Введение
ГЛАВА 1. Обзор методических подходов и основных результатов исследований по проблеме складкообразования 16
1. 1. Геотектонические гипотезы, разработанные до середины XX века 16
1. 2. Возникновение и развитие тектонофизики, развитие исследований в структурной геологии и тектонофизике середины и конца XX века 17
1. 3. Морфологические типы параллельных и подобных складок; их соотношение с тектонотипами форланда и хинтерланда 23
1. 4. Основные умозрительные, «качественные» модели формирования складчатости, их ключевые параметры 27
1.4.1 Об использовании термина «механизм складкообразования» в литературе 27
1.4.2 Анализ методического уровня исследований: классификационный подход 29
1.4.3 Умозрительные геодинамические модели – тектоника плит 32
1.4.4 Умозрительные геодинамические модели – фиксизм 37
1.4.5 Исследования складчатости с использованием идеи о параллельном действии нескольких механизмов 43
1.4.6 Другие методы и классификационные работы: полуколичественные градационные классификации складчатых структур и структурные парагенезы 47
1.4.7 Выводы о состоянии методологии исследований складчатых структур в рамках геодинамики и о выборе тех направлений, которые необходимо развивать. 50
1. 5. Механизмы формирования складчатых структур с позиции механики сплошной среды; роль анализа полей напряжений в исследованиях складчатости 52
1.5.1 Начальный период использования методов механики в структурной геологии 52
1.5.2 Современный уровень развития методов механики для изучения складок 53
1.5.3 Описания напряжений и деформаций в многослойной среде методами механики 57
1.5.4 Соотношение деформаций и напряжений при исследованиях больших деформаций 59
1. 6. Известные методы измерения величин деформаций и способы восстановления складчатой структуры 64
1. 6. 1 Методы стрейн-анализа, их методические особенности и ограничения 64
1. 6. 2 Построение сбалансированных структурных пересечений в пределах форланда 66
1. 6. 3 О терминах и принятых единицах измерений 69
1. 7 Обзор методологии исследований складчатости в историческом аспекте 72
1. 7. 1 Примеры комплексных исследований природных складчато-надвиговых структур с применением тектонофизического подхода 72
1. 7. 2 Примерная периодизация исследований складчатых структур методами тектоники и тектонофизики 82
1. 8. Общая оценка состояния методологии в геотектонике (геодинамике) 87
1. 9. Основные необходимые направления исследований 90
Выводы по главе 1 з
ГЛАВА 2. Краткий очерк геологического строения большого кавказа и описание характера структурного материала 94
2. 1. Общая характеристика мегантиклинория Большого Кавказа 94
2. 2. Основные модели формирования мегантиклинория Большого Кавказа 100
2. 3. Общее геологическое строение восточной части Большого Кавказа 104
2. 4. Геологическое строение Тфанской и Шахдагской зон Юго-Восточного Кавказа 107
2. 5. Геологическое строение Чиаурской тектонической зоны 115
2. 6. Геологическое строение Северо-Западного Кавказа, его складчатая структура 120
2. 7. Структурные разрезы как источник материала для исследования складчатой структуры 127
Выводы по главе 2 131
ГЛАВА 3. Иерархические уровни сложной складчатой структуры, методологические подходы к решению проблемы складкообразования 133
3. 1. Существующие представления о возможных иерархических соотношениях разномасштабных структур линейной складчатости 133
3. 2. Основные утверждения, принятые в модели: свойство сохранения объемов горных пород и плоская деформация для линейных складок 139
3. 3. Система иерархии структур линейной складчатости (7 уровней) 145
3. 4. Локальные структуры, не вошедшие в иерархическую систему 151
