Введение

Термин «земная кора» введён в геологическую литературу Ч. Лайелем (C. Lyell). В первом издании своей знаменитой книги «Принципы геологии» (1830–1833 гг.) он относил к земной коре лишь поверхностные части нашей планеты, доступные наблюдению человека. Теперь известно, горные породы, слагающие эти верхние части, по своему происхождению являются породами гипергенными. Они имеют разный генезис. Это терригенные, хемогенные, органогенные, вулканогенные образования, обычно в той или иной степени метаморфизованные, иногда даже переплавленные, но все они родственны в том отношении, что сформировались на земной поверхности, в непосредственном контакте с водно-воздушной средой и по отношению к первичному веществу планеты являются новообразованными, производными, вторичными. Эти породы составляют особое геологическое тело — гипергенную оболочку планеты (Косыгин, 1969, 1983), принципиально отличную от нижележащих гипогенных оболочек, формирование которых в основном обусловлено гравитационным расслоением первичного вещества Земли в условиях высоких температур и давлений.

Верхние горизонты гипергенной оболочки повсеместно охвачены непосредственными наблюдениями: геолого-геофизическими съёмками, бурением, горными работами. Установлено, что в этих горизонтах внутреннее строение гипергенных наслоений крайне неоднородно. Причём неоднородность проявляется как в вещественном составе наслоений, так и в отношении их мощностей, возраста и формы залегания. Гипергенная оболочка представляет собой совокупность вещественных и морфологических неоднородностей, имеющих разный возраст, разный облик и разное происхождение. Эти вещественно-морфологические неоднородности называются тектоническими структурами.

О тектонических структурах накоплена огромная разносторонняя информация. В сжатом виде она отражена на многочисленных геологических, геофизических, геохимических, тектонических, литолог-фациальных и других обзорных картах, описана в различных региональных сводках, обобщениях и монографиях. К числу таких работ, в частности, относятся объяснительные записки к тектоническим картам Европы (Пейве и др., 1978а, 19786) и Евразии (Яншин, 1966), монографии «Геология Западной Европы» (Руттен, 1972), «Тектоника Африки» (Шуберт, Фор-Мюре, 1973), «Энциклопедия региональной геологии мира» (1980) и многотомная работа В. Е. Хайна «Региональная геотектоника» (1971–1984 гг.). Геолого-геофизические материалы по океанам наиболее полно освещены в крупных монографиях «Тектоносфера Земли» (1978), «Геофизика океана» (Непрочнов, 1979), «Геология дна океанов» (Боголепов, Чиков, 1976), в трёхтомной монографии «Геология континентальных окраин» (1978, 1979).

Прямые геологические факты освещают лишь очень тонкую приповерхностную часть гипергенной оболочки (1–3 км) На большую глубину она изучена в нефтегазоносных областях и в местах, где бурятся сверхглубокие скважины, такие как Кольская.

По более глубоким горизонтам гипергенной оболочки имеется только геофизический материал. Материал весьма обширен и чрезвычайно интересен. В частности, геофизическими исследованиями установлено, что ниже изученного геологами интервала гипергенной оболочки вплоть до глубин 10–15 км под океанами и 30–70 км под континентами располагаются материальные массы, физические (электрические, магнитные, плотностные, скоростные), свойства которых сходны со свойствами приповерхностных гипергенных образований. Эти массы имеют слоисто-блоковое внутреннее строение и совместно с изученными вблизи земной поверхности гипергенными телами составляют единую планетарную, относительно лёгкую (средняя плотность 2.85 г/см3, поинтервальные значения плотности от 2.55 до 3.0 г/см3), низкоскоростную (скорости продольных волн сверху вниз изменяются от 2.5–4.5 до 7.2–7.5 км/с) геосферу, которая резким сейсмическим разделом Мохоровичича (М) обособлена от более плотной (меньше 3.3 г/см3), высокоскоростной (меньше 8.1 км/с) мантии Земли.

После выхода в свет работ Ф. Берча (1952 г.), Л. Хаукса (1958 г.) и особенно Б. Гутенберга (1959 г.) эта физическая, точнее сейсмогеологическая, геосфера стала называться земной корой. По существу, это гипергенная оболочка в понимании Ю. А. Косыгина (1969).

Все же геологическая интерпретация геофизических данных не является уверенной. Обычно она гипотетична и неоднозначна. Сейчас не вполне ясно, что представляет собой раздел М. Он находится в явном обратном соотношении с морфологией рельефа земной поверхности. Это может означать, что в процессе развития рельефообразующих движений раздел М перемещается несогласованно с движениями гипергенных наслоений, противонаправленно по отношению к ним. Следовательно, быть подошвой этих наслоений он, видимо, не может. Остаётся неизвестной геологическая природа физических неоднородностей, располагающихся непосредственно выше раздела М. Нет определённых сведений о глубинах, на которые уходят вниз выявленные на земной поверхности геологические объекты. Наконец, геофизические данные независимо от плотности наблюдений не раскрывают конкретное петрографическое, литологическое, фациальное, формационное, возрастное, морфологическое, а в конечном счёте, вещественное и минерагеническое содержание горизонтов, подлежащих освоению в недалёком будущем.

