Глубинная складчатость

Выше упоминалось о сложной складчатости, типичной для метаморфических и гранитизированных пород, образующих ядра глубинных диапиров. К этому можно добавить, что тектонические деформации во всех сильно метаморфизованных, гранитизированных и мигматизированных породах отличаются сложным и специфическим характером. Так что особенности складчатости, наблюдаемые в ядрах глубинных диапиров, представляют лишь частный случай более общих особенностей деформаций, присущих породам, подвергшимся метаморфическим и ультраметаморфическим преобразованиям.

Наилучшим образом специфика этих сложных деформаций наблюдается на кристаллических щитах, где на больших площадях обнажаются породы архея и нижнего протерозоя, сильно метаморфизованные, гранитизированные и мигматизированные. Однако основные черты морфологии таких деформаций сохраняются в метаморфических и ультраметаморфических породах и значительно более молодого возраста: в породах, подвергшихся метаморфизму в конце палеозоя или даже в мезо-кайнозойское время. Эти сложные деформации назовем глубинной складчатостью.

Первой особенностью строения толщ, охваченных глубинной складчатостью, является широкое развитие куполовидных структурных форм, или поднятий, имеющих неправильные сложные очертания. Такие формы бывают сложены гранитами, гранито-гнейсами, гнейсами, мигматитами и обычно именуются гранитными, гранито-гнейсовыми, гнейсовыми и мигматитовыми куполами. Но они образуются и метаморфическими сланцами зеленосланцевой и амфиболитовой фаций. Все они образовались в процессе подъема слагающего их материала с больших глубин и являются разновидностями глубинных диапиров.

Внутри глубинных диапиров метаморфические породы, обладающие слоистостью или полосчатостью, смяты в складки. Для глубинной складчатости характерно сочетание складок разных порядков, наложенных друг на друга. Широко развиты разлинзование и будинаж. Среди складок характерны изоклинальные с сильно оттянутыми замками. Характерно также наложение друг на друга складок разных систем: осевые поверхности складок одной системы оказываются смятыми в складки второй системы, а осевые поверхности последних сминаются в складки еще и третьей системы. Сланцеватость и кливаж, характерные для глубинной складчатости, также могут быть представлены несколькими системами, каждая из которых связана со своей системой складок. Наконец, следует отметить широкое распространение складок с крутыми и вертикальными шарнирами. Все перечисленные особенности морфологии глубинной складчатости указывают на то, что она образовалась в условиях высокой пластичности горных пород и малой их вязкости. Наблюдаемые складчатые формы во всей их совокупности не могли образоваться путем продольного сжатия слоев, вызванного силами, приложенными где-то к торцам слоев. Такие силы могут изогнуть слои лишь в серию одинаковых и простых складок. Но этот механизм не мог образовать такие сложные и разнообразные складки, причудливо наложенные друг на друга. Весь облик этих деформаций показывает, что они являются результатом приложения объемных сил, вызвавших всеобщее течение пород. Складки же являются лишь «фигурами течения», отражающими неравномерность этого течения, распадающегося на множество потоков, больших и малых. Именно этими потоками и определяются изгибы слоев. Существенную роль играют также процессы выжимания и нагнетания: пачка слоев раздавливается на некотором участке и выдавленный материал нагнетается в соседнее пространство, где он, оказавшись в стесненном пространстве, собирается в складки.

Для того чтобы лучше понять происхождение глубинной складчатости, вспомним те общие условия, в которых развиваются метаморфические и ультраметаморфические процессы.

Все такие процессы требуют высокой температуры. Они зависят также от давления, от присутствия воды и приноса щелочей и кремнезема из более глубоких областей. Известно, что региональный метаморфизм проявляется в разных «фациях», которые отражают разные стадии метаморфизма или различную степень метаморфических преобразований. Главными фациями являются: зеленосланцевая, амфиболитовая, гранулитовая, эклогитовая, а также фация ультраметаморфизма, или гранитизации.

В строении массивов, в которых развита глубинная складчатость, в основном развиты метаморфические породы зеленосланцевой и амфиболитовой фаций (с рядом подфаций), а также продукты ультраметаморфизма – граниты, гранито-гнейсы, мигматиты. Гранулитовая и эклогитовая фации встречаются в подчиненном объеме.

Общий характер деформаций в метаморфических толщах таков, что его можно понять, только приписав основную роль в механизме этих деформаций не поверхностным, а объемным силам, которые прикладываются непосредственно к каждому самому малому объему пород. Такие объемные силы гравитации вызывают всплывание глубинных диапиров. То, что глубинный диапиризм действительно играет основную роль в формировании структуры высокометаморфизованных толщ, видно из широкого развития среди них гранитных, гранито-гнейсовых и мигматитовых куполов, валов и других аналогичных форм, часто весьма неправильных очертаний, которые по условиям своего образования являются глубинными диапирами. Сложная складчатость в породах, которые вмещают диапиры, объясняется распирающим давлением на эти породы со стороны всплывающих диапиров. Но последние, всплывая, также растягиваются вертикально и раздавливаются горизонтально и их внутренняя структура становится очень сложной: она характеризуется сжатыми перпендикулярно к осевым плоскостям и растянутыми вдоль них складками разных порядков.