ТЕКТОНИКА

ТЕКТОНИКА (от греч. tektonikos-относящийся
к строительству), геотектоника, отрасль геологии, изучающая
структуру земной коры и её изменения под влиянием механич. тектонич.
движений
и деформаций, связанных с развитием Земли в целом (см. Тектонические
движения и Тектонические деформации). Осн. задача Т.- изучение
совр. структуры земной коры, т. е. размещения и характера залегания в её
пределах различных горных пород, и закономерных сочетаний структурных элементов
разного порядка - от мелких складок и разрывов до континентов и океанов,
а также выяснение истории и условий её формирования (см. Тектонические
структуры).

Т. связана со мн. отраслями геологии,
в особенности со стратиграфией, петрографией, литологией, палеогеографией,
учением о полезных ископаемых.

Основные направления и методы исследований.
В Т. выделяют неск. науч. направлений. Общая, или морфологическая, Т. (называется
также структурной геологией) изучает различные типы структурных
элементов литосферы (в основном коровые, мелкого и ср. масштаба). Региональная
Т. исследует совр. распространение таких структурных форм в пределах отдельных
участков земной коры или литосферы в целом, а также разрабатывает вопросы
тектонического районирования, основываясь на данных геол. съёмки и различных
(гл. обр. сейсмологич.) геофизич. методов. Наиболее крупные структуры уходят
корнями в верхнюю мантию и наз. глубинными; к их числу относятся материковые
и океанич. платформы; океанич., геосинклинальные и орогенные подвижные
пояса. Глубинным структурам противопоставляются коровые структуры, локализованные
в земной коре.

Историческая Т. изучает историю тектонич.
движений и формирования отд. структурных элементов земной коры и её структуры
в целом, намечает осн. этапы и стадии развития, выявляет его общие закономерности
(см. Тектонические циклы). Историч. Т. использует методы историко-тектонич.
или палеотектонич. анализа: анализ фаций и мо щн о с т е и - изучение
распределения по площади и разрезу различных типов осадочных пород (фаций)
и
изменения их мощности; формационный анализ - исследование размещения на
площади и по времени (по разрезу) формаций горных пород (осадочных, вулканич.,
интрузивно-магматич., метаморфич.), образованных в определённой тектонич.
обстановке; в большинстве случаев каждая формация отвечает определённой
стадии развития осн. типов крупных структурных элементов коры; объёмный
метод - определение и сопоставление объёмов крупных комплексов горных пород
разного происхождения, накопившихся на разных этапах и стадиях развития
земной коры; анализ перерывов и несогласий в разрезе осадочных и метаморфич.
толщ, маркирующих фазы повышенной активности тектонич. движений и перестройки
структурного плана крупных участков земной коры.

Материалы региональной и историч.
Т. используются при составлении тектонических карт, на к-рых обычно
показывается распространение складчатых систем и платформ разного возраста.

Генетическая, или теоретическая,
Т. обобщает закономерности развития земной коры и её структуры, установленные
региональной и историч. Т., с целью создания общей теории
развития структуры земной коры. Этот раздел Т. исследует также причины
тектонич. движений и механизм формирования отдельных видов тектонич. нарушений
и структурных элементов земной коры. При этом применяются различные методы
и прежде всего структурный анализ, восстанавливающий последовательность
и условия образования нарушений (складок, трещин, разрывов со смещением
и т. п.); в зависимости от масштаба исследований различают детальный, региональный
и глобальный структурные анализы и, кроме того, микро- или петроструктурный
анализ, основывающийся на изучении ориентировки породообразующих минералов
и других линейных элементов структуры горных пород (см. Петротектоника).
Конечная
цель структурного анализа - восстановление полей напряжений, создавших
те или иные структурные формы. Метод сравнительной Т. заключается в сравнительном
изучении возможно большего числа структурных элементов одного класса для
выявления их типоморфных особенностей и установления последовательности
развития.

Всё большее значение в изучении генезиса
структур разного типа приобретает экспериментальный метод, занимающийся
физ. моделированием структурных форм, преим. средних и мелких, на основе
т. н. принципа подобия. Разработке вопросов генетич. Т. содействует развитие
новой отрасли Т.-тектонофизики, занимающейся приложением законов
физики твёрдого тела и реологии к выяснению физ. условий и построению физико-магем.
моделей формирования тектонич. структур.

В особый раздел Т. выделилась неотектоника,
изучающая
тектонич. движения новейшего (неоген-антропогенового) отрезка истории
Земли и созданные ими структуры. Поскольку новейшие движения сыграли осн.
роль в формировании совр. рельефа земной поверхности, они изучаются гл.
обр. геоморфологи ч. методами. Особая методика (в основном инструментальные,
геодезич. методы) применяется для изучения совр. тектонич. движений. На
стыке Т. и сейсмологии возникла сейсмотектоника, исследующая тектонич.
условия проявления землетрясений.

