Полезные ископаемые древних платформ и виды их происхождения

Дре́вняя платфо́рма (крато́н) — платформа с фундаментом докембрийского возраста. Древние платформы представляют собой ядра материков и занимают обширные части их площади (миллионы квадратных километров). Они сложены типичной континентальной корой мощностью 35—45 км.

Литосфера в их пределах достигает мощности 150—200 км, а по некоторым данным — до 400 км. Они обладают изометричной, полигональной формой.

Значительные площади в пределах платформ занимает неметаморфизованный осадочный чехол толщиной 3—5 км, в наиболее глубоких впадинах достигающий 10—12 км, а в исключительных случаях (Прикаспийская низменность) до 20—25 км. В состав чехла помимо осадочных формаций могут входить покровы траппов. Древние платформы, имеющие раннедокембрийский метаморфический фундамент, составляют древнейшие и центральные части материков и занимают около 40 % их площади; термин «кратон» применяют только к ним.

Подразделение древних платформ[править | править код]

Древние платформы делятся на 3 типа:

1. Лавразийский — Северо-Американская (Лавренция), Восточно-Европейская, Сибирская (Ангарида)
2. Гондванский — Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая
3. Переходный — Сино-Корейская (Хуанхэ), Южно-Китайская (Янцзы)

Существует гипотеза, что в районе Северного полюса находилась древняя платформа Гиперборея.

Есть малые древние платформы — Тибет, Тарим (Даян), Индокитай (Меконг).

В палеозойской эре существовали суперматерики Лавразия в Северном полушарии, в Южном — Гондвана; между ними переходные платформы относились и к Гондване, и к Лавразии. Соответственно этому, типы делятся на лавразийский, гондванский и переходный.

Антарктическая платформа до палеозойской эры была разделена на Западную и Восточную платформу. В палезойской эре объединилась в единую платформу.

Африканская платформа в архее была разделена на части — протоплатформы Конго (Заир), Калахари (Южно-Африканская), Сомали (Восточно-Африканская), Мадагаскар, Аравия, Судан, Сахара. После Пангеи-0 они полностью объединились, кроме Аравийской и Мадагаскарской платформ. Уже в палеозойской эре Африканская платформа превратилась в Африкано-Аравийскую платформу в составе Гондваны. В этой платформе имеются многочисленные выходы на поверхность кристаллического фундамента (щиты и массивы): на западе — Регибатский, Ахаггарский и Эбюрнейский; вокруг Красного моря — Аравийский, Нубийский и Эфиопский; на экваторе — Центрально-Африканский, Касаи и Танганьикский; на юге — Зимбабве, Мозамбикский, Трансваальский, Бангвелулу и Тоггарский; на острове Мадагаскар — Мадагаскарский.

Южно-Китайская и Сино-корейская платформы разделены герцинским поясом Циньлинь. Южно-Китайскую платформу китайские геологи называют Янцзы по названию реки, протекающей по всей территории платформы.

Внутреннее строение фундамента древних платформ[править | править код]

Важнейшая роль в строении фундамента древних платформ принадлежит архейским и нижнепротерозойским образованиям, имеющим крупноблоковое строение. Так, в структуре Балтийского щита различают пять главных блоков, в пределах Украинского щита — также пять, Канадского щита — шесть и т. д. В архейских комплексах распространены особые структурные элементы, характерные для ранних этапов истории Земли.

На всех щитах древних платформ выделяются три комплекса пород этого возраста:

1. Зеленокаменные пояса представляют собой мощные толщи закономерно перемежающихся пород от ультраосновных и основных вулканитов (от базальтов и андезитов к дацитам и риолитам) к гранитам. Эти пояса имеют протяженность до 1000 км при ширине до 200 км.
2. Комплексы орто- и парагнейсов образуют в сочетании с гранитными массивами поля гранитогнейсов. Гнейсы отвечают по составу гранитам и обладают гнейсовидной текстурой.
3. Гранулитовые (гранулито-гнейсовые) пояса, под которыми понимаются метаморфические породы, сформировавшиеся в условиях средних давлений и высоких температур (750—1000 °C) и содержащие кварц, полевой шпат и гранат.

Наряду с ареалами «серых гнейсов» раннего архея, три перечисленных выше типа архейских образований слагают преобладающую часть щитов древних платформ.

Структурные элементы фундамента и осадочного чехла платформ[править | править код]

Платформы подразделяются на участки выходов на поверхность пород фундамента — щиты и на не менее крупные участки, покрытые чехлом — плиты.

Щиты легко выделяются в платформах северного ряда, где они со всех сторон окружены чехлом, но значительно труднее в платформах южного ряда, особенно Африканской и Индостанской, на большей части которых фундамент обнажается на поверхности, а чехол распространён более ограниченно, в пределах замкнутых впадин. Молодые платформы почти целиком представляют собой плиты, а щиты и массивы здесь встречаются в виде исключения. Таким образом, плиты — преобладающий элемент древних и собственно молодых платформ. В пределах плит различают структурные элементы подчинённого (второго) порядка: антеклизы, синеклизы, авлакогены, своды, впадины, валы и депрессии.

Другие названия термина «Древние платформы»[править | править код]

Крато́н (от др.-греч. κράτος — сила, крепость; оплот, твердыня) — стабильный участок континентальной коры, архейского возраста. Это древнейшие блоки континентальной коры, они занимают большую часть объёма всех континентов.

См. также[править | править код]

• Суперконтинент
• Древние океаны

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Историческая геология: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Н. В. Короновский, В. Е. Хаин, Н. А. Ясаманов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2006.

Общая характеристика. Все платформы, которые наблюдаются в настоящее время, возникли на месте геосинклинальных областей, закончивших свое развитие. Платформы развиваются на складчатом основании, являющемся их фундаментом.

В отличие от геосинклинальных областей, платформы характеризуются медленными и плавными вертикальными движениями, имеющими относительно небольшую скорость и малую амплитуду и как следствие спокойный, выровненный рельеф. Магматизм на платформах проявлен слабее. Интрузивная деятельность платформам не свойственен, вулканизм основного состава проявлен в широких масштабах в виде трапповой формации. Платформы имеют двухъярусное строение. Нижний ярус представлен складчатым фундаментом, который сложен метаморфическими породами пронизанными интрузиями. Верхний ярус составляет покров осадочных пород залегающих горизонтально или почти горизонтально с резко выраженным несогласием на фундаменте.

Платформы представляют собой обширные почти изометричные области (от тысячи до нескольких тысяч километров в поперечнике), обладающие значительно меньшей, в сравнении с геосинклинальными областями, тектонической подвижностью. Платформы, как правило, обрамляются геосинклинальными областями, но частично могут граничить с океаническими впадинами. Характер перехода от платформ к океаническим впадинам недостаточно ясен. Платформам свойственны следующие основные особенности:

1) относительно небольшие амплитуды и скорости вертикальных тектонических движений и в связи с этим сравнительно малые мощности осадков и скорости осадконакопления (в среднем примерно в 10 раз меньше, чем в геосинклиналях, и в 10 раз больше, чем в океанических впадинах);

2) слабая дифференцированность вертикальных движений на площади и малые их градиенты;

3) широкое развитие изометричных и овальных в плане обширных зон поднятия и погружения;

4) относительно редкая сеть различно ориентированных разломов глубокого заложения, контролирующих расположение главных структурных элементов платформ;

5) относительно малая фациальная изменчивость осадков на площади, наличие специфических платформенных формаций, выдержанных на огромных площадях, и характерных для платформ типов полезных ископаемых осадочного происхождения;

6) отсутствие или специфические формы магматических проявлений, продукты которых имеют преимущественно основной (базальтовый) состав; массовые излияния лав, образующих обширные лавовые плато, силлы и дайки основных пород, трещинные и центральные интрузии ультраосновной и щелочной магмы, трубки взрыва основной и ультраосновной магмы;

7) отсутствие или локальное проявление складчатых структур; особенно характерны соляные купола, приуроченные, как правило, к наиболее глубоким платформенным прогибам;

8) за исключением отдельных тектонически активизированных участков, представляющих плоскогорья, для платформ характерен слабо расчлененный равнинный рельеф;

9) платформы асейсмичны или очень слабо сейсмичны;

10) важнейшей особенностью тектонического строения платформ является их двухъярусная тектоническая структура: наличие жесткого, складчатого метаморфизованного фундамента, сформированного в ходе доплатформенного – геосинклинального этапа развития области и залегающего на нем с резким угловым несогласием недислоцированного или очень слабо дислоцированного платформенного осадочного чехла.

Возраст платформ.

При определении возраста платформ рассматриваются соотношения между возрастом складчатого основания и осадочного чехла. С этой точки зрения Русская и Сибирская платформы относятся к платформам с докембрийским основанием и являются древними. Урало-Тяньшанская область имеющая палеозойское основание относится уже к молодым платформам.

Формации. Мощность осадочного чехла платформ может быть различной, в целом обычно она в несколько раз меньше, чем в геосинклинальных областях. Наибольшим распространением в осадочном чехле платформ пользуются следующие формации: карбонатные и глауконито-карбонатные; морские обломочные (пески, песчаники, глины, реже конгломераты, мергели), красноцветные и галогенные; континентальные; трапповая (долериты, габбро-долериты, базальты, долерито-базальты).

Структурное расчленение. В качестве наиболее крупных структур в пределах платформ выделяются щиты и плиты. Щитами называются участки выхода фундамента платформ на поверхность, которые длительное время испытывали преобладающее поднятие и являлись областями размыва, поэтому у них нет осадочного чехла (например: Украинский, Балтийский, Алданский щиты). Плиты представляют собой обширные области платформ в пределах, которых развит сплошной осадочный чехол, достигающий местами значительной мощности. Примером может служить Восточно-Русская платформа. Массивами называются – ограниченные участки выходов на поверхность или неглубокого залегания (десятки, сотни метров от поверхности) фундамента. Примером могут служить Воронежский массив Русской платформы и Анабарский массив Сибирской платформы.

Структурами второго порядка на платформах являются синеклизы и антеклизы. Синеклизы представляют собой плоские прогибы, имеющие синклинальное строение с едва заметным падением слоев на крыльях (обычно не превышающим 1о). Крылья синеклиз часто осложняются ступенчатыми флексурами. Антеклизы являются пологими поднятиями, разделяющими синеклизы. Примерами названных структур могут быть Московская синеклиза и Воронежская антеклиза. Синеклизы и антеклизы могут иметь осложнения выраженные валами и разделяющими их депрессиями.

Узкие линейные впадины на платформах ограниченные крупными разломами и сопровождающиеся опусканиями в фундаменте называются авлакогенами.

Глубинные разломы широко распространены в фундаменте платформ. Они располагаются главным образом на границах основных платформенных структур и имеют различную ориентировку. Лишь по окраинам платформ направления глубинных разломов соответствуют направлению структур окружающей геосинклинальной области. Зоны глубинных разломов в резкой форме проявляются лишь в складчатом основании платформ. В осадочном чехле над разломами развиваются региональные флексуры, поясы платформенных складок, тектонические уступы и барьеры с четко выраженной сменой мощностей пород, фаций и формаций. Преимущественным развитием на платформах пользуются глубинные разломы со сбросовым строением, часто сопровождающиеся опусканием срединных частей с образованием глубоких грабенов байкальского типа. Подобные структуры возникают в сводах наиболее длительных и устойчивых поднятий кристаллического фундамента. По окраинам платформ присутствуют разломы со взбросовыми перемещениями. Под названием «авлакогены» Н.С.Шатский выделил узкие, линейные впадины на платформах, ограниченные крупными разломами и сопровождающиеся опусканиями в фундаменте и глубокими прогибами в платформенном чехле. Авлакогены вытягиваются на сотни километров при ширине от десятков до 100-200 км. Выполнены они мощными платформенными формациями, нередко довольно интенсивно дислоцированными. По А. А. Богданову, авлакогены могут быть сквозными, пересекающими всю платформу (например Тиман), или замкнутыми, слепо заканчивающимися внутри платформ (Пачелмский прогиб, Днепровско-Донецкая синеклиза). Авлакогены, достигающие границ платформ, образуются глубинными разломами, проникающими из смежных геосинклинальных областей, что обусловливает возникновение внутри платформ зон повышенной активности.

Платформенные складки. Складчатость осадочного чехла платформ существенно отличается от складчатости геосинклинальных областей. Платформенная складчатость характеризуется следующими основными чертами.

1. В платформенном чехле складки развиты спорадически, в виде одиночных структур или отдельных групп; они не охватывают всего пространства, занятого платформой, как это наблюдается в геосинклинальных областях, а разделены большими интервалами весьма пологого или почти горизонтального залегания пород. Другими словами, складчатость платформ имеет прерывистый, а не сплошной характер.

2. Складки отличаются крупными размерами, имеют преимущественно округлые или коробчатые очертания, плавные своды и пологие крылья.

3. В расположении отдельных складок отсутствует линейность, т.е. ориентировка осей в одном направлении. Они не обнаруживают преимущественных простираний, и нередко даже рядом расположенные складки могут быть ориентированы длинными осями под углом друг к другу. Но в групповом расположении складок обычно отмечается вытянутость их в определенных направлениях, что позволяет отдельные складки объединять в цепочки – валы.

4. На различных горизонтальных срезах складки имеют неодинаковую форму; среди них отсутствуют лежачие и опрокинутые формы.

5. Складки нередко осложнены сбросами и взбросами, но надвиги и покровы среди них отсутствуют.

6. Развитие антиклинальных складок над синклинальными преобладает. Развиты главным образом куполовидные и брахиантиклинальные складки.

7. Широко развиты диапировые складки.

В формировании крупнейших и крупных структур важную роль играют глубинные разломы, по которым происходит неравномерное опускание блоков фундамента. Эти разломы в одних случаях проникают и в осадочный чехол вплоть до его верхних слоев, но чаще отражаются в нем в виде крутых уступов, флексурных перегибов, линейных валообразных поднятий и резкой смены фаций при переходе от одного блока к другому.

Валы, прогибы, структурные террасы и ступени в свою очередь осложняются локальными поднятиями и прогибами.

Развитие платформ. Платформы представляют собой образования, возникшие на месте ранее существовавших геосинклинальных областей. На начальном этапе своего развития платформа остается приподнятой и осушенной. Море охватывает лишь ее окраины и в первую очередь прогибы, унаследованные от предыдущего этапа. В это время центральные части платформ могут служить областями сноса обломочного материала поступающего в прогибы. Начало развития платформы называют стадией кратонизации. Следующая стадия развития платформы характеризуется общими погружениями и широкой трансгрессией моря. Общие погружения фундамента платформ сопровождается его раздроблением на крупные блоки, а внутри – на отдельные глыбы и грабеновые прогибы – авлакогены испытывающие наибольшее погружение. По разломам, ограничивающим грабеновые прогибы, развивается вулканизм преимущественно базальтовый и андезитовый и в то же время эти прогибы являются областями наибольшего накопления терригенно-карбонатных формаций.

В этот период в осадочном чехле формируются валы, флексуры и отдельные складки. В целом эту стадию развития платформы именуют авлакогенной. Поскольку погружение обширных участков платформы продолжается авлакогенная стадия постепенно переходит в синеклизную и растет мощность осадочного чехла. В дальнейшем происходит слияние синеклиз и завершается в пределах платформы формирование осадочных плит. Эту стадию развития называют плитной. В это время и края платформ начинают вовлекаться в опускание, а центральные части платформы поглощаются соседними поднятиями. Далее в результате усиливающихся поднятий море окончательно покидает платформу, сохраняясь лишь в пределах краевых прогибов. В отдельных внутриплатформенных впадинах иногда накапливаются континентальные грубообломочные осадки. Завершается формирование валов и складок. Некоторые внутриплатформенные поднятия испытывают усиленное воздымание и осложняются грабенами, по краям которых возникают вулканы центрального типа, извергающие базальтовую лаву. Эту последнюю стадию развития платформы называют стадией тектономагматической активизации.

Основная литература: 2 [340-361], 4 [170-181], 2 [363-377]

Дополнительная литература: 9 [208-219], 11 [182-186], 11 [219-227], 12 [186-187]

Контрольные вопросы

1. Каковы особенности строения геосинклинальных областей?

2. Какие основные структурные элементы выделяются в геосинклинальных областях?

3. Какие этапы и стадии различают в развитии геосинклинальных областей?

4. Каковы особенности строения платформ?

5. Какие структурные элементы выделяют в строении платформы?