Файл: Косыгин, Ю. А. Основы тектоники.pdf

57'

оказаться возможным выделение внутри тела ряда резкостных гра­ ниц. и соответственно простых тел, характеризующихся значениями an a2, а3 и т. д.

Рассмотренные в двух приведенных примерах тела являются сложными геологическими телами.

Сложное геологическое тело можно определить как тело, котороеможет быть выделено в целом по некоторой определенной совокуп­ ности свойств, измеренных с некоторой точностью, и для которого может быть указана некоторая дополнительная совокупность свойств или иная точность измерения значений свойств той их совокупности,, по которой тело выделено в целом, позволяющая провести внутри него хотя бы одну резкостную границу. Следует отметить, что по са­ мому определению внутри любого сложного тела не может быть гра­ ниц, природа которых в точности совпадала бы с природой внешней границы тела.

Таким образом, понятия простого и сложного тела являются относительными, т. е. для каждого сложного тела могут быть указаны такие характеристики, по которым его можно выделить в качестве простого. Такими характеристиками в заданном списке будут те,, которые внутри тела не претерпевают разрыва. C другой стороны,, существуют простые тела, которые путем введения дополнительных свойств или характеристик могут быть представлены как сложные. Например, соляной массив, выделяемый по одному литологическому свойству, заключающемуся в том, что он сложен галогенными и суль­ фатными породами, вообще следует рассматривать как простое гео­ логическое тело. Если (в связи с иной подробностью исследования)- этому свойству придать три более частные значения: «галит», «калий­ ные соли», «сульфат», по которым определяется ряд внутренних, геологических границ и выделяются пласты калийных солей, суль­ фатов и сульфатная шляпа (кепрок), то тот же соляной массив будет рассматриваться как сложное тело. Можно указать на мощнуюкарбонатную толщу (ленские известняки Восточной Сибири или подобные им образования), которая по одному уже тому признаку, что она сложена карбонатными породами, заключенными среди терри­ генных, рассматривается как простое тело. Если при более деталь­ ном исследовании точки этого тела охарактеризовать различными более дробными значениями литологического состава (темно-серые- известняки, полосчатые доломиты и т. д.), то его можно представить, как сложное тело, состоящее из нескольких свит. Если же задаться другой совокупностью свойств и охарактеризовать точки толщи раз­ личными значениями палеонтологического свойства (например, раз­ личные списки фаун), то ее можно представить как сложное тело,, состоящее из нескольких биостратиграфических горизонтов, т. е. построенное иначе, чем в первом случае, когда мы оперируем литоло­ гическими свойствами.

Наряду с простыми и сложными телами для полноты описания пространства следует различать также составные тела. Под со­ ставным телом понимается любая связная совокупность не­

58

условный тел, которую ни по одному из свойств нельзя выделить в целом как простое тело. Примером такого тела может служить флишевый ритм (цикл, многослой), состоящий из пластов разного литологического состава.

Отнесение конкретного геологического тела к простому или слож­ ному того или иного внутреннего строения зависит от совокупности рассматриваемых свойств и точности определения их значений, что в свою очередь определяется задачами и масштабами исследования.

Размеры тела. Размеры тела определяются путем измерений, проведенных с некоторой точностью. Например, при описании любого стратиграфического разреза размеры выделяемых тел, а именно слоев, свит, толщ, пачек, серий и т. д. характеризуются их мощностями, определенными в сантиметрах, метрах или километрах; при описании массивов изверженных пород для характеристики размеров часто приводят площади их эрозионного среза, а когда это возможно, и вертикальные размеры. При описании залежей полезных ископаемых обычно определяется их объем в кубических единицах измерения, что необходимо для подсчета запасов. Для получения сравнимых результатов важно указывать, с какой точностью и каким способом определены размеры тела.

Остановимся на вопросе выделения геологических тел по порядку размеров. О значении выделения порядков еще Μ. Μ. Тетяев писал: «. . .в анализе данной структуры недостаточно простое объединение форм различных порядков, так как оно может вследствие смешения различных признаков привести к неправильной характеристике об­ щей структуры. Для этого необходимо прежде всего установить гра­ дацию форм, слагающих данную структуру, выявить специфические черты форм каждого порядка и затем уже произвести сопоставление этих различных форм с их специфическими признаками и закономер­ ностями» [159, стр. 59]. Действительно, при исследованиях различ­ ной детальности приходится иметь дело с телами самых различных размеров. Например, при выяснении закономерностей внутреннего строения земного шара или строения земной коры следует выделять тела размером IO9—IO12 км3 и выяснить их соотношения и не обяза­ тельно выделять тела размером, скажем, 100—1000 км3; такие тела в данном исследовании будут представлять собой лишь несуществен­ ные детали. При исследовании же геологического строения какоголибо сравнительно небольшого района (например, группы соляных куполов, небольшой континентальной мезозойской впадины и т. д.) лучше выделять тела размером 1—1000 км3.

Однако предполагаемые и нашедшие отражение в геологической литературе классификации тел или «структур» по порядкам размеров часто носят субъективный характер и не согласуются друг с другом. Особенно широко применяется выделение «структур» первого, вто­ рого и третьего порядков при изучении платформ, причем разными исследователями подразделение на порядки проводится по-своему. Н. С. Шатский [179] к «структурам» первого порядка относил сине­ клизы и антеклизы, ко второму — валы, плакантиклинали и купола

---------------------------------------------------------------------------------------------59

(локальные структуры), к третьему порядку — трещины. А. А. Ба­ киров [6 ] ко второму порядку относит валы, а к третьему порядку — локальные структуры.

