Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения
Some tectonical aspects of a new rotational hypothesis on the structure formation, the nature of the tectonical activization of the Earth, and the mechanism of formation of geosynclines on the basis of deep-seated faults are exposed. The necessity and possibility of applying these conceptions in mod...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/1812 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения / К.Ф. Тяпкин // Доп. НАН України. — 2007. — N 3. — С. 128-132. — Библиогр.: 15 назв. — рус. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-1812 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-18122008-09-03T12:01:59Z Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения Тяпкин, К.Ф. Науки про Землю Some tectonical aspects of a new rotational hypothesis on the structure formation, the nature of the tectonical activization of the Earth, and the mechanism of formation of geosynclines on the basis of deep-seated faults are exposed. The necessity and possibility of applying these conceptions in modern metallogeny is discussed. 2007 Article Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения / К.Ф. Тяпкин // Доп. НАН України. — 2007. — N 3. — С. 128-132. — Библиогр.: 15 назв. — рус. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/1812 551.24:553.078 ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Науки про Землю Науки про Землю |
| spellingShingle |
Науки про Землю Науки про Землю Тяпкин, К.Ф. Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| description |
Some tectonical aspects of a new rotational hypothesis on the structure formation, the nature of the tectonical activization of the Earth, and the mechanism of formation of geosynclines on the basis of deep-seated faults are exposed. The necessity and possibility of applying these conceptions in modern metallogeny is discussed. |
| format |
Article |
| author |
Тяпкин, К.Ф. |
| author_facet |
Тяпкин, К.Ф. |
| author_sort |
Тяпкин, К.Ф. |
| title |
Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| title_short |
Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| title_full |
Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| title_fullStr |
Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| title_full_unstemmed |
Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| title_sort |
новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/1812 |
| citation_txt |
Новая ротационная гипотеза структурообразования и металлогения / К.Ф. Тяпкин // Доп. НАН України. — 2007. — N 3. — С. 128-132. — Библиогр.: 15 назв. — рус. |
| work_keys_str_mv |
AT tâpkinkf novaârotacionnaâgipotezastrukturoobrazovaniâimetallogeniâ |
| first_indexed |
2025-07-02T05:08:09Z |
| last_indexed |
2025-07-02T05:08:09Z |
| _version_ |
1836510494082465792 |
| fulltext |
УДК 551.24:553.078
© 2007
Член-корреспондент НАН Украины К.Ф. Тяпкин
Новая ротационная гипотеза структурообразования
и металлогения
Some tectonical aspects of a new rotational hypothesis on the structure formation, the nature
of the tectonical activization of the Earth, and the mechanism of formation of geosynclines
on the basis of deep-seated faults are exposed. The necessity and possibility of applying these
conceptions in modern metallogeny is discussed.
Более 100 лет, начиная со второй половины XIX века, в умах представителей наук о Зем-
ле безраздельно господствовала геотектоническая концепция геосинклиналей и платформ.
Она основана на результатах обобщения фактических данных о геологических особенностях
крупных участков в земной коре, представленных структурами, имеющими преимуществен-
но линейную форму, сложенными и смятыми в складки осадочными породами и ослож-
ненные магматическими образованиями, получившими наименование геосинклиналей или
геосинклинальных областей [1 и др.]. Причину образования этих структур сторонники кон-
цепции геосинклиналей и платформ стараются найти в особенностях строения земной коры
и верхней мантии, возникающих в результате саморазвития Земли [2 и др.]. Механизм обра-
зования этих структур обычно не рассматривается.
Концепция геосинклиналей и платформ сыграла огромную роль в развитии наук о Зем-
ле. В частности, металлогения возникла и развивалась на основе этой концепции. Одним
из основоположников металлогении считают Ю.А. Билибина, определившего основные на-
правления этого учения. Им установлена взаимосвязь между этапами развития геосинкли-
нальных структур и последовательным проявлением различных эндогенных месторожде-
ний [3]. В дальнейшем трудами большого коллектива исследователей металлогения выде-
лена в самостоятельную отрасль геологической науки со своими предметом и методами
исследований. Содержание этой науки, история ее развития и методы исследований весьма
обстоятельно изложены в монографии А.Д. Щеглова [4]. Не касаясь всех особенностей ме-
таллогении, приведем ряд ее положений, необходимых для дальнейшего изложения.
В современной металлогении считаются установленными следующие закономерности,
которые А.Д. Щеглов называет законами [4].
Определенные типы полезных ископаемых проявляются в определенных типах поверх-
ностных структур. При этом, в качестве главных структурных элементов земной коры
используются геосинклинально-складчатые зоны, срединные массивы, платформы и обла-
сти так называемой автономной тектоно-магматической активизации.
Линейное, поясовое размещение рудных месторождений, находящее свое отражение
в региональной металлогенической зональности, является законом пространственного
размещения рудных месторождений в земной коре. В рамках этой закономерности в за-
висимости от масштабов рудных площадей используются следующие их градации: пла-
нетарный металлогенический пояс; металлогеническая провинция (область); рудоносный
(металлогенический) пояс; металлогеническая зона (район); рудная зона (район).
Успехи современной металлогении в области изучения закономерностей размещения
рудных месторождений в пространстве и во времени, которые способствовали открытию
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №3
новых крупных месторождений различных полезных ископаемых, не вызывают сомнений.
Вместе с этим она обладает и рядом недостатков. Одним из них является недооценка роли
разломных структур земной коры, которая сдерживает ее дальнейшее развитие. Этот недо-
статок впрямую связан с “пробелами” в концепции геосинклиналей и платформ. В первые
послевоенные годы А.В. Пейве ввел понятие глубинных разломов, которые существенным
образом отличаются от классического представления о разрывных нарушениях [5, 6 и др.].
Более того, по настоящее время систематически публикуются сообщения о взаимосвязи
вновь открываемых месторождений с разломами такого рода. Тем не менее в концепции
геосинклиналей и платформ этим важнейшим тектоническим структурам, к сожалению,
не находится должного места.
Первый вариант Новой ротационной гипотезы структурообразования опубликован
в 1974 г. [7], а в 1977 г. — в трудах Венгерского геофизического института на английском
языке [8]. Наиболее полное изложение данной гипотезы можно найти в монографии [9].
Поэтому, не останавливаясь на деталях, в настоящем сообщении привены основные ее по-
ложения, которые могут способствовать дальнейшему развитию металлогении.
1. Одной из главных особенностей Новой ротационной гипотезы структурообразования
является известная причина возникновения тектоно-магматических активизаций на Земле:
разрядка планетарных напряжений в тектоносфере, накапливающихся в процессе измене-
ния ротационного режима Земли. В гипотезе детально рассмотрен механизм формирования
основных структур в земной коре [9]; количественное обоснование возможности реализа-
ции этого механизма изложено в статье [10]. Следует специально подчеркнуть, что области
тектоно-магматической активизации оказались никак не связанными с особенностями зем-
ной коры и историей ее развития: их расположение на поверхности Земли определяется
исключительно расстоянием от полюсов ее вращения, а ориентировка этих областей — на-
правлением миграции полюсов [9]. Важность изложенных тектонических положений для
металлогении трудно переоценить.
2. Согласно Новой ротационной гипотезы структурообразования [9], в результате текто-
нической активизации Земли, происходящей минимум один раз в течение геологической
эры (галактического года), в двух противоположных квадрантах тектоносферы Земли воз-
никала система разломов. Каждая система представлена иерархически соподчиненными
разломами двух взаимно перпендикулярных направлений, взаимное пересечение которых
образует соответствующую систему блоков. На рис. 1, а приведена схема разломообразова-
ния в верхней части тектоносферы, на которой подчеркнута иерархия разломов в системе.
Падение разломов очень мало отличается от вертикального. Крупные разломы нарушают
всю земную кору, проникая в мантию, наиболее крупные, по-видимому, достигают подошвы
тектоносферы. Расстояние между разломами разных порядков (горизонтальные размеры
блоков) колеблется от нескольких сотен километров до нескольких метров и даже меньше.
Мировой опыт изучения разломов земной коры свидетельствует о том, что это не разрыв-
ные нарушения в классическом их понимании, а более сложные тектонические структуры,
возникающие в процессе перемещения соприкасающихся с ними блоков земной коры. Они
представлены новообразованиями в виде магматитов, тектонитов или метаморфитов, а так-
же, возможно, разрывами и даже — специфической линейной складчатостью. Обобщенная
схема такого разлома изображена на рис. 1, б.
Горизонтальные размеры разломных структур зависят от их ранга (порядка): так, на-
пример, в пределах Украинского щита разломы, разделяющие блоки размерами 140 ×
× 140 км, имеют ширину порядка (15 ± 5) км, а разломы, разделяющие блоки размера-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №3 129
Рис. 1. Схемы разломообразования в тектоносфере (а) и обобщенной модели разлома (б ).
Магматиты: 1 — основного состава; 2 — кислого состава; 3 — зоны дробления катаклаза и милонитизации;
4 — изоклинальная (разломная) складчатость; 5 — осадочные образования
ми 70 × 70 км, характеризуются шириной порядка (10 ± 3) км. Примером самых крупных
разломов планетарного масштаба (первого порядка) может служить Уральская структур-
но-фациальная зона. Ее ширина в разных сечениях характеризуется размерами 70–140 км.
Описанная выше тектоническая активизация Земли сопровождается активизацией маг-
матической деятельности. Механизм ее достаточно прост. Разломообразование тектоносфе-
ры обычно осуществляется в режиме растяжения. При проникновении разломов на глубины
в первые сотни километров, где вещество, в связи с определенными PT-условиями, нахо-
дится в твердом состоянии, — давление на уровне проникновения разломов падает, а тем-
пература остается неизменной, соответствующей температуре плавления вещества мантии
при новом давлении, в результате вещество тектоносферы переходит в новое агрегатное со-
стояние — плавится, а разломы являются каналами транспортировки магмы к поверхности
Земли. При этом состав магм в значительной мере зависит от глубины проникновения раз-
ломов: с повышением глубины проникновения разломов в мантию увеличивается основность
(ультраосновность) состава образующихся магм. По-видимому, с увеличением глубины про-
никновения разломов их состав соответствует выплавкам более тугоплавких компонент.
Изложенные выше особенности тектоно-магматической активизации земной коры имеют
самое прямое отношение к металлогении. Представляется, что одним из следствий, вытека-
ющих из этих особенностей, является заключение: при выборе главных структурных эле-
ментов для металлогенических исследований предпочтение, перед любыми другими, следу-
ет отдать разломам земной коры. При этом, порядки разломов будут определять масшта-
бы и особенности металлогенических (рудных) подразделений. В частности, планетарным
металлогеническим поясам должны соответствовать самые крупные разломы (первого по-
рядка). В качестве примера такого разлома можно назвать уже упоминавшуюся Уральскую
структурно-фациальную зону. Металлогенические провинции и зоны определяются разло-
мами земной коры более высоких порядков. При этом металлогеническая специализация
этих зон в значительной мере будет зависеть от глубины проникновения соответствующих
им разломов или их серий.
Выбор разломов земной коры в качестве главных структурных элементов соответствует
одному из основных законов металлогении — линейному, поясовому размещению рудных
месторождений. Об этом свидетельствует закономерность, установленная Ю.А. Косыги-
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №3
ным [10]. Он утверждает, что 84% всех изученных постмагматических месторождений мира
выявлено вдоль разломов земной коры или на их пересечениях.
3. Вторым следствием описанной выше тектоно-магматической активизации для ме-
таллогении является возможность использования взаимосвязи между разломами земной
коры и геосинклиналями. С позиции Новой ротационной гипотезы структурообразования
сравнительно просто объясняются: механизм возникновения геосинклинальных структур
и все ныне детально изученные этапы (стадии) их развития [9]. В качестве исходной модели
геосинклинали принимается не классический вариант “прогибания” земной коры, а более
адекватная реальным физическим свойствам слагающих ее пород модель, предложенная
Дж. Муди и М. Хиллом [12]. Эта модель представляет собой сочетание двух жестких бло-
ков (точнее двух групп блоков), разделенных крупным разломом. Процесс “прогибания”
заменен относительным вертикальным смещением блоков вдоль разделяющего их разло-
ма. Такая модель полностью соответствует наблюдаемым особенностям геосинклинальных
структур. Следует специально подчеркнуть, что офиолитовая формация в основании гео-
синклинали возникает в процессе ее образования и не является реликтом так называемой
океанической коры. Недавно было показано, что геосинклинали, геосинклинальные троги,
овлакогены, рифты и глубоководные желоба формируются по единой модели [13].
Нам представляется, что описанная выше схема формирования геосинклинальных
структур на границе жестких блоков, разделенных глубинным разломом, весьма важна
для современной металлогении, так как позволяет не только сохранить, но и эффектив-
но использовать ранее установленные многочисленные закономерности, характеризующие
взаимосвязь между этапами развития геосинклинальных областей и последовательным про-
явлением различных эндогенных месторождений в рамках одного тектоно-магматического
цикла. Единая схема формирования геосинклиналей, геосинклинальных трогов, овлако-
генов, рифтов и даже глубоководных желобов сближает между собой используемые для
металлогенического анализа главные структурные элементы земной коры. Основное отли-
чие этих структур оказывается связанным с предысторией их геологического развития,
последствия которого, естественно, необходимо учитывать при металлогеническом анализе.
4. Из Новой ротационной гипотезы структурообразования [9] следует, что тектоно-маг-
матические активизации в геологической истории Земли были неоднократно. В результате
каждой из них возникала новая система разломов тектоносферы, происходили перемещение
по ним ее новых блоков и сопутствующие им явления структурообразования, в частности
активизация магматической деятельности. Каждая вновь образованная система разломов
в тектоносфере отличается от предыдущей некоторым смещением области активизации на
поверхности Земли и азимутами простирания разломов. В настоящее время исследователи
в различных районах Евразии фиксируют 6(±2) систем разломов. В частности, в результа-
те тщательного изучения Украинского щита геолого-геофизическими методами в масшта-
бе 1 : 200 000 нам удалось установить шесть систем разломов, характеризующихся следую-
щими азимутами простирания (с точностью ±2◦): 0 и 270◦, 17 и 287◦, 35 и 305◦, 45 и 315◦,
62 и 332◦, 77 и 347◦ и наметилось еще две системы разломов с азимутами простирания: 25
и 295◦, 56 и 326◦ [14]. Последовательность возникновения систем докембрийских разломов
на Земле, начиная от самой древней, имеет вид: 35 и 305◦, 45 и 315◦, 62 и 332◦, 77 и 347◦, 0
и 270◦, 17 и 287◦. К сожалению, абсолютный возраст возникновения систем докембрийских
разломов пока неизвестен: во-первых, потому что этой проблемой исследователи практи-
чески не занимались, и, во-вторых, она усложняется тем, что фрагменты разломов ранее
возникших систем участвуют в последующих активизациях. А системы разломов, проявля-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №3 131
ющиеся в фанерозойское время, являются преимущественно унаследованными с докембрия,
так например, Уральская структурно-фациальная зона сформирована преимущественно
в герцинское время на основе меридионального докембрийского разлома.
В 1988 г. в Днепропетровском горном институте, по согласованию с Министерствами
Высшего образования Геологии СССР, состоялась Всесоюзная научно-техническая конфе-
ренция “Геофизические методы изучения систем разломов земной коры и принципы их
использования для прогнозирования рудных месторождений”, на которой были рассмотре-
ны фактические материалы изучения систем разломов геолого-геофизическими методами
в различных регионах СССР [15]. В результате работы конференции получил подтверж-
дение один из постулатов Новой ротационной гипотезы структурообразования: крупные
разломы одного порядка в каждой системе должны иметь определенную металлогеничес-
кую специализацию, которая может усложняться в процессе участия фрагментов разломов
в последующих активизациях. Полагаем, что значение приведенных тектонических зако-
номерностей для развития металлогении особых комментариев не требует. Можно только
подчеркнуть, что прямая взаимосвязь между ориентировкой разломов и временем их зало-
жения или активизации открывает возможность объяснения установленных в металлогении
закономерностей образования определенных типов рудных месторождений в разные текто-
нические эпохи, а главное, — усовершенствовать методы прогнозирования поисков новых
месторождений. Естественно, это не простая проблема. Для практической ее реализации
потребуются дальнейшие кропотливые исследования, но залогом успеха решения данной
проблемы являются надежно обоснованные теоретически и многократно проведенные на
практике тектонические закономерности.
1. Обуэн Ж. Геосинклинали. Проблемы происхождения и развития. – Москва: Мир, 1967. – 302 с.
2. Пейве А.В., Штрейс Н.А., Книппер А.Л. и др. Океаны и геосинклинальный процесс // Докл. АН
СССР. – 1971. – 196, № 3. – С. 3–16.
3. Билибин Ю.А. Металлогенические провинции и металлогенические эпохи. – Москва: Госгеолтех-
издат, 1955. – 88 с.
4. Щеглов А.Д. Основы металлогенического анализа. – Москва: Недра, 1976. – 295 с.
5. Пейве А. В. Глубинные разломы в геосинклинальных областях // Изв. АН СССР. Сер. геол. – 1945. –
№ 5. – С. 23–46.
6. Пейве А.В. Общая характеристика, классификация и пространственное расположение глубинных
разломов // Там же. – 1956. – № 1. – С. 90–105.
7. Тяпкин К.Ф. Новая ротационная гипотеза формирования структур в земной коре // Геол. журн. –
1974. – № 4. – С. 3–16.
8. Tyapkin K.F. A new rotation hypothesis on the development of the tectonic system of the Earth’s crust //
Geophys. Trans Hung. Geophys Inst. – 1977. – No 24. – P. 39–52.
9. Тяпкин К.Ф., Кивелюк Т.Т. Изучение разломных структур геолого-геофизическими методами. –
Москва: Недра, 1982. – 239 с.
10. Тяпкин К.Ф., Довбнич М.М. О напряжениях, возникающих в тектоносфере в результате изменения
ротационного режима в упруговязкой Земле // Геофиз. журн. – 2002. – № 2. – С. 52–60.
11. Косыгин Ю.А. Основы тектоники. – Москва: Недра, 1974. – 215 c.
12. Moody I., Hill M. Wrench-faulttectectonics // Bull. Geol. Soc. Amer. – 1956. – No 9. – P. 1207–1246.
13. Тяпкин К.Ф. О единой природе геосинклиналей, геосинклинальных трогов, овлакогенов, рифтов и
глубоководных желобов // Докл. НАН Украины. – 1995. – № 10. – С. 106–108.
14. Тяпкин К.Ф., Гонтаренко В.Н. Системы разломов Украинского щита. – Киев: Наук. думка, 1990. –
184 с.
15. Геофизические методы изучения систем разломов и принципы их использования для прогнозирования
рудных месторождений // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. ДГИ. – Днепропетровск, 1988. – 107 с.
Поступило в редакцию 11.10.2006Национальный горный университет,
Днепропетровск
132 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №3
|