CC BY
54
УДК 551.242.(47+57)
ИСТОРИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ПАЛИНСПАСТИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ С ПОЗИЦИИ МЕТОДОЛОГИИ И ФАКТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НАЧАЛА XXI ВЕКА
Р.Г. Корнева1, А.В. Хортов2, А.Е. Шлезингер1
1 Геологический институт РАН, Москва 2 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва
Поступила в редакцию 21.07.14
Дискуссионные вопросы историко-геологических и палинспастических реконструкций, поднятые Л.П. Зоненшайном, М.И. Кузьминым, О.А. Мазаровичем, Д.П. Найдиным, Л.М. Натаповым, В.Е. Хаиным и В.М. Цейслером в конце 80-х — начале 90-х гг. прошлого века на страницах журнала «Бюллетень МОИП. Отдел геологический», остаются актуальными, во многом не решенными, в связи с чем их обсуждение может вызвать большой интерес и в настоящее время. Возможно, дискуссионность обсуждаемых проблем вызвана не только расхождениями в интерпретации фактического материала, но также разной геологической летописью, принимаемой в их исследованиях.
Ключевые слова: палинспастические реконструкции, спрединг, субдукция, геологическая летопись, магнитный полюс, деформации, комплексы-индикаторы.
В конце 80-х — начале 90-х гг. прошлого века на страницах журнала «Бюллетень МОИП. Отдел геологический» была проведена очень интересная дискуссия, в процессе которой были рассмотрены возможности историко-геологических и палинспастических реконструкций. Ее основными участниками явились высокопрофессиональные, известные в геологии специалисты (Белый, Похиалайнен, 1990; Зоненшайн и др., 1987, 1990а, б; Мазарович и др., 1988, 1989, 1991; Хаин, 1990; Цейслер, 1990). Дискуссия возникла спустя 25 лет после рождения плейттектоники — нового научного направления в геологии, которое позволило провести палинспастические реконструкции. Прошло еще 25 лет после дискуссии. За это время (к началу XXI в.) поступил дополнительный фактический материал, и при его анализе использовавшиеся в дискуссии аргументы сторон были пересмотрены в сторону их совершенствования. Это позволило еще раз рассмотреть противоречия, возникшие между этими двумя направлениями, и дать рекомендации по их устранению.
Вначале кратко остановимся на позиции О.А. Маза-ровича, Д.П. Найдина и В.М. Цейслера — инициаторов дискуссии. Они считали, что проведенные Л.П. Зонен-шайном и др. палеореконструкции не имеют историко-геологического обоснования. Нет ясности, что же реконструируется, не приводится характеристика границ, хотя и признается ограниченность палеомагнит-ного метода. Палеоклиматические и палеобиогеографические материалы рассматриваются лишь как дополнительная информация к уже построенным по палеомагнитным данным картам. Палеомагнитный метод преподносится как детальный и почти безупречный инструмент для палеогеодинамического анализа. Однако В.М. Гординым (1989) и А.В. Долицким (1985)
предложены совершенно другие модели его интерпретации.
Остается недостаточно ясным, движутся ли лито-сферные плиты по астеносфере или континент перемещается внутри литосферной плиты. Причины и закономерности перемещения континентов в исследованиях, проведенных Л.П. Зоненшайном и др., не рассматриваются. В расположении осей спрединга, являющихся фронтальной частью перемещений с раннего кембрия по карбон, преемственности не было, а следовательно, они возникали на новом месте.
Геологическое обоснование палинспастических реконструкций опирается на комплексы-индикаторы геологических обстановок. Офиолитовые ассоциации отвечают разрезу земной коры океанов, а вулканогенные толщи андезито-базитового состава маркируют расположение островных дуг прошлого. Однако существуют доказательства, что первые из них имеют трогово-рифтовый генезис, а вторые протекают в глубине континентов. Индикаторами климата служат эвапориты, бокситы, красноцветные образования, ледниковые породы, угленосные отложения, рифо-генные известняки. К сожалению, они рассматриваются на актуалистической основе с жестких унифор-мистских позиций, признающих их стабильность во времени. Оценка значимости этих индикаторов для установления климатической зональности прошлого не проводится. Литологические и палеобиологические данные пока серьезно не изучены, и ссылки на них не могут считаться убедительными. В целом концепция «комплексов-индикаторов» палеоокеанов, осей спрединга в них, островных дуг, зон наращивания и поглощения литосферных плит не представляется убедительной. Странной выглядит ситуация, когда геодинамические индикаторы могут оставаться ста-
бильными, в то время как расположение океанов и континентов изменяется непрерывно и быстро.
