A domborzatelemzés ( terraneológia , terrántektonika, a terrán kollázs fogalma ) a lemeztektonika egy része , amely a gyűrött övek szerkezetét és fejlődéstörténetét vizsgálja . Ezen elmélet szempontjából a hajtogatott öveken belül különálló blokkok különböztethetők meg - terránok , amelyeknek egyéni története van. A domborzatelemzés a földkéreg ezen rendkívül összetett részeinek tanulmányozására szolgáló specifikus módszerek sorozatából áll.
A terránelemzés tartalma a terránok azonosításából, határaik természetének meghatározásából, a terránok kialakulásának geodinamikai helyzetének, geológiai történetének, mozgási pályájának, egyesülésének, akkréciójának és a szomszédos terránokkal való kapcsolatának tanulmányozásából és feltárásából áll.
A terrán elemzés tipikus feladatai a következők:
A terrán általában a földkéreg viszonylag kis területe, és többé-kevésbé homogén kőzetkomplexumból áll. Ebben az esetben a geodinamikai rekonstrukció szokásos, különféle módszerek komplex felhasználásán alapuló módszerei nem alkalmazhatók, a rendelkezésre álló képződményekből a lehető legtöbb információt kell kinyerni.
A terepelemzés egyrészt elmélet , másrészt módszerek összessége . Sok kutató abból indul ki, hogy az összehajtott zónában[ ismeretlen kifejezés ] mindent egy sorban, ami azt jelenti, hogy nincs értelme külön blokkokat kiemelni azon belül.
Az a tény, hogy az összetételben és eredetben élesen eltérő kőzettömbök vagy fejlődési sávok gyakran egymás mellett léteznek a hajtogatott övekben, régóta ismert. A hazai szakirodalomban az ilyen területeket szerkezeti-képződési (vagy szerkezeti-fáciesű) zónákként azonosították. A szerkezeti-képződési zónákat a geoszinklinális elmélet felfogása szerint mély vetők választották el egymástól , amelyek mentén hosszú ideig jelentős függőleges mozgások következnek be. Így meg lehetett magyarázni, miért fordulnak elő sekélyvizű homokkövek az egyik szerkezeti-képződési zónában, a szomszédos zónában pedig nagyon közel a közeli korú mélytengeri kovás lerakódásokhoz. Feltételezték, hogy nincsenek jelentős vízszintes elmozdulások.
A regionális geológiára vonatkozó adatok felhalmozódásával azonban ez a modell egyre nagyobb nehézségekbe ütközött. A szerkezeti-képződményi zónák rögzített helyzete ellen felhozott számos geológiai érv közül kiemelendő a szomszédos zónák törmelékes lerakódásainak (konglomerátumok és homokkövek) összetételének vizsgálata. Az ilyen megfigyelések arról tanúskodtak, hogy a modern szerkezetben záródó zónák egy bizonyos ideig teljesen elszigetelten fejlődtek. Így a fenti példában rögtön felvetődik a kérdés, hogy a megemelt lábazatról, amelyre homokkövet raktak le, miért nem hígította fel a kondenzált kovasavas üledéket. Másrészt a későbbi geológiai események (magmás, üledékes és tektonikus) gyakran átfedik mindkét zónát, gyakorlatilag figyelmen kívül hagyva az őket elválasztó mély vetőket. Komoly kifogások merültek fel az őslénytanból: gyűrött területeken, az azonos korú kőzetekben szomszédos tömbök kerültek elő, különböző éghajlati övezetekre jellemző fauna komplexumok. Végül a paleomágneses vizsgálatok kiterjedt fejlődése megmutatta, hogy a látszólagos mágneses pólusmozgás (APDP) pályái különböznek a különböző blokkokban. Így az orogén övek tektonikai szerkezetének fixista pozíciókból történő leírására tett kísérletek kudarcot vallottak.
A terrán fogalmát és magát a terraneológiát, mint az orogén övek regionális tektonikai elemzésének módszerét, amerikai geológusok, főként P. Coneyb, D. L. Jones és J. W. Monger dolgozták ki, miközben az 1970 -es évek végén az észak-amerikai kordillerák és Alaszka paleomágnesességét és paleogeográfiáját tanulmányozták. gg. Nem véletlen, hogy elsőként az amerikaiak alkottak új koncepciót, akik kevesebb tapasztalattal rendelkeztek a regionális geológia és a geológiai térképezés területén. Az észak-amerikai geológiai iskolában nem voltak olyan fogalmak, mint a szerkezeti-képződési zóna és a szerkezeti-anyag komplexum (orosz iskola) vagy az izopikus zóna (európai iskola), ami megnehezítette a tektonikus térképek készítését és a tektonika szisztematikus leírását. nagy régiók. Másrészt a legtöbb amerikai geológus gyorsan átvette a lemeztektonikát, és elsőként alkalmazta azt a kontinentális geológiában. Mint S. D. Sokolov megjegyezte, a terrán kollázs fogalmának megjelenése a lemeztektonika elméleti koncepcióinak és a regionális geológiai anyaggal való összekapcsolásának szükségességével függött össze.
A paleomágnesességre és a paleofauna elterjedésére vonatkozó adatok alapján P. Coneyb, D. L. Jones és J. V. Monger először állapította meg, hogy Alaszka és a Kanadai Cordillera jelentős része „idegen” az észak-amerikai kráton számára, azaz több ezer kilométerre szállítják délről. A közelmúltban paleomágneses adatok jelentek meg, amelyek a kainozoikum nagy léptékű mozgását és a Cordillerák külső óceáni peremének nagy területeinek gyors forgását jelzik. A geológusok hatalmas mennyiségű rétegtani és paleontológiai adatot gyűjtöttek össze, összegeztek és elemeztek, különösen a radiolariákról, és kimutatták, hogy a Cordillera nagy része, különösen a külső nyugati peremük különböző méretű blokkokból és szakadár területekből (terránokból) áll. több tíz méterről több tíz kilométerre, és hogy kiindulási helyzetük egymáshoz és az észak-amerikai Cratonhoz képest még nehezen értelmezhető, bár az egyes terránok esetében lehetséges. Sok terrán egyértelműen óceáni természetű, és a Csendes -óceánból származó szigetívek, óceáni kiemelkedések és hegyek, víz alatti gerincek töredékeiből áll . Más terránok régebbi kontinentális bázisokkal rendelkeznek, és a kontinens peremén észak felé mozdultak el, hasonlóan ahhoz, ahogy a hosszú és keskeny tömb (terrán) Salinian jelenleg észak felé halad a San Andreas -törés mentén .
Sokáig általánosan elfogadott volt a „terrán” mint tektonikai érintkezések által korlátozott, konszolidált tektonosztratigráfiai földrajzi egység definíciója (Jones et al., 1983; Howell és mtsai, 1985). Valamivel később, amikor a terránok fogalmát a lemeztektonika fogalmának keretein belül a gyűrött zónák regionális tektonikai elemzésének módszereként kezdték használni, a geodinamikai kritériumok is bekerültek a „terrán” fogalmába (Plafker, 1990; Wheeler és McFeely, 1991; Parfenov, 1990; Parfenov és munkatársai, 1993; Parfenov és munkatársai, 1993; Zonenshain és Kuzmin, 1993; Parfenov és mtsai, 1996; Nokleberg és mtsai, 1994).
Kezdetben a terránanalízist a Csendes-óceáni gyűrű viszonylag fiatal akkréciós orogénjeinek (Cordillera, Alaszka, Szovjetunió északkeleti részének) esetében használták, a regionális geológiai és paleomágneses adatok felhalmozásával kezdték használni ütközési orogének esetében, beleértve az ősieket is (pl. például az Altaj-Sayan hajtogatott régió) . A terrán tektonika alapján térképek jelentek meg a Paleoázsiai-óceán nyugati részéről (Berzin et al. 1994), Észak- és Közép-Ázsiáról (Parfenov 1998) és másokról.
A közelmúltban a módszer univerzalizálása zajlott, az alkalmazási objektumok köre folyamatosan bővül. Még a kora prekambriumi kratonaljzatokat is egyre inkább ősi akkréciós-ütközési orogén zónáknak tekintik, amelyekre a terránelemzés koncepciói is alkalmazhatók.
A terránelemzés tárgyai magukon a terránokon kívül az azokat korlátozó varratzónák, valamint az egymást átfedő és egymáshoz kapcsolódó geológiai komplexumok.
A terránokat korlátozó törések (varratzónák, varratok) eltérő kinematikájúak (csúszások, eltolódások, törések) és geológiai felépítésűek lehetnek . A kataklázis és a mylonitizáció zónái képviselik őket , gyakran tartalmaznak melanzsokat, beleértve az ophiolitokat is. Néha varratzónák jelzik a nagynyomású metamorfózis termékeit – kékpalát és eklogitot. Átfedő és keresztkötő képződmények a terránok akkréciója vagy összeolvadása után jönnek létre, és lehetővé teszik e folyamatok maximális korhatárának meghatározását.
A fedőréteg üledékes, vulkáni-üledékes és üledékes kőzetekből áll, amelyek a terrán egyesülése vagy felhalmozódása után halmozódtak fel, és rétegtanilag két vagy több szomszédos terránt vagy terránt és egy kratonszegélyt fednek le. A fedőképződmények közé tartoznak az ősi vagy fiatal emelvények fedelei, a perem- és hegyközi vályúk melaszai, a kontinentális peremek fless rétegei stb.
A keresztkötések intruzív komplexek és a hozzájuk kapcsolódó metamorf övek, amelyek átvágják a szomszédos terránokat és a kraton peremét. A plutonikus képződmények genetikailag rokonok lehetnek a fedő vulkáni kőzetekkel (pl. a krétakori Ohotsk-Chukotka kontinentális marginális vulkáni öv granitoidjai). A varratképződmények közé tartoznak a varratzónák tektonikus mélangumai is.
Az egyes terránok vagy csoportjaik tektonikus evolúciójában a következő főbb eseményeket különböztetjük meg:
A terránelemzés során szükségessé válik a szuperterránok (kompozit vagy összetett terránok) és a föld alattiak megkülönböztetése.
A terránok osztályozása a formáció geodinamikai beállítottsága, vagy ha nincs meghatározva, összetétele szerint. A terránok lehetnek mikrokontinensek töredékei, első és enyhe szigetívek és ezek egyes elemei (akréciós ék, hátív vagy előkerek medence), vulkáni kiemelkedések, tengerhegyek stb. Ezen kívül kiszorított, egzotikus és misztikus terránok.
A terepelemzés, mint minden kutatási technika, bizonyos műveletsorokat foglal magában. Először is fel kell ismerni magát a terránt, és meg kell értenünk, hogy egy idegen formációval van dolgunk, amely különbözik a szomszédos komplexumoktól. A következő lépés ennek a terránnak a feltérképezése, határainak meghatározása és természetük megértése. Továbbá a terránt alkotó kőzetek átfogó vizsgálata (kőzettani, geokémiája, metamorfizmusa, üledékképződési viszonyai, őslénytan stb.) alapján következtetést vonnak le eredetére (elsősorban kialakulásának geodinamikai beállítottságára). A terrán természetének meghatározásakor tisztázódik a terrán kontinenshez való kötődésének ideje, illetve az akkréció utáni folyamatok jellege. A terephez való kötődés ütközési jellegű, és deformációhoz vezet. Ezért, ha elsősorban az anyagösszetételt vizsgáljuk a geodinamikai beállítás meghatározásához, akkor az akkréciós folyamatok vizsgálatához elsősorban a deformációkat és a fiatalabb kőzetekkel való kapcsolatokat vesszük figyelembe. A blokkok rögzítésének idejét a terrán kőzeteinek és a szomszédos komplexumoknak ugyanazon lerakódások általi, mindig nem megfelelő átfedése határozza meg; az inkonformitás és az átfedés ideje a terrán kötődés idejének tekinthető. Ezen túlmenően abszolút geokronológiai módszerekkel datálhatók a terránt határoló varratzónákból származó szintetektonikus ásványok (például könnyű csillám). Ebben az esetben figyelembe kell venni, hogy a tömbhatárok tektonikai aktivitása az akkréció után is hosszú ideig fennmaradhat, mivel a terránok gyakran jelentős távolságra mozognak a konvergens lemezhatár mentén, ütköznek más terránokkal stb. szükséges megállapítani, honnan származik a terrán. Legalább két módszer, a paleomágneses és a paleoklimatikus, lehetővé teszi a terrán elsődleges szélességi helyzetének meghatározását; ezek közül előnyben kell részesíteni a paleomágneses mint valóban mennyiségi. Ha már a terrán mozgásairól beszélünk, akkor nem szabad elfelejteni, hogy nem egy terrán mozgásáról vagy felhalmozódásáról beszélünk modern formájában, hanem egy bizonyos paleostruktúrára (szigetív, mikrokontinens, óceáni lemez) gondolunk, amelynek ez a terrán a töredéke. Az elvégzett terrán elemzés eredményeit tér-idő diagramokon mutatjuk be.
A mai napig a terrán kollázs fogalma általánosan elfogadott, és a terrán elemzés módszertani alapként szolgál szinte minden gyűrődési zóna geodinamikai evolúciójának tanulmányozására (még mindig a legősibbek kivételével). A terránanalízishez legközelebb álló tudományág az akkréciós tektonika, amely a módszer aktualisztikus alapjaként szolgál. A terepelemzést sikeresen alkalmazták regionális metallogén elemzésekhez. Mint akadémikus V.E. Khain és M.G. Lomize, a terrán tektonika szerepét értékelve: „A terránok koncepciója megmutatta, hogy a kéreg és a litoszféra mobilitása a jövőbeni gyűrött övekben még mindig sokkal nagyobb, mint korábban gondolták, és ezekben az övekben intenzív hosszirányú anyagmozgás megy végbe” ( Khain és Lomize, 1994, 304. o.).
Az ultramagas nyomású metamorf terránok újabb példaként szolgálhatnak a terránelemzés tárgyi körének bővítésére. Amikor 1980-1990 közepén. számos metamorf komplexumban, amelyek főként a kontinentális kéreg kőzeteiből - gneiszből és palákból állnak, az ultranagy nyomású metamorfózis ásványok ( koezit és gyémánt ) indexét találták, kiderült, hogy az UHPM (ultrahigh pressure metamorphism) komplexek szigorúan megfelelnek a koncepciónak. terrán (tektonikus érintkezések, regionális méret, saját fejlődéstörténet stb.). A szomszédos geológiai komplexumoktól való eltéréseiket azonban nem a földgömb felszíne mentén történő mozgások okozzák (kereszt- vagy hosszirányban, a litoszféralemezek konvergens határaihoz képest), hanem a köpeny mélyén lévő szubdukciós zónák mentén történő süllyedés és visszaemelkedés. ( szubdukció és exhumáció). Ezért a kombinált terránok közötti különbségek főként a metamorfizmus (elsősorban nyomás) paramétereinek különbségéből adódhatnak. Így a litoszféra említett mobilitása függőlegesnek is bizonyult, és a jövőbeni hajtogatott övek anyagmozgása is rendelkezik egy harmadik dimenzióval. A legtöbb UHPM-terrán, például Kokchetav esetében a metamorfizmus kontrasztos jellegét állapították meg, ami lehetővé teszi számos olyan földalatti felosztását, amelyek főleg a metamorfizmus csúcsán, azaz a metamorfózis mélységében különböznek egymástól. süllyedés a köpenybe. A föld alatti területek kombinációja az egyes lemezek exhumálásának eltérő sebessége miatt következik be (a mélységgel növekszik). Az UHPM geodinamikai elemzésében a terránokat a kontinentális szubdukciós rezsim indikátoraként használják.