Геосинклинальные пояса: определение, условия их заложения и основные типы

Литосфера нашей планеты подвижна, подвержена постоянным изменениям в масштабах геологического времени и имеет сложное строение. Одной из тектонических структур, имеющих глобальное значение, являются складчатые (геосинклинальные) пояса. Об этом в данной статье.

Понятие складчатого пояса

Геосинклинальным (складчатым или подвижным) поясом называют геотектоническую единицу, характеризующуюся магматической, сейсмической и вулканической активностью. А также масштабными метаморфическими процессами и определенным набором складчатых структур, обладающих относительно высокой подвижностью. Геосинклинальные пояса отличаются комплексом слагающих их формаций, то есть совокупностей пород, возникших в аналогичных геодинамических обстановках.

Протяженность поясов достигает десятков тысяч километров в длину. Ширина имеет порядок сотен или тысяч километров.

В современном понимании складчатые пояса связаны с активными континентальными окраинами и зонами столкновения континентальных плит. Пояса возникают на границах литосферных плит, движущихся навстречу друг другу (такие границы называют конвергентными).

Строение подвижных поясов

Пояса сложены складчатыми (геосинклинальными) областями – крупными образованиями, отличающимися от смежных областей возрастом и особенностями своей эволюции. Области, в свою очередь, формируются из сходных по структуре или происхождению складчатых систем близкого возраста, таких как байкалиды, каледониды, герциниды и прочие. Так, Уральские горы – пример герцинской складчатой системы, Гималаи – пример альпийской системы.

Геосинклинальные области и системы в пределах пояса разделены множеством различных тектонических структур. Это глубинные разломы, микроконтиненты, фрагменты континентальной и океанической коры, магматические интрузии, островные дуги или их остатки. Микроконтиненты представляют собой обломки древних протерозойских материков и могут иметь значительную протяженность – до сотен километров.

По характеру горообразовательных процессов в складчатых поясах выделяют следующие зоны:

• передовой (краевой) прогиб – район сочленения платформы и складчатой области;
• внешняя зона периферической геосинклинальной системы, формирующаяся через процессы роста и аккреции разнообразных структурных элементов (например, островных дуг);
• внутренняя зона орогена, для которой характерны проявления метаморфизма и интенсивное поперечное сжатие вследствие коллизии (столкновения) континентальных блоков.

Основные подвижные пояса Земли

В настоящее время на планете насчитывают пять крупнейших складчатых поясов, отличающихся особенностями развития и возрастом:

1. Тихоокеанский пояс, окаймляющий Тихий океан по краям всех контактирующих с этим океаном континентов. Иногда из-за гигантской протяженности его разделяют на Западно-Тихоокеанский и Восточно-Тихоокеанский (Кордильерский) пояса. Несмотря на это деление, отражающее некоторые структурные различия, Тихоокеанский геосинклинальный пояс характеризуется единой природой происходящих в нем тектонических процессов.
2. Альпийско-Гималайский (Средиземноморский) пояс. Он тянется от Атлантики до Индонезии, где контактирует с западной частью Тихоокеанского пояса. В районе Тянь-Шаня практически смыкается с Урало-Монгольским. Альпийско-Гималайский геосинклинальный пояс содержит в своем составе реликты океана Тетис (Средиземное, Черное, Каспийское моря) и ряд микроконтинентов, например Адрию в Южной Европе или Индосинийский микроконтинент в Юго-Восточной Азии.
3. Урало-Монгольский (Урало-Охотский) пояс простирается от Новой Земли через Уральскую складчатую систему на юг и далее на восток до Приморья, где сочленяется с Тихоокеанским поясом. Своей северной частью в районе Баренцева моря контактирует с Северо-Атлантическим поясом.
4. Северо-Атлантический складчатый пояс проходит по восточному краю Северной Америки и далее по северо-западу и северу Европы.
5. Арктический пояс охватывает материковые края вдоль Северного Ледовитого океана от Канадского Арктического архипелага через Гренландию до Таймыра.

Типы геосинклинальных поясов

В зависимости от условий заложения различают два основных типа складчатых поясов:

• Субдукционные (окраинно-континентальные). Формирование пояса связано с процессом погружения плит, несущих океаническую кору, под края плит, включающих островные дуги либо активные континентальные окраины. Ныне существует один складчатый пояс такого типа – Тихоокеанский. В восточной части пояса процесс субдукции проходит с погружением океанических плит под континентальную окраину. При этом на материке вдоль края образуются мощные складчатые системы (Кордильеры, Анды), и в зоне субдукции отсутствуют вулканические дуги и окраинные моря. Западно-Тихоокеанская часть пояса характеризуется другими типами субдукции, обусловленными особенностями строения литосферных плит.
• Коллизионные (межконтинентальные). Формируются на конвергентных границах литосферных плит в результате сближения и соединения континентальных массивов, входящих в состав этих плит. К этому типу относятся остальные четыре из существующих геосинклинальных поясов. Кора в ходе коллизионного процесса интенсивно сминается с образованием горных цепей со сложной внутренней структурой.

Эволюция складчатых поясов

Рассмотрим развитие складчатых структур в субдукционной зоне. В общем случае процессы погружения одной плиты под другую приводят к наращиванию континентальной коры на висячем (верхнем) крае субдукционной зоны в результате аккреции за счет обдирания и смятия осадочного чехла с погружающейся плиты. Зонам субдукции свойственна мощная вулканическая деятельность. Активный вулканизм проявляется по всему Тихоокеанскому поясу, образуя так называемое Тихоокеанское огненное кольцо, и наряду с аккрецией и прочими процессами принимает участие в горообразовании.

Наращивание континентальной коры и надвиг материковых плит приводят к сокращению океана. В геологическом прошлом существовали океаны, которые «закрылись» вследствие конвергентного (встречного) движения плит. Таковы знаменитый Тетис, Япетус, Палеоазиатский, Бореальный океаны.

Если в составе обеих взаимодействующих плит есть континентальные блоки, при их коллизии складчатый пояс вступает в новый этап развития, характеризующийся комплексом чрезвычайно сложных процессов, в которых задействованы разнообразные тектонические структуры.

Коллизия приводит к объединению плит, поскольку континентальная плита не может погрузиться в мантию из-за невысокой плотности большей части слагающих ее пород. Активные тектонические процессы в геосинклинальных поясах при этом постепенно затухают, а плиты могут начать новый этап своей эволюции (например, рифтогенез), нередко в другом регионе.

История и современность подвижных поясов земной коры

Формирование большинства ныне существующих складчатых поясов связано с «закрытием» древних океанов и коллизией континентов. Так, Урало-Монгольский пояс возник в результате исчезновения различных частей докембрийского Палеоазиатского океана, таких как Уральский, Туркестанский, Монголо-Охотский океаны. Северо-Атлантический пояс образовался на месте океана Япетус. При коллизии древних материков в суперконтинент Лавруссию. Исчезновение Бореального океана привело к возникновению Арктического пояса. В последующие эпохи Северо-Атлантический и Арктический пояса оказались расчленены молодым Атлантическим океаном.

Тихоокеанский и Альпийско-Гималайский – это активно действующие современные геосинклинальные пояса. В Евразии проявляют себя оба. Камчатка, Курилы, Сахалин, Японские острова представляют собой области Западно-Тихоокеанского подвижного пояса. Что касается Альпийско-Гималайского пояса, то практически весь он, за исключением Северо-Западной Африки (Магриб) и части Карибского региона, расположен на территории Евразийского суперконтинента.

Формирование Альпийско-Гималайского складчатого пояса охватывает длительный период. Заложение некоторых его участков началось еще в позднем протерозое. Но в основном пояс сложен областями мезозойской и альпийской складчатости. На всех участках пояса проявляется сейсмическая активность и рост горных сооружений. Кроме того, в Средиземноморье, где еще существует остаток океана Тетис и идут субдукционные процессы, наблюдается вулканическая деятельность. Таким образом, формирование пояса идет полным ходом и далеко от завершения.