Т. имеет большое практич. значение,
т. к. она позволяет рационально направлять поиски и разведку полезных ископаемых.
Напр., форма рудных залежей и угольных пластов часто определяется очертаниями
складок и расположением разрывов, рудные жилы бывают связаны с системами
тектонич. трещин, нефтяные и газовые месторождения -со сводами антиклиналей
и куполов. Общее расположение рудных поясов, угленосных басе, и пр. связано
с распределением крупных структурных элементов земной коры. Данные о структуре
верх, слоев земной коры и об интенсивности новейших тектонич. движений
учитываются при строительстве различных инженерных сооружений (каналов,
гидростанций и т. п.).

Основные этапы развития и современное
состояние. Ещё в античное время было известно, что земная поверхность не
находится в покое, а подвержена поднятиям и опусканиям. В эпоху Возрождения
Леонардо да Винчи и др. учёные пришли к выводу, что нахождение окаменелых
мор. раковин на значит, высоте над ур. м. представляет результат поднятия
суши. В 17 в. H. Стена показал, что слои осадочных горных пород
первоначально отлагаются горизонтально, а их наклонное положение и складчатые
изгибы -следствие последующих нарушений. Во 2-й пол. 18 в. в трудах М.
В. Ломоносова и Дж. Геттона ведущая роль в развитии земной коры признавалась
за вертикальными движениями - поднятиями и опусканиями. Эта идея получила
дальнейшее развитие в 19 в. в работах нем. учёных Л. Буха, А. Гумбольдта
и Б. Штудера, сформулировавших первую научную тектонич. гипотезу о "кратерах
поднятия".

С сер. 19 в. благодаря развитию горнодобывающей
пром-сти проводится работа по систематике складчатых и разрывных нарушений
земной коры, первые итоги к-рой подведены в сводке структурных терминов
швейц. геолога А. Гейма и франц. учёного Э. де Маржери (1888). Одновременно
более детальное изучение строения складчатых сооружений на основе геол.
картирования выявило неудовлетворительность гипотезы "кратеров поднятия"
и привело к замене её контракционной гипотезой (Л. Эли де Бомон>
1852,
и др.). Неравномерное распределение складчатых зон разного возраста по
поверхности Земли вскоре получило своё объяснение в теории геосинклиналей
(амер.
учёные Дж. Холл, 1859; Дж. Дэна, 1873; франц. геолог М. Бертран,
1887),
согласно к-рой эти зоны образуются на месте крупных прогибов, выполненных
мощными толщами мор. осадков. Франц. геолог Г. Э. Ог (1900) уподобил
геосинклинали совр. океанам и противопоставил их континентальным
площадям, в дальнейшем получившим назв. платформ (Э. Зюсс, А.
Д. Архангельский), или кротонов (Л. Кодер, X.
Штилле).
Большое значение в разработке учения о платформах, движениях и деформациях
коры в их пределах имели труды рус. учёных H. А. Головкинского, А. П. Карпинского,
А. П. Павлова.

Новые геол. данные кон. 19 - нач.
20 вв. поколебали основы контракционной гипотезы, к-рая не давала удовлетворит,
объяснения крупным горизонтальным перемещениям земной коры (покровам
тектоническим), вертикальным поднятиям и опусканиям, магматизму и др.
явлениям. Появились новые модели развития Земли (подробнее см. Тектонические
гипотезы), однако ни одна из них не завоевала общего признания. Пульсационная
гипотеза пыталась преодолеть недостатки контракционной, введя представление
о чередовании в истории Земли сжатия и расширения (У. X. Бачер, сов.
геологи М. А. Усов и В. А. Обручев, 1940). Гипотеза расширения Земли
была развита немецким учёным О. Хильгенбергом (1933) и поддержена
венг. геофизиком Л. Эдьедом и др. Нек-рые исследователи, начиная с австр.
геолога О. Ампферера (1906), выдвинули идею о подкоровых конвекционных
течениях в мантии Земли как источнике тектонич. деформаций коры. В дальнейшем
(1960-е гг.) другие учёные (голл. геолог Р. В. ван Беммелен, сов.
геолог В. В. Белоусов и др.) стали усматривать этот источник в глубинной
дифференциации вещества Земли, стимулируемой его разогревом вследствие
распада радиоактивных элементов. Принципиально иной явилась гипотеза
дрейфа материков нем. геофизика А. Вегенера (1912), впервые допустившая
крупные горизонтальные перемещения глыб континентальной коры и объяснившая
образование океанов раздвигом этих глыб (без изменения объёма земного шара,
в отличие от гипотезы расширения Земли). Тем самым в теоретической
Т. оформилось новое течение - мобилизм, в отличие от фиксизма,
не
допускающего скольконибудь значит, горизонтальных перемещений глыб
коры.

В исследование Т. отдельных материков
и в установление общих закономерностей строения и развития их осн. структурных
элементов (геосинклиналей, орогенов и платформ) много внесли работы
сов. геологов - А. Д. Архангельского, H. С. Шатского, А. В. Пейве, А. Л.
Яншина, М. В. Муратова, А. А. Богданова, В. Е. Хаина, П. H. Кропоткина
и др., а из зарубежных учёных - нем. геологов X. Штилле и С. Бубнова, амер.
геолога Дж. М.Кея, франц. геолога Ж. Обуэна и др. В СССР уже в нач. 1920-х
гг. в Моск. геологоразведочном и Ленингр. горном ин-тах началось чтение
курсов геотектоники. Утверждению Т. в качестве самостоят, науч. дисциплины
значительно способствовал выход в свет руководств М. М. Тетяева "Основы
геотектоники" (1934) и В. В. Белоусова "Общая геотектоника" (1948).
После публикации в 1956 тектонической карты СССР (под ред. H. С. Шатского)
по
близкой методике были составлены и опубликованы междунар. тектонич. карты
Европы, Африки и Сев. Америки, а также тектонич. карта Австралии (см. Тектонические
карты). Сов. учёным (В. А. Обручев, H. И. Николаев, С. С. Шульц)
принадлежит инициатива в разработке вопросов неотектоники. Успехи в
разработке геологии и геохронологии докембрия открыли возможность выявления
особенностей ранних стадий развития земной коры (Е. В. Павловский и др.).

Новый этап в развитии Т. начался
в 60-х гг. 20 в. в связи с большими успехами в геофизич. изучении строения
земной коры и верхней мантии. Получило подтверждение существование в мантии
слоя пониженной вязкости - астеносферы; при исследовании океанов
была открыта мировая система срединноокеанических хребтов и осложняющих
их рифтов, а также вытянутые вдоль этих хребтов полосовые магнитные
аномалии; был разработан метод определения ориентировки магнитного поля
прошлых геол. эпох (см. Палеомагнетизм); обнаружены явления инверсий
(обращения полюсов) магнитного поля Земли; разработан метод определения
напряжений в очагах землетрясений.

Новые данные привели к возрождению
идей мобилизма (см. "Новая глобальная тектоника") и вызвали новую
дискуссию между школами мобилистов и фиксистов. Появились новые варианты
мобилистских представлений (Пейве и др.), продолжалась разработка
гипотезы глубинной дифференциации вещества Земли либо с чисто фиксистских
(Белоусов), либо с умеренно мобилистских (Р. В. ван Беммелен)
позиций.

Тектонич. исследования в СССР ведутся
в Геол. ин-те и Ин-те физики Земли АН СССР, в Ин-те тектоники и геофизики
СО АН СССР, в геол. ин-тах филиалов АН СССР и АН союзных республик, ун-тах,
н.-и. ин-тах Мин-ва геологии СССР (ВСЕГЕИ и др.), Мин-ва нефт. промышленности
и др. Все они координируются Междуведомственным тектоническим комитетом,
издающим с 1965 журн. "Геотектоника".

Международные работы в области Т.
ведутся Комиссией по структурной геологии и Подкомиссией по Международной
тектонич. карте мира (возглавляется сов. учёными Пейве, Хаиным и др,).
Подкомиссия издала международные тектонич. карты Европы (в масштабе 1 :
2 500 000), Африки, Сев. Америки (в масштабе 1 : 5 000 000),
подготавливает Международную тектонич. карту мира в масштабе 1 : 15 000
000. Кроме того, международные тектонич. исследования ведутся в рамках
Геодинамического проекта (см. Международный проект верхней мантии Земли)
и
Международной программы геол. корреляции. Вопросы Т. обсуждаются также
на сессиях Международного геол. конгресса.

Лит.: Белоусов В. В., Основы
геотектоники, М., 1975; Г о гель Ж., Основы тектоники, [пер. с франц.],
М., 1969; Проблемы глобальной тектоники. [Сб. ст.], М., 1973; Косыгин Ю.
А., Основы тектоники, М., 1974; Хаин В. Е., Общая геотектоника, 2 изд.,
М., 1973; его же, Региональная геотектоника, М., 1971; Новая глобальная
тектоника, пер. с англ., М., 1974; Dennis J. G., Structural geology, N.
Y., 1972; H i 1 1 s E. S., Elements of structural geology, 2 ed., L., 1972;
Mattauer М., Les deformations des materiaux de Гёсогсе terrestre, P., 1973;
Lehrbuch der allgemeinenGeologie, Hrsg. von R. Brinkmann, Bd 2, Stuttg.,
1972. В. Е. Хаин.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я