Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики (XLI тектоническое совещание)

Хроника

Вестник ДВО РАН. 2008. № 3

ОБЩИЕ И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕКТОНИКИ И ГЕОДИНАМИКИ

29 января-2 февраля 2008 г. в Москве прошло очередное тектоническое совещание. В нем приняли участие около 100 чел. из России, стран СНГ, Канады.

Работа началась с выступления академика В.Е.Хаина. Его доклад «Динамика и эволюция планеты Земля - внутренние и внешние источники энергии» был посвящен разнообразию факторов, действующих на многооболочечную, открытую, неравновесную, самоорганизующуюся и саморазвивающуюся систему, коей является Земля. Внешние (космические) факторы, такие как влияние Луны, изменение гравитационного поля в зависимости от положения на околосолнечной или галактической орбитах, а также сверхдлинные гравитационные волны, возникающие при столкновении нейтронных звезд и черных дыр, требуют дальнейшего изучения и уточнения. Первопричиной круговорота вещества в недрах Земли В.Е.Хаин считает совокупное воздействие тепловой энергии ядра и гравитации. Основными источниками энергии для гидро- и атмосферы является солнечное излучение, троекратно превосходящее эндогенный тепловой поток. Подчеркнуто существенное влияние биосферы на процесс создания коры континентального типа. Ссылочная часть доклада может служить прекрасным путеводителем по наиболее значимым новейшим публикациям.

Чл.-корр. РАН Л.И.Красный выступил с докладом «Новые элементы в тектонике территории России». В качестве таковых им были указаны сигмоидальные изгибы складчато-надвиговых структур Арктики, Уральский и Монголо-Охотский георазделы, которые (наряду с Кордильерским и Андийским) длительно представляли собой межгеоблоковые огромные коридоры с аккордеонным типом тектоники, и так называемый клавишный тип рифтогенеза с клиноразд-виговыми и овалоидными разновидностями структур этого класса.

Из 9 пленарных сообщений как самого общего характера (В.И.Анфилогов «Суперплюмы и траппо-вый магматизм», В.Г.Трифонов «Возраст и механизм новейшего горообразования»), так и регионального (В.Н.Короновский «Механизм формирования нефтегазоносных структур «пропеллерного» типа (на примере Западно-Сибирской плиты)», В.И.Шевченко «Альпийско-Индонезийский пояс...», М.Г.Леонов «Геодинамика Западного Забайкалья и Гиссаро-Алайской горной области.», К.Ж.Семинский «Главные факторы развития впадин и разломов Байкальской рифтовой зоны.», М.М.Буслов «Тектоника и геодинамика позднемезозойских орогенов Азии») наиболее примечательными показались два: В.Н.Пучкова и М. Г. Ломизе.

Первый предпринял попытку вскрыть и охарактеризовать некоторые общие закономерности ороге-

нических процессов в свете последних достижений плитовой тектоники. Он делит орогены на внутри-плитные (Тиманский кряж, неотектонический Урал, Пиренеи, Центрально-Азиатский пояс молодых возрожденных гор) и окраинные, или эпиконтинентально-эпиокеанические (Альпийский пояс, палеозойский Урал, Анды и др.).

Второй в сообщении «Анды: развитие орогена на периферии Пангеи» указал на то, что в юрско-раннемеловое время Андская окраина представляла собой энсиалическую островную дугу, напоминающую современную Зондскую систему (с мощностью коры до 30-35 км), т.е. имела вполне окраинноморский облик. К среднему эоцену наращивание коры над зоной субдукции за счет глубинных магматических источников и перемещенных на глубину аккретирован-ных осадков и продуктов тектонической эрозии способствовало максимальному ее разогреву. В позднем миоцене в ходе пододвигания Южно-Американского кратона под Анды произошло латеральное внедрение его края и переплавление, а как следствие - быстрый подъем территории Антиплано с обширными ареальными извержениями продуктов плавления коры -палингенных игнимбритов. При этом общее сжатие Центральных Анд относительно упора, создаваемого океаническим слэбом, составило на орогенном этапе более 250 км, что и привело к увеличению мощности коры до 65-75 км.

И.Л.Жуланова в докладе «Геосинергетика: ограничение на геодинамические реконструкции, перспективы» сформулировала краеугольные камни этого учения. Это, во-первых, «опережающая время» теория метамагматизма Д.С.Коржинского, во-вторых, мало кем разделяемая гипотеза В.Н.Ларина об изначально гидридной Земле. Только это, по мнению докладчика, может объяснить появление высокоэнергетических ювенильных флюидных потоков - единственного реального агента теплопереноса от подошвы мантии.

В сообщении А.М.Никишина «Геологическая история Земли» были расставлены четкие хронологические рамки всех главных событий эволюции начиная с формирования планеты (4,6 млрд лет) до развития в будущие 500 млн лет.

Два доклада Ю.В.Баркина (пленарный и стендовый) были посвящены рассмотрению геодинамиче-ских процессов раскачки, колебаний, блужданий, поворотов и «галопирования» ядра Земли как главного механизма ее эндогенной активности, обусловленной в первую очередь гравитационным воздействием небесных тел (Луны, Солнца). Подчеркивалась универсальность такого механизма для всех без исключения планет и звезд. В стендовом аргументировался вековой дрейф ядра к п-ову Таймыр в современную эпоху и вытекающие из этого геодинамические и геофизические следствия, включая климатические изменения (более быстрое потепление Северного полушария).

В докладе Т.В.Романюк «Признаки деламина-ции литосферной мантии в геолого-геофизических данных» приводились материалы американских исследователей, выявивших по данным сейсмической

томографии под Сьеррой-Невадой так называемый мантийный даунвеллинг, который ныне трактуется как мантийная «капля» композитного состава и сложного многостадийного формирования, связанного с отрывом мафического (или даже ультрамафического с эклогитовой составляющей) корня гранитного батолита Сьерра-Невада в интервале 3-10 млн л. н.

Стендовое сообщение А.В.Прокопьева и его коллег «Гранитоиды Главного батолитового пояса» демонстрировало вновь полученные данные и-РЬ датирования гранитоидов (142-158 млн лет), доказывающие их полную синхронность с процессами Уяндино-Ясачненской магматической дуги (оксфорд-волга). Показательно при этом полное отсутствие в зернах проанализированных цирконов из этих плутонов ксе-ногенных древних ядер (таких, которые были обнаружены западнее в гранитоидах Тас-Кыстабытского пояса), что может служить дополнительным подтверждением так называемой оптимальной степени раскрытия Иньяли-Дебинского рифта, местами вплоть до меланократового субстрата.

Другой доклад А.В.Прокопьева «Реконструкция питающих провинций Верхоянской окраины по данным И-РЬ изотопной геохронологии обломочных цирконов» показывал, что источниками сноса могли служить районы Центрально-Азиатского подвижного пояса (Алтае-Саяны, Прибайкалье, в первую очередь Ангаро-Витимский батолит).

Доклады В.Т.Сьедина «Тектономагматические этапы Охотского и Японского окраинных морей» и

A. Д.Чехова «Когда и как образовалось Охотское море» прекрасно дополняли друг друга. В первом на основании изучения вулканизма доказывалось, что Охотское и Японское моря являются отдельными самостоятельными звеньями в системе окраинных морей Востока Азии. Во втором сообщении на основании сравнительного изучения материалов российских и зарубежных, главным образом японских, исследователей предлагалась версия, что образование Охотского моря началось около 40 млн л. н. в процессе отката глубоководного желоба в сторону Тихого океана. Одновременно с этим происходило отодвигание Камчатки от Магаданской окраины Охотско-Чукотского вулканического пояса к юго-востоку вплоть до достижения ею современного положения 17-13 млн л. н. (т.е. с окончанием формирования Курильской впадины).

Каждое из сообщений секции «В» «Альпийско-Гималайский пояс и современные активные окраины Востока Азии»: Д.В.Коваленко «Тектоника и магматизм Камчатки», Е.П.Леликова «Геология и тектоника подводного хребта Витязя», Б.Ф.Шевченко с соавторами «Глубинное строение и геодинамика литосферы зоны перехода континент - Японское море», а также

B.Д.Пийпа с А.ГРодниковым и Ю.И.Мельниченко с соавторами о глубинном строении Японского моря -заключало геофизические и геологические наблюдения определенной новизны.

Научную дискуссию организовал В.Г.Трифонов, руководитель секции «Г» «Неотектоника, современная геодинамика и проблема горообразования». Сразу после заглавного сообщения Е.В.Артюшкова «Новейшие поднятия земной коры на континентах как следствие резкого размягчения мантийной литосферы и ее замещения астеносферой» он усомнился в том, что Тибет еще 3,5 млн л. н. мог представлять собой рав-

нину высотой не более 800 м и за столь короткое время подняться на высоту 4-4,5 км. Однако докладчик возразил, что таковы факты: до середины плиоцена в тропических условиях в южной части плато формировались латериты и накапливались озерные осадки, и лишь затем начали наблюдаться отчетливые изменения животного и растительного мира, свидетельствующие об интенсивном поднятии. Главной причиной такого резкого воздымания, по его мнению, явился подход глубинного мантийного плюма в район границы литосферных плит, его растекание под литосферой с конвективным замещением крупных обьемов ли-тосферной мантии астеносферным материалом, а дополнительной - возможный отрыв и погружение в астеносферу эклогитизированных нижних частей утолщенной континентальной коры («корней гор»).

Любопытно, что и в остальных сообщениях этой секции: В.И.Макарова «Типы и геодинамические различия неотектонических горных впадин Центральной Азии», В.Б. и В.В.Спекторов «Режим возрожденного горообразования Верхояно-Колымской горной области», Г.Ф.Уфимцева «Новейший орогенез на Земле: основные факторы, особенности и воздействие на человека» и в ранее упомянутом пленарном докладе В.Г.Трифонова высказывалось единое мнение о многофакторности причин горообразования, включающих как сжатие (коллизию) на коровом или ли-тосферном уровнях, так и астеносферное замещение низов литосферы глубинным плюмовым (флюидным) материалом (подлитосферные астенолиты). В определении же возрастного диапазона новейшего горообразования наметились разногласия.

Заключительные пленарные доклады разделились на региональные и глобальные.

К первым относится сообщение Д.П.Гладкочуба и его коллег «Изотопные провинции и история корообразующих процессов южной части Сибирского кратона». Приведенные ими данные изучения 8ш-№ изотопных систем свидетельствуют о присутствии в этом регионе палео- и даже эоархейских протолитов (с возрастом 3,4—3,6 млрд лет, а реликтов базитов вплоть до 3,94 млрд лет). Помимо этого, они подтвердили отчетливо гетерогенное строение фундамента, образованного разрозненными, разнородными и разновозрастными террейнами, обьединенными в единую агломерацию в палеопротерозое (2,0-1,9 млрд лет), о чем свидетельствует наложенный Акитканский краевой вулканический пояс, ныне считающийся ано-рогенным. Таким образом, получены новые весомые аргументы в пользу отнесения рассмотренного региона к так называемому древнему темени Азии, поскольку эволюция корообразующих процессов здесь может быть прослежена вплоть до ~4 млрд лет вглубь геологической истории Земли.

И.К.Казаков с соавторами на основании детального изучения метаморфических поясов Центральной Азии развивал давнюю концепцию И. Д.Черского о последовательном обрастании юго-западной части Сибирской платформы все более молодыми складчатыми областями, которые, по новым данным, составляют здесь последовательный ряд от позднебайкальских (~ 565 млн лет) и раннекаледонских (~ 500 млн лет) к герцинским и позднегерцинским (соответственно ~ 370 и 230 млн лет) вплоть до финального индоси-нийского события - «раздавливания» Внутренне-

Монгольского океанического бассейна, завершившего становление Центрально-Азиатского складчатого пояса в составе Северо-Азиатского суперконтинента.

В «сибирскую» группу вошло также сообщение

В.В.Ярмолюка с соавторами о пермско-раннетриасовом внутриплитном магматизме Азии. Обширнейшие вну-триплитные трапповые поля (Сибирь, Эйменьшань, недавно открытый Тарим), формирование одновозрастных с ними Западно-Сибирской и ЦентральноАзиатской систем рифтов (в том числе с зональными магматическими ареалами типа Хангайского) интерпретированы как свидетельство подхода Афро-Атлантического суперплюма к основанию литосферы с образованием Северо-Азиатского горячего поля мантии. Сделан вывод, что эта внутриплитная активность, зародившаяся при завершении формирования Пангеи, была лишь начальной стадией дробления суперконтинента. Последующее воздействие суперплюма на континентальную литосферу привело к дальнейшей фрагментации и созданию современного облика Земли.

К глобальным, т.е. рассматривающим всю Землю в целом, относятся доклады В.А.Ермакова «Неповторяющаяся история остывающей Земли» и Е.В.Шаркова с О. А.Богатиковым «Тектономагматическая эволюция Земли». В обоих за исходное положение взята нетрадиционная точка зрения о преимущественно сиаличе-ской природе первичной земной коры, что вытекает из анализа древнейших (4,4-4,0 млрд лет) цирконов га-дея. Согласно В.А.Ермакову, развитие Земли сначала протекало в условиях «экспансии плюмов», наращивавших протосиаль снизу (андерплейтинг) и сверху (магматические извержения), что приводило к неоднократным массовым переворотам и перемешиванию мантийного и корового материала (источник тепла в этот период был связан с обособлением ядра Земли). К началу рифея выделение вещества континентальной коры из мантии было завершено, стали преобладать процессы разрушения и переработки коры.

По мнению Е.В.Шаркова и О.А.Богатикова, первичная кора принадлежала к сиалическому типу еще и потому, что затвердевание глобального магматического океана должно было происходить снизу вверх, в результате чего наиболее легкоплавкие компоненты «сгонялись» к поверхности планеты. Главные тектонические структуры раннего докембрия считаются ими принципиально различными. В интервале 2,3—2,0 млрд лет, согласно их представлениям, происходит «крупнейшая геологическая катастрофа» - в тектономагматические процессы стало вовлекаться новое геохимически обогащенное вещество, что может обозначать становление современного режима вращения Земли и появление жидкого металлического ядра. Именно в это время началась замена древней первичной континентальной коры на вторичную океаническую.

С такой постановкой вопроса об образовании катархейской сиалической панплатформы категорически не согласны многие исследователи, долгое время изучавшие докембрий. В частности, в докладе

А.А.Щипанского и О.М.Розена приводились убедительные данные в пользу появления на Земле с 3,4-3,5 (а возможно, и с 3,8) млрд лет не только офиолитов -свидетельств существования океанических плит (мощностью до 20-25 км), но и недавно открытых в Беломорье позднеархейских эклогитов, являющихся (как и тоналит-трондьемитовые гранитоиды) продук-

тами пологого погружения океанических слэбов под мощную и устойчивую континентальную кору. Широкое проявление полосчатой железнорудной формации в раннем докембрии (в интервале 2-3 млрд лет) было вызвано, по их мнению, возможным перераспределением железа в мантии в связи с завершением формирования ядра, но без проявления каких-либо признаков геологической катастрофы.

При проведении численного моделирования мантийной конвекции В.Д.Котелкин и Л.И.Лобковский взяли за основу «всплытие» корового вещества из недр горячей после аккреции гетерогенной планеты. В рамках развиваемой этими исследователями термохимической модели реализуются одновременно тектоника плит (доминирует постоянно действующая термическая конвекция при затишье химической активности) и плюмов (активизация конвекции химического вещества при подводе свежих реагентов).

В.П.Трубицин в своем сообщении оспаривает модель перемежающейся мантийной конвекции с барьером на глубине 660 км, якобы преодолеваемым гигантскими прорывами вещества (аваланшами). Согласно его новым численным моделям, основные химические резервуары располагаются гораздо ниже - на глубинах 1 600 и 2 700 км. Причем они не смешиваются между собой, но проницаемы для быстро субдуцирующих литосферных плит и плюмов. Плиты, достигая дна мантии, приносят сюда океаническую кору и осадки, а также деламинированную континентальную литосферу, что вызывает возникновение здесь разнообразных резервуаров. Переходная зона мантии (410-660 км) лишь более обогащена водой (0,2-1%) в сравнении с выше- и нижележащими слоями (0,01%). Поэтому восходящие плюмовые потоки в зависимости от скорости своего продвижения в различной степени успевают «насытиться» водой, что и обусловливает разнотипный характер магматизма при их выходе на поверхность (MORB-базальты порождаются медленными, а OIB-базальты - быстрыми потоками). Таким образом, В.П.Трубициным подчеркивается важнейшая роль воды, причем как в тектонике, так и в геологической истории Земли.

Завершил совещание доклад В.А.Верниковского «Щелочной магматизм запада Сибирского кратона -рифтогенез или субдукционно-аккреционное событие».

Работа секции «Д» «Проблемы энергетики тектонических процессов; синергетика в задачах тектоники и геодинамики» носила астрофизический уклон, основное внимание уделялось разнообразным космическим факторам, влияющим на развитие глубинных процессов Земли.

Желающих ознакомиться с материалами совещания отсылаем к сборнику «Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики» (М.: ГЕОС, 2008. Т. 1. 560 с.; т. 2. 538 с.).

Выражаем организаторам совещания глубокую благодарность за предоставленную возможность принять участие в работе главного отечественного тектонического форума.

А.Д. ЧЕХОВ,

д.г.-м.н., проф., главный научный сотрудник

(Северо-Восточный комплексный НИИ ДВО РАН,

Магадан) E-mail: chekhov@neisri.ru