Тектонические карты

1. Основные понятия

2. История тектонического картографирования

3. Виды и масштабы общих тектонических карт

4. Специальные тектонические карты

Тектоническая карта – изображение строения, структурно-вещественных комплексов и этапов формирования структур земной коры.

По содержанию это специальная геологическая карта. При схематизации изображаемых элементов получают тектонические схемы, приводимые в геологических отчетах и графических приложениях. По мнению Б.П. Бархатова, на тектонических картах необходимо отразить районирование, показать структурные формы и геокомплексы, историю развития земной коры, геологические формации, представления о генезисе (режимах) структурных форм и геокомплексов.

Районирование, по Б.М. Чикову, это совокупность методов деления геологического пространства с соблюдением принципов полноты (без остатка), характерности свойств, непересечения границ подразделений.

Основой типизации районов являются структурно-формационные парагенезы. Как правило, они соответствуют структурным этажам с контурами и знаками геологических формаций и подэтажам (ярусам).

В свою очередь, тектонические карты подразделяют на общие, отражающие возможно полную информацию по изображаемой площади, и специальные, отражающие только интересующие тектонистов особенности строения и развития земной коры.

Опыт составления структурных схем и тектонических карт накапливается на протяжении более ста лет. Первоначально составляли схемы структурных линий (простираний складчатости), имея в виду предположение

Э. Де Бомона о том, что разные ориентировки складок отражают разновозрастные этапы деформаций земной коры. Такие схемы составили Э. Зюсс,

Дж. Умбгров, А.П. Карпинский, В.А. Обручев. В первой четверти ХХ в. на схемах стали выделять площади, формирование складчатой структуры которых завершилось в один из выделенных М. Бертраном в 1887 г. тектонических циклов. Первая схема такого рода была составлена Э. Огом в 1907 г., затем Г. Штилле (1924 г.) для Европы и немного позднее Л. Кобером. Для территории СССР в 1933 г. практически одновременно были опубликованы три схемы тектонического районирования: М.М. Тетяева по принципу возраста складчатости, Д.В. Наливкина – по возрасту геосинклинального развития и А.Д. Архангельского совместно с Н.С. Шатским – по возрасту перехода от геосинклинального развития к платформенному. Последняя была признана научной общественностью наиболее удачной и в дальнейшем использовалась как основа районирования на протяжении 35 лет.

В послевоенный период началось составление обзорных (общих) тектонических карт крупных стран и континентов – «Тектонической карты СССР» под редакцией Н.С. Шатского (1956 г.). С учетом накопленного опыта были составлены «Международная тектоническая карта Европы» (1964 г.) под редакцией А.А. Богданова, «Тектоническая карта Евразии» (1966 г.) под редакцией А.Л. Яншина. В те же годы коллективами тектонистов были составлены тектонические карты регионов СССР (Кавказа, Урала, Белоруссии, Казахстана, Якутии и др.). Кроме того, была узаконена практика составления тектонических схем для государственных геологических карт масштабов 1: 1000 000 и 1: 200 000, листы которых были изданы в издательстве «Недра».

Тектонические карты и схемы составляют в среднем (1: 200 000 – 1: 100 000) и мелком (1: 1000 000 и мельче) масштабах в полистном (для листов стандартной разграфки), региональном (Урал, Алтае-Саянская область и т.д.) и административном (Россия, США, Канада и т.п.) исполнениях. Любая общая тектоническая карта является научно-исследовательской работой, отражающей представления авторского коллектива (прежде всего, научного руководителя). Единых научных принципов составления этих карт и инструктивных материалов не существует.

Тектоническая карта СССР и сопредельных стран в масштабе 1: 5 000

000 была составлена под редакцией Н.С. Шатского к ХХ сессии Международного геологического конгресса в 1956 г. Карта на момент составления была новаторской, так как не существовали ни общепринятые условные обозначения для такого рода построений, ни классификации тектонических форм. Эта карта на четверть века заложила фундамент отечественной тектонической картографии.

В основу районирования рассматриваемой карты был положен принцип возраста завершающей складчатости, определяемого «рубежом между периодом геосинклинального развития и периодом платформенного развития исследуемой тектонической зоны». На основе этого принципа были выделены крупные провинции. Внутри последних районирование было проведено по структурным и формационным критериям, позволившим откартировать тектонические элементы платформ и складчатых областей, их структурные этажи и ярусы, интрузивные массивы складчатых систем, глубину залегания фундаментов древних и молодых платформ. Следовательно, кроме возраста складчатости, была учтена неоднородность состава стратисферы с точностью до формаций, в ряде случаев формационных комплексов, а также интрузивных формаций (габбро-ультраосновной, габбро-диоритовой, гранитных батолитов, сиенитовой и фонолитовой). Вертикальная неоднородность верхней части земной коры была отображена структурными этажами и ярусами, причем определение и выделение последних было проведено впервые.

Главными подразделениями данной карты являются: докембрийские платформы (Восточно-Европейская и Сибирская), области палеозойских складчатостей каледонской (Норвегия и юг Сибири) и герцинской (Алтай, Центральный Казахстан, Тянь-Шань, Урал, Таймыр и др.), эпигерцинские плиты Западно-Сибирская, Туранская и Скифская, области мезозойской складчатости востока СССР и Монголии, альпийские складчатые сооружения юго-запада СССР (Карпаты, Крым, Кавказ, Копет-Даг, юг Памира). В пределах складчатых сооружений обособлены антиклинории и синклинории, срединные массивы и внутренние впадины, а в пограничных зонах платформ и геосинклиналей выделены краевые швы и краевые прогибы.

В легенде карты были 90 площадных (ареальных) и 20 линейных знаков. Легенда и система подписей позволяют считывать с карты второстепенные элементы платформ (поднятия, впадины, седловины, флексуры, купола, и др.) и складчатых сооружений (тектонические зоны, прогибы, поднятия и т.п.).

Тектоническая карта СССР, составленная во ВСЕГЕИ под руководством Т.Н. Спижарского, издана в 1966 г., ее макет демонстрировался на XXII сессии МГК. Эта карта кардинально отличается от вышеописанной. При районировании выделены «однотипные по особенностям строения и развития основные структуры земной коры», то есть структурно-исторические элементы. Наиболее крупные из них намечены по строению земной коры – это области с корой континентального, геосинклинального и океанического типов. В их пределах выделены области по типам современного тектонического режима – геосинклинального, завершенного геосинклинального, кратогенного и недифференцированного. Среди регионов геосинклинального режима выделены Альпийская и Тихоокеанская системы. Регионы завершенной складчатости обособлены в области преимущественного поднятия (орогенные) и погружения (койлогенные). В основу подразделения складчатых областей Т.Н. Спижарский положил «тип предшествующего геосинклинального развития», при этом важным показателем явился тип магматизма – фемический, салическо-фемический, фемическо-салический, салический. Платформы выделены в контурах осадочных чехлов, отражены глубины залегания фундамена. Районы недифференцированной земной коры занимают океаны – Северный Ледовитый и запад Тихого.

На рассматриваемой карте показаны локальные структуры – краевые и предгорные прогибы, глубоководные впадины, зоны перехода континентальной коры в океаническую.

История тектонического развития структур отражена путем выделения комплексов, ярусов и подъярусов. Впервые большинству возрастных подразделений дана динамическая характеристика с указанием типа режима формирования.

Анализ карты показал новизну подхода к районированию и тектоническому картографированию, отображению морфологии и истории развития структур земной коры.

Принципиально иной является Геодинамическая карта СССР и прилегающих акваторий масштаба 1: 2 500 000, изданная в 1988 г. Редакторами карты были Л.П. Зоненшайн, Н.В. Межеловский и Л.М. Натапов. Карта рассматривает геологическое строение и развитие земной коры с позиций тектоники литосферных плит. На ней показаны геокомплексы и структуры границ плит – границы раздвижения (дивергентные), включающие океанические рифтовые зоны срединно-океанических хребтов, где формируется новая кора. Фрагменты этой коры в складчатых областях составляют офиолитовую ассоциацию. Кроме того, показаны зоны с редуцированным гранитно-метаморфическим слоем. Континентальные рифты отражают процесс раскола и наступившего раздвижения литосферных плит.

Границы сближения плит (конвергентные) подразделены на субдукционные в островодужных системах и коллизионные в горных сооружениях типа Гималаев. Важнейшим геологическим признаком коллизии плит является палингенный гранитный магматизм и гранитно-гнейсовые купола.

Границы скольжения (трансформные) представлены соответствующими разломами океанского дна и крупными сдвигами, отражающими палеозоны скольжения.

Геологические комплексы и структуры внутренних частей плит включает выходы дорифейского фундамента со структурами зеленокаменных поясов и архейско-раннепротерозойских коллизионных зон. Осадочные чехлы показаны разным цветом для древних и молодых кратонов с изолиниями глубин залегания фундамента. Для чехлов показаны палеомагнитные данные простирания и индексы возраста.

Пассивные континентальные окраины включают шельфы, континентальный склон и его подножье. Для них характерны длительность развития и большие мощности отложений.

Внутри плит отображены проявления внутриплитного рифтогенеза и магматизма, выделены геологические формации и разломы, локальные тектонические структуры (вулканокупольные, астроблемы, рифовые постройки и др.).

Геодинамическая карта важна для обучения студентов положениям плитотектоники.

Складчатые комплексы на общих тектонических картах показывают чаще всего по возрасту завершающей складчатости. Этот возраст устанавливают по появлению грубой континентальной молассы и внедрению гранитных батолитов, возраст которых определяют методами абсолютной геохронологии. Соответственно, на карте показывают салаирские, каледонские, герцинские сооружения (структурные этажи). Под структурным этажом понимают складчатые ансамбли и разрывные нарушения, характеризующиеся стилем складчатости (морфологией и ориентировкой складок) и тектонической эпохой (эрой) их формирования, что определяют по крупным перерывам и несогласиям. Генезис дислокаций и особенности формационного состава учитывают путем выделения структурно-формационных зон (мио-эвгеосинклинальная, срединного массива, рифта, краевого прогиба). Интрузивные массивы и комплексы чаще показывают по составу, иногда – относят к возрастным градациям (образованиям структурного этажа и яруса).

При картографировании осадочных чехлов, прежде всего, выделяют древние и молодые (с приставкой эпи-) платформы. Мощности чехлов изображают с помощью изопахит, проведенных с сечением от 100-200 до 500-1000 м в зависимости от масштаба карт. На них показаны геологические формации осадочного чехла, вскрытые эрозионным срезом. При наличии данных глубинного сейсмического зондирования, бурения глубоких нефтеразведочных скважин, гравиметрической и магнитометрической карт выделяют блоки фундамента с разным возрастом консолидированной коры, насыщенностью интрузиями и плотностными характеристиками. В фундаменте трассируют ранние авлакогены. В формациях чехла отображают наложенные образования эпох тектономагматической активизации (траппы, центральные интрузии и трубки взрыва).

На общих тектонических картах отображают разломы (глубинные, внутрикоровые, граничные и т.д.) с подразделением на кинематические типы (сбросы, надвиги, сдвиги, комбинированные сбросо-сдвиговые и др.), а также зоны смятия.

В пределах кристаллических щитов показывают разновозрастные комплексы: серогнейсовый, зеленокаменный, гранулито-гнейсовый, протогеосинклинальный и иногда протоплатформенный, протоавлакогенный. Крапом показаны зоны наложенной переработки метаморфитов (диафторигенной и другой).

Специальные карты многообразны по содержанию и методам составления. Есть палеотектонические, фундамента (со снятыми чехлами), докембрия (вариант палеотектонического анализа), разломов, космотектоническая, неотектоническая, современных движений. Совместно с общей тектонической картой территории они дополняют и углубляют представления о строении земной коры и развитии тектонических районов. Это имеет значение при анализе металлогении. Например, при поисках алмазов в платформенных чехлах действует правило Клиффорда: алмазоносны (в количестве 1-2 %) только трубки, внедрившиеся в пределах архейских блоков фундамента. Наиболее перспективны на золото породы зеленокаменных поясов и т.п.