загнулось на юг. Вне этой области двух главных дуг залегает варисцийский фрагмент Польского среднегорья (Лыса-Гура), который вместе с восточными Судетами, простерающимися с севера на юг, по-видимому, образует особую неполно развитую дугу.

Более важным, чем такое несколько поверхностное подразделение на дуги, является зональное подразделение варисцийских гор вкрест к их простиранию, т. е. с севера на юг, на­меченное сперва Коссматом, а затем разработанное мной (рис. 31). Заметим, однако, что это подразделение можно провести только до края альпийских гор (Альп, Карпат и Пиренеев). Без сомнения, среди этих горных цепей также еще имеются варисцийские фрагменты, но связи между ними пока остаются невыясненными н южная окраина варисцийских складок нам неизвестна. Наблюдаются четыре зоны, которые лучше всего можно проследить в области между Рейном и Эльбой. Это — форланд с налегающим па него краевым бассейном, Рено-Герцинская зона, Саксо-Тюрингская зона, Молданубская зона.

Обзорная карта варисской структуры в Западной Европе, по Бубнову, 1935

Обзорная карта варисской структуры в Западной Европе, по Бубнову, 1935

Форланд состоит здесь из новокаледонских складок, выступающих на поверхность в Брабантоком массиве, но к востоку по простиранию погружающихся под более молодые осадочные образования. Южная окраина этой каледонской зоны, принадлежащая материку олдрэда, глубоко опустилась в верхнем карбоне, когда здесь отложилась мощная паралическая серия намюра-вестфаля; ее мощность достигает 6000 м. Сильное погружение с циклически повторявшимся образованием торфа повело к возникновению в этой области одного из величайших на земном шаре скоплений каустобиолитов. Общее количество залегающего в этой зоне каменного угля, начиная от Бристольского залива до Рурской области, достигает около 500 млрд. т, причем оно концентрируется в узкой кайме варисцийского орогена.

В фациальном отношении — это молассовый бассейн; наиболее сильное погружение приходится на его южную окраину, где преобладают наиболее грубообломочные отложения, такие, как конгломераты и грубозернистые песчаники (рис. 32).

Поперечный профиль Арденн, по Фурмарье

Поперечный профиль Арденн, по Фурмарье

В северном направлении осадки становятся более мелкозернистыми и состоят из повторяющегося бесконечное число раз чередования песчаников, сланцеватых глин и угля, представляя типичные циклические отложения молассовых бассейнов (рис. 33). Хотя это и не доказано, но надо полагать, что ось бассейна со временем передвигается в направлении на север (‘как это происходит во всех аналогичных областях); поэтому в том же направлении на каледонское основание ложатся все более молодые осадочные образования верхнего карбона. Северная окраина бассейна расположена под Северным морем; можно предполагать, что далее на западе она находит свое продолжение в зоне верхнего карбона Шотландии. Характерным является то, что здесь, по внешней окраине впадины, появляются пресноводные известняки верхнего карбона. То же явление встречается в молодых альпийских геосинклиналях. Отложения заканчиваются вестфальским ярусом, а стефанский ярус и пермь отсутствуют.

Профиль Рурско-Вестфальского каменноугольного бассейна, по Кукуку, 1938

Профиль Рурско-Вестфальского каменноугольного бассейна, по Кукуку, 1938

Тектонически окраинная впадина подвергалась в западном, брабантском секторе сильным надвигам, где вдоль края древнего массива над верхним карбоном образовались даже нагромождения покровов более древних палеозойских толщ. Напротив, восточнее Рейна, где форланд опускается, складчатость в этой зоне сравнительно простая; по направлению на север она постепенно ослабевает, и затем палеозой скрывается под молодым покровом горизонтально залегающих слоев верхнего этажа.

Рено-Герцинская зона характерно развита в Рейнских Сланцевых горах и в Гарце. Она представляет подлинную геосинклиналь девонского времени, образовавшуюся по южному краю каледонских гор или — «древнего красного материка», и затем, в особенности в нижнем девоне, накопившую почти невероятно мощные осадочные отложения (рис. 34). Максимальная мощность нижнего девона достигает 10000, среднего и верхнего девона 6000, а нижнего карбона 1000 м. Осадки и фации напоминают древний палеозой Уэльса.

Мощности и фациальные зоны кобленцкого яруса в Бельгии и прилегающей части Германии

Мощности и фациальные зоны кобленцкого яруса в Бельгии и прилегающей части Германии

В начале нижнего девона в центральной борозде бассейна отлагаются сланцеватые граувакки и песчаные сланцы, т. е. осадочные породы, не обнаруживающие резкого разделения песчаных и глинистых составляющих. Здесь происходит беспрерывное отложение неотсортированных осадков на быстро погружающейся поверхности; при этом фация остается мелководной. На севере в противоположность этому, преобладают кластические осадки красного цвета (материал приносится с северного «красного материка»). На юге имеется более ясно выраженная сортировка материала на светлые кварцитовидные песчаники (так называемый таунус-кварцит), и на темные битуминозные сланцы (сланцы гунсрюка). В конце зигенского века центральная, наиболее глубокая часть бассейна поднимается в виде Зигерландского порога и образует с этого момента мелководье или даже остров, разделяющий геосинклиналь на два рукава. Характер осадков первоначально остается песчано-глинистым, однако с более заметным содержанием карбонатов. Но затем начинается сильный вулканизм с излияниями и накоплением туфов кератофиров. Далее следует громадная фациальная дифференциация: как в калейдоскопе сменяются осадки глубоко-неритовой фации, рифовые известняки, развивающиеся вдоль береговой каймы и островов, красные батиальные известняки с головоногими и сланцы с пиритизированными аммонитами. Они содержат мощные пласты диабазов и диабазовых туфов. Все это — опять-таки инициальный вулканизм с типичной основной группой зеленых лав, начинавшийся здесь, как и в каледонских горах, в более поздней стадии геосинклинального развития и продолжавшийся до нижнего карбона. Нижний карбон всюду выражен в фации кульма, т. е. в фации орогенных осадков (рис. 35).

Фациальные зоны нижнего (а) и верхнего (б) карбона в Средней Европе

Фациальные зоны нижнего (а) и верхнего (б) карбона в Средней Европе

Таким образом, дифференцированные движения земной поверхности, проявляющиеся уже в верхнем девоне, возрастают здесь до огромных размеров. Известняковую фацию можно распознать только вдоль консолидировавшейся северной каймы (Брабаитского массива). Обычно же преобладает пестрая и довольно беспорядочная смесь конгломератов, граувакк, черных сланцеватых глин и кремнистых сланцев, т. е. осадков, накапливавшихся в весьма различных и почти несовместимых условиях отложения, противоречащих закону корреляции фаций. В эту эпоху, а возможно, уже и раньше, на южной окраине бассейна возникает стабильный среднегерманский порог, который замыкает Рено-Герцинский бассейн на юго-востоке.

Тектоника Рено-Герцинской зоны характеризуется интенсивной складчатостью, а часто и весьма сильным кливажем (рис. 36). От господствовавшего некоторое время представления о тектонических покровах в этой зоне в настоящее время частично приходится отказаться.

Обзорная тектоническая карта Рейнских сланцевых гор и Ардени, по Бубнову, 1935

Обзорная тектоническая карта Рейнских сланцевых гор и Ардени, по Бубнову, 1935

В частности, не подтвердилось представление о покровах в Гарце, развитое Коссаматом. Зато часто встречается скалывание в девонско-каменноугольных сланцевых сериях и развитие чешуйчатой структуры (рис. 37). Движение направлено, таким образом, на северо-запад, и только на южной окраине имеются обратные направления. Метаморфизм слабый. В Гарце, например, изредка на поверхность выступают синорогенные диапировые граниты, с которыми связаны сильный контактовый метаморфизм, пневматолитический и гидротермальный привнос металлических руд.

Два профиля мульды Лан, по Альберту и Кегелю

Два профиля мульды Лан, по Альберту и Кегелю

Важнейшие фазы деформации — бретонская (после верхнего девона) на юге зоны и судетская (после нижнего карбона) на севере. На юге Рейнских Сланцевых гор и на юго-востоке Гарца на поверхность выступают интенсивно складчатые и сильно метаморфизованные горные породы, относящиеся к мезометаморфической зоне. Они образуют синклинали между массивами габбро-диоритового и грано-диоритового состава с одним и тем же северо-восточным простиранием, или же оболочку куполов переклинального строения, в ядре которых залегают катаметаморфические, большей частью сильно рассланцованные гранито-гнейсы. Таким образом, среди глубинных горных пород можно различать три группы: незначительные по размерам, большей частью согласно внедрившиеся габбро-диоритовые плутоны; затем также согласно внедрившиеся гнейсо-граниты с ясно выраженной параллельной текстурой: и, наконец, молодые зернистые граниты без ориентированной текстуры, которые часто внедряются несогласно (рис. 38, 39). Молодые граниты относятся частью к верхнему карбону, частью же к пермскому периоду.

Обзорная карта Оденвальда, по Клемму, Бубнову и др.

Обзорная карта Оденвальда, по Клемму, Бубнову и др.

