Файл: Вопросы общей и теоретической тектоники [сборник]..pdf

ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ТЕКТОНИКИ

УДК 551.243.8

В. Ю. ЗАБРОДИВ

С и с т е м а т и к а з о н с м я т и я

Зоны смятия — не очень многочисленные, но интересные по особенностям строения тектонические объекты, принадлежа­ щие классу линейных геологических тел (отношение длины к ширине 2:1 и более). Соответствующее понятие можно ввести следующим образом.

Зоны смятия — структурные элементы глубинных разломов некоторых типов, представляющие собой региональные (реже трансрегиональные) линейные неусловные тела, сложенные комплексом динамометаморфических формаций и обладающие динамометаморфическим структурным парагенезисом.

Здесь не определены термины «глубинный разлом», «регио­ нальные», «трансрегиональные» тела, «динамометаморфические формации». Понятие «динамометаморфический структур­ ный парагенезис» (в дальнейшем ДСП) введено Е. И. Пата-

лохой (1970).

«Планетарными» назовем геологические тела, имеющие длину одного порядка с большими кругами геоида (пХЮ4 км), тогда тела длиной пХЮ3 км назовем «трансрегиональными», пХЮ2 км — «региональными», пХЮ1 км — «локальными». По­ нятия «глубинный разлом» и «динамометаморфические форма­ ции» принимаются без определения.

Попытки создания классификаций зон смятия уже извест­ ны в литературе (Хорева, 1963; Забродин, 1972 ). Эти клас­ сификации, отражавшие степень изученности зон смятия в со­ ответствующие периоды, в настоящее время следует признать устаревшими в основном из-за небольшого объема классифи­ цируемого множества и несоблюдения элементарных формаль­ ных требований. В дальнейшем изложении автор будет следо­

41

вать принципам теории геологических классификаций в том виде, как она намечена Ю. А. Ворониным и Н. А. Гольдиной (1964, 1965). Терминология автора в основном соответствует работе «Геология и математика» (1967).

Зоны смятия можно классифицировать по двум различным схемам. Первую назовем «морфологической». Она рассмат­ ривает только положение зон смятия и составляющих их эле­ ментов в пространстве, характер их границ, форму, ориенти­ ровку и структуру. Вторую назовем «генетической», так как ока имеет дело с признаками, определяемыми характером пе­ ремещения по глубинным разломам. Обе классификации рас­ сматривают зоны смятия в статическом геологическом прост­ ранстве.

Цель классификаций — решение задач диагноза. Основой классификационных построений служит фактический мате­ риал, разбросанный в многочисленных работах (Нехорошев, 1956; Кинг, 1961; Молдаванцев, Перфильев, 1962; Маркова, Хорева, 1963; Дистанов, Хорева, 1963; Косыгин и др., 1964; Забродин, 1968; Лепезин, 1968; Лобанов, 1970; Паталаха, 1970; Сеславский, 1970; Войтович, 1971), общее число извест­ ных в настоящее время зон смятия равно примерно 25.

Для построения классификаций будут использоваться толь­ ко альтернативные и однородные наборы признаков, в каж­ дом наборе признаки несовместны на классифицируемом мно­ жестве.

Формальная морфологическая классификация

В качестве набора классификационных признаков первого ранга выберем тип геологических границ. Символом и1! обоз­ начим резкостные границы (II рода по Ю. А. Косыгину и др., 1964; разрыв непрерывности терпит производная ДСП), и'г — дизъюнктивные границы. Первое подмножество соответ­ ствует джагдинскому типу, второе — иртышскому.

Полученные подмножества разделим по геометрической форме. и2= | u2j|, j = 1,2, где u2i означает «иметь форму парал­ лелепипеда» к и22 — «иметь форму призмы с трапециеидальным сечением». Фактически зоны смятия можно считать имею­ щими такую форму только в очень грубом приближении. Од­ нако, зоны смятия призматической формы с резкостными гра­ ницами в природе не наблюдаются. Поэтому из дальнейшего рассмотрения это подмножество исключается.

42

На третьем уровне классификации в качестве определяю­ щего свойства выберем наклон зон смятия в вертикальном по­ перечном сечении к горизонту. Обозначим u3i —углы 0°<* < 45°, и32 — углы 45°<а <90°. Совокупность всех свойств уста­ навливает разбиение множества (с учетом сделанного выше замечания) формально на 6 подмножеств. Однако призмати­ ческие тела с дизъюнктивными границами, полого наклоненнные, в природе неизвестны.

На четвертом уровне определяющим свойством m выберем наклон шарниров складок зоны смятия (ДСП) к горизонту. Обозначим u4i — угол 0° <(3<60° («горизонтальные» склад­ ки), и42 — 60с«р<90° («вертикальные» складки). Условимся считать, что зона смятия обладает признаком u4i тогда и только тогда, когда в указанных пределах лежат шарниры более 50% складок ДСП; в противном случае будем считать, что зоны смятия обладают признаком и42.

Все четыре набора признаков и1, и2, и3, и4 независимы на множестве зон смятия и формально устанавливают разбиение его на 10 подмножеств.

Однако на имеющеемся эмпирическом материале среди крутопадающих зон смятия иртышского типа с «горизонталь­ ными» складками различить тела призматической и параллелепипедальной формы невозможно. Кроме того, в природе не­ известны представители пологопадающих зон смятия параллелепипедальной формы с «вертикальными» складками как

иртышского, так и джагдинского типов. Всего, таким образом, на четвертом уровне классификации можно рассматривать 7 подмножеств множества зон смятия.

