Terénní analýza ( terraneologie , terrane tektonika, koncept terrane collage ) je úsek deskové tektoniky , který studuje strukturu a historii vývoje zvrásněných pásů . Z hlediska této teorie lze v rámci vrásových pásů rozlišit samostatné bloky - terrany , které mají individuální historii. Terénní analýza se skládá ze souboru specifických metod pro studium těchto extrémně složitých částí zemské kůry.
Obsahem terénní analýzy je identifikace terranů, určení charakteru jejich hranic, studium a objasnění geodynamických nastavení pro vznik terranů, jejich geologická historie, trajektorie pohybu, amalgamace, akrece a spojení se sousedními terrany.
Mezi typické úkoly terénní analýzy patří:
Terrana je zpravidla relativně malá oblast zemské kůry a je složena z víceméně homogenního komplexu hornin. V tomto případě nelze uplatnit obvyklé metody geodynamické rekonstrukce, založené na komplexním využití různých metod, a je nutné vytěžit maximum informací z dostupných útvarů.
Terénní analýza je jak teorie , tak soubor metod . Mnoho badatelů vychází ze skutečnosti, že ve složené zóně[ neznámý termín ] vše v řadě, což znamená, že nemá smysl v něm vyčleňovat samostatné bloky.
Skutečnost, že bloky nebo vývojové pásy hornin, které se ostře liší složením a původem, často koexistují ve zvrásněných pásech, je již dlouho známá. V domácí literatuře byly takové oblasti označeny jako strukturně-formační (nebo strukturně-facie) zóny. Strukturně-formační zóny byly podle konceptů geosynklinální teorie odděleny hlubokými zlomy , podél kterých dochází po dlouhou dobu k výrazným vertikálním pohybům. Podařilo se tak vysvětlit, proč se v jedné strukturně-formační zóně vyskytují mělkovodní pískovce a v sousední zóně velmi blízké hlubokovodní křemičité uloženiny blízkého stáří. Předpokládalo se, že nedošlo k žádným významným horizontálním posunům.
S přibývajícími údaji o regionální geologii však tento model narážel na stále větší potíže. Mezi četnými geologickými argumenty proti pevné poloze strukturně-formačních zón je třeba poznamenat studium složení klastických uloženin (slepenců a pískovců) sousedních zón. Taková pozorování svědčila o tom, že až do určité doby se uzavřené zóny v moderní struktuře vyvíjely zcela izolovaně. Ve výše uvedeném příkladu se tedy hned nabízí otázka, proč demolice z vyvýšeného soklu, na kterém byly uloženy pískovce, nerozředila zkondenzovanou křemičitou sedimentaci. Na druhou stranu pozdější geologické jevy (magmatické, sedimentární a tektonické) často překrývají obě zóny a prakticky ignorují hlubinné zlomy, které je oddělují. Závažné námitky vyvstaly z paleontologie: sousední bloky byly nalezeny ve zvrásněných oblastech, ve stejně starých horninách byly obsaženy komplexy fauny charakteristické pro různé klimatické zóny. A konečně, rozsáhlý rozvoj paleomagnetických studií ukázal, že trajektorie zjevného pohybu magnetického pólu (APDP) se pro různé bloky liší. Pokusy popsat tektonickou strukturu orogenních pásů z pozic fixistů tak selhaly.
Samotný koncept terranes a terraneologie jako metodu regionální tektonické analýzy orogenních pásem vyvinuli američtí geologové, především P. Coneyb, D. L. Jones a J. W. Monger, při studiu paleomagnetismu a paleogeografie severoamerických Kordiller a Aljašky koncem 70. let 20. století. gg. Není náhodou, že první, kdo vytvořil nový koncept, byli Američané, kteří měli menší zkušenosti v oblasti regionální geologie a geologického mapování. Severoamerická geologická škola neměla takové pojmy jako strukturně-formační zóna a strukturně-materiálový komplex (ruská škola) nebo izopická zóna (evropská škola), což ztěžovalo vytváření tektonických map a systematický popis tektoniky. velkých regionů. Na druhou stranu většina amerických geologů rychle přijala deskovou tektoniku a jako první ji aplikovala na kontinentální geologii. Jak poznamenal S. D. Sokolov, vznik konceptu terrane collage byl spojen s potřebou propojit teoretické koncepty deskové tektoniky a regionálního geologického materiálu.