В. А. Клубов [84] синеклизы и антеклизы относит к надпорядко­ вым, своды и впадины — к первому порядку, разнообразные валы, ступени и т. д. — ко второму порядку (внутри которого различает второй высший и второй низший порядки), локальные структуры — к третьему порядку.

Особый вариант разделения платформенных складок на порядки был предложен Л. Н. Розановым [140]: к первому порядку им отнесены обширные своды, впадины, седловины и области склонов

ко второму порядку — узкие протяженные зоны, валы и депрессии; третий порядок включает рифовые массивы, локальные прогибы и локальные поднятия.

Позднее среди платформенных структурных форм было предло­ жено выделять крупнейшие (надпорядковые) площади размером 60—100 тыс. км2, крупные (первого порядка) от 6—10 до 60—100 тыс. км2, средние (второго порядка) от 200 км2 до 6—10 тыс. км2, мелкие (третьего порядка) от 3—20 до 200 км2, мельчайшие (четвертого порядка) от 2—4 до 20 км2 [124].

Деление структур на порядки в несколько ином виде дано в ра­ боте В. В. Белоусова [14]. Он предложил выделять большие струк­ туры (складки, разрывы и магматические тела, выявляемые при картировании), средние структуры (складки и разрывы амплитудой в несколько метров, а также трещины и сланцеватость) и малые структуры (ориентированное расположение минералов).

Н. Μ. Синицын (1949 г.) выделил в Фергане складки трех поряд­ ков: первый порядок — антиклинории, охватывающие весь стра­ тиграфический разрез и имеющие размеры вкрест простирания, измеряемые десятками километров; второй порядок — генетические подчиненные крупные антиклинали и синклинали размером не­ сколько километров вкрест простирания с изменением разрезов и фаций в пределах структурных форм; третий порядок — осталь­ ные складки, обычно приуроченные к толщам определенного лито­ логического состава. Н. А. Никифоров [121 ] в результате детального изучения тектоники рудных месторождений выделяет еще четвертый, пятый и шестой порядки. Шестой порядок — это самые мелкие гофри­ ровки, обычно менее 1 м, наблюдающиеся в отдельных пластичных прослоях, и мелкие трещины.

В приведенных классификациях отсутствуют четкие правила определения размеров тел, составляющих тот или иной порядок. Пользование же генетическими критериями взаимозависимости, вза­ имообусловленности и последовательности может, естественно, но­ сить субъективный характер.

Более строго определены порядки размеров структур К. Г. Вой- новским-Кригером [43]; он подразделяет складки на мегаструктуры

€0------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -

(поперечник оси от единиц километров и выше), макроструктуры (от единиц метров до единиц километров), мезоструктуры (от единиц сантиметров до единиц метров) и микроструктуры (от микроскопи­ ческих до единиц сантиметров). К. Г. Войновский-Кригер просле­ дил распределение некоторых типов складок по порядкам размеров или, как он называет, рангам и пришел к выводу, что единой класси­ фикации для складок всех масштабов быть не может. Действительно, геологические тела, принадлежащие к определенному порядку (или порядкам), обладают не только пределами размеров, но также особенностями состава, строения и происхождения, отличающими эти геологические тела от тел, принадлежащих к другим порядкам. Следовательно, выделение порядков имеет смысл не только для отсеивания геологических тел определенной крупности, но главным образом для выделения таких множеств геологических объектов, которые позволили бы исследовать специальные вопросы геологи­ ческого строения и развития.

Для отбора же объектов исследования в зависимости от его цели и детальности важно иметь систему оценки размеров геологических тел. Размеры геологических тел должны оцениваться относительно какого-либо единого природного масштаба и сводиться в определен­ ные порядки. Естественно, что масштаб и правила определения по­ рядков могут быть различными в зависимости от задач и детальности исследований. Особенно существенным для объединения геологи­ ческих исследований различной детальности представляется выбор универсальных масштабов и правил. В качестве одного из возможных вариантов может быть, например, предложен следующий. За мас­ штаб может быть принято самое крупное геологическое тело — пла­ нета Земля, объем которой IO12 км3 (точнее (108 IO10 км3). Если разделить все множество геологических тел на порядки таким обра­ зом, что линейные размеры тел соседних порядков будут отличаться на один порядок, то их объемные размеры будут отличаться на IO3. Тогда можно отнести тела размером IO12—IO9 км3 к первому порядку, IO9—10е км3 — ко второму порядку, IO6—IO3 — к третьему порядку, IO3—IOi км3— к четвертому порядку. Сравнительно мелкие геологиче­ ские тела будут иметь пятый (10°—IO-3 км3), шестой (IO-3—IO-6 км3),

седьмой (10-6—IO-9 км3), восьмой (ІО-9—IO-12 км3) порядки. Первый порядок: земной шар, ядро, оболочка, земная кора,

гранитный слой, базальтовый слой. Размеры такого же порядка имеют астрономические тела: Луна, Меркурий, Венера, Марс, Плутон, спутники Юпитера (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто).

Второй порядок: Срединно-Атлантический хребет (24 млн. км3), чехлы Сибирской и Русской платформ, чехол Западно-Сибирской плиты, фундаменты Сибирской и Русской платформ, крупнейшие батолиты Северной Америки—Берегового хребта, Айдахо, СьерраНевады, Байи, Калифорнии. Такой же порядок размеров имеют крупные астероиды.

Третий порядок: Прискаспийская мезозойская впадина, Вилюйская мезозойская синеклиза, Минусинская впадина, Енисейский