Сравнительная геодинамика, Основные положения - Методы исследований, используемые в современной геологической науке

К настоящему времени накоплен огромный запас знаний о геологическом строении многих регионов планеты. Их обобщение позволяет дать достаточно целостную характеристику эволюции литосферы и ее крупных составляющих. Однако прямое сравнение отдельных регионов является не менее важной задачей. Подобного рода работы предпринимались неоднократно, в т. ч. и геологами нашей страны. В частности, Николай Сергеевич Шатский еще в середине XX века предпринял весьма результативное сопоставление тектоники Донбасса и системы Вичита в США (Шатский, 1946). Накопление большого массива новых данных и существенная детализация региональных геодинамических реконструкций делают исследования в области сравнительной геодинамики исключительно актуальными. Это становится еще более очевидным, принимая во внимание тот факт, что концепция тектоники литосферных плит оказалась существенно расширенной представлениями о террейнах. К середине 1990-х годов появились возможности для достоверных плит-тектонических реконструкций достаточно небольших регионов, учитывающих динамику как крупных, так и мелких блоков. Само использование террейнового анализа по сути невозможно без привлечения сравнительной геодинамики, т. к. требует получения целостной картины региональной эволюции литосферы путем сопоставления фрагментальных геодинамических построений в условиях острого дефицита данных.

Целью сравнительной геодинамики как самостоятельного направления является сравнение состояния на определенный момент и/или на определенной стадии развития двух и более отдельных (в т. ч. и весьма удаленных друг от друга в пространстве и/или времени) регионов или структурных элементов. На основании такого сравнения может быть сделан вывод о степени геодинамического сходства регионов, что важно для 1) обсуждения общих закономерностей их развития, 2) определения величины отклонения от этих закономерностей, 3) дополнения пробелов в знаниях об одном из регионов, 4) установления связей между тектоническим развитием этих регионов, 5) выявления тенденций в изменении характера динамики литосферы и т. п. Сравнение может проводиться для геодинамического режима в целом и отдельных его составляющих, а также как для временных срезов, описываемых режимом и тенденциями, так и для временных интервалов, описываемых динамикой и трендами. Установление геодинамических аналогов может иметь практические следствия. Например, обсуждение перспектив нефтегазоносности одного региона допустимо вести с использованием данных по другому, где месторождения нефти или газа уже обнаружены. Перспективы сравнительной геодинамики исключительно широки. В частности, именно исследования в рамках этого направления, вероятно, позволят подобрать ключи к расшифровке архейской тектоники литосферных плит, а также геодинамики Панталассы - огромного океана, существовавшего сотни миллионов лет. С большой уверенностью можно утверждать, что любое сравнение двух и более регионов никогда нельзя считать завершенным. Допустим, геологическое строение одного из регионов изучено лучше. Установив сходство с другим регионом, где имеется дефицит знаний, мы прогнозируем наличие там еще неизвестных особенностей, которые характерны для первого региона. Однако последующие исследования могут не подтвердить этот прогноз или обнаружить, что в двух регионах общие особенности строения земной коры проявлены с закономерными отличиями. В отличие от двух вышеуказанных направлений приходится констатировать, что, к сожалению, исследования в области сравнительной геодинамики проводятся не так часто, как того требуют задачи и возможности современной геологии.

Методы сравнительной геодинамики были успешно использованы для обсуждения особенностей тектоники литосферных плит в докембрии (Caby, 2003; McCall, 2001). Приведем результаты сопоставления тектоники Кавказа в средней юре и Западно-Пилбарского гранито-зеленокаменного террейна в мезоархее (Ruban, 2009). В обоих случаях была установлена островодужная коллизия, сопровождавшаяся сдвиговыми смещениями, затуханием вулканической активности и некоторой стабилизацией тектонического режима. На Кавказе коллизия типа "дуга-дуга" длилась от 3-4 до 8 млн. л., тогда как в пределах Западно-Пилбарского гранит-зеленокаменного террейна длительность коллизии типа "дуга-континент" достигала 170 млн. л. Проведенное сравнение важно для понимания сходства и возможных различий между характером островодужной коллизии в фанерозое и архее.

В качестве другого примера приведем опыт использования сравнительной геодинамики при изучении крупномасштабных сдвиговых тектонических движений на южной периферии Русской (Восточно-Европейской) платформы в позднем палеозое-раннем мезозое. Здесь с конца девона и до середины триаса имели место крупные правосвдвиговые смещения, в результате которых, в частности, террейн Большого Кавказа оказался смещенным в Прото-Альпийскую область, где располагался рядом с Карнийскими Альпами и Богемским массивом. Такого рода деформации происходили по всей северной периферии океана Палеотетис и были связаны с глобальной системой шовных зон внутренней части суперконтинента Пангея. Смещения по этим зонам были связаны с вращением Африки. Аналогичные сдвиговые деформации вдоль континентальной окраины происходили в мезозое-кайнозое (они продолжаются и до настоящего времени) на западе Северной Америки (Ruban, 2007). Такое установление геодинамических аналогов важно для понимания роли глобальных систем шовных зон в эволюции литосферы, которая, по-видимому, недооценивается. Проведенное сравнение также делает актуальными некоторые идеи относительно глобальной вращательной тектонике (Storetvedt, 2003).

Во второй половине триаса направление вращения Африки изменилось на противоположное и, соответственно, сдвиговые смещения вдоль Северо-Палеотетической шовной зоны стали носить левосторонний характер. Террейн Большого Кавказ занял позицию, близкую к современной. Шовная зона проходила между Русской платформой на севере и террейном Большого Кавказа на юге. Активность связанных с ней нарушений, усиленная причленением с юга террейна Малого Кавказа, предопределила заложение бассейна Большого Кавказа в самом начале юры. В этой связи последний может рассматриваться в качестве аналога крупного Неукенского бассейна в Южной Америке (современная территория Аргентины и Чили), на заложение которого также оказала влияние крупная шовная зона (Ruban, 2008b). Более того, обе зоны входили в единую планетарную сеть шовных зон, о которой говорилось выше. Сравнение тектонических механизмов, приведших к образованию обоих бассейнов, пусть и весьма отдаленных друг от друга, позволяет обсудить сходства и различия их эволюции, а также, возможно, углеводородный потенциал накопленных в них отложений.

Основные положения

Шкала геологического времени непрерывно уточняется.

На настоящий момент установлены стратотипы не всех ярусов геологической шкалы, что открывает перспективы для новых исследований.

Генетическая информация из современных организмов успешно используется для датировки событий в биотической эволюции.

Метод "молекулярных часов" позволяет определять время дивергенции групп организмов.

Перспективным является приведение в соответствие палеонтологических и генетических данных.

Сравнительная геодинамика позволяет реконструировать тектоническое развитие нескольких регионов, в т. ч. удаленных.

Перспективность сравнительной геодинамики определяется в т. ч. возможностью выявления влияния планетарных процессов на геологическое развитие отдельных регионов, а также определения пространственного положения этих регионов в геологическом прошлом.

Похожие статьи




Сравнительная геодинамика, Основные положения - Методы исследований, используемые в современной геологической науке

Предыдущая | Следующая