Возраст более древних гранитов и покрывающих их кристаллических сланцев еще далеко не выяснен; также не выяснено и время метаморфизма. Вполне возможно, что здесь имеются докембрийские, каледонские и древневарисцийские элементы, а отчасти также гранитизиро-ванные осадочные породы и палингенные магмы. Следует отметить, что эта область в нижнем карбоне лежала высоко, так как на метаморфических горных породах непосредственно залегают содержащий уголь стефанский ярус и пестрые континентальные осадочные породы нижней перми. Этот среднегерманский порог я отмечал уже раньше; наличие его можно доказать также и по тому признаку, что к северо-западу и к юго-востоку от него конгломераты обозначают береговую кайму нижнекаменноугольного моря.

Карта западных Рудных гор, по Коссмату

Карта западных Рудных гор, по Коссмату

Юго-восточнее метаморфической подзоны располагается область, отличающаяся как по составу, так и по структуре слагающих ее пород. Здесь метаморфизм опять слаб и ограничивается контактным изменением под влиянием молодых гранитов. Следовательно, здесь располагается более высокий этаж горного сооружения. Сильно складчатые сланцевые серия напоминают Рено-Герцинскую зону, но имеют другой состав. На неметаморфическом верхнем альгонке (рифейской серии) залегает с пробелами кембрий, а на нем мощный ордовик (до 2000 м), представленный кварцитами и сланцами, и, наконец, маломощные граптолитовые сланцы готландия. Нижний девон или полностью отсутствует, или же выражен карбонатными слоями небольшой мощности. Средний и верхний девон тоже не обладает большой мощностью и содержит в известково-сланцевой свите основные вулканические породы начальной фазы. Нижний карбон слагается мощным кульмом. Девон не имеет, таким образом, типичного, геосинклинального характера, и главная фаза погружения — додевонская. Складкообразование относится к судетской фазе (рис. 40, 41).

Разрез через Пихтовые горы и Тюрингенский лес, по Г. Шольцу

Разрез через Пихтовые горы и Тюрингенский лес, по Г. Шольцу

Напряженность его такая же, как и в Рейнских Сланцевых горах, причем особенно характерным здесь тоже является интенсивный кливаж. Движение попеременно направлено на северо-запад и на юго-восток. Изредка встречаются молодые диапировые граниты. Вследствие сильного погружения шар­ниров складок к юго-западу, на северо-востоке, а именно в области Эльбы в Саксонии, в ядре больших антиклиналей выступает на поверхность катаметаморфический фундамент в виде известного гранулитового купола. Не приходится сомневаться, что здесь на большой глубине имел место динамометаморфизм, возможно, в связи с расплавлением. Но и по настоящее время остается неразрешенным вопрос, когда произошли эти процессы: в течение варисцийского или же более древнего цикла.

Обзорная тектоническая схема варисской дуги в Саксонии и Тюрингии, по Пицшу, 1920

Обзорная тектоническая схема варисской дуги в Саксонии и Тюрингии, по Пицшу, 1920

Юго-восточнее неметаморфической зоны снова находится область, в которой главную часть торных пород на поверхности составляют метаморфические породы мезо- и катазоны наряду с более крупными гранитными плутонами. Мы имеем в виду главным образом купола Пихтовых (Фихтельгебирге) и Рудных гор. В первых ядро образуется прорывающим диапировым гранитом каменноугольного возраста, a в Рудных горах оно образуется метаморфическими серыми и красными гнейсами мигматического характера, причем ядро обрамляется оболочкой, вероятно, альгонкских слюдяных сланцев и филлитов. Возраст процессов метаморфизма и здесь не установлен. Можно предполагать, что он относится к доварисцийскому или варисцийскому периоду. Своеобразие саксо-тюрингской тектоники выражается в больших массах сильно метаморфизованных гнейсов и других горных пород, которые располагаются в виде одной полосы и залегают на неметаморфическом палеозое. Самая большая из этих глыб — Мюнхбергский гнейсовый массив — имеет в длину 33, а в ширину 17 км. Меньшие глыбы Вильден-фельс и Франкенберг образуют продолжение простирания ее на северо-восток. Бросается в глаза то обстоятельство, что эти глыбы принадлежат к синклинальной зоне варисцийских гор. Их долго рассматривали как остаток большого тектонического покрова, надвинутого далеко с юга; однако в настоящее время все геологи склонны принимать их за результат автохтонного клинообразного выжимания из глубины.