Многовариантность истолкования данных геофизики показывает, что для удовлетворительного решения задачи подготовки глубоких горизонтов гипергенной оболочки к практическому освоению необходима взаимная увязка геологических и геофизических построений. Она должна учитывать всю сумму накопленной геологической, геохимической и геофизической информации. При этом, используя методы актуализма, в первую очередь следует принимать во внимание те факты, которые получены при непосредственном изучении поверхностных частей планеты, так как только эти факты являются достаточно достоверными и истолковываются однозначно.

Очевидно, что задача такой увязки может решаться разными способами. Один из них — раскрытие природы тектонических структур. Тектонические структуры — это своеобразные «кирпичи», в сумме составляющие «здание» земной коры. Познав природу каждой отдельной структуры, мы получим возможность создания её объёмной модели, а это, в свою очередь, даст возможность надёжно увязывать геологически изученные приповерхностные неоднородности коры с глубинными элементами, охарактеризованными только геофизическими работами. Поэтому раскрытие природы тектонических структур — главная цель настоящей книги.

Формирование тектонических структур осуществляется в результате взаимодействия различных факторов. Один из наиболее существенных факторов — тектонические движения. Движения расчленяют поверхность планеты на области размыва и седиментации, создают и преобразуют рельеф земной коры, создают магмопроводящие каналы и пространства для внутрикоровых магматических тел, контролируют скорости эрозионно-денудационных процессов и осадконакопления, определяют мощности накапливающихся толщ и фациальный состав осадков, переводят наслоения на новые гипсометрические уровни, отдалённые от тех на которых они накопились. Наконец, движения обусловливают нарушение первично горизонтального залегания толщ и создают в коре самые разнообразные разрывные и складчатые дислокации.

Поскольку тектонические движения являются ведущим фактором структурообразования, им в нашей работе уделено основное внимание. При этом мы старались как можно полнее осветить генезис движений. Поэтому в конце концов наша работа приобрела вид сводки современных представлений о генетических типах, классах, рангах и категориях тектонических движений. Это нам кажется главным достоинством настоящей работы, так как обширная информация по этим вопросам до сих пор остаётся рассредоточенной в бесконечно большом числе публикаций и вследствие этого оказывается малодоступной.

Все другие вопросы, так или иначе связанные с проблемой тектонических движений и тектонических структур, мы рассматриваем менее детально. При их освещении опираемся в основном на наиболее известные сводные и монографические издания, опубликованные в нашей стране и за рубежом, и редко вносим в использованные материалы свои коррективы.

В целом постановка вопроса о происхождении тектонических структур не является новой. Этой теме в мире посвящён большой ряд публикаций. Однако большая часть этих работ обладает одним общим недостатком: они либо отстаивают позиции мобилизма, отрицая все то, что достигнуто «фиксистской» геологией, либо, напротив, защищают фиксизм, полностью отбрасывая достижения «мобилистского» научного направления. То и другое мы считаем неоправданным.

Авторы надеются также, что представленная работа будет иметь и определённую практическую ценность. Потребление минерального сырья на планете растёт стремительными темпами. Ранее открытые приповерхностные месторождения полезных ископаемых постепенно вырабатываются и истощаются. Появляется острая необходимость искать и разведывать все новые и новые месторождения. Эти месторождения, доступные для разработки при современном уровне развития техники, сосредоточены в тонкой верхней оболочке планеты — в земной коре. Размещены они здесь крайне неравномерно, но в то же время упорядоченно. Пространственное размещение месторождений, их размеры и геометрические формы зависят от многих геологических факторов, но главным, как показывает многолетний опыт поисковых и разведочных работ, является фактор тектонический — размещение месторождений контролируется внутренним строением земной коры, её вещественным содержанием и структурно-морфологическим обликом.

Наша работа рассчитана на геологов самых разных специальностей, включая тех, кто непосредственно не связан с геотектоникой, но вынужден обращаться к ней, так как без знания механизмов формирования внутреннего облика земной коры трудно планировать какую бы то ни было геологическую практическую или научную деятельность. Предвидя это, мы старались сделать текст предельно простым и кратким. Мы далеки от мысли, что книга безупречна. Читатели найдут в ней положения, которые не согласуются с их собственными взглядами и убеждениями. Все замечания мы примем с признательностью и будем учитывать в своей дальнейшей работе.