Метаморфогенные движения

Под этим названием понимаются перемещения материальных масс, зарождающиеся в недрах земной коры в связи с глубоким региональным метаморфизмом или со значительным повторным разогревом и размягчением (реоморфизмом, ремобилизацией) горных пород. Мысли о существовании таких движений метаморфогенного происхождения впервые были высказаны К. Вегманом в 1930 г. Их дальнейшему развитию посвящены исследования Ф. Перрена и М. Рубо, которые в 1937 г. опубликовали работу под названием «Метаморфизм — генератор складчатости». Затем работы в этом направлении продолжали П. Е. Эскола, М. Д. Крылова, Дж. Денниц, К- А. Шуркин, Э. Г. Кранк, В. Л. Дук, Ю. В. Миллер, X. Рамберг, Г. И. Каляев, В. Н. Шолпо, Н. Л. Добрецов, П. К. Куликов. Наиболее полно вопрос рассмотрен в работах С. М. Синицы, А. А. Сорского, В. В. Белоусова, В. В. Эза, Л. И. Салопа и М. А. Гончарова.

Структуры, создаваемые метаморфогенными движениями, наиболее характерны для областей проявления раннедокембрийского метаморфизма. Они известны также и в тех местах, где горные породы подвергались глубокому метаморфизму или реоморфизму в палеозойское и даже мезозойско-кайнозойское время.

Мерой глубины метаморфических преобразований осадочных и магматических горных пород является масштаб удаления первичных или привнесённых летучих компонентов, воды, углекислого газа, метана и др. В результате удаления летучих на базе материнских горных пород образуются новые, вторичные минеральные и горнопородные ассоциации — так называемые метаморфические фации. В соответствии с градацией, предложенной П. Е. Эсколом ещё в 1939 г., в качестве главных выделяются зеленосланцевая, амфиболитовая, гранулитовая и эклогитовая фации. Эти фации составляют последовательный ряд превращений, соответствующий прогрессивному нарастанию степени метаморфизма. На зелёносланцевой и начальной эпидот-амфиболитовой стадиях (ступенях) метаморфизма первичные осадочно-вулканогенные породы превращаются в метаморфические зелёные, хлорит-серицитовые, эпидотовые сланцы, филлиты, порфириты, мраморизованные известняки.

Это породы низкой ступени метаморфизма. На поздней амфиболитовой и гранулитовой стадиях образуются кристаллические сланцу, кварциты, мрамора, гнейсы, амфиболиты, гранулиты. Это породы высокой ступени метаморфизма. Согласно экспериментам, метаморфизм низкой ступени осуществляется при температурах от + 100–200 до +400–600 °С и литостатических давлениях от 1–2 до 10–12 кбар. При геотермическом градиенте 5 °С/100 м это соответствует глубинам 2–12 км. Метаморфизм высокой ступени происходит в интервале температур от +400–600 до +900–1100 °С и давлений от 5 до 15–16 кбар, что соответствует глубинам от 10–12 до 20–25 км (данные Н. Г. Судовикова, Т. Барта, Ф. Тернера, Дж. Ферхугена, X. Винклера, Л. Л. Перчука, Н. Л. Добрецова и др.). В рамках метаморфизма высокой ступени, обычно при температурах +650–900 °С, происходит частичное расплавление горных пород (палингенез, анатексис), приводящее к появлению гранитоидных магм, инъективных гнейсов, мигматитов и анатектитов. Эту часть высокой ступени метаморфизма, начиная от высокотемпературной субфации амфиболитовой фации, нередко обособляют под названием ультраметаморфизма (П. И. Холмквист, Я. И. Седергольм, Н. А. Елисеев, Н. Г. Судовиков, Т. Барт, К. А. Шуркин и др.).

Реоморфизм метаморфических горных пород подобно метаморфизму проявляется в условиях глубокого прогрева недр (X. Баклунд, Р. Перрен, М. Рубо, Н. А. Елисеев, Н. Г. Судовиков и др.). При прогреве до температур +350–600 °С породы размягчаются и приобретают способность к заметному пластическому течению вследствие снижения собственной вязкости. При более глубоком (+650–900 °С) прогреве пластичность пород резко возрастает благодаря появлению в их составе жидкого компонента, в основном гранитоидного расплава. Породы переходят в кашеподобное состояние. Низкотемпературное размягчение называют реоморфизмом течения; высокотемпературное, сопровождающееся частичным расплавлением пород, — реоморфизмом плавления.

Поскольку метаморфизм и реоморфизм для своего осуществления требуют глубокого прогрева земной коры и наличия мощных осадочно-вулканогенных комплексов или метаморфических пород гранит-мигматит-гнейс-кристаллосланцевого состава, то естественно, что метаморфогенные движения, генетически связанные с этими процессами, проявляются лишь в геосинклинальных областях и в областях термической активизации материковых платформ. Последние иногда называют областями проявления «термотектогенеза». Причём наибольшую интенсивность метаморфогенные движения имеют в местах проявления ультраметаморфизма и реоморфизма плавления.

Различают две основные разновидности метаморфогенных движений: движения адвективные (конвекционные) и движения дилатационные. Первая разновидность связана с повышением пластичности и уменьшением плотности (инверсией плотности) горных пород в процессе метаморфизма и реоморфизма; вторая — следствие увеличения объёма горных пород (дилатация). Нам представляется, что к этим двум генетическим разновидностям следует добавить ещё одну — горизонтальные компенсационные перетоки, для возбуждения которых нужно лишь повышение пластичности пород.