В Саксо-Тюрингской зоне имеется несколько вытянутых по простиранию зон погружения с мощным континентальным верхним палеозоем (верхним карбоном и пермью). Точно так же, как и упоминавшаяся выше впадина на северо-западной окраине зоны в Тюрингии, они связаны с древними зонами нарушений или с ослабленными зонами, в которых произошло сильное погружение с отложением типичной внутренней молассы. Также и упоминавшиеся уже выше субсеквентные магматиты (мелафиры, порфириты, порфиры и их туфы) снова получают здесь типичное и мощное развитие. Погружение произошло здесь в стефанском веке и в нижней перми. Перед верхним красным лежнем произошла последняя значительная деформация заальской фазы, редко, однако, достигающая интенсивности нормального складкообразования.

Следующей более южной зоной является так называемая Молданубская зона, названная так по области между Влтавой (немецкое Мольдау) и Дунаем (римское Данубиус). Луч­ше всего она выражена в центральной области Южной Чехии и в Шварцвальде. Петрографически породы этой зоны довольно монотонны, так как преобладают два типа их: катаморфические гнейсы магматического, мигматического ч осадочного происхождения, и более молодые массивы гранитов, главным образом, каменноугольного возраста, несогласно внедренные в гнейсы (рис. 42).

Обзорная карта Шварцвальд, по Бубнову, 1935

Обзорная карта Шварцвальд, по Бубнову, 1935

В настоящее время едва ли можно сомневаться в том, что гнейсы представляют собой большей частью докембрийские осадочные образования, у которых метаморфизм, гранитизация и деформация относятся к доварисцийскому периоду. На это указывает ясное несогласие в простирании по отношению к варисцийским складкам, затем свойственные древним первичным горным породам петлеобразные простирания гнейсов, и, наконец, типичные для них складки с крутыми шарнирами. Все это — признаки совсем другого типа деформаций и пластичной тектоники глубин. Более молодая варисцийская тектоника, в противоположность этому, имеет здесь характер глыбовых движений и надвиганий на соседние зоны, как это особенно ясно обнаруживается в южном Шварцвальде и в Моравии. Впрочем, очевидно, что более молодое варисцийское поднятие магмы повело к частичной мигматизации и переплавлению гнейсов, так что они являются определенно поли метаморфическими. Вообще можно утверждать, что граниты каменноугольного периода сплошь палингенные и относятся к региональной границе мигматитов и диапи-ритов. Местами вполне отчетливо заметно расплавление, в отдельных областях весьма схож химический состав древних, гнейсов и молодых гранитов, и соотношения объемов обеих пород регионально изменяются на обратные. Так, например, можно установить, что в Шварцвальде гнейсы составляют главную-массу первичных горных пород; в Вогезах встречаются только, глыбы первичных гнейсов между гранитами; а еще западнее на Центральном Французском плато встречаются только граниты. Таким образом, здесь расплавление продвинулось вверх значительно дальше (рис. 43).

Тектоническое положение Молданубского междугорья, по Бубнову, 1935

Тектоническое положение Молданубского междугорья, по Бубнову, 1935

В общем, Молданубская зона представляет собой род центральной зоны варисцийских гор с сильным уменьшением палеозойского элемента структуры, так как здесь неметаморфический и почти не имеющий складок верхний девон налегает непосредственно на древнекристалличсские горные породы. Однако это распространяется не на все части этой зоны. В Северной Чехии в районе Праги имеется мульда шириной до 80 км (рис. 44), фундамент которой образует мощный альгонк, в котором различаются доспилитовый ярус из граувакк, сланцев и филлитов, затем ярус со спилитами или основными вулканическими породами и заключенными между ними слоями кремнистых сланцев, и, наконец, послеспилитовые граувакки и сланцы. Возможно, что здесь имеются иотнийская и рифейская формации в одной фации, накопление которой здесь начинается раньше, чем в Скандинавии, и оканчивается ассинтской горообразующей фазой в верхнем альгонке. На альгонке несколько несогласно залегает кембрий (с вулканическими породами) до 2000 м мощностью, ордовик — до 1500, готландий — до 625 и девон — до 540 м. Отложения верхнего девона носят явные следы обмеления, и позднейших отложений здесь нет. Этот бассейн ясно отличается от варисцийской геосинклинали Рено-Герцинской зоны отсутствием каледонского несогласия, затем известняковыми переходными слоями между силуром и девоном и отсутствием инициальных девонских магматитов. Варисцийская тектоника относительно слаба и характеризуется двухсторонними надвиганиями на края бассейна. Эпейрогенические и орогеннческие движения имеют здесь характер, отличающийся от подлинной геосинклинали и напоиинающий скорее тип брахигеосинклинали в том виде, как его понимает Пейве в некоторых областях Казахстана и Центральной Азии. Это области, стабилизовавшиеся до варисцийского времени в салаирской или ассинтской фазе, которые в дальнейшем не достигли полного развития типичного орогена. Такие элементы часто встречаются в Азии и в Европе внутри центральных зон складчатых гор. Для них характерны отличия от типичной геосинклинали в развитии фаций и наряду с этим сравнительно незначительная длина по простиранию. Пражская брахигеосинклиналь вообще не находит продолжения, например, в лежащем далее к западу секторе верхнего Рейна.

