Представление о значительных горизонтальных перемещениях крупных блоков земной коры и литосферных плит. Методы их выявления

Горизонтальные движения изучены менее детально по сравнению с вертикальными. Количество методов, позволяющих их исследовать, также сравнительно невелико. Одним из наиболее компетентных методов является метод формаций. Установлено, что определенные формации указывают на горизонтальное перемещение пластин земной коры. Так, формация «дикого флиша» образуется за счет разрушения фронтальных частей продвигающихся в горизонтальном направлении покровов. «Дикий флиш» состоит из тонкозернистых песчаноглинистых, реже карбонатных пород с включениями хаотически нагроможденного грубообломочного материала. Включения представлены линзами, иногда пластами олистостромового материала (глыбовых брекчий и конгломератов более древних пород). Среди флишевой массы имеются беспорядочно разбросанные очень крупные обломки пород (олистолиты). Мощность брекчий достигает нескольких сотен метров, а протяженность – 10 км и более. Образование «дикого флиша» связано с тектоническим дроблением покровов, что вызывается их движением в условиях горизонтального сжатия, происходящего одновременно с осадконакоплением. На горизонтальное движение отдельных блоков земной коры указывают также зоны тектонического дробления пород, подстилающие движущиеся блоки. Эти пласты дислокационных брекчий получили название меланжа (франц. – смесь).

Палинспастический метод представляет собой разновидность палеогеографического и палеотектонического методов. Он основан на реконструкции первоначального положения структурных элементов, изменивших впоследствии свое местоположение в связи с проявлением горизонтальных движений. Первые палинспастические карты были составлены М. Кэем в 1945 г. Наиболее часто они применяются при реконструкции первоначальной структуры в геосинклинальных и горноскладчатых областях, где горизонтальные движения проявляются особенно интенсивно. При построении палинспастических карт широко используются палеомагнитные данные, позволяющие точно определить прежние координаты структурных элементов.

Палеомагнитный метод основан на изучении магнитного поля Земли в прошедшие геологические эпохи. Горные породы (в особенности эффузивные) сохраняют ориентировку магнитно-восприимчивых минералов в соответствии с направлением силовых линий магнитного поля Земли в период своего образования. Изучение намагниченности пород в различных частях земного шара позволяет восстановить положение магнитных палеополюсов. Палеомагнитные измерения показали, что положение полюсов менялось во времени и пространстве. Эти факты объясняются горизонтальным перемещением материков относительно друг друга с постепенным приближением к современному положению. Таким образом, палеомагнитный метод помогает восстановить траектории горизонтального движения отдельных материков на протяжении сотен миллионов лет.

Существуют и другие способы изучения древних горизонтальных движений. В частности метод несогласий, основанный на представлении о том, что горизонтальные движения вызывают появление в разрезе различных несогласий (угловых, азимутальных, дисгармоничных и т.д.). Однако подобные же нарушения в последовательности напластования пород могут вызывать и вертикальные движения, что ограничивает возможности этого метода.

Новейшие и современные горизонтальные движения исследуются геоморфологическими, геодезическими и сейсмологическими методами.

Геоморфологические методы изучают новейшие и современные сдвиговые деформации коры, особенно четко прослеживающиеся вдоль «живущих» разломов. Примером последних лет может служить сдвиг Сан-Андреас, прослеживающийся от г. Пойнт-Арена (к северу от г. Сан-Франциско) на юго-восток до Калифорнийского залива на расстоянии 900 км. Вдоль этого разлома четко заметно смещение речных русел, достигающие 25 км. Подвижки по разлому, происходящие в 1940 г. Во время очередного землетрясения, привели к перемещению русла искусственного канала на 5 м. Под острым углом к разлому подходят складки волочения, выраженные в рельефе местности пологими увалами.

Геодезические методы позволяют с большой точностью фиксировать современные горизонтальные движения Повторными триангуляциями вдоль сдвига Сан-Андреас установлена скорость горизонтальных смещений, равная 1,5 см/ год. С момента зарождения этого разлома (конец юры) общее горизонтальное смещение составило около 600км. Геодезическими методами установлены горизонтальные смещения в центральных районах Европы (Южная Бавария) до 2,5 см за 100 лет. В наибольшей степени повторной триангуляцией охвачена территории Японии. На основе этих наблюдений составлена карта горизонтальных движений, которая показывает, что на юго-западе Японии горизонтальные перемещения связаны с растяжением коры, а на севере-востоке – со сжатием. Повторным определением географических координат удалось установить, что Северная Америка удаляется от Европы, Калифорнийский полуостров движется к северу в направлении от Североамериканского континента, африканский и европейский берега Средиземного моря сближаются, Индийский полуостров перемещается в северном направлении и т.д.

В настоящее время для изучения современных горизонтальных и вертикальных движений широко применяется комплекс дистанционных методов, основанный на дешифровании аэро- и космических снимков. Особенно высококвалифицированными являются космические снимки (КС) хорошо обнаженных пустынных и полупустынных районов планеты. Обладая естественной генерализацией ландшафта, КС устраняют маскирующее влияние почвенного и растительного покрова. Детали рельефа суммируются, и отдельные фрагменты структур земной коры выстраиваются в целостные зоны. В.Д. Скарятиным был предложен метод «многоступенчатой генерализации», сущность которого заключается в совместном анализе снимков разных масштабов (от аэро- до космических). В комплекс дистанционных методов входят визуальные наблюдения, фотографическая, телевизионная, спектрометрическая, инфракрасная и радарная съемки, а также магнитные, радиационные, рентгеновские, лазерные и другие методы исследования.