Глубинные и крупные коровые разломы

1. Признаки глубинности разлома

2. Внутрикоровые крупные разломы

3. Крупные сдвиги

4. Типы покровов

5. Полезные ископаемые

Земная кора, а местами и литосфера на полную мощность характеризуются хрупкостью, так как геологические тела и структурные ансамбли сложены относительно холодными веществами. В масштабах геологического времени они разрушаются с перемещением разорванных блоков, образуя дизъюнктивы. В зависимости от роли дизъюнктива в структуре геоблока, участка земной коры следует различать разрывные нарушения, протяженность которых не превышает первые километры, а амплитуда смещения блоков – сотен метров, и разломы – крупные дизъюнктивы протяженностью до нескольких тысяч километров и амплитудой до 10-24 км.

В строении любого дизъюнктива различают разорванные блоки, или крылья, и сместитель – поверхность или зона механического разрушения и смятия рассекаемых сместителем геологических тел. В разрывных нарушениях ширина зоны сместителя может изменяться от миллиметров (сжатое «зеркало» скольжения) до десятков метров (тектонические брекчии, динамосланцы, милониты и др.). В разломах ширина зон разрушения горных пород может достигать 20 км.

По кинематическим особенностям разрывные нарушения и разломы аналогичны (простые сбросы, взбросы, сдвиги и комбинированные дизъюнктивы, такие как сбросо-сдвиги, взбросо-сдвиги и т.д.). Важной характеристикой дизъюнктива является амплитуда. Она достаточно строго определяется для разрывных нарушений и становится неопределенной для разломов, особенно когда геологические данные вступают в противоречия с геофизическими. Например, в крыльях развиты мало различающиеся по составу, степени метаморфизма и геологическому возрасту горные породы, а гравитационный и сейсмический методы свидетельствуют о различиях глубинного строения крыльев и «отскоках» сейсмических границ Конрада и Мохо на многие километры.

Почти столетие тому назад геологи стали обращать внимание на существование разломов большой протяженности и длительного развития. Можно назвать линию Карпинского на юге Европейской части России. В 30-х годах ХХ в. был выделен разлом, отделяющий каледониды Северного от герцинид Срединного Тянь-Шаня, названный линией Николаева. Термин глубинный разлом был введен А.В. Пейве в 1945 г. Учение о глубинных разломах нашло поддержку у металлогенистов, объясняя некоторые закономерности размещения эндогенных месторождений. Но оно подверглось ревизии с позиций плитотектоники, ввиду отсутствия доказательств мантийной глубины заложения разлома.

Глубинный разлом должен обладать рядом особенностей, а именно большой (более 1000 км) протяженностью, глубиной заложения в мантии, длительностью развития не менее цикла Бертрана, разделением геоблоков с разным строением и историей геологического развития. Сместитель разлома должен выделяться в геофизических полях гравитационной ступенью и знакопеременными магнитными аномалиями.

По мнению В.Е. Хаина, не являются глубинными разломами краевые швы. Их расположение между платформой и внешней зоной складчатых сооружений, подстилаемой консолидированной корой, говорит о внутрикоровой природе разлома. Одним из типичных примеров глубинного разлома ранее считался Главный Уральский (Уралтаусский) разлом, разделявший внешнюю (миогеосинклинальную) и внутреннюю зоны геосинклинали и сопровождаемый на всем протяжении массивами ультраосновных и основных интрузивных пород, как правило, более древних, чем разлом. Но этот разлом на глубине выполаживается, его корни отстоят на большом расстоянии от линии выхода на поверхность. Кроме того, в тылу разлома, по другую сторону Тагильского и Магнитогорского «синклинориев» (синформ) выступают породы докембрийского кристаллического фундамента.

Понятию глубинного разлома, по В.Е. Хаину, вполне соответствуют лишь сутуры – швы столкновения литосферных плит. Их наиболее важным признаком является распространение офиолитов в виде тектонического меланжа, обычно испытавшего метаморфизм высокого давления (глаукофановые сланцы). Швы эти разделяют геоблоки, отличающиеся по структуре и истории развития. Заключительные движения в зонах сутур носят сдвиговый характер. Иногда из них выжаты офиолитовые пластины, наползающие в виде шарьяжей на смежные блоки. По данным В.Е. Хаина, наиболее древние сутуры имеют позднеархейский – раннепротерозойский возраст (Криворожский, Ботническо-Ладожский разломы). Более молодые сутуры – линия Николаева, Периадриатический разлом Альп и т.п. Древние, в том числе погребенные под отложениями чехла сутуры образуют ослабленные зоны в литосфере континентов, где фиксируются локальные дислокации. Погребенные сутуры выделяют по геофизическим данным (ГСЗ, магнитометрия).

Глубинные сбросы, по данным ГСЗ, вызывают смещение границы Мохо на величину до 20 км по вертикали. Однако вблизи дневной поверхности большинство этих разломов не имеет набора необходимых признаков глубинности, прежде всего значительных различий в геологическом строении крыльев.

Внутрикоровые разломы большой протяженности, значительных амплитуд и достаточно длительного развития представлены сбросами, сдвигами, надвигами и покровами. В литературе многократно описаны герцинские сдвиги Грейт Гленн в Шотландии и Таласо-Ферганский в Тянь-Шане с определенными по геологическим данным амплитудами порядка 150 км. Современным, функционирующим с неогена сдвигом является Сан-Андреас в Калифорнии. Амплитуда сдвижения с момента зарождения может составлять 500 км. Сдвиг выражен очагами землетрясений и геоморфологическими признаками – линейностью форм рельефа в зоне сместителя, разрывами, развитием диагональных и поперечных гряд и долин.

Особой категорией линейных структур глубинного заложения являются зоны смятия (ЗС), установленные по границам Рудного и Горного Алтая (Иртышская ЗС) в Енисейском кряже и других складчатых областях. Это очень широкие зоны развития динамосланцев, тектонического разлинзования и смятия горных пород, не обнаруживающие значительных смещений в пересекаемых блоках. Вероятно, зоны смятия формировались в результате длительных малоамплитудных подвижек с чередованием обстановок сжатия и растяжения крыльев в сейсмически активных зонах того или иного тектонического цикла.

Крупнейшие тектонические покровы хорошо изучены в Альпах и других горно-складчатых сооружениях. В покровах различают перемещенные породы, получившие название аллохтон, и несмещенные подстилающие породы – автохтон. Аллохтон от автохтона отделен поверхностью смещения, заполненной перемятым материалом – меланжем. Складчатые комплексы аллохтона испытали усложнения с образованием опрокинутых, лежачих и ныряющих складок, а также системы надвигов. Зону, откуда произошло движение покрова, называют его корнями. Глубина захвата покровом земной коры различна. Часть из них захватили неметаморфизованные вулканогенно-осадочные породы. По Ж. Обуэну, это покровы чехла (гельветские в Альпах). Покровы, в которых участвуют породы гранитно-метаморфического слоя, он именует покровами основания (пеннинские). В особый тип выделены офиолитовые покровы, наиболее известным представителем которых является Семаильский покров Омана. Аллохтон покрова, толщиной до 12 км, надвинут со стороны Индийского океана в результате обдукции – перемещения толстой пластины океанской коры вверх на сушу. Покровы скалывания представляют собой распространенную группу, характеризуются захватом больших площадей и наиболее значительными амплитудами смещения, достигающими 200 км. Механизм формирования таких покровов обусловлен глубинным поддвигом гранитно-метаморфического слоя под относительно рыхлый и пластичный чехол осадочных пород. Эти покровы изучены в Карпатах. Аналогичные структуры есть в скалистых горах Канады и Аппалачах.

В структуре платформенных областей, на примере Восточно-Европейской платформы, Н.С. Шатским выделены диагональная и ортогональная системы разломов с существенно варьирующей плотностью. В горно-складчатых областях преобладают продольные разломы с подчиненным развитием диагональных. По особенностям строения Н.С. Зайцев выделил 4 типа: 1) сложнопостроенные с гипербазитовыми поясами; 2) разделяющие геоблоки с разными структурными этажами; 3) разделяющие структурно-формационные зоны в пределах одного этажа; 4) зоны смятия с повышенной проницаемостью в период формирования, рассланцеванием и метаморфизмом.

Глубинные и региональные разломы различимы на космоснимках, по которым для определенных регионов России составлены космотектонические карты.

Многие специалисты по геологии месторождений полезных ископаемых писали о важной роли разломов как рудоконтролирующих структур. Доказана такая роль для Норильско-Хараулахского разлома, обусловившего подъём из мантии сульфидного медно-никелевого расплава. В Южной Африке глубинный раздвиг послужил становлению Великой дайки Зимбабве, в которой локализованы залежи железных и медно-никелевых руд и платиноидной минерализации. С офиолитовыми покровами связано образование месторождений хрома, титана, серпентин-асбеста. С надвиговым поясом активной континентальной окраины связаны месторождения тонкодисперсного золота с мышьяком, сурьмой и ртутью рудного района Карлин в США. В Приморье России работами Ю.А. Билибина, Е.А. Радкевич и многих других геологов показана приуроченность рудных месторождений северной части Тихоокеанского пояса к разломам, отчетливо выраженная на мелкомасштабной схеме взаимосвязи разломной тектоники и оруденения.

Крупные разломы часто не являются непосредственными вместилищами рудных залежей, но создают предпосылки подъема рудных флюидов в обстановке растяжения с локализацией ценной минерализации в ловушках, под экранами, в ядрах и крыльях складок и в зонах трещиноватости. Большое значение металлогенисты отводят узлам пересечения разломов, нередко окаймленными кольцевыми структурами с проявлениями рудной минерализации.