Региональная геология

Региональная геология (лат. regionalis — областной) — наука геологического цикла, изучающая общие черты и особенности геологического строения, историю развития и полезные ископаемые отдельных участков (блоков или регионов) земной коры^[1][2]. Региональная геология связывает множество направлений геологии — геофизику, петрографию, литологию, геохимию, стратиграфию и многие другие. Понятие «регион» распространяется на множество разноуровневых геологических объектов — от отдельного месторождения до древней платформы или складчатого пояса^[3] .

Сиениты кристаллического фундамента

В пределах региона изучаются осадочные, метаморфические и магматические геологические комплексы и основные этапы его развития. Для выделенных комплексов устанавливаются условия залегания, взаимоотношения, последовательность формирования комплексов во времени и пространстве, палеогеодинамическая обстановка. По результатам указанных исследований восстанавливается геологическая история региона. Кроме выяснения индивидуальных особенностей региона, устанавливаются общие черты одновозрастных структурных единиц разных регионов^[3].

В региональной геологии обосновываются границы объектов (структур), их взаимоотношения с окружающими структурами, выявляются основные типоморфные тектонические элементы, описываются строение, состав и характерные особенности геологических комплексов, слагающих элементы структур. Также устанавливается последовательность смены геодинамических обстановок^[3].

Районирование

Турбидитовые потоки

Основной задачей региональной геологии, возникающей при изучении регионов является их районирование, то есть подразделение на обособленные структуры. При районировании используются два подхода — геодинамический и тектонический.

Геодинамическое районирование

Геодинамическое районирование базируется на теории тектоники литосферных плит и принципе выделения комплексов — индикаторов геодинамических обстановок. геодинамическая карта содержит информацию об условиях формирования структурных элементов. Совокупности осадочных, магматических и метаморфических пород, образующиеся в некоторой геодинамической и геотектонической обстановке называются индикаторными формациями^[3].

Современные геодинамические обстановки делятся на 4 группы^[3]:

• океанические;
• активные окраины континентов;
• пассивные окраины континентов;
• внутриконтинентальные.

Для каждой группы характерен свой комплекс— индикатор — набор горных пород . Метод индикаторных формаций в районировании базируется на принципе актуализма^[3].

Комплексы-индикаторы геодинамических обстановок^[3]

Типы обстановок	Комплексы-индикаторы
Океанические
Океанические срединно-океанические хребты	базальты, комплекс параллельных даек, расслоенные габбро и ультрабазиты
Абиссальное плато	глубоководные глинисто-кремнистые осадки
вулканические внутриплитовые поднятия	вулканиты толеитового и щелочно-базальтового составов, вулканомиктовые породы и туфы, рифовые известняки атоллов
Активные окраины континентов	субдукционный комплекс — метаморфические тектониты (глаукофановые сланцы) и мультимодальные вулканиты с преобладанием андезитов.
глубоководные желоба и аккреционный клин	хаотические обломочные комплексы: олистостромы, турбидиты
энсиматические островные дуги	вулканиты — бонинитовые, толеитовые островодужные (андезибазальты и офиолиты)
энсиалические островные дуги	известково-щелочная андезибазальтовая, известково-щелочная базальт- андезит-дацит-риолитовая серия, большое количество пирокластического материала (туфы), турбидиты
окраинно-континентальные пояса	батолитовые пояса параллельные зонам субдукции, вулканиты дацит-риолитовой серии, красноцветная континентальная моласса
окраинное море	большая мощность осадков, пирокластический материал
спрединговое окраинное море	задуговые офиолиты
неспрединговое окраинное море	флишеподобная, молассоидная и олистостромовая(подводно-оползневая) ассоциации
Пассивные окраины континентов	отсутствие вулканических серий
шельф	грубообломочная молассоидная формация, органогенные известняки
континентальный склон	флишевая и олистостромовая (подводно-оползневая) формация
континентальное подножие	конусы выноса, глинисто-кремнистые отложения, флиш
Внутриконтинентальные
внутриконтинентальные рифты [4]	грабеновая фация — континентальная грубообломочная толща осадков, бимодальная серия вулканитов (преобладают базальты повышенной щелочности и субщелочные риолиты)
внутриконтинентальные магматические зоны	платобазальтовая формация (траппы —комплекс основных пород базальтового состава, эффузивных и гипабиссальных пород — продуктов внутриплитного магматизма)
коллизионные зоны (внутриконтинентальные складчатые пояса)	представлены продуктами геодинамических обстановок, в основном активных континентальных окраин, реликтами пассивных окраин континентов, реже океанических, «сшитых» гранитами

Трапповое плато Путорана (Восточная Сибирь)

Террейновый анализ^[3]

Террейн в Армении

Разновидностью геодинамического районирования является террейновый анализ. В его основу террейнового анализа положено представление региона в виде «мозаики» разнородных структурных элементов –— обломков континентов, островных дуг, образований ложа океанов и окраинных морей, внутриокеанских поднятий и т. д.

Основными терминами террейнового анализа являются:

• кратон;
• террейн (более полно тектоно-стратиграфический террейн);
• коллизия (аккреция);
• амальгамация,
• перекрывающие и сшивающие образования.

Кратонами называют крупные докембрийские жёсткие участки земной коры — кристаллические фундаменты древних платформ.

Террейн — это ограниченный разломами крупный блок, характеризующийся внутренней однородностью и целостностью стратиграфии, тектоники и геологической истории, иной, чем у соседний террейнов. Террейны подразделяются на:

• Кратонный террейн — фрагмент кратона, образованный раннедокембрийскими кристаллическими породами.
• Миогеоклинальный террейн (террейн континентальной окраины) — фрагмент пассивной континентальной окраины, образованный мелководными шельфовыми осадочными комплексами, дистальными турбидитами склона или относительно глубоководными осадками подножия континента.
• Островодужный террейн — фрагмент островной вулканической дуги, сложенной вулканогенными, вулканогенно-осадочными и интрузивными породами островодужного происхождения, встречаются надсубдукционные офиолитовые комплексы.
• Океанический террейн — участок океанической коры, обдуцированный на континентальную кору, сложен офиолитами и фрагментами подводных вулканических островов, гайотов и тому подобное.
• Аккреционный террейн — фрагмент аккреционной призмы окраинно-континентальной или островной магматической дуги, сложенный хаотическим комплексом пород.
• Турбидитовый террейн — сложен толщами турбидитов различного происхождения, накопления континентального склона и его подножия, преддугового и тылового прогибов вулканической островной дуги, трогов.
• Составной террейн (супертеррейн) формируется в результате тектонического объединения(амальгамации) нескольких террейнов в одну тектоническую единицу.

Коллизией называется столкновение двух континентов или континента с островной дугой вдоль границы схождения плит, при которой происходит:

• деформация литосферы,
• утолщение, расслоение и скучивание литосферы,
• образованием магм гранитов,
• накоплением моласс;

  

  Флишевая толща

• формированием горно-складчатого сооружения

Перекрывающие и сшивающие образования – возникают после процесса амальгамации или аккрецинно-коллизионных событий, связанных со столкновением террейнов.

Перекрывающие образования обычно сложены осадочным или вулканогенно-осадочным породами, перекрывающими несколько смежных террейнов или террейн и окраину кратона. К таким образованиям относятся чехлы древних и молодых платформ, молассы краевых и межгорных прогибов и т. д.

Сшивающие образования представлены поясами интрузивных пород которые пронизывают и “залечивают” шов коллизии террейнов.

При анализе орогенных поясов используется термин шовная зона или сукура, что означает тектоническое выражение зоны коллизии. Шовные зоны обычно содержат офиолиты и/или метаморфические породы высоких давлений, такие как глаукофановые сланцы.

Разлом

Большинство террейнов раньше были разделены обширными пространствами с океанической корой, поэтому фрагменты к их границам приурочены отложения офиолитовой ассоциации и метаморфические породы. Однако эти комплексы не всегда однозначно указывают на границы террейнов. Границами террейнт являются крупные надвиги, сдвиги и сбросы, а также зоны тектонического меланжа, в составе которого могут присутствовать фрагменты офиолитовой ассоциации.

Тектоническое районирование^[3]

Тектоническое районирование основано на выделении крупных геологических регионов по возрасту окончательной” фазы складчатости, после которой тектоническая деятельность в регионе практически прекратилась. Завершающей фазе складчатости соответствует аккреционно-коллизионному событию, после которого регион коносолидируется. При тектоническом районировании используется понятие эпохи тектоногенеза — интервала геологического времени, при котором происходили события, предшествующие консолидации участка земной коры (региона). Выделяются следующие эпохи:

• Беломорская (верхний архей) ;
• Карельская(нижний протерозой);
• Гренвильская (верхний протерозой, рифей — венд);
• Байкальская (верхний протерозой, рифей — венд);
• Каледонская (кембрий—силур);
• Герцинская (девон — карбон)
• Киммерийская (триас — мел)
• Альпийская (палеоген — четвертичный период)

Основным тектоническими элементами континентов являются древние платформы и складчатые пояса. Древние платформы — это устойчивые участки континентальной коры, состоящие из дорифейского кристаллического фундамента и осадочного чехла. В основании молодых платформ залегают породы гренвильско —альпийской эпох тектоногенеза(складчатости), сверху они перекрыты осадочными породами. Складчатые пояса — сложные, динамические зоны повышенной тектонической и магматической активности, возникшие в результате развития позднедокембрийских и фанерозойских океанических бассейнов.

Методы региональной геологии

Основным методом региональной геологии является геологическая съёмка. При съёмке проводятся самые разнообразные полевые работы — аэровизуальные, геохимические, геофизические, горно-буровые, геодезические и многие другие. Отобранные в маршрутах или извлечённые из скважин образцы (керн), анализируются в лабораторных условиях, где определяется их гранулометрически и минеральные состав, физические и химические свойства, возраст.

См. также

• Региональная инженерная геология
• Восточно-Европейская древняя платформа
• Сибирская древняя платформа
• Западно-Сибирская молодая платформа
• Урало-Монгольский складчатый пояс
• Средиземноморский складчатый пояс
• Тихоокеанский складчатый пояс
• Западно-Европейская молодная платформа