Разрез баррандова палеозоя в Чехии, по О. Кодыму

Разрез баррандова палеозоя в Чехии, по О. Кодыму

Молданубская зона продолжается и под сооружением альпийской горной системы. Но южнее, в Карнийских Альпах на востоке и Центральном Французском плато на западе, имеются фрагменты более южных зон варисцийской системы, в которых, по-видимому, также можно различать метаморфический пояс и внешнюю неметаморфическую зону. Этой проблемой я заниматься не буду; я хотел бы только указать на своеобразное восточное окончание варисцийского орогена Средней Европы.

Описанное выше нормальное строение варисцийских гор с простиранием с северо-востока на юго-запад относится только к среднему их участку между Восточной Францией и Богемским массивом. Восточнее Эльбы начинается новое, ненормальное развитие. В системе Судет простирание внутренней метаморфической зоны, соответствующей внутренним куполам Саксо-Тюрингской зоны, изменяется на экваториальное, а затем поворачивает на юго-восток, и, наконец, па юг, окружая с юга в виде узкой петли древний горный массив Совьих гор (Эйленгебирге) (рис. 45, 46, 47).

Схема строения средней Саксонии, по Коссмату

Схема строения средней Саксонии, по Коссмату

Только внешняя кайма, соответствующая неметаморфической средней части Саксо-Тюрингской зоны, огибает глыбу Совьих гор с севера. Обе ветви соединяются в Силезской равнине и, возможно, тянутся дальше к Лыса-Гуре. Наблюдающийся здесь тип развития напоминает больше всего внешние цепи Рено-Герцинской зоны. Можно сказать, что в Польском Среднегорье соединились обе зоны. Таким образом, возникает новая — восточно-варисцийская дуга, тянущаяся от Польского Среднегорья на запад, а затем сворачивающая на юг; проходя восточнее Западных Судет и Молданубской зоны, эта дуга тянется через Морзвию к Дунаю и, по-видимому, продолжается в центральных Альпах. В вогнутой части дуги находится Верхне-Силезский каменноугольный бассейн. В этом ненормально сложившемся участке не видно правильного образования складок, а имеется несколько больших зон нарушения, простирающихся с северо-запада на юго-восток, которые соответствуют горизонтальным сдвигам с амплитудой в несколько километров. Яснее всего это видно в горизонтальной флексуре долины Эльбы, где все зоны варисцийских гор отгибаются на несколько десятков километров на юго-восток.

Обзорная карта Западных Судет, по Бубнову, 1935

Обзорная карта Западных Судет, по Бубнову, 1935

Новейшие исследования показывают, что это не единственное нарушение такого рода, но что нарушения северо-запад — юго-восточного простирания все чаще повторяются при движении на северо-восток, причем они всегда сопряжены с горизонтальными смещениями по плоскостям, имеющим горизонтальные борозды скольжения. Приходится заключить, что устойчивая область на северо-востоке (на месте нынешней Северо-Германской и Польской равнин) помешала нормальному распространению складчатости и что горы расчленены многочисленными плоскостями скольжения на отдельные кулисы. Каждое обнажение таких зон нарушения демонстрирует мелкое милопитовое раздробление и разлинзование пород.

Древние (каменноугольные) горы средней Европы с их линиями простирания и древними Молданубскими гнейсовыми массивами (точки), по Клоосу, 1928

Древние (каменноугольные) горы средней Европы с их линиями простирания и древними Молданубскими гнейсовыми массивами (точки), по Клоосу, 1928

Я остановился подробнее на рассмотрении этого своеобразного восточного окончания варисцийской дуги по той причине, что в этих поперечных плоскостях скалывания с горизонтальными передвижениями можно усмотреть весьма важный принцип тектоники. Не приходится сомневаться в том, что мы имеем здесь дело с весьма глубоко продолжающимися нарушениями, которые должны быть сопряжены с горизонтальным передвижением внешней оболочки на глубинном ядре. Иначе невозможно представить себе эти нарушения геометрически. В варисцийской дуге можно различать две системы таких поверхностей скалывания, располагающихся симметрично к простиранию. Очертания дуги орогена значительно яснее выражены этими плоскостями, нежели изгибами простирания.