Структурные элементы осадочного чехла и поверхности фундамента

Структурные элементы первого порядка собственно платформенного этапа развития – щиты, плиты, зоны перикратонных опусканий.

Рис. 16а

Щиты – крупные, до тысячи и более км в поперечнике, площади выхода на поверхность платформенного фундамента. Щиты наиболее характерны для древних платформ и встречаются на молодых платформах скорее как исключение (Центрально-Казахстанский щит Туранской платформы). Щиты характеризуются устойчивым поднятием и господством денудации на протяжении большей части своей истории.

Массивы – менее крупные выходы фундамента на поверхность, которые более длительное время перекрывались осадками, они обычно образуют ядра антеклиз, (например Анабарский массив на севере Сибирской платформы).

Плиты – области сплошного развития осадочного чехла. В северном ряду древних платформ их площадь не уступает или даже превышает площадь щитов (Русская, Среднесибирская плиты и др.); в южном ряду они имеют подчиненное значение (Сахарская, Аравийская плиты) или даже отсутствуют (например, на Южноамериканской платформе, если не считать Патагонской плиты с более молодым фундаментом). Молодые платформы фактически целиком, или почти целиком являются плитами (Западно-Сибирская, Скифская, Восточно-Австралийская и др.).

Зоны перикратонных опусканий отвечают внутренним, проксимальным частям пассивных подводных окраин континентов – областям с глубинами до 50-100м. Это зоны мощного накопления паралических, прибрежно- и мелководно-морских осадков; их мощность может достигать и даже превышать 10-12км. Передовые прогибы обрамляющих платформу складчатых сооружений обычно развиваются на месте внешних зон перикратонных опусканий.

Рис. 16б. Строение древних платформ

Структурными элементами второго порядка на платформах являются антеклизы, синеклизы и авлакогены.

Антеклизы –крупные пологие поднятия в пределах плит, иногда с выходом фундамента в сводовой части (Воронежская антеклиза, Анабарская антеклиза и т.д.). Фундамент здесь лежит на глубине не более 1-1.5км, а осадочный чехол отличается сокращенной мощностью, обилием перерывов, более грубым составом.

Синеклизы –крупные пологие впадины, которые наблюдаются не только на плитах, но и среди щитов (например, синеклиза Гудзонова залива на Канадском щите); последнее особенно характерно для южных, гондванских платформ; в этом случае они не сопряжены с антеклизами. Мощность осадочного чехла в синеклизах 3-5км, разрез более полный и «мористый», чем на антеклизах.

Наклон слоев на крыльях синеклиз и антеклиз не может быть замерен горным компасом, так как составляет менее 1^о; он устанавливается по смене выходов более древних пород более молодыми, или по данным бурения и сейсморазведки.

Существует два особых типа синеклиз. Первый – очень крупные и особенно глубокие синеклизы, расположенные часто на периферии платформ, на их выступающих углах; в низах их разреза залегают глубоководные осадки; кора в них утонена и осадки залегают прямо на фундаменте с геофизическими свойствами «базальтового слоя. Такова Прикаспийская синеклиза Русской плиты с мощностью осадков более 22-24км в центральной части. Другой тип - трапповые синеклизы типа Тунгусской на Сибирской платформе или Паранской на Южноамериканской; верхняя часть их разреза сложена мощными покровами платобазальтов (траппов).

Авлакогены, впервые установленные Н.С. Шатским (1960г) – крупные грабен-прогибы в теле платформ, ограниченные разломами и заполненные осадками резко повышенной мощности – до 10-12км, нередко вулканитами толеит – базальтового или чаще щелочно – базальтового состава. Из осадков характерны соли, а также угли.

По внутренней структуре среди авлакогенов различают простые и сложные, с горстом посредине (например, Вилюйский авлакоген Сибири). Авлакогены обычно выходят на один из краёв платформы, сочленяясь с одной из зон перикратонных опусканий; иногда они пересекают платформу от одного края до другого, как правило, параллельно третьему краю; их тогда называют сквозными.

На современной поверхности авлакогены обычно не выражены как таковые, представляя погребенные структуры, которые выявляются с помощью бурения и геофизики. Одни авлакогены замещаются вверх по разрезу равновеликими прогибами, а еще выше – более широкими синеклизами, например Днепровско – Донецкий авлакоген (D-C) и одноименный прогиб (C-T) Украинской синеклизой (J-N). На месте других авлакогенов образуются валы, например Вятский вал, или даже внутриплатформенные складчатые зоны (Среднепольская или Куяво – Поморская), в этих случаях говорят, что авлакоген испытал инверсию.

Земная кора под авлакогенами несколько утонена, а верхняя мантия разуплотнена, что характерно для континентальных рифтов, древней и погребенной разновидностью которых они и являются.

Структурные элементы третьего порядкадляантеклиз представляют своды (например Токмовский, Татарский, Башкирский своды Волго – Уральской антеклизы), для синеклиз впадины.

Еще на ранг ниже в структуре осадочного чехла выделяются валы – линейные зоны пологих поднятий протяженностью в первые сотни км (до 200- 300), шириной в десятки км, состоящие из одной (простые валы) или нескольких (сложные валы) цепочек - локальных поднятий, расположенных четковидно или кулисообразно. Локальные поднятия имеют размеры от нескольких до первых десятков км, высоту в десятки или первые сотни м, округлые (купола) или овальные очертания, могут быть выражены или не выражены (бескорневые) по поверхности фундамента. Приуроченность к авлакогенам для древних и к антиклинорным зонам для молодых платформ.

Соотношение структурных форм чехла и поверхности фундамента, с одной стороны, и самого фундамента, его внутренней структуры, с другой, является довольно сложным.

Непосредственно наследуются разломы фундамента, выраженные либо в виде разломов в осадочном чехле (чаще в основании), либо в виде флексур или валов.