3. 5. О направлении исследований механизмов формирования крупных структур от мелких к крупным или от крупных к мелким 151
3. 6. О соотношении направлений исследований механизмов формирования складчатых структур в рамках кинематики и механики (динамики) 152
Выводы по главе 3 153
ГЛАВА 4. Отдельные складки, механизмы их образования и методы определения величины укорочения 155
4. 1. Понятие «механизм формирования структуры» применительно к складкам 155
4. 2. Принятая морфологическая классификация складок «подобного» типа 157
4. 3. Складки единичного вязкого слоя 160
4. 3. 1 Модели формирования, модель расчетов конечно-элементным методом. 160 4. 3. 2 Исследования природных складок Чиаурской тектонической зоны. 164
4. 3. 3 Исследования складок единичного вязкого слоя и методы определения
величин укорочения в мировой литературе (обсуждение) 169
4. 3. 4 Выводы по результатам исследований складок единичного вязкого слоя 171
4. 4. Складки пачек слоев – механизмы формирования и методы определения величины укорочения 172
4. 4. 1 Теоретически возможные комбинации кинематических механизмов формирования складок в компетентном и некомпетентном слоях 172
4. 4. 2 Кинематическая модель формирования складки пачек слоев (подобная складка в паре слоев «компетентный/некомпетентный») 175
4. 4. 3 Результаты исследования природных складок Чиаурской тектонической зоны 180
4. 4. 4 Исследования внутрислойных деформаций природных складок 182
4. 5. Проверка метода определения укорочения складок пачек слоев – сравнение двух методов по результатам их использования в локальных структурах 186
4. 6. Общее состояние исследований по анализу отдельных складок в многослойных средах (обсуждение) 187
Выводы по главе 4 189
ГЛАВА 5. Описание деформации в складке и складчатом домене; механизмы формирования локальных структур 190
5. 1. Складчатые домены 190
5. 1. 1 Описание деформаций в складчатых доменах 190
5. 1. 2 Границы складчатых доменов – правила их выделения в природных структурах и в моделях; домены как однородные структуры 193
5. 2. Диагностика механизмов для локальных структур в «надвигах южного склона» –Воронцовский покров 196
5. 2. 1 Тектоническая позиция и геологическое строение Воронцовского покрова 196
5. 2. 2 Альтернативные кинематические модели формирования складок 201
5. 2. 3 Анализ природных складок в зоне детачмента Воронцовского покрова и принятие решения 203
5. 3. Диагностика механизмов для локальных структур в наклонных зонах пластического простого сдвигания в Северо-Западном Кавказе 207
5. 3. 1 Характер материала замеров параметров складчатых доменов в регионе 207
5. 3. 2 Диагностическая диаграмма и выделение на ней ареала специфического механизма 209
5. 3. 3 Сравнение модельных трендов и выявленной природной последовательности доменов 213
5. 3. 4 Некоторые закономерности локализации наклонных зон сдвигания в пределах Северо-Западного Кавказа 217
Выводы по главе 5 218
ГЛАВА 6. Домены, структурные ячейки и тектонические зоны – определение величины деформации и восстановление структуры 220
6. 1. Метод построения разрезов, сбалансированных по объему осадочного чехла 220
6. 1. 1 Методы определения величин деформаций в складчатой структуре 220
6. 1. 2 Восстановление доскладчатого состояния домена по трем кинематическим операциям 225
6. 1. 3 Операции восстановления складчатой структуры в масштабах всего осадочного чехла 234
6. 1. 4 Формирование квазитрехмерной модели осадочного чехла 237
6. 2. Квазитрехмерная трехстадийная модель развития осадочного чехла Юго Восточного Кавказа 239
6. 2. 1 Характер структурного материала 239
6. 2. 2 Стратиграфические модели Тфанской и Шахдагской зон 243
6. 2. 3 Замеры и построение сбалансированной модели структуры 249
6. 2. 4 Сбалансированная модель структуры - результаты 263
6. 3. Квазитрехмерная трехстадийная модель развития Чиаурской тектонической зоны и зоны перехода к Закавказскому массиву 276
6. 3. 1 Характер структурного материала 276
6. 3. 2 Общая характеристика выделенных доменов 277
6. 3. 3 Построение стратиграфических моделей для Чиаурской тектонической зоны 279
6. 3. 4 Особенности процедур построения сбалансированных разрезов 281
6. 3. 5 Доскладчатая структура Чиаурской зоны; величины укорочения по ячейкам 284
6. 3. 6 «Надвиги южного склона Кавказа» как локальные структуры 294
6. 4. Квазитрехмерная модель развития осадочного чехла Северо-Западного Кавказа 301
6. 4. 1 Характер структурного материала 301
6. 4. 2 Результаты расчетов 314
6. 5 Строение осадочного чехла и коры Большого Кавказа по геофизическим данным 323
Выводы к главе 6 328
ГЛАВА 7. Диагностика механизмов формирования структур линейной складчатости в масштабе всего осадочного чехла 332
7. 1. Механизмы формирования структур в масштабах осадочного чехла (уровни IV,
V, VI – структурные ячейки, тектонические зоны, складчатые системы) 332
7. 1. 1 Некоторые важные методические результаты рассмотрения механизмов
формирования складчатых структур меньшего размера (складки и домены) 332
7. 1. 2 Основные типы экспериментальных моделей; язык описания
деформационных трендов 336
7. 2. Модели экспериментальные 340
7. 2. 1 Регистрируемые механизмы в моделях Диксона 340
7. 2. 2 Уточнение соотношения гравитационного соскальзывания и бокового давления (Воронцовский покров) по результатам анализа моделей Дж. Диксона 345
7. 2. 3 Диагностика механизмов в двух типах моделей В.Г. Гутермана 350
7. 2. 4 Механизм «адвекция» в аналоговых моделях М.А. Гончарова 356
7. 2. 5 Расчетная модель адвекции М.А. Гончарова (ПММА) 362
7. 2. 6 Синтетическая модель «адвекция плюс сокращение» на основе ПММА 368 7. 2. 7 Модель квазиизгиба в масштабе структурной ячейки на основе ПММА 370
7. 3. Деформационные тренды природных структур Большого Кавказа 374
7. 3. 1 Три тектонические зоны: Шахдагская, Тфанская, Чиаурская 374
7. 3. 2 Другие данные о морфологии природных структур 377
7. 4. Результаты сравнения природных и экспериментальных структур 380
7. 4. 1 Исследованные механизмы, действие которых в природе не подтверждается 380
7. 4. 2 Теоретические и экспериментальные механизмы или их комбинации, действие которых при формировании природных структур возможно 383
Выводы по главе 7 385
ГЛАВА 8. О значении полученных результатов для анализа моделей геодинамики большого кавказа 389
8. 1. О возможности применении модели А-субдукции (аккреционной призмы) к структурам Большого Кавказа 389
8. 1. 1 Основные признаки структуры аккреционной призмы по ее моделям 389
8. 1. 2 Разрывы в структуре Северо-Западного Кавказа, сравнение с модельными ожиданиями «аккреционной» схемы 390
8. 1. 3 Сравнение основных параметров морфологии складчатых систем и рельефа кровли фундамента с модельными ожиданиями 393
8. 2. Общее строение и характер развития Большого Кавказа – основные черты возможной геодинамической модели 397
8. 3. Постскладчатое горообразование на примере Большого Кавказа 406
8. 3. 1 Основные параметры альпийской складчатой структуры Большого Кавказа, их связь с горообразованием, возможные механизмы горообразования 406
8. 3. 2 Соотношение процессов складкообразования и горообразования 411
8. 4. Корреляционные связи основных параметров развития и деформации структурных ячеек; изостазия и ее проявление в геодинамике 416
8. 5. Проблема соотношения значительных амплитуд размыва и слабого метаморфизма пород альпийского складчатого чехла 425
Выводы по главе 8 430
Заключение 434
Литература
