Тектоностратиграфия (диастрофические методы)

Особую группу методов стратиграфического расчленения и корреляции составляют те из них, которые основаны на проявлениях диастрофизма. Идея о возможности использования для целей стратиграфии различных тектонических движений возникла в конце прошлого века. Однако фактически неосознанное использование тектогенеза началось одновременно с разработкой стратиграфической шкалы еще в первой половине XIX в. Действительно, при первоначальном выделении систем они подразумевались как региональные стратиграфические подразделения в значительной мере на основе литолого-формационного подхода. При этом границы систем в ряде случаев проводились с учетом перерывов в напластовании, подчеркивающих их четкость и придававших им характер естественных рубежей. Однако только в конце прошлого века успехи геотектоники подготовили почву для теоретически обоснованного подхода к использованию проявлений диастрофизма в качестве критерия при проведении стратиграфических границ различного ранга.

В первой четверти XX в. широкое распространение получили представления Т. Чемберлина и Г. Штилле о всесветном и кратковременном проявлении фаз орогенеза и возможности использования так называемого канона орогенических фаз Штилле применительно к стратиграфии. Многие геологи увидели в орогенических фазах лучший критерий для стратиграфического расчленения и корреляции, поскольку как условия осадконакопления, так и развитие органического мира в конечном счете являются производными диастрофизма. В дальнейшем, однако, эти представления подверглись критике за «неокатастрофизм» и упрощение реально существующих в природе событий и явлений.

Отдельные фазы орогенеза оказываются обычно территориально ограниченными, будучи приурочены к определенным складчатым областям или даже к зонам внутри последних. Поэтому проявления орогенеза хотя и используются для установления границ местных и региональных стратиграфических подразделений, но не пригодны для целей межрегиональной или планетарной корреляции.

Другое направление в области использования данных геотектоники для целей стратиграфии делает главный упор не на складчатую, а на колебательную (эпейрогеническую) форму диастрофизма, проявляющуюся в виде морских трансгрессий и регрессий. Это направление берет свое начало от высказанных еще в конце прошлого века Э.Зюссом представлений о чередовании периодов общих погружений и поднятий континентов.

В дальнейшем было показано, что большинство трансгрессий и регрессий обусловлено относительными перемещениями (поднятиями или опусканиями) отдельных континентальных массивов или их частей. Соответственно трансгрессии и регрессии в большинстве своем являются местными, не имеющими универсального значения, хотя в истории Земли были широко распространены и всеобщие трансгрессии и регрессии, обусловленные эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана.

Независимо от причин, вызвавших трансгрессии и регрессии, последние фиксируются в разрезе осадочных толщ в виде перерывов морского осадконакопления, являющихся таким образом, естественными рубежами, удобными для привязки к ним границ региональных стратиграфических подразделений. Перерывы в осадконакоплении и обусловленные ими несогласия вызываются не только эпейрогеническими, но и складкообразовательными движениями.

8.6.1. Перерывы и несогласия

Несогласие, или несогласное залегание, характеризует пространственные и исторические соотношения разновозрастных, преимущественно слоистых отложений. При несогласии более молодые отложения отделяются от более древних поверхностью размыва или перерыва в осадконакоплении. Несогласие возникает в том случае, если под воздействием тектонического движения участок земной коры сначала выводится из зоны осадкообразования и может подвергаться процессам денудации, а затем опускается, и на нем отлагаются более молодые отложения. Несогласия могут возникать и без участия тектонических движений при размывании осадков придонными течениями, в результате подводных оползней и других причин.

Под перерывом в осадконакоплении понимается интервал времени, в течение которого на том или ином участке земной поверхности отложения не накапливались. Продолжительность перерывов изменяется от краткого промежутка между двумя процессами, происходящими без существенного изменения общего режима в области осадконакопления, до больших отрезков времени, вплоть до нескольких геологических периодов, соответствующих этапам крупных региональных поднятий. Перерывы могут сопровождаться размывом ранее образовавшихся отложений или даже толщ осадочных пород, что приводит иногда к значительному увеличению пробела геологической летописи.

В других случаях перерывы, особенно кратковременные, не сопровождаются размывом, а представляют лишь паузу в накоплении осадков.

Из приведенных формулировок несогласия и перерыва следует, что эти понятия сопряженные. Термин «несогласие», или «несогласное залегание», выражает структурное соотношение слоев, т. о. форму взаимоотношения слоев.

Термин «перерыв» относится ко времени формирования несогласия, т. е. характеризует процесс, действие.

Перерывы обычно фиксируются при морском осадконакоплении. Перерывы бывают:

• Субаэральные (континентальные) — с осушением площади.

• Субаквальные — без осушения площади.

Иногда перерывы подразделяются на отдельные категории, в зависимости от их масштаба. Так, наиболее длительные перерывы и несогласия нередко обозначаются как «стратиграфические», хотя все остальные перерывы (и несогласия) всего лишь различные проявления стратиграфически несогласного залегания.

Некоторые исключения (оговорки) делаются для «мелких» перерывов, которые, следуя Дж. Баррелу, обозначаются термином диастема126. От истинных перерывов и несогласий следует отличать понятие, обозначаемое как «внутриформационное несогласие (перерыв)», под которым понимается угловое несогласие, возникающее в сериях косослоистых пород.

Существует целый ряд признаков, свидетельствующих о перерывах в осадконакоплении. Главными признаками перерывов в морском осадконакоплении, по мнению В. Н. Яблокова, являются следующие:

1. Угловое несогласие с подстилающими породами;

2. Поверхность размыва, обычно неровная, волнистая, срезающая нижележащие отложения на разную глубину;

126 Диастема — небольшие перерывы в разрезе, обусловленные моментами, в течение которых не происходило отложения осадков или имело место взмучивание и перемещение отложившего материала.

-142-

3. Коры выветривания;

4. Признаки карстообразования и выветривания в отдельных горизонтах глинистых и песчаных пород;

5. Поверхности напластования с трещинами усыхания и брекчии;

6. Прослои пород со следами автохтонной корневой системы растений;

7. Ископаемые почвы;

8. Прослои галек и конгломератов;

9. Палеодолины и аллювиальные песчаные породы;

10. Породы эолового происхождения;

11. Ледниковые отложения;

12. Резкая смена фауны, не обусловленная сменой фаций на данном участке.

Особые трудности вызывает установление скрытых несогласий.

Таким образом, тектоностратиграфические методы имеют ведущее значение для стратиграфии докембрийских отложений. Установление местных подразделений докембрия высокого ранга — серий — базируется на тектоническом подходе, т. е. на выявлении несогласий, фиксирующих проявления тектонических движений и интрузивного магматизма, имевших место в промежутках времени между этапами формирования супракрустальных толщ.

Для фанерозоя тектоностратиграфические методы утрачивают свои позиции. Это обусловлено рядом обстоятельств. Прежде всего, как свидетельствуют данные абсолютной геохронологии, общий для всего земного шара ритм тектонических движений в фанерозое становится сильно учащенным по сравнению с докембрием и осложняется многочисленными дополнительными диастрофическими импульсами.

Важнейшим свидетельством проявлений диастрофизма в форме как складкообразующих, так и колебательных движений, зафиксированных в разрезах, служат несогласия, отражающие перерывы в осадконакоплении.