Na základě údajů o paleomagnetismu a distribuci paleofauny P. Coneyb, D. L. Jones a J. V. Monger poprvé zaznamenali, že významná část Aljašky a kanadských Kordiller je pro severoamerický kraton „cizí“ , to znamená, že by mohla být přepraven tisíce kilometrů z jihu. Nedávno se objevila paleomagnetická data, která naznačují kenozoický velký pohyb a rychlou rotaci velkých oblastí vnějšího oceánského okraje Kordiller. Geologové shromáždili, shrnuli a analyzovali obrovské množství dat o stratigrafii a paleontologii, zejména o radiolariích, a ukázali, že většina Kordiller, zejména jejich vnější západní okraj, se skládá z bloků a odtržených oblastí (terranes) různých velikostí. od desítek metrů do desítek kilometrů a že jejich výchozí poloha vůči sobě navzájem a vůči severoamerickému kratonu je stále obtížně interpretovatelná, i když u jednotlivých terranů je to možné. Mnoho terranů má jasně oceánskou povahu a skládá se z fragmentů ostrovních oblouků, oceánských výzdvihů a hor, podvodních hřebenů přivezených z Pacifiku . Jiné terrany mají starší kontinentální základny a pohybovaly se na sever podél kontinentálního okraje, podobně jako se nyní dlouhý a úzký blok (terrane) Salinian pohybuje na sever podél zlomu San Andreas .
Po dlouhou dobu byla obecně přijímána definice pojmu „terrane“ jako konsolidované tektonostratigrafické geografické jednotky omezené tektonickými kontakty (Jones et al., 1983; Howell et al., 1985). O něco později, když se koncept terranes začal používat jako metoda regionální tektonické analýzy zvrásněných zón v rámci konceptu deskové tektoniky, začala být do konceptu „terrane“ zahrnuta geodynamická kritéria (Plafker, 1990; Wheeler a McFeely, 1991; Parfenov, 1990; Parfenov a kol., 1993; Parfenov a kol., 1993; Zonenshain a Kuzmin, 1993; Parfenov a kol., 1996; Nokleberg a kol., 1994).
Zpočátku byla terranní analýza používána pro relativně mladé akreční orogeny Pacifického prstence (Cordillera, Aljaška, severovýchod SSSR), s nahromaděním údajů o regionální geologii a paleomagnetických datech se začala používat i pro srážkové orogeny, včetně starověkých (např. například Altajsko-sajská vrásová oblast) . Na základě terranní tektoniky byly publikovány mapy západní části paleoasijského oceánu (Berzin et al. 1994), severní a střední Asie (Parfenov 1998) a další.
V poslední době dochází k univerzalizaci metody, okruh objektů její aplikace neustále roste. Dokonce i raně prekambrické kratonové suterény jsou stále více považovány za starověké akreční-kolizní orogenní zóny, na které lze aplikovat koncepty terénní analýzy.
Předmětem terranní analýzy jsou kromě samotných terranů oblasti sutury, které je omezují, a také překrývající se a propojující geologické komplexy.
Poruchy omezující terrany ( zóny sutury, sutury ) mohou mít různou kinematiku (skluzy, přesmyky, zlomy) a geologickou stavbu. Jsou zastoupeny zónami kataklasie a mylonitizace , často obsahují melanže, včetně ofiolitů. Někdy zóny stehů označují produkty vysokotlaké metamorfózy – modré břidlice a eklogity. Překrývající se a síťující útvary vznikají po akreci nebo sloučení terranů a umožňují stanovit maximální věkovou hranici pro tyto procesy.
Nadloží se skládá ze sedimentárních, vulkanicko-sedimentárních a sedimentárních hornin, které se nahromadily po amalgamaci nebo akreci terénu a stratigraficky překrývají dvě nebo více sousedních terran nebo terranů a okraj kratonu. Mezi nadložní útvary patří pokryvy starých nebo mladých plošin, melasa okrajových a mezihorských koryt, flyšové vrstvy kontinentálních okrajů atd.
Zesítění jsou rušivé komplexy a s nimi spojené metamorfní pásy, které protínají sousední terrany a okraj kratonu. Plutonické útvary mohou geneticky souviset s nadložními vulkanickými horninami (např. granitoidy okrajového vulkanického pásu křídy Ochotsko-Čukotka). Sešívací formace také zahrnují tektonické melanže zón sutur.
