Введение к работе
Актуальность проблемы. Структурные исследования в складчатых областях, проводимые на основе применения новых методов, разрабатываемых в последние десятилетия отечественными и зарубежными учеными, свидетельствуют об исключительно широких возможностях проникновения структурного анализа в сущность природных процессов геологического прошлого.
Значительный вклад в развитие новых направлений и методов структурного анализа внесен исследованиями В.Д.Вознесенского (1978, 1980, 1984), М.А.Гончарова (1978, 1989), Н.В.Горлова (1967, 1980, 1984), Л.Ф.Добржинецкой (1978, 1989), В.Л.Дука (1967, 1975), А.Н.Казакова (1967, 1970, 1976, I960, 1987), Ю.И. Лазарева (1966, 1972), Ю.В.Миллера (1973, 1976, 1977), Е.И.Пата-лахи (1968, 1969, 1970, 1981), Ю.И.Сыстры (1978), В.В.Эза (1967а, 19676, 1969, 1978, 1985), Дж.Рамсея (1967), Ф.Тернера и Л.Вейса (1963) и многих других ученых. Теоретические положения и методические приемы исследований, разработанные к середине семидесятых годов, были систематизированы,в значительной степени углублены А.Н.Казаковым (1976, 1987).
Весьма важным событием, оказавшим серьезное влияние на дальнейшее совершенствование и развитие научно-методических основ структурно-геологических исследований, является создание в 1986 году Всесоюзной (Всероссийской) Школы структурного анализа, объединившей основные силы структурщиков нашей страны.
Конференции, регулярно проводимые Школой, свидетельствуют о широком спектре проблем,которыми занимаются отечественные геологи, и о значительных достижениях по различным направлениям структурных исследований теоретического и прикладного характера. В то же время выяснилось что возможности структурного анализа далеко не исчерпаны, более того, существуют еще серьезные пробелы в разработке методических приемов исследований, обусловленные,в частности, наличием нерешенных проблем и отдельных принципиальных вопросов морфологического, стереогеометрического и динамического анализа макростру-ктурных тектонических элементов, связанных со складчатыми и сдви-гово-складчатыми деформациями. Нет достаточной четкости и математического обоснования принципов выделения структурных и структурно--метаморфических парагенезисов,являющихся главным критерием оценки достоверности количества и последовательности выделяемых этапов деформации в сложном процессе структурной эволюции метаморфических
комплексов. Без решения этих и ряда других вопросов невозможна разработка полного методического цикла структурных исследований в сложно дислоцированных комплексах. Восполнение отмеченных пробелов является основной тематикой диссертации.
Актуальность работы определяется ее непосредственной причастностью к решению фундаментальных проблем структурной геологии, геологической съемки и изучения рудоконтролирущих структур в соответствии с требованиями современной геологической науки, еформу -лированными широкомасштабной программой "Госгеолкарта-50", реше -ниями и рекомендациями Междуведомственного тектонического комитета и Всероссийской Школы структурного анализа РАН.
Цели и задачи исследования. Основной целью настоящей работы является дальнейшее развитие теоретических основ и методики структурного анализа в сложно дислоцированных комплексах. Перед автором стояли задачи разработки и научного обоснования:
-
новых принципов морфологической систематизации складок и киь.ландов;
-
стереогеометрических закономерностей поведения структурных парагенезисов при цилиндрическом и коническом типе деформаций;
-
принципов и методов динамической интерпретации ориентировок макроструктурных элементов;
-
причинно-следственных связей деформации и перераспределения вещества в складчатых и сдвигово-складчатых структурах.
Основная часть разработанных методических приемов структурного анализа предназначается для их применения в процессе геоло-і'о ямочных работ и при геологическом доизучении ранее заснятых г_ . адей, а также для детальных специализированных исследований.
Научная новизна и защищаемые положения. В работе впервые рассматривается методика реставрации нормального сечения складчатых форм по естественным случайным сечениям и разработан единый принцип морфологической систематизации складок. Рассчитана специальная номограмма, позволяющая производить массовый морфологический анализ симметричных форм. Аналогичные разработки сделаны для сдвигово-складчатых структур--кинкбандов.
Детально рассмотрены и углублены теоретические основы и методы стереогеометрического анализа структурных парагенезисов при
цилиндрическом и коническом типе складчатых форы, в том числе при наложенных деформациях. Рассчитана палетка, позволяющая опреде -лить стереогеометрические характеристики и типы складок при любой пространственной ориентировке шарниров.
Впервые дается теоретическое обоснование и принципы динамического анализа ориентировок деформированных макроструктурных элементов. Разработана методика определения динамических направлений в угловатых и сигмоидальных кинкбандах, принципы реставрации поля напряжений при неоднократных деформациях для различных этапов структурного развития толщи.