Определяющим свойством на пятом уровне классификации и5 выберем структуру зон смятия. Признак u5i отнесем к соб­ ственно структурам (п=2), а признак и52 — к элементарным структурам (п=1); Наборы и1, и2, и3, и4, и5 устанавливают разбиение множества зон смятия на 14 подмножеств — клас­ сов зон смятия по формальным морфологическим признакам. Классификация представлена в графическом виде на рисунке 1 (слева) и в табличном виде — на рисунке 2 (вверху).

Мерность полученной классификации L=5. Объем класси­ фикации N=16. Квазиобъем No(U)=32. Показатель связности

3 =0,5.

Построенная классификация является экспериментальной а-классификацией—перечислением.

43

Формальная генетическая классификация

В качестве определяющего свойства на первом уровне вы­ берем тип глубинного разлома. Признак иЧ означает одиноч­ ный разлом, а иЧ парный глубинный разлом. Очевидно, что это свойство эквивалентно свойству, определяющему первый уровень морфологической классификации.

На втором уровне определяющим свойством (и2) выберем характер преобладающих движений по глубинному разлому. Обозначим u2i надвиги, и2г — взбросы, а и2з —сдвиги.

Определяющим свойством на третьем уровне классифика­ ции (и3) выберем обладание (на уровне наблюдений) ультраметаморфическим структурным парагенезисом* (УСП). Сим­ волом u3i обозначим наличие УОП, и3г — отсутствие.

Наборы и1, и2, и3 независимы на множестве зон смятия и задают разбиение его на 12 подмножеств, соответствующих классам зон смятия, выделяемым по формализованным набо­ рам признаков (см. рис. 1, справа и рис. 2, внизу). Заметим, что представителей зон смятия сдвигового типа с ультраметаморфическим структурным парагенезисом, одиночными глу­ бинными разломами в настоящее время неизвестно.

Мерность полученой классификации L=3. Объем N=12. Квазиобъем №=12. Показатель связности 8=0.

Классификация является а-классификацией перечисле­ нием.

Для морфологической классификации в целом характерна условность отнесения конкретных зон смятия к тому или иному классу, так как почти во всех случаях форма зон смятия на глубине является гипотетичной, определяемой в зависимости от экстраполяции глубинного разлома на глубину и принятого знака движений. Генетическая классификация меньше страда­ ет от этого недостатка, так как сам тип движений введен в ка­ честве классифицируемого признака. Генетическая классифи­ кация оказывается более простой и удобной в целях практи­ ческого изучения зон смятия, построения эволюционных и ге­ нетических моделей и, возможно, для металлогенических це­ лей. Морфологическая классификация, очевидно, более удоб­ на для изучения структуры зон смятия и для их математиче­ ского описания.

* Ультраметаморфический структурный парагенезис — структурные формы и отношения ультраметаморфических формаций (гранитогней­ совые купола, мелкие складки, кливаж, метаморфическая полосчатость и т .д.).

46

с т е м а т и з а ц и ю терминов и определений, т. е. приведение терминологии в соответствие с разработанной системой поня­ тий форм рудных тел, их с т а н д а р т и з а ц и ю (создание од­ нозначного языка).

Идти по пути анализа отдельных понятий вне связи с дру­ гими, как показывает опыт (Косыгин и др., 1964; Иванкин, 1970), малоэффективно. Необходимо использование систем­ но-структурного подхода в изучении морфологии рудных тел (Косыгин, Соловьев, 1969). Однако его применение без пред­ варительного выяснения причин неудовлетворительного со­ стояния терминологии и уточнения некоторых методологиче­ ских вопросов изучения форм рудных тел вряд ли целесооб­ разно.

ность. Действительно, каждый термин имеет два—три, а то и более вариантов значения. Так, например, термин «гнездо» употребляется в трех смыслах: «тело изометричной формы» (Александров, 1879; Мушкетов, 1935; Татаринов, 1963; Бок, 1970), «форма пустоты, выполненная минеральным вещест­ вом» (Креднер, 1873, 1875; Левинсон-Лессинг, 1931), «рудное тело, подобное штоку» (Соколов, 1842); термин «шток» упот­ ребляется в двух смыслах: или как «тело изометричной фор­ мы» (Татаринов, 1963; Бок, 1970), или как «рудный пласт» (де Вуазен, 1830; Яковлев, 1948). Эти примеры можно было бы продолжить, но, во-первых, в краткой заметке этого делать нет необходимости, а. во-вторых, соответствующие справки можно будет навести, заглянув в справочник «Формы геоло­ гических тел» (1974).

В чем причина многозначности определений? Представле­ ния о формах рудных тел возникали стихийно, в разное вре­ мя, в разных странах и на разных языках. Возникновение в XVII—XVIII столетиях Фрейбергской высшей горной школы (Германия) и создание первой горной систематики и терми­ нологии, разработанной немецкими рудокопами, несколько повлияло на стихийное развитие терминологии. Были в какойто мере унифицированы названия рудных тел в ряде стран Европы и Америки, а также русские названия, прежде фор­ мировавшиеся на отечественной основе. Эта тенденция к «стандартизации терминологии» сохраняется и в наши дни. Необходимость разработки принципов формирования и усо­ вершенствования морфологической терминологии на основе ее формализации остается в настоящее время первоочередной за-