научная статья по теме СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ЗОНЫ ПЛАТФОРМ Геология

Текст научной статьи на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ЗОНЫ ПЛАТФОРМ»

ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2007, № 2, с. 99-110

УДК 551.24.248.2

СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ЗОНЫ ПЛАТФОРМ1

© 2007 г. В. И. Макаров*, А. Л. Дорожко*, Н. В. Макарова**, В. М. Макеев*

* Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН **Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Поступила в редакцию 15.12.05 г.

Представлен аналитический обзор литературы по проблеме платформенной тектоники, которая характеризуется тремя ключевыми словами: геодинамика (геодинамический), активность (активный) и зона (область). Актуальность исследования объясняется огромным разбросом в трактовке этих понятий, а также собственно термина "геодинамически активная зона" в применении к платформам. Особое внимание уделено проблеме разломов на платформенных территориях, потенциальной возможности их развития, активности и экологической опасности. Приведены примеры геодинамически активных зон в пределах Восточно-Европейской платформы.

ВВЕДЕНИЕ

Исследования многих авторов последних двух-трех десятилетий подтвердили давние выводы А.П. Карпинского, В.А. Обручева, Б.Л. Личкова, М.М. Тетяева, Н.С. Шатского, А.А. Богданова и ряда других ученых о тектонической подвижности и деформированности платформенных массивов, в том числе в позднем кайнозое и на современном этапе. Вместе с тем суть и формы тектонической активности платформ, понятийная база, которая отвечала бы этой сути, остаются недостаточно ясными. В результате они описываются терминами, которые заимствованы из геологии горно-складчатых и рифтовых областей и не всегда адекватно характеризуют платформенные деформации и их природу. В частности, используют термин "разломы", несмотря на весьма неблагоприятные условия для их развития и обычно недостаточную аргументированность их выделения в платформенных условиях.

Содержание данной работы в существенной мере определяется тремя ключевыми словами, которые составляют понятие "геодинамически активная зона". Это геодинамика (геодинамический), активность (активный), зона. Опыт предшествовавших работ авторов, подтвержденный специальным анализом публикаций, касающихся более или менее близких вопросов, показывает, что понимание этих слов, особенно первых двух, оказывается различным и нередко неопределенным, поэтому выполненный научный обзор в значительной мере является анализом этих трех составляющих понятия "геодинамически активная зона".

1 Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты < 03-05-64244а и 06-05-64335а).

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

Геодинамика. Согласно [48], этот термин, по Э. Огу, определяет раздел тектоники, изучающий силы , которые действуют на планету и ее оболочки, и явления, которые имеют место на ее поверхности; или, по В.В. Белоусову, раздел общей геотектоники, изучающий динамику земной коры или Земли и исследующий физические условия тектонических движений и деформаций. Обычно под геодинамикой понимается наука о внутриземных (эндогенных) силах и физико-химических процессах, которые обусловливают пространственно-временное перераспределение вещества и энергии внутри Земли и являются причиной структурной дифференциации земной коры. Хотя уже в определении Э. Ога и ряда других исследователей не исключаются внешние силы, действующие на Землю как на планету. По С.В. Аплонову [4], геодинамика - наука о физической сущности процессов эволюции твердой Земли. Конечная ее цель - на основе известных геолого-геофизических фактов, используя фундаментальные законы физики и современный математический аппарат, построить непротиворечивую модель эволюции нашей планеты. Д.Л. Теркот и Дж. Шуберт [51] определяют геодинамику как науку, изучающую движения и деформации, происходящие в земной коре, мантии и ядре, и их причины.

В современную геодинамику выделяется ее часть, которая изучает современное (от первых лет до первых сотен лет) геодинамическое состояние земной коры, процессы пространственно-временного перераспределения вещества и энергии в земной коре (движения и упругие деформа-

2 Здесь и далее курсив выделен авторами.

Зависимость интегрального показателя геодинамической активности от величины геолого-геофизических показателей геодинамической активности литосферы

Геолого-геофизические показатели геодинамической активности литосферы Интегральный показатель геодинамической активности (баллы)

1 2 3 4 5

Размах амплитуд вертикальных неотектони- <0.5 0.5-1.5 1.5-3.0 3.0-5.0 >5.0

ческих движений, км

Размах амплитуд горизонтальных неотекто- <5 5-10 10-20 20-50 >50

нических движений, км

Максимальные амплитуды инструментально <5.7 5.7-6.5 6.5-7.0 7.0-7.3 >7.3

зарегистрированных землетрясений, М

Плотность теплового потока, мВт м2 <30 30-50 50-70 70-90 >90

Толщина континентальной литосферы, км >170 170-120 120-100 100-70 <70

ции, тепломассоперенос) и различные формы проявления этих процессов. При этом нередко имеют в виду процессы, которые изучаются с помощью инструментальных повторных или непрерывных наблюдений [45].

Не цитируя все множество просмотренных публикаций, в которых так или иначе встречается определение "геодинамический", отметим, что в огромном числе случаев оно вольно или невольно употребляется в качестве синонима терминов "тектонический", "эндогенный", "глубинный". Физическая же его суть, физические условия, порождающие деформации земной коры, при этом фактически и не подразумеваются, являясь объектом рассмотрения или по крайней мере учета в основном в специальных работах тектонофизиче-ского содержания. В связи с развитием и широким распространением концепции тектоники ли-тосферных плит, в которой геодинамические построения и реконструкции занимают ключевое место, использование термина "геодинамика" было в значительной мере монополизировано и распространено не только в область тектоники, но и в области литолого-фациального анализа, стратиграфии и, естественно, палеогеографии (это со всей очевидностью следует из содержания современных геодинамических карт и легенд к ним).

Авторы представленного научного обзора в понимании термина "геодинамика" отдают предпочтение физическим условиям, порождающим движения и деформации земной коры в целом или отдельных ее слоев, а также другие сопутствующие процессы и явления.

Активность. Согласно определению Н.А. Логачева с соавторами [28], под этим термином понимается мера суммарного комплексного воздействия на литосферу или земную кору многокомпонентной системы частных эндогенных процессов, приводящих к последовательному преобразованию ее структуры. Она фиксируется отклонением от некоторого уровня интенсивности проявления

основных тектонических процессов и их параметров: скоростей и амплитуд движений, теплового потока, магматизма, сейсмичности и некоторых других, косвенно отражающих мощность лито-сферных энергетических источников (таблица).

Наряду с этим бытует другое понимание активности, связанное с отнесением тектонических процессов к современности, к текущему времени или ко времени развития человеческого общества, цивилизаций. В специальном обзоре и рекомендациях, а также в подборке материалов, посвященных активной тектонике [62], авторитетные специалисты США, констатируя отсутствие единого определения активной тектоники, определяют ее как текущие в настоящее время и ожидаемые в будущем тектонические движения, которые могут иметь существенную социальную значимость. Большую часть процессов, связанных с активной тектоникой в этом понимании, можно адекватно описать для практических целей, используя геологическую летопись последних 500 000 лет, т.е. плейстоцен-голоценовый отрезок геологической истории. Степень, уровень или в общем мера активности, причины и формы ее проявления не являются здесь определяющими. Такое понимание определения "активный" разделяют многие специалисты и в других странах, например В.Г. Трифонов [52] и A.Ä. Никонов [42]. Разногласия на этом направлении касаются продолжительности временного интервала, который принимается в качестве активного, "живого" и фактически противопоставляется предшествующим временам, перешедшим в категорию геологического прошлого и характеризующим древний субстрат. Эти разногласия связаны в основном с характером научных или прикладных задач, средствами и методами их решения. Наиболее зримо различия в понимании активности проявляются при изучении разломов, когда основными мерилами их геодинамической (тектонической) активности становятся время и/или интенсивность смещений по ним. Этот индикатор доста-

точно представителен, во всяком случае он весьма удобен. Но очевидно, что он не является исключительным. Имеется ряд других форм проявлений этой активности: плавные (изгиб-ные) дислокации литосферы или земной коры в целом или отдельных их слоев, проявление магматических процессов на разных уровнях литосферы, пространственные и временны е вариации глубинного теплового и флюидно-газовых потоков, сейсмичность, не привязанная к установленным в приповерхностной зоне коры разломам, аномалии и вариации гравитационного, магнитного и электромагнитного полей и т.д. Их причинно-следственные связи, взаимообусловленность и вклад каждого из соответствующих параметров в суммарную оценку геодинамической активности литосферы (или только земной коры, или менее крупных ее слоев и объемов) далеко не всегда поддаются количественному определению. Более или менее удачные попытки этого неоднократно предпринимались [10, 15, 43, 63], но пока не получили необходимого развития. И в конечном итоге в качестве основного мерила современной геодинамической активности в большинстве случаев остаются наличие разрывных дислокаций и интенсивность смещений по ним. Эта вынужденная и, по-видимому, временная ситуация в какой-то мере отражает степень геодинамической активности в областях высокоградиентных тектонических деформаций земной коры (во внутри- и окраинно-континентальных горных сооружениях, в зонах рифтогенеза). Но она практически не работает в пределах платформенных областей, где само существование разломов как таковых (с заметными смещениями слоев, которые было бы возможно измерить) сомнительно и требует весьма

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком