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

ства должна осуществляться таким образом, чтобы получаемые эле­ менты были соразмерны, т. е. относились бы к одному или близким порядкам. Действительно, вряд ли имеет смысл разбивать простран­ ство на два слоя мощностью соответственно 1 км и 1 мм. При стра­ тиграфических исследованиях мы разбиваем пространство на сораз­ мерные стратиграфические системы, при тектоническом райониро­ вании — на соразмерные платформы и геосинклинальные области

и т. д.

Для получения при элементаризации соразмерных элементов важно располагать такими характеристиками, которые позволили бы провести соответствующее разбиение. Будем называть мощными характеристиками те, которые позволяют выделять соразмерные элементы, и маломощными характеристиками те, по которым выде­ ляются элементы в широком диапазоне порядков размеров.

Назовем мощностью характеристики отношение среднего объема элементов к разности объемов наибольшего и наименьшего эле­ ментов, выделенных по данной характеристике в рассматриваемой области пространства. Элементаризацию пространства следует про­ водить по характеристикам, обладающим наибольшей мощностью. При полной элементаризации геологического пространства по задан­ ному списку свойств мы получаем возможность объективного описа­ ния и сравнения структурных элементов.

В геологических исследованиях часто применяется и другой способ элементаризации. Из списка свойств, по которому выделяются тела, выбирается некоторый подсписок, и по нему пространство полностью элементаризируется. Затем для отдельных различных тел производится последующая элементаризация по различным под­ спискам из оставшихся свойств. Такую операцию назовем разбие­ нием, предопределенным элементаризацией.

На Юго-Восточном Кавказе, например, между терригенными толщами (готерива — среднего альба и палеоцена — эоцена) зале­ гает мощный комплекс нетерригенных пород (верхнего альба — верхнего мела) [47]. Он представляет собой геологическое тело, ограниченное резкостной границей и выделенное по некоторому списку свойств. Выбрав из списка дополнительный подсписок (при­ сутствие или отсутствие вулканогенных и карбонатных пород), проводят по нему элементаризацию части пространства, занятого телом, и выделяют две толщи: 1) вулканогенно-осадочную и 2) кар­ бонатно-флишевую. Каждую из них элементаризируют уже по раз­ личным свойствам, входящим, однако, в список свойств, объединяе­ мых общим названием «вещественный состав». Так, в вулканогенно­ осадочной толще по химическому составу выделяют базальты и анде­ зиты, плагиоклазовые и пироксеновые порфириты, по структурным особенностям пород — лавы, туфы, туфоконгломераты. В карбонатно­ флишевой толще по гранулометрическому составу различают изве­ стковистые песчаники, пелитоморфные известняки и т. д.

Разбиение, предопределенное элементаризацией, позволяет сравнивать лишь те структурные элементы, которые выделены по

Геологические структуры

При рассмотрении особенностей системного подхода в геологиче­ ских исследованиях уже было дано определение структуры в самом общем смысле — как совокупности связей и отношений системы. Понятие геологической структуры более конкретно. Оно относится к статическим системам и отвечает совокупности пространственных отношений, гравитационных и отчасти атомно-молекулярных связей их элементов. Это понятие применяется обычно лишь на планетарном (геологическом) уровне организации вещества, где в качестве струк­ турных элементов статических систем выступают геологические тела. Когда же касается атомно-молекулярного уровня организации вещества (кристаллы, минералы, отчасти горные породы), то чаще применяются понятия «кристаллические и петрографические струк­ туры».

В существующих геологических описаниях термин «структура» используется в различных значениях. Многозначность этого тер­ мина — не только его большой недостаток, но и один из главных недостатков геологической терминологии вообще. Приведение в поря­ док терминологии, т. е. устранение многозначности и множествен­ ности терминов, является необходимой предпосылкой создания научного геологического языка. Известно, например, что термин «геологическая (тектоническая) структура» употребляется в двух значениях. Во-первых, под структурой (только в единственном числе) понимается строение вообще (строение какого-либо района, области, толщи, массива, земной коры); во-вторых, под структурами понимаются отдельные формы залегания горных пород, такие, как антиклинали, синклинали, грабены, синеклизы, платформы, щиты и т. д. Часто понятие «структура» связывается с генезисом. Напри­ мер, под структурой понимается нарушенное залегание горных пород, обязанное тектоническим движениям. Очевидно, нельзя считать или не считать нарушение структурой в зависимости от того, как определяется его происхождение. Неоднозначность и субъективность определения генезиса переносится при таком под­ ходе на определение структуры.

В существующих руководствах по структурной геологии и гео­ тектонике рекомендуется или применяется термин «геологическая (тектоническая) структура» в обоих приведенных значениях или только в первом из них.

В. Е. Хайн принимает оба значения термина «тектоническая структура». Так, структуру земной коры (в первом смысле) он опре­ деляет как «неравномерное распределение в коре горных пород

69

различного состава, происхождения и возраста, различия в усло­ виях залегания в разных пунктах одновозрастных и одинаковых по происхождению образований, в частности различное гипсометри­ ческое положение и наклон первоначально отложившихся на одном уровне и в горизонтальном (или близком к нему) положении осадоч­ ных слоев, а также разнообразные по форме и распределению в про­ странстве внедрения магматических тел в осадочные толщи» [171,

стр. 32].

Во втором смысле он тектонические структуры определяет как «конкретные, в большей или меньшей мере обособленные друг от друга участки земной коры, отличающиеся от смежных участков определенным сочетанием состава и условий залегания слагающих их пород» [171, стр. 32]. Выделяются тектонические структуры первого (материки и океаны), второго (геосинклинальные области и платформы), третьего (геосинклинальные системы, срединные массивы, мегантиклинории, передовые прогибы, щиты, антеклизы, синеклизы) и низших (так называемые «коровые структуры») поряд­ ков.

Вобоих значениях термин «геологическая (тектоническая) структура» принимался ранее также мною [87 ]. Однако двусмыслен­ ность термина, поскольку она противоречит требованию однознач­ ного соответствия терминов и понятий в научном языке, по-види мому, должна быть устранена.

Вединственном смысле понимается термин «геологическая структура» авторами Геологического словаря [51 ], а также Г. Д. Ажгиреем [1] и В. В. Белоусовым [15]. Г. Д. Ажгирей структуру

определяет как пространственное расположение горных пород и нарушение их залегания, возникшие главным образом в резуль­ тате тектонических движений; в качестве главных элементарных структур он называет слоистую, складчатую, трещинную и разрыв­ ную. В. В. Белоусов не дает развернутого определения понятия структуры, отмечая лишь, что под структурой следует понимать строение того или иного участка земной коры в целом.

Отметим, что определение структуры, предложенное В. Е. Хаиным (в первом смысле) и Г. Д. Ажгиреем, соответственно отличается от сформулированного нами ранее предварительного определения этого понятия. Во-первых, по В. Е. Хайну и Г. Д. Ажгирею, струк­ тура определяется расположением или неравномерным распределе­ нием горных пород, тогда как в нашем понимании неравномерное распределение вещества может иметь место, в частности, в пределах простого тела, внутри которого нет границ и которое, следовательно, не обладает структурой; структура же определяется формой, вели­ чиной и взаимоотношением структурных элементов, т. е. резкостных или дизъюнктивных тел. Следовательно, для того чтобы определить структуру, необходимо выделить геологические тела, а для этого надо иметь ясное представление о геологическом пространстве. Вовторых, в обоих определениях, а в особенности у Г. Д. Ажгирея, структура связывается с генезисом. Г. Д. Ажгирей, например, предла-

70 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

гает к структуре относить нарушенные залегания пород, обязанные

Неоднозначность и субъективность восстановления генезиса при таком подходе переносятся на определения структуры. В нашем понимании структура определяется только формой, величиной, про­ странственными соотношениями структурных элементов и их свя­ зями и рассматривается независимо от генезиса. Определение и опи­ сание структуры, так же как выделение и описание границ и тел, основываются только на изучении распределения вещества в стати­ ческом пространстве. На основании исследования структур и веще­ ственных ассоциаций мы можем прийти к выводам о последователь­ ности формирования геологических тел, ходе геологических процес­ сов и генезисе геологических объектов. Таким путем могут быть установлены связи между структурой и генезисом, но изучение структур (тел, границ и других элементов статического простран­ ства) должно предшествовать выяснению генезиса, а не наоборот.

Наряду с рассмотренными генетическими определениями струк­ туры в геологической литературе можно найти такие определения, в которых учитываются только пространственные соотношения. Однако эти определения не раскрывают содержания понятия. Дей­ ствительно, в таких определениях, как: 1) любая форма залегания горных пород [157], 2) пространственная форма залегания горных пород [145], 3) форма залегания геологических тел [87], 4) форма залегания пластов, слагающих земную кору [145], 5) совокупность тектонических форм участка земной коры, определяемая особен­ ностями его геологического строения [51], и 6) геологическое строение местности, показывающее характер залегания и взаимоот­ ношения различных пород [8], структура определяется через «форму», «совокупность форм» или «строение», т. е. через родовые понятия, которые сами по себе могут совпадать с определенными понятиями структуры. Очевидно, что в перечисленных шести опре­ делениях не соблюдено одно из элементарных требований логики, согласно которому определения не должны «содержать круга», т. е. не должны замыкаться сами на себя.

В петрографии изверженных и осадочных пород понятие «струк­ туры» в принятом при тектонических построениях смысле как бы распадается на два понятия — «структуры» и «текстуры». Соотно­ шение этих терминов весьма неопределенно и разными исследова­ телями понимается по-разному. Некоторые авторы считают их синонимами [123], другие полагают, что резкое разграничение поня­ тий о текстуре и структуре не представляется возможным, ибо они, в сущности, выражают одно и то же широкое понятие о строении предметов [38]. По Ф. Ю. Левинсону-Лессингу [100], различия между этими понятиями связаны с точностью исследований, так как структура определяется морфологическими признаками и харак­ тером сочетания составных частей породы, обнаруживающимися