V tektonickém vývoji jednotlivých terranů nebo jejich skupin se rozlišují tyto hlavní události:
Při analýze terénu je nutné rozlišovat mezi superzeměmi (složené nebo kompozitní země) a podzemními.
Terrany jsou klasifikovány podle geodynamického nastavení formace, nebo pokud není definováno, podle složení. Terrany mohou být fragmenty mikrokontinentů, ensialické a ensimatické ostrovní oblouky a jejich jednotlivé prvky (akreční klín, backarc nebo forearc basin), sopečné výzdvihy, podmořské hory atd. Kromě toho vysídlené, exotické a mystické terrany.
Terénní analýza, jako každá výzkumná technika, zahrnuje určitou sekvenci operací. Nejprve je nutné rozpoznat samotného terrana a pochopit, že máme co do činění s mimozemským útvarem, který se liší od sousedních komplexů. Dalším krokem je zmapovat tuto zemi, vytyčit její hranice a pochopit jejich povahu. Dále na základě komplexního studia hornin tvořících terran (jejich petrologie, geochemie, metamorfóza, sedimentační podmínky, paleontologie atd.) je učiněn závěr o jeho původu (především o geodynamickém nastavení jeho vzniku). Když se určí povaha terrany, objasní se doba přilnutí terrany ke kontinentu a povaha postakrečních procesů. Uchycení terénu má kolizní povahu a vede k deformacím. Pokud je tedy materiálové složení primárně studováno pro určení geodynamického nastavení, pak pro studium akrečních procesů jsou nejprve uvažovány deformace a vztahy s mladšími horninami. Doba uchycení bloku je dána překrytím, vždy nekonformním, jak hornin terrany, tak přilehlých komplexů stejnými ložisky; doba neshody a překrytí může být považována za dobu přichycení terénu. Kromě toho lze použít metody absolutní geochronologie k datování syntektonických minerálů (například lehká slída) ze zón sutur ohraničujících terén. V tomto případě je třeba vzít v úvahu, že tektonická aktivita hranic bloků může přetrvávat dlouhou dobu po akreci, protože terrany se často pohybují na značné vzdálenosti podél hranice konvergentních desek, podléhají srážkám s jinými terrany atd. je nutné zjistit, odkud terrane pochází. Nejméně dvě metody, paleomagnetická a paleoklimatická, umožňují určit primární zeměpisnou polohu terrany; z nich by se měla upřednostňovat paleomagnetická jako skutečně kvantitativní. Když už jsme u terranních pohybů, neměli bychom zapomínat, že nemluvíme o pohybu nebo akreci terrany v její moderní podobě, ale máme na mysli určitou paleostrukturu (oblouk ostrova, mikrokontinent, oceánská deska), jejímž fragmentem je tato terrana. Výsledky provedené analýzy terénu jsou prezentovány na časoprostorových diagramech.
K dnešnímu dni je koncept terrane koláže obecně uznáván a terrane analýza slouží jako metodologický základ pro studium geodynamického vývoje téměř jakýchkoliv vrásových zón (stále s výjimkou těch nejstarších). Terénní analýze je nejbližší disciplína akreční tektonika, která slouží jako aktuální základ této metody. Terénní analýza byla úspěšně použita pro regionální metalogenní analýzu. Jak řekl akademik V.E. Khain a M.G. Lomize, hodnotící roli terranní tektoniky: „Koncept terranes ukázal, že pohyblivost kůry a litosféry v budoucích složených pásech je stále mnohem vyšší, než se dříve předpokládalo, a že v těchto pásech probíhá intenzivní podélný pohyb materiálu“ ( Khain a Lomize, 1994, str. 304).
Metamorfní terrany ultravysokých tlaků mohou sloužit jako další příklad rozšíření okruhu objektů terranní analýzy. Když v polovině let 1980 - 1990. v řadě metamorfovaných komplexů, složených převážně z hornin kontinentální kůry - ruly a břidlic, nalezen index minerálů ultravysokotlaké metamorfózy ( koezit a diamant ), ukázalo se, že komplexy UHPM (ultravysokotlaká metamorfóza) přesně odpovídají konceptu terénu (tektonické kontakty, regionální velikost, vlastní historie vývoje atd.). Jejich odlišnosti od sousedních geologických komplexů však nejsou způsobeny pohyby po povrchu zeměkoule (v příčném nebo podélném směru, vzhledem ke sbíhavým hranicím litosférických desek), ale poklesem podél subdukčních zón hluboko do pláště a vzestupