 |
Тектоническое общество
России
РУССКОЯЗЫЧНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ГРУППА ПО СТРУКТУРНОЙ ГЕОЛОГИИ И ТЕКТОНИКЕ Открытые публикации |
МЕТАМОРФИЗМ И ТЕКТОНИКА
Введение
Метаморфические породы пользуются очень широким распространением в пределах выступов древнего фундамента платформ и в складчатых образованиях широкого возрастного интервала. Поэтому не удивительно, что их изучению всегда уделялось повышенное внимание. В длительной истории метаморфической геологии можно выделить несколько важных прорывов, определяющих впоследствии общую идеологию исследований и положение метаморфической геологии среди других геологических наук.
К первому такому прорыву в начале века, связанному с именем Эскола, можно отнести разработку понятийной базы метаморфической геологии: понятия о минеральных парагенезисах, фациях метаморфизма, изоградах, индекс-минералах и др., которая позволила систематизировать проявления метаморфизма.
Второй прорыв в метаморфических исследований в 60-70 годах связан с развитием экспериментальной базы и методов анализа вещества. Мы лишены возможности наблюдать в природе метаморфические процессы, и можем изучать только результат этих процессов (метаморфические породы). Поэтому трудно переоценить значение эксперимента в метаморфической геологии, позволяющего количественно определить параметры разнообразных метаморфических реакций, включающих температуру, давление, состав минеральных фаз, состав флюида, кинетику реакций и др. Несмотря на некоторые сложности, связанные со степенью адекватности результатов экспериментов природным процессам, экспериментальные исследования позволили перевести на количественную основу описание метаморфических процессов. Разработка новых методов анализа, в частности микрозондовых исследований минералов, позволяющих определять состав минералов микронного размера, также существенно продвинула вперед наше понимание метаморфических процессов. Химический анализ монофракций минералов, применявшийся до появления микрозонда, не позволял учитывать наличие в минералах включений, а также зональность и неоднородность анализируемых минералов. Разработка многочисленных минеральных геотермобарометров, позволяющих количественно определять параметры метаморфизма для каждого конкретного метаморфического комплекса, во многом стимулирована именно возможностью точного анализа составов минералов с оценкой изменения составов минералов по мере их роста. Если первые варианты геотермометров и геобарометров разрабатывались, в основном, на основе экспериментальных исследований, то их последние версии опираются на термодинамические характеристики проанализированных минералов и характеризуются большей точностью получаемых значений и возможностью оценки степени их достоверности.
Третий прорыв, обозначившийся в последние десятилетия, обусловлен широким использованием особенностей метаморфизма в тектонических построениях и соответственной обратной связи. Мне могут возразить, что метаморфические комплексы и метаморфические процессы всегда учитывались и находили свое место в тектонических моделях. И я частично соглашусь с этим, но только очень частично. Попытаюсь разъяснить свою позицию по затрагиваемому вопросу. Прежде всего, под тектоникой здесь понимается тектоника в широком смысле этого слова, то есть синтез мультидисциплинарных геологических исследований, позволяющий построить общую модель развития какого-либо региона, блока, террейна и др. В системе же "метаморфизм-тектоника" понятие тектоника обычно используется в более узком смысле - как тектоника метаморфических комплексов или процессов. Сразу следует отметить, что последнее - это очень важное направление геологических исследований, учитывая высокую степень и разнообразие деформаций метаморфических комплексов, а также высокую информативность структурно-тектонических преобразований метаморфических пород. Но для собственно тектонических построений метаморфизм является "мешающим фактором", поскольку уничтожает частично или полностью диагностические признаки первично осадочных, вулканогенных или интрузивных пород. И там, где это возможно, исследователи стараются "убрать" метаморфические преобразования, чтобы реконструировать обстановки осадконакопления или магматизма. Если же "убрать метаморфизм" невозможно, то есть все первичные структурно-текстурные признаки уничтожены в процессе метаморфических преобразований, то метаморфический комплекс рассматривается в качестве самостоятельной, как правило, более древней по отношению к менее метаморфизованным соседствующим образованиям, структурной единице. В этом случае для такой структурной единицы предполагается собственная история развития, никак не связанная с остальными геологическими событиями.
Использование особенностей метаморфизма в тектонических построениях на качественно новом уровне связано с развитием парадигмы тектоники литосферных плит. В рамках этой парадигмы, прежде всего, получила непротиворечивое объяснение природа высоких давлений при метаморфизме эклогит-глаукофансланцевых комплексов. Высказанная А. Миаширо концепция парных метаморфических поясов, формирующихся в системе "океанический желоб - островная дуга", до сих пор является актуальной. Длительное время только высокобарические комплексы и использовались при реконструкциях палеогеодинамических обстановок в складчатых поясах. Высказываемые же предположения о проявлении зонального метаморфизма кианит-силлиманитового типа в коллизионных обстановках, а андалузит-силлиманитового типа - в островодужной обстановке, можно рассматривать только как общую тенденцию, поскольку существует множество примеров их совмещения в пространстве и времени. Тем не менее, в последние годы были выделены комплексы метаморфических ядер и инвертированные зональные метаморфические комплексы, которые можно корректно использовать в геодинамических построениях. Очень важную роль в полноценном использовании метаморфических комплексов для реконструкции геодинамических обстановок играют результаты численного моделирования, основанного на построении корректных РТ-трендов метаморфизма для конкретных метаморфических комплексов. Но все же, несмотря на значительный прогресс в проблеме "тектоника и метаморфизм", многие вопросы остаются неясными или противоречивыми. Многочисленные публикации по этой проблеме затрагивают отдельные типы метаморфизма, а попытки синтеза носят пока слишком обобщенный вид. Именно поэтому мы предприняли попытку обобщения большей частью новейших результатов исследований по проблеме использования метаморфических комплексов в тектонических построениях.
Предлагаемое учебное пособие можно условно разделить на две части. Первая часть, объединяющая главы 1-3, посвящена характеристике некоторых положений метаморфической геологии и тектоники, характеристике геодинамических обстановок проявления метаморфических процессов и особенностям глубинного тектогенеза. В первой главе рассматриваются базовые понятия и определения метаморфической геологии, необходимые для восприятия проблем соотношения метаморфизма и тектоники. Во второй главе предлагается краткая характеристика тектонических обстановок проявления метаморфических преобразований и, соответственно, некоторые характеристики метаморфических процессов в каждой конкретной тектонической обстановке. Глава 3 акцентирует внимание на особенностях структурных преобразований при метаморфизме, которые можно использовать для выявления особенностей процессов тектогенеза в глубинных условиях.
Во второй части (главы 4-7) детально рассматриваются типы метаморфизма и метаморфические комплексы, для которых в настоящее время наиболее полно разработаны модели взаимосвязи тектонических и метаморфических процессов. Другими словами, эти метаморфические комплексы можно использовать в качестве индикаторных при обосновании тектонических (геодинамических) обстановок. К ним относятся высокобарические комплексы - индикаторы субдукционных и аккреционно-коллизионных обстановок (глава 4), комплексы метаморфических ядер - индикаторы процессов внутриконтинентального растяжения (глава 5), инвертированные зональные метаморфические комплексы - индикаторы коллизионных обстановок (глава 6). В заключительной седьмой главе обсуждаются вопросы использования метаморфических комплексов в некоторых видах тектонического анализа. В конце книги помещен словарь терминов, касающийся рассматриваемых вопросов метаморфизма и тектоники.
Вам, уважаемые читатели, судить - насколько информативна и полезна предлагаемая книга, хочу лишь отметить, что ее аналогов в русскоязычной литературе просто не существует.
Авторы выражают благодарность Радзиминович Я.Б. за помощь в оформлении работы.
Подготовка книги и часть исследований, результаты которых отражены в учебном пособии, выполнены при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проекты 99-05-64892, 00-05-64585, 00-15-98576).
[возврат к оглавлению] [вверх]
[Главная] [О проекте]
[Участники] [Конференции]
[Журналы] [Публикации]
[Лекции] [Курсы] [Атлас]
[Словарь]
[Ссылки] [Soft] [Экспедиции] [Пейзажи] [Связь]
[Ссылки] [Soft] [Экспедиции] [Пейзажи] [Связь]
Секретарь проекта В.Г.Владимиров sgt@uiggm.nsc.ru
Web-дизайн Е.А.Бердникова zheka@petrol.uiggm.nsc.ru
© RSG SG&T 2000