Разработаны принципиальные методические основы анализа причинно-следственных связей складчатых деформаций и перераспределения вещества в гегерогенно-слоистой толще. Установлены закономерности локализации различных минеральных новообразований в зонах относительного структурного разуплотнения, возникающих в складчатых и сдвигово-складчатых структурах в процессе деформации.
В соответствии с проведенными исследованиями основные защищаемые положения могут быть сформулированы следующим образом:
-
Новый принцип типизации пликативных форм является аналитической базой массового изучения морфологических характеристик складок.
-
Стереогеометрический анализ как один из основных методов установления структурных парагенезисов и главный критерий выделения этапов деформации в сложно дислоцированных комплексах.
3. Макроструктурные тектонические элементы и их ориентировка в пространстве - следствие и вещественное отражение поля напряжений, в котором они были сформированы, что позволяет воссоздать основные динамические направления в период соответствующего этапа деформации.
4. Складчатые деформации неизбежно приводят к возникновении. зон относительного структурного разуплотнения, которое является важнейшим фактором перераспределения и дифференциации вещества в природных слоистых средах.
Практическое значение работы. Комплекс методических приемов структурных исследований, излагаемых в диссертации, позволяет производить массовый уорфологический анализ складчатых и сдвигово-складчатых структур различного масштаба, однозначно расшифровать последовательность геологических событий в сложно дислоцированных комплексах, реконструировать
динамическую обстановку на различных этапах формирования современного структурного плана, выявить пространственно-временные и генетические взаимоотношения процессов деформации, метаморфизма и рудообразования, дать конкретные практические рекомендации по направлению поисково-разведочных работ. Эти задачи успешно реса-лись автором при составлении крупномасштабной геологической карты Мамской кристаллической полосы и ее обрамления, при структурных исследованиях на Среднем Урале и в Северной Африке, что позволяет рекомендовать разработанные методические приемы структурного анализа для широкого внедрения в практику геолого-съемочшх работ. Методические разработки автора применяются другими исследователями не только на стадии геолого-съемочных работ, но и при анализе конкретной структурной ситуации в процессе изучения рудо-контролирующих структур. Так в Среднем Побужъе были существенно увеличены перспективы запасов железорудного сырья Секретарского месторождения на глубину в результате проведения стереогеометри-ческого анализа по нашей методике (А.А.Сиворонов, А.Б.Бобров, 1983).
Исходные материалы. Основой для написания диссертации являются материалы, полученные в процессе тридцатилетних структурных исследований автора, проводившихся, главным образом, в Северо-Байкальском нагорье (Камская кристаллическая полоса), в складчатом обрамлении Кузнейкой впадины, на Среднем Урале и в Северной Африке (Алжир). Широко использовались также отечественные и зарубежные публикации по данной тематике.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуадались на УІ и.УШ конференциях по геологии Прибайкалья и Забайкалья (Чита,1969, 1971), на П научной конференции по геологии Байкало-Патомского нагорья (Иркутск,1969), на У конференции молодых научных сотрудников Восточной Сибири (Иркутск, 1971), на Всесоюзном совещании по внутренней геодинамике (Ленинград, 1972), на Всесоюзной теоретической конференции по геологии и генезису пегматитов (Ленинград, 1973), на Всесоюзном семинаре "Принципы и методы изучения структурной эволюции метаморфических комплексов" (Ленинград, 1976), на І, Ш, 1У Всесоюзных (Всероссийских) школах "Структурный анализ кристаллических комплексов" (Москва, 1986; Киев, 1990; Иркутск, 1992), на французско-алжирском симпозиуме по методике структурных исследований (Анна-
ба, 1988). а также на различных отраслевых, региональных и межвузовских совещаниях и конференциях.
Основные положения диссертации опубликованы в 22 работах, в том числе в двух монографиях на французском и русском (в соавторстве) языках, одном учебнике по структурной геологии на французском языке (в соавторстве), отражены в 16 производственных, госбюджетных и научно-исследовательских отчетах. Некоторые реэуль -таты исследований были использованы другими авторами при издании учебников для высшей школы и методических пособий по геологическому картированию.
За консультации и замечания, полученные по различным разделам работы в процессе ее выполнения или обсуждения автор выражает глубокую признательность докторам геол.-мин.наук Н.В.Горлову, В.С.Заика-Новацкому, А.Н.Казакову, А.В.Лукьянову, Ю.В.Миллеру, Ю.М.Соколову, В.В.Эзу, кандидатам геол.-мин.наук А.И.Мельникову, А.В.Синцову, Ю.Й.Сыстре, французским исследователям М.Брюнелю, Ж.Глейзу и М.Матоеру.
Реферируемая диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, общим объемом 240 страниц машинописного текста, иллюстрируется НО рисунками и графиками. Список литературы содержит 227 наименований.