В проведенных палинспастических реконструкциях используются только нужные факты, подбор их очень специфичен и не совсем обоснован. Неудобные или обременительные сведения не принимаются во внимание. Фактический материал разбавлен более детальными данными, полученными в результате анализа особенностей плейттектонической модели.
О.А. Мазарович и др. считали, что в исследованиях Л.П. Зоненшайна и его коллег не удалось установить сколько-нибудь реальных закономерностей развития Земли и отдельных ее регионов. Все сводится к попеременному закрытию и раскрытию гипотетических океанов и палеоокеанов. Это предположение не имеет регионально-геологического обоснования и глубоко антиисторично.
Л.П. Зоненшайн, М.И. Кузьмин и Л.М. Натапов (1990а, б) и некоторые другие исследователи считают, что в проведенных ими палинспастических реконструкциях учитывается вся сумма знаний о глобальной и региональной геологии, собранная в результате труда многих специалистов. На их взгляд, следовало бы более строго придерживаться актуалистической интерпретации. Они полагают, что для объективной дискуссии необходимо знать, признают или не признают О.А. Мазарович и др. (1988, 1989) тектонику литосферных плит и их крупномасштабные перемещения. И в случае отрицательного ответа они должны уходить за рамки региональных обсуждений и должны коснуться более общих проблем геологической науки. Однако авторы первого направления в своих статьях ясно указали, что они не обсуждают учение о лито-сферных плитах, а рассматривают только объективность палинспастических реконструкций, которые были затронуты в статье Л.П. Зоненшайна и др. (1990а). Они утверждали, что зоны спрединга перемещаются по земной сфере. Эти процессы задокументированы во всех океанах. Однако их ответ на вопрос о том, что движется: литосферная плита по астеносфере или же континент изменяет свое положение внутри лито-сферной плиты, остается неясным.
В.Е. Хаин (1990) утверждал, что плито-тектониче-ская парадигма революционировала геологическую науку. И каким бы детальным ни был историко-гео-логический анализ, проводимый на фиксистской основе, он заведомо искажает палеогеографическую, палеоклиматическую и палеобиогеографическую зональность, а плито-тектонические реконструкции дают неизмеримо более верную картину реальной истории Земли. Он сделал вывод, что критика О.А. Мазарови-чем, Д.П. Найдиным, В.М. Цейслером палинспастиче-ских реконструкций не объективна, не конструктивна, вредна для практики геологических исследований, при преподавании геологических дисциплин и может лишь способствовать отставанию нашей геологической науки от мирового уровня.
Нам представляется, что эта дискуссия была крайне полезной, так как объективно показала слабые и силь-
ные стороны двух направлений палеореконструкций Земли и, следовательно, ее эволюции. В ее основу было положено обсуждение огромного фактического геологического материала, анализ которого во многом трактуется по-разному. Вероятно, только два важных вопроса, поставленных О.А. Мазаровичем, Д.П. Найдиным и В.М. Цейслером, остались без ответа со стороны Л.П. Зоненшайна, М.И. Кузьмина, Л.М. Натапова, В.Е. Хаина. Первый вопрос относится к комплексам-индикаторам, которые почему-то остаются стабильными при быстроменяющемся расположении океанов и континентов. Второй вопрос касается того, что движется: литосферная плита по астеносфере, континент внутри литосферной плиты или же то и другое происходит одновременно.
Прошло почти 25 лет после рассмотренной выше дискуссии, в течение которых в результате буровых и сейсмических работ на континентах и в океанах был получен в большом объеме новый фактический материал. Например, в результате применения низкочастотного сейсмического профилирования МОГТ появилась возможность уточнить строение фундамента платформ и подвижных поясов (Минц, 2011). Плейт-тектоника и глобальная тектоника существенно продвинулись вперед, и с их позиций рассматривается история дофанерозойского комплекса вплоть до пород нижнего архея в геологическом разрезе континентов (Минц, 2011; Никишин, 2008).
Современные палеореконструкции континентов и террейнов основаны на палеомагнитных материалах. По ним устанавливается широтное местоположение континентов и террейнов в конкретные отрезки геологического времени и их азимутальная ориентировка. Долготная привязка континентов осуществляется по геологическим данным. По палеомагнитным данным фиксируются перемещения, измеряемые тысячами и десятками тысяч километров. В современных океанах доюрские породы, согласно выводам плейт-тектоники и глобальной тектоники, отсутствуют. Таким образом, палеореконструкции и террейны вносят существенно новый вклад в развитие мобилизма. Па-линспастические реконструкции остались преимущественно за подвижными поясами континентов и островных дуг, которые возникли за счет коллизии и аккреции палеоокеанов. При интерпретации эволюции последних помимо палеомагнитных данных существенная роль принадлежит геологической информации, и прежде всего комплексам-индикаторам.
Контуры континентов определяются по возрастным границам континентальной консолидированной земной коры (Леонов и др., 2010). Практически общепринятыми являются следующие временные рубежи континентальной консолидации земной коры: конец архея (2,6 млрд лет), конец палеопротерозоя (1,6 млрд лет), конец венда (байкальская или кадом-ская консолидация) (0,54 млрд лет), конец силура и начало девона (каледонская консолидация) (около 0,375 млрд лет), конец палеозоя (герцинская консолидация) (около 0,240 млрд лет), конец мезозоя — нача-
ло кайнозоя (мезозойская консолидация) (0,049 млрд лет) и конец кайнозоя (кайнозойская консолидация) (0,020 млрд лет).
Контуры террейнов менее определенны. Они устанавливаются по сопряжению с террейнами пород, отличающихся по возрасту и составу. Размеры террей-нов меньше континентов на порядок и более. Палео-континенты и террейны имеют обычно неправильные изометричные формы. Глобальные палеорекострукции позволили установить континенты, связанные в единое пространство, получившее название Пангеи, расположенной среди единого океана, который выделен как Панталасса. Синхронные по возрасту континентов отложения Панталассы в современных океанах отсутствуют, так как были перемещены в зоны субдукции и вошли в состав континентов. Доюрские океанические породы, по мнению Т.Н. Херасковой, возможно, сохранились в виде незначительных фрагментов в аккреционных призмах активных континентальных окраин. Таким образом, в современных океанах, занимающих 2/3 поверхности Земли, разрез земной коры с позиции плейттектоники начинается с юрских, а чаще с более молодых образований, и в них отсутствуют породы архея, протерозоя, палеозоя и триаса.
Глобальные палеореконструкции позволили выделить три временных Пангеи: Родинию, Палеогондвану и Гондвану, разделенные продолжительными отрезками геологического времени их распада. Родиния возникла из древних континентов и микроконтинентов 1,0—0,95 млрд лет назад, Палеогондвана — 0,320— 0,300 млрд лет назад и Гондвана — 250—200 млрд лет назад (Хераскова и др., 2011; Bogdanova й а1., 2008; Li й а1., 2008 а, Ь).
Геологическая информация в настоящее время не может полностью подтвердить или опровергнуть па-леомагнитные данные. Геологи, и прежде всего стра-тиграфы, палеонтологи и литологи, мало обсуждают эти проблемы. Есть специалисты, которые по палеогеографическим данным подтверждают или опровергают глобальные палеопостроения континентов и террейнов. Есть колеблющиеся: Д.П. Найдин (2004), который по результатам изучения фауны, в частности аммонитов, показал невозможность дрейфа Индии из Южного полушария к современному местоположению в Северное полушарие; В.А. Красилов (1985), исследуя эволюцию земной коры и биосферы в меловом периоде, не обнаружил глобального перемещения континентов; С.В. Мейен (1969, 2006) вначале находил возможность поддержать дрейф континентов и террейнов, а затем критиковал эти реконструкции; Э.Я. Левен (2009) считает, что к глобальным палеоре-конструкциям следует относиться с осторожностью, хотя и нет достаточных оснований, чтобы их полностью отвергать. Конкретная геологическая критика основных положений плейттектонических и палеомаг-нитных реконструкций приводится в работах Б.А. Блю-мана (2013), А.В. Дулина (2004), А.М. Жирнова (2011).
В плейттектонике и глобальной тектонике образование молодых океанов и движение литосферных
плит связываются с рифтогенезом, утоняющим континентальную кору, со спредингом, разрывающим и раздвигающим континентальную и доюрскую океаническую кору, и с субдукцией, поглощающей океаническую кору. В зонах разрыва континентальной и доюрской океанической коры возникают срединно-океанические хребты, и в зонах поглощения океанической коры образуются глубоководные желоба. Движение континентов при распаде Родинии, Палео-гондваны и Гондваны, согласно разработкам Л.П. Зо-неншайна и др. (1990а, б), не связано с современными зонами спрединга и субдукции. В своей эволюции они испытывают перемещения по земной сфере. Однако доказательная база положения доюрских зон спре-динга и субдукции у Л.П. Зоненшайна и др. (1990а, б) практически отсутствует. Нет ее и в современных па-леореконструкциях континентов и террейнов. Остаются практически не установленными геологические контакты террейнов и вращающихся литосферных плит с автохтонными обрамлениями.
В современных глобальных палеореконструкциях практически не освещенным остается вопрос о том, по каким поверхностям перемещаются континенты и террейны. Их движения не увязаны с движением ли-тосферных плит Панталассы, которое привело, согласно новой глобальной тектонике, к перемещению всего доюрского разреза в зоны субдукции с замещением его юрско-кайнозойской корой, непосредственно перекрывающей породы мантии.
Не рассмотрены возможности изменения координат магнитных полюсов за счет смещения по внутренним сферам Земли. Так, в Антарктиде в 1909 г. магнитный полюс находился в 600 км от берега Земли Адели, в 1956 г. — в 350 км, а в 1977 г. он сместился еще севернее, оказавшись в море Дюрвила (Терентьев, 2011). В настоящее время известны и перемещения Северного магнитного полюса на многие сотни километров.
Таким образом, хотя появился огромный объем нового фактического материала, дискуссионные вопросы, поднятые Л.П. Зоненшайном, М.И. Кузьминым, О.А. Мазаровичем, Д.П. Найдиным, Л.М. На-таповым, В.Е. Хаином и В.М. Цейслером, остаются актуальными и во многом до сих пор не решенными. Думается, их обсуждение и в настоящее время не менее интересно и полезно. Возможно, непонимание обсуждаемых проблем связано не столько с неоднозначной интерпретацией конкретного фактического материала, сколько с разными подходами к геологической летописи. Первые стоят на старой историко-геологи-ческой, а вторые — на новой глобально-тектонической позиции. Первая основывается на геологическом разрезе естественных обнажений, буровых скважин, и его прогнозе по геофизическим (прежде всего, сейсмическим) и геохимическим материалам. Вторая базируется на анализе линейных магнитных аномалий и положения магнитных полюсов континентов в геологическом прошлом с привлечением комплексов-
индикаторов и другой геологической, геофизической и геохимической информации. Именно в этом направлении целесообразно проводить специальные ис-
следования, которые позволят обеим дискутирующим сторонам преодолеть разногласия и прийти к взаимопониманию.
ЛИТЕРАТУРА
Белый В.Ф., Похиалайнен В.П. Северо-Восток СССР — кладбище плит и террейнов или плитотектонических гипотез? // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1990. Т. 65, вып. 2. С. 96-103.
Блюман Б.А. Данные глубоководного бурения и тектоника плит // Геологическая история, возможные механизмы и проблемы формирования впадин с субокеанической аномальной корой в провинциях с континентальной литосферой. Мат-лы 45-го (XLV) Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2013. С. 26-29.
Гордин В.М. Магнитное поле океанов и гипотеза Вайна-Метьюса // Геодинамические исследования. 1989. № 13. С. 129-158.
Долицкий А.В. Образование и перестройка тектонических структур. М.: Недра, 1985. 217 с.
Дулин А.В. Механизм развития Земли. Смоленск: Универсум, 2004. 128 с.
Жирнов А.М. Мифы мобилизма и реальная тектоника // Отеч. геол. 2011. № 2. С. 87-94.
Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Фанеро-зойские палинспастические реконструкции территории СССР // Геотектоника. 1987. № 6. С. 3-19.
Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. О геологической истории СССР: о подходе с разных позиций (ответ на критику) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1990а. Т. 65, вып 1. С. 130-142.
Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. М.: Недра, 1990б. Кн. 1. 328 с.; Кн. 2. 334 с.
Красилов В.А. Меловой период эволюции земной коры и биосферы. М.: Наука, 1985. 239 с.
Левен Э.Я. Верхний карбон (пенсильваний) и пермь Западного Тетиса: фузулиниды, стратиграфия, палеогеография // Тр. Геол. ин-та РАН. Вып. 590. М.: ГЕОС, 2009. 238 с.
Леонов Ю.Г., Волож Ю.А., Антипов М.П., Быкадоров В.А., Хераскова Т.Н. Консолидированная кора Каспийского региона: опыт районирования // Тр. Геол. ин-та РАН. Вып. 593. М.: ГЕОС, 2010. 64 с.
Мазарович О.А., Найдин Д.П., Цейслер В.М. Палеомаг-нитные и историко-геологические реконструкции: проблемы и нерешенные вопросы // Бюл. МОИП. Отд. геол. Ст. 1. 1988. Т. 63, вып. 6. С. 130-142; Ст. 2. 1989. Т. 64, вып. 2. С. 125-146; Ст. 3. 1990. Т. 66, вып. 1. С. 103-110.
Мазарович О.А., Найдин Д.П., Цейслер В.М. Палеомаг-нитные и историко-геологические реконструкции: проблемы и нерешенные вопросы. Ст. 4. Завершение обсуждения // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1991. Т. 67, вып. 6. С. 105-127.
Мейен С.В. Сравнительно-исторический анализ каменноугольных и пермских флор Евразии: Автореф. дисс. ... докт. геол.-минерал. наук. М.: ГИН АН СССР, 1969. 50 с.
Мейен С.В. Принцип сочувствия: Размышление об этике и научном познании. М.: ГЕОС, 2006. 212 с.
Минц М.В. Объемная модель глубинного строения ран-недокембрийской коры Восточно-Европейского кратона, палеогеографические следствия // Геотектоника. 2011. № 4. С. 3-29.
Найдин Д.П. Об островной стадии субконтинента Индостан // Океанизация Земли — альтернатива неомобилизма. Калининград: Калининградский гос. ун-т, 2004. С. 206-217.
Никишин А.М. Структура и история Земли // Геология для нефтяников. М.; Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2008. С. 11-51.
Терентьев С.А. Арктика и Антарктика. М., 2011. 416 с. Хаин В.Е. О статьях О.А. Мазаровича, Д.П. Найдина,
B.М. Цейслера // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1990. Т. 65, вып. 2.
C. 92-95.
Хераскова Т.Н., Буш В.А., Диденко А.Н., Самыгин С.Г. Распад Родинии и ранние стадии развития Палеоазиатского океана // Геотектоника. 2011. № 1. С. 5-28.
Цейслер В.М. Ответ В.Е. Хаину // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1990. Т. 65, вып. 3. С. 125-127.
Bogdanova S.V., Bingen B., Gorbatschev R., Kheraskova T., Kozlov V., Puchkov V., Volozh Yu. The East European Craton ("Proto-Baltica") in Pre-Rodinian times // Precambrian Res. 2008. Vol. 160. N 1-2. P. 23-45.
LiZ.X., Bogdanova S. V., Collins A.S., Davidson A., Waele B. de, Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuc R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.F., Thrane K., Vernikovsky V. Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis // Precambrian Res. 2008а. Vol. 160. N 1-2. P. 179-210.
Li Z.X., Bogdanova S.V., Collons A.S., Davidson A., Waele B. de, Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuc R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.F., Thrane K., Vernikovsky V. The geodinamic map of Rodinia: a synthesis // Precambrian Res. 2008b. Vol. 160. N 1-2. P. 179-210.
HISTORICAL-GEOLOGICAL AND PALINSPASTIC RECONSTRUCTIONS IN CONTEXT OF METHODOLOGY AND FACTUAL DATA OF BEGINNING OF XXI CENTURY
R.G. Korneva, A.V. Chortov, A.E. Shlezinger
Disputing points of the historical-geological and palinspastic reconstructions which were discussed by some remarkable Russian researchers (L.P. Zonenshein, M.I. Kuzmin, O.A. Mazarovich, D.P. Naidin, L.M. Natapov, YE. Khain, V.M. Tseisler) in the late 1980thbeginning of 1990that the geological series of journal "Byulleten MOIP", remain to be unresolved and important. That is why regarding these problem presently may be of vivid interest. Ambiguousness of the discussed problems most likely is connected not only with different interpretation of factual data but with different geological record taken into consideration.
Key words: palinspastic reconstructions, spreading, subduction, geological record, magnetic pole, deformation, complexes-indicators.
Сведения об авторах: Корнева Римма Георгиевна — канд. геол.-минерал. наук, гл. специалист ГИН РАН; e-mail: rima@ginras.ru; Хортов Алексей Владимирович — докт. геол.-минерал. наук, вед. науч. сотр. Ин-та океанологии РАН; e-mail: achortov@mail.ru; Шлезингер Александр Ефимович — докт. геол.-минерал. наук, гл. науч. сотр. ГИН РАН; e-mail: rima@ginras.ru
