Этапы развития тектонической картографии

Первые попытки создания тектонических карт, вернее схем, относятся к концу XIX — началу XX в. Это были карты тектонических линий; на них показывалось простирание складок и разломов, характерное для той или иной складчатой системы или платформы. Считалось, что складчатым системам определенного возраста свойственно и определенное простирание, по крайней мере пределах одного материка. Для тех регионов, которые еще не были изучены геологически, простирание складчатых систем отождествлялось с простиранием горных хребтов; так поступал, например, 3. Зюсс в отношении Центральной Азии. Карты тектонических линий разного возраста создавались до 50-х годов нашего столетия (схема Дж. Умбгрове для всего мира, 1947). К ним относятся карты А.П. Карпинского (Европейская Россия) и В.А. Обручева (Сибирь).

Вторым этапом в развитии тектонического картографирования явилось выделение площадей, формирование складчатой структуры которых завершилось в одну из эпох складчатости, выделенных в 1887 г. М. Бертраном (каледонская, герцинская и др.). Тектоническое районирование Европы по этому принципу было впервые предпринято Э. Огом (1907), но наибольшую известность получила схема Г. Штилле (1924). В 1933 г. были одновременно опубликованы три схемы тектонического районирования СССР: Д.В. Наливкина, М.М. Тетяева и А.Д. Архангельского — Н.С. Шатского. Последняя из них оказалась наиболее удачной, поскольку при ее составлении в качестве основного критерия был использован возраст лишь той складчатости, которая отвечает времени завершения геосинклинального развития и смены геосинклинального режима платформенным.

В 40—60-е годы в связи с накоплением данных геологического картирования, глубокого бурения (в основном нефтяного) и началом использования материалов региональных геофизических съемок и профилей происходит переход к третьему этапу — созданию обзорных тектонических карт отдельных крупных стран (СССР, США) и материков. По существу, первой картой этого типа явилась «Тектоническая карта СССР» масштаба 1:4000000 под редакцией Н.С. Шатского (1953), переизданная в 1956 г. в масштабе 1:5000000. «Тектоническая карта США» (1944), как и созданные по ее образцу «Тектоническая карта Канады» (1950) и «Тектоническая карта Австралии» (1961), были не столько тектоническими, сколько структурными. «Тектоническая карта СССР» явилась прототипом для первой «Международной тектонической карты Европы» (1964) под редакцией Н.С. Шатского и А.А. Богданова. «Тектонической карты Евразии» (1966) под редакцией А.Л. Яншина и международных тектонических карт Северной Америки (1969), Африки (1978), Австралии (1971), Южной Америки (1978), карты Антарктиды (1980) и др.

При некотором различии в деталях легенды для складчатых горных сооружений и выступов фундамента платформ (щиты, массивы) ведущим оставалось районирование по возрасту главной (завершающей, «платформообразующей») складчатости с учетом смены формаций — геосинклинальных орогенными (молассы) — и появления гранитных батолитов. Однако этот метод оказался недостаточным для показа внутреннего строения складчатых сооружений. Их главный (завершающий) геосинклинальный комплекс на «Тектонических картах СССР» 1953 и 1956 гг. и на «Международной тектонической карте Европы» (1-е изд., 1964) для этой цели был подразделен на отдельные структурные этажи (обычно три) и особо выделен «комплекс основания» (доальпийский в альпийских складчатых системах, догерцинский — в гepцинских и т.п.). Под структурным этажом, или ярусом (это синонимы), понимаются части складчатого комплекса, разделенные несогласиями. На «Тектонической карте СССР» масштаба 1:2500000 под редакцией Т.Н. Спижарского (1966) структурным этажам (ярусам) придан строго генетический смысл — они отвечают определенным стадиям развития геосинклинали и выделяются особо, т.е. в разных хронологических рамках для отдельных складчатых систем нашей страны.

Во втором издании «Тектонической карты Европы» вместо выделения структурных этажей применено расчленение складчатых комплексов по основным фазам деформаций, предшествующим завершающей складчатости. Эти фазы деформаций фактически соответствуют несогласиям, разграничивающим структурные этажи. Расчленению здесь, в отличие от первого издания, подверглись и комплексы основания — они разделены в соответствии с главными эпохами их деформации, например, в альпийских сооружениях среди них выделены герцинские, каледонские и более древние комплексы. Одновременно показано, что они подверглись переработке в завершающую эпоху деформаций (вертикальная штриховка соответствующего цвета). Этот же прием — показ переработки — был использован для докембрийских комплексов щитов и массивов древних платформ, где тектономагматическая переработка особенно широко распространена и интенсивно проявлена.

Вместе с тем со времени перехода к составлению крупномасштабных тектонических карт стало ясным, что для изображения отдельных районов платформ, покрытых осадочным чехлом, необходимо применение другого метода, чем для складчатых комплексов, по двум причинам. Во-первых, фундамент здесь большей частью глубоко погребен под чехлом и его расчленение по возрасту складчатости с той же детальностью, как и для обнаженных складчатых систем, или, затруднено, или просто еще невозможно. Во-вторых, чехол содержит залежи важных полезных ископаемых — нефти, газа, угля и других, и показ его структуры имеет существенное практическое значение. Поэтому начиная с «Тектонической карты США» (1944) и «Тектонической карты СССР (1935) для покрытых чехлом отдельных районов платформы используется разработанный нефтяниками метод стратоизогипс. Предпочтение отдается изображению в изогипсах глубин залегания фундамента; разным ступеням глубин отвечают, кроме того, разные оттенки основного цвета, присвоенного платформам. Чтобы был виден возраст их фундамента (время завершивших его формирование деформаций), древним и молодым платформам придаются разные гаммы цветов; на картах СССР, Европы, Евразии особые цвета приданы и эпибайкальским платформам. Авторы «Тектонической карты Австралии» (1971) пошли по несколько иному пути: они расчленили платформы по возрасту комплексов их осадочного чехла: позднедокембрийского, фанерозойского, мезокайнозойского. Наконец, третий, близкий ко второму, способ расчленения платформенного чехла применен на «Тектонической карте Белоруссии» под редакцией Р.Г. Гарецкого: на ней выделены участки преобладания (по мощности) отдельных комплексов фанерозойского чехла.

При наличии данных о строении фундамента платформ на карту наносятся границы его разновозрастных блоков и некоторые детали внутреннего их строения, например выявленные геофизическими исследованиями и (или) бурением гранитные массивы; так сделано, например, на «Международной тектонической карте Европы» (2-е изд., 1983). На той же карте для наиболее изученной Восточно-Европейской платформы помещена более мелкомасштабная врезка с показом строения ее фундамента.

Масштаб обзорных карт позволяет в складчатых комплексах и комплексах фундамента показать вещественный состав по крайней мере части структурных этажей, т.е. некоторые характерные формации. Это почти всегда делается в отношении моласс в целях выделения орогенных комплексов, нередко для флиша, для вулканогенных формаций, обычно для орогенных вулканитов, поля развития которых показывают особыми знаками, так же как и платобазальтов (траппов), иногда для других формаций — спилит-диабазовой, спилит-кератофировой. Как правило, в контурах, снятых с геологической карты, показываются интрузивные массивы (плутоны), классифицируемые по составу (ультрабазиты, базиты, гранитоиды). На ряде карт показаны фации метаморфизма, особенно древних комплексов.

В 60-е и последующие годы наряду с обзорными картами в нашей стране широкое распространение получили региональные тектонические карты в масштабе от 1:500000 до 1:1000000. Такие карты в настоящее время изданы для многих бывших союзных республик и регионов (например, для Восточно-Европейской и Сибирской платформ, Украины, Кавказа, Казахстана). Легенды этих карт с теми или иными вариациями составлены по образцу легенды «Тектонической карты СССР» под редакцией Н.С. Шатского (1956).

Новый этап в развитии тектонической картографии наступил в 70-е годы в связи с распространением идей неомобилизма и особенно пересмотром учения о геосинклиналях на основе идеи об их заложении на океанской коре и о прогрессивной эволюции последней в направлении превращения в кору континентального типа. Соответственно основное тектоническое районирование стало проводиться по времени становления континентальной коры, а расчленение складчатых систем — по стадиям геосинклинального процесса — океанской, переходной, зрелой континентальной коры. Поскольку практически имелся в виду возраст гранитно-метаморфического слоя, осадочный чехол платформ и осадочный комплекс внешних зон геосинклиналей (миогеосинклиналей) при этом «снимался», в отличие от традиционного типа карт. Первой картой такого типа стала «Тектоническая карта Урала» масштаба 1:1000000 (1977), за ней последовали карты Северной Евразии масштаба 1:5000000, Северо-Востока СССР, Казахстана. Работы по составлению всех карт проводилась в основном в Геологическом институте АН СССР и возглавлялась А.В. Пейве. Карты близкого типа были изданы за рубежом для Нового Южного Уэльса (Австралия, Э. Шайбнер) и Аппалачей (Г. Вильямс).

В последнее время выяснилась большая сложность строения ряда складчатых поясов, начиная с Североамериканских Кордильер, состоящих как бы из мозаики («коллажа») блоков, перемещенных вдоль сдвигов на расстояние иногда более 1000 км. Это приводит к совмещению блоков, весьма различных по истории и структуре. В легенде новой «Тектонической карты Канадских Кордильер» каждый из таких блоков — так называемых террейнов (terranes) получил собственное обозначение.

Все до сих пор упоминавшиеся карты были составлены для континентальных участков земной поверхности (некоторое исключение — «Тектоническая карта Евразии», 1966), и лишь в 70-е годы с накоплением фактического материала стало возможным изображение тектоники дна океанов. Первой «океанской» картой явилась «Тектоническая карта Тихоокеанского сегмента Земли» под редакцией Ю.М. Пущаровского и Г.Б. Удинцева (1970). Карта эта в основном структурно-геоморфологическая; в ней отсутствуют возрастные подразделения, кроме деления на древний Тихий и молодые — Северный Ледовитый и Индийский — океаны, и она не раскрывала историю океанской коры. Это было вполне естественным, ибо ко времени составления данной карты еще не существовало объективных данных для раскрытия истории океанов. Когда такие данные появились в виде материалов глубоководного бурения и картирования линейных магнитных аномалий, американский геолог Б.С. Хейзен с сотрудниками приступили к составлению карт строения ложа океанов, названных ими геологическими, но в действительности более близких к палеогеологическим. Районирование ложа океанов проведено на этих картах по возрасту подошвы осадочного слоя, обычно соответствующему и возрасту кровли второго, базальтового, слоя. Как правило, этот возраст увеличивается от оси срединных хребтов к континентальному подножию.

После создания тектонических карт практически для всех континентов и геологических карт для океанов появилась возможность для составления «Тектонической карты Мира». Первая такая карта, еще малосовершенная, была опубликована в масштабе 1 : 25 000 000 в 1977 г. НИИЗарубежгеологией и МГУ. Тектоническое районирование континентов в ней дано по ранее опубликованным обзорным картам. Структура океанов изображена по глубине залегания второго слоя коры, что примерно соответствует подошве осадочного чехла платформ; кроме того, контуры с отмывкой показывают распространение отдельных базальных возрастных подразделений осадочного слоя. В 1984г. вышла из печати первая «Международная тектоническая карта Мира» в масштабах 1:15000000 и 1:45000000. В строении складчатых геосинклинальных систем различаются зоны, заложенные на континентальной (миогеосинклинали, срединные массивы), «переходной» (мезогеосинклинали) и океанской (эвгеосинклинали) коре, а общее их районирование проведено по времени наиболее интенсивных, обычно завершающих деформаций, как правило, совпадающих с региональным метаморфизмом и гранитизацией, т.е. со становлением зрелой континентальной коры. Тем самым достигнуто совмещение традиционного принципа районирования по времени завершающей складчатости и нового принципа районирования по времени становления зрелой континентальной коры. Глобальное обобщение заставило авторов карты отказаться от обычного выделения эпох деформаций под их европейскими названиями: каледонская, герцинская и другие, и выделить их в большем числе с чисто геохронологическими обозначениями — позднепалеозойская, раннемезозойская и т.п. Ложе океана по аналогии с картами Б.С.Хейлона расчленено по геологическому возрасту; изолиниями показано изменение мощности осадочного чехла. Возрастное деление примерно совпадает со структурно-геоморфологическим, ибо все современные срединные хребты имеют возраст коры моложе эоценового, а их гребневая часть ограничивается аномалиями 5 или 4 (поздний миоцен).

Новым крупным шагом вперед в тектонической картографии явилось издание в 1988 г. «Геодинамической карты СССР» в масштабе 1:2500000 под редакцией Л.П. Зоненшайна и Л.М. Натапова — первой в мировой практике. Эта карта целиком основана на концепции тектоники плит. На ней четко показаны древние и современные сутуры — границы плит, а внутри плит в пределах складчатых областей цветом выделены комплексы пород, сформированные в различных геодинамических обстановках (например, шельфовые, склоновые, островодужные и т. п.). Их возраст отмечен оттенками цветов и индексами. В некоторых складчатых областях — на Северо-Востоке и Дальнем Востоке — специальными штриховками показаны террейны. Платформенные чехлы дифференцированы слабо.

Отметим еще, что в последние годы наряду с общими тектоническими картами появилось большое число специальных карт.

Таким образом, тектоническое картографирование прошло большой путь и достигло значительных успехов, в особенности в нашей стране. У нас изданы и первые руководства по тектонической картографии — Т.Н. Спижарского (1973), Б.П. Бархатова (1979). Ю.А. Косыгина и В.Л. Кулындышева (1981). Определились и основные типы тектонических карт.

⇐ Предыдущая35363738394041424344Следующая ⇒

Поделиться: