title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Авлакогены

Авлакогены

Если рифтогенез трактовать как начальный этап раскола континентов, предшествующий спредингу, то далеко не каждая внутриконтинентальная рифтовая система проходит все стадии этого процесса, многие из них так и прекращают свое существование на начальном, собственно рифтогенном, этапе (Рейнский грабен, Момский рифт, рифтовые системы Северо-Восточного Китая и Запада США и т. д.). Ho если рифтогенез все же привел к расколу континентов, то чаще всего континенты разъединяются по двум ветвям так называемой трехлучевой рифтовой системы. Происхождение подобных тройных сочленений не вполне ясно, но скорее всего они являются структурным отражением начального этапа разрыва куполовидного поднятия, образуемого на предрифтовом этапе вследствие подъема аномальной мантии и активной латеральной миграции разуплотненного мантийного вещества. Лучи расходятся, как правило, под углом, близким к 120°, что, как известно из механики, соответствует оптимальной реакции однородного по составу вещества на растягивающие усилия.
Таким образом, два луча трехлучевой системы трассируют место образования молодого океанического бассейна, а третий луч остается неразвившимся (слепым) рифтом. Одним своим концом он под большим углом как бы срезается горным сооружением кратона, а противоположным открывается в новообразованный океанический бассейн. Именно такого рода континентальные рифты в современной геодинамике называют авлакогенами. Впервые их выделил Н.С. Шатский в пределах Восточно-Европейской платформы еще в 1947 г. В англоязычной литературе помимо термина «авлакоген» как синоним часто употребляется и другой — «несостоявшиеся рифты», поскольку «состоявшимися» считаются те, с образования которых начинается цикл Уилсона. Вместе с океаническими и континентальными рифтами авлакогены входят как составные элементы в сложные полирифтовые системы. Этап их активного образования приходился на ранний триас — среднюю юру.
Одним из лучших примеров активно развивающегося авлакогена, своеобразной актуалистичсской моделью данного типа осадочных бассейнов является авлакоген (трог) Бенуэ в Западной Африке, протягивающийся на северо-восток от врезанного в континент угла Гвинейского залива на 1000 км. Ширина рифтовой долины авлакогена достигает 100 км. Развиваться он начал в раннем мелу, после раскрытия Южной Атлантики, последствие чего две другие ветви домеловой трехлучевой системы трансформировались в Атлантический океанический бассейн. В самом троге Бенуэ мощность осадков достигает 5 км. Они представляют собой типичную последовательность фаций внутриконтинентального рифта: флювиальные, озерные, дельтовые и прибрежно-морские отложения. Через трог Бенуэ проложила русло р. Нигер. При ее впадении в Атлантический океан в пределах шельфа и континентального склона образовался громадный подводный конус выноса, отложения которого, главным образом турбидиты, достигают мощности более 12 км.
Древние авлакогены выделяются в пределах всех континентов: на Северо-Американской платформе известны позднедокембрийские авлакогены Южной Оклахомы, системы Кивино, грабен Оттава—Бонншер и др. К. Барки и Дж. Дьюи предполагают, что все эти рифтовые впадины начали образовываться в одно и то же время: в начале отделения Гондваны от Северной Америки, 1,15 млрд лет назад, и что все они соединялись друг с другом в почти непрерывную цепь, подобную Boсточно-Африканской рифтовой системе. В целом эта структура, по их мнению, является авлакогеном, который оканчивается у плюма в Семерной Луизиане. Авлакоген имел громадную протяженность — 2250 км. Нею эту цепь принято называть рифтовой системой Мидконтинента. Однако собственно авлакогеном все же является только рифт Южной Оклахомы, поскольку он образовался как слепое ответвление трехлучевой системы «соединение Даллас». В пределах Северо-Американской платформы выделяют также позднедокембрийские авлакогены Пенсильманский и Делавэр, а на севере Канады — позднепротерозойский авлакоген Атапуску.
В пределах Восточно-Европейской и Сибирской платформ активным периодом авлакогенообразования является рифей (Пачелмский, Среднерусский и другие авлакогены Восточно-Европейской платформы, а также Уджинский и сеть авлакогенов в северной части Сибирской платформы, имеющих субмеридиональную ориентировку). Известны также авлакогены девонского возраста Русской (Припятско-Днепровский, на юге переходящий в Донецкий) и Сибирской платформ (Вилюйский и др.). В Вилюйском авлакогене, протягивающемся под Вилюйской синеклизой через центральную часть Сибирской платформы в северо-восточном направлении, мощность осадочного разреза достигает 10—12 км. Только на отложения позднего девона—раннего карбона приходится толща мощностью 7—8 км, сложенная главным образом эвапоритами. О.В. Япаскурт считает, что в восточной части Сибирской платформы с середины девонского периода была заложена система грабенообразных линейных платформенных структур, во многом унаследовавших систему позднсдокембрийских рифтогенных бассейнов. Такие структуры имели субширотное простирание (низовья р. Вилюй), юго-юго-восточное (через Лено-Оленёкский водораздел) и меридиональное (на месте современных хребтов Орулган и Сетте-Дабан), образуя в плане тройные сочленения.
На рис. 1.5 (см. вкладку в конце книги) приведены пять обобщенных геодинамических моделей, связывающих условия образования авлакогенов со всеми основными стадиями цикла Уилсона. Причем отдельно показаны структурные отношения на фронте перед авлакогеном и строение образованного в конкретной геодинамической обстановке авлакогена. В процессе рифтогенеза все три ветви трехлучевой системы имеют сходные структурные соотношения (рис. 1.5, I), хотя и различаются по характеру вулканизма и осадочному выполнению. На первом этапе раскола континентов, когда две ветви континентальных рифтов преобразуются в молодой океан (рис. 1.5, II), авлакоген по-прежнему имеет структуры типичного рифта, в нем еще не проявлены характерные признаки бассейна типа авлакогена. Именно этому этапу соответствует трехлучевая рифтовая система Северо-Восточной Африки.
Авлакоген в собственном смысле слова начинает формироваться лишь при полном раскрытии океана, когда ось спрединга маркируется полноразвитым срединно-океаническим хребтом, а бывшие ветви рифтогенных систем трансформировались в зрелые пассивные окраины (рис. 1.5, III). Именно на данной стадии развития находятся авлакоген Бенуэ, а также ряд авлакогенов на Атлантическом побережье Североамериканского континента. Специфика данной стадии развития авлакогена состоит в том, что на его океаническом сегменте под действием избыточного теплового потока на стыке континентальной и океанической коры, громадных выносов с континента речных осадков терригенная взвесь накапливается в пределах первого и второго поясов лавинной седиментации и под тяжестью аномально быстро растущей мощности осадочного разреза происходит изостатическос прогибание дна вблизи бровки шельфа, в результате чего в авлакогене формируются осадочные толщи громадной мощности: до 12 км в авлакогене Бенуэ и до 25 км в Донецком. Тогда как в направлении континента, где авлакоген продолжает функционировать как типичный внутриконти-нентальный рифтогенный бассейн мощности синхроничных осадочных образований, как правило, в десять раз меньше.
При закрытии океана заканчивается и развитие авлакогенов как осадочных бассейнов (рис. 1.5, IV и V). Поэтому все древние осадочные палеобассейны, интерпретируемые как авлакогены, относятся к категории постколлизионных. Это и Днепрово-Донецкий, Пачелмский авлакогены и многие другие.
Проанализированные геодинамические и структурные соотношения в развитии авлакогенов дают возможность сделать следующие важные, на наш взгляд, выводы.
1. Авлакоген существует как осадочный бассейн до коллизии континентальных масс. После нее он прекращает свое существование и консервируется в структуре континента в виде сильнодислоцированной системы тектонических покровов, состоящих из шарьированных и смятых в сложную систему складок осадочных комплексов. Именно по этой причине все известные на разных континентах Земли авлакогены имеют либо палеозойский, либо докембрийский возраст. Все более молодые рифтогенные структуры, относимые к авлакогенам (типа Бенуэ или Эфиопского) еще продолжают свое развитие, ибо последний цикл Уилсона, начавшийся с раскрытия Атлантики в мезозое, еще не завершился.
2. Авлакогены в своем развитии проходят ряд эволюционных стадий. Наиболее полно выражены пять стадий: грабенообразования (рифтовая), промежуточная, изостатического прогибания, активизации и компрессионная (посторогенная). Однако тесную связь с эволюцией структур и осадочным выполнением авлакогенов обнаруживают только три стадии: грабенообразования, изостатического прогибания и компрессионная. Важно и то, что каждая из этих стадий однозначно соответствует одному из этапов цикла Уилсона. Так, грабенообразованию можно поставить в соответствие этапы континентального рифтогенеза и начальную фазу раскола континентов с образованием молодого океанического бассейна (рис. 1.5, I и II); стадии изостатического прогибания — этапы зрелого океанического бассейна и начальные импульсы субдукции океанической литосферы (рис. 1.5, III и IV); наконец, постколлизионная стадия наступает одновременно с образованием коллизионного орогена, который как бы срезает тот край авлакогена, который ранее открывался в океан (рис. 1.5, V).
Итак, различия в геодинамической эволюции зрелых континентальных рифтов и авлакогенов дают возможность сделать следующие выводы, прежде всего об особенностях тектоно-седиментологического развития осадочных бассейнов авлакогенного типа.
I. Именно авлакогены наиболее тесно и наиболее длительное время связаны с полным геодинамическим циклом, зарождаясь на начальной стадии раскола континентов и продолжая активно функционировать вплоть до заключительного этапа — коллизии континентальных масс. В это время они как бы «запечатываются» в тылу орогенного коллизионного шва (рис. 1.5).
II. До раскола континента и начала формирования молодого океанического бассейна авлакоген уже существовал, но только как континентальный рифт. Поэтому в основании разреза авлакогенов залегают континентальные и прибрежно-морские отложения, типичные для континентальных рифтов. И лишь когда образуется зрелая пассивная окраина (стадия изостатического прогибания в развитии авлакогенов), накапливается типичный для авлакогенов ряд осадочных формаций. Причем даже на этом этапе развития авлакогенных бассейнов осадочные формации отличаются от формаций разрезов типичных континентальных рифтов не столько последовательностью литофаций, сколько мощностью отложений. В авлакогене формируется разрез мощностью до 20 км, тогда как его мощность в континентальных рифтах на порядок меньше (2 км). Сам же характер отложений зависит главным образом от двух факторов: климата и рельефа прилегающей суши. В гумидном климате и при незначительных перепадах рельефа устойчивое изостатическое прогибание прибрежной зоны, захватывающее разветвленную дельту реки, выносящей терригенную взвесь и периодически заболачивающуюся, образуются мощные толщи угленосных отложений (Донецкий авлакоген). При достаточно контрастном рельефе формируется крупный подводный конус выноса (в составе авлакогена оказываются верхний и средний фены), включающий мощные ритмично построенные терригенные толщи, где присутствуют пачки проксимальных турбидитов (авлакоген Южной Оклахомы).
Важен еще и стратиграфический диапазон отложений, который для типичных авлакогенов измеряется несколькими геологическими периодами, тогда как в зрелых континентальных рифтах не превышает 15—40 млн лет. И самое главное — тесная связь развития авлакогенов с геодинамическим циклом раскрытия и закрытия океанов предопределяет тот факт, что палеоавлакогены имеют либо палеозойский, либо докембрийский возраст. Авлакогены, заложившисся при раскрытии Атлантики, а тем более красноморской стадии развития океана, еще продолжают функционировать как современные осадочные бассейны и могут в лучшем случае выступать в качестве актуалистических моделей при изучении палеоавлакогенов геологического прошлого.
III. Типологические индикационные ряды осадочных формаций авлакогенов практически идентичны таковым для зрелых континентальных рифтов, отличаясь от них, как уже отмечалось, только значительно большими мощностями формаций, соответствующих этапу изостатического прогибания океанического фланга авлакогена. Помимо этого, сложность в обосновании единых для авлакогенов индикационных рядов осадочных формаций состоит в том, что в латеральном направлении авлакоген распадается на две, хотя и взаимосвязанные, но все же самостоятельные группы обстановок осадконакопления. В пределах континента — это чередование обстановок, характерных для континентального рифта, а на пассивной окраине — это мощные накопления подводного конуса выноса. То же касается и вертикальных индикационных рядов, которые различны в зависимости от того, какая структурная единица бассейна рассматривается. He помогает в данном случае и то обстоятельство, что по времени собственно авлакогенная седиментация как бы следует за рифтогенной. На самом деле и после этого в пределах континентального фланга авлакогена продолжается накопление осадков, синхроничных отложениям шельфа и континентального склона. Так, в пределах уже упоминавшегося нами мезозойского авлакогена Бенуэ, который продолжает свое развитие, выделяется рифт (трог) Бенуэ длиной около 1000 и шириной 100 км. Трог заполнен флювиальными, дельтовыми и морскими мелководными осадками мелового возраста. Их суммарная мощность более 5 км. На пассивной континентальной окраине Атлантики третичная дельта р. Нигер как бы пристраивает к отложениям несостоявшегося рифта Бенуэ мощную (более 12 км) линзу флювиальных и дельтовых накоплений, образующих в совокупности гигантский подводный конус выноса этой реки. Годовой твердый сток р. Нигер 67 млн т взвешенных и влекомых наносов. И вся эта громадная масса осадочной взвеси выносится в пределы первого пояса лавинной седиментации и включается в разрез авлакогена Бенуэ.
Таким образом, авлакогены достаточно уверенно выделяются при региональном геодинамическом анализе, отличаясь от типичных полноразвитых континентальных рифтов не последовательностью индикационных рядов осадочных формаций, а значительно большими их мощностями и почти полным отсутствием вулканитов в пределах развития формаций повышенной мощности.

title-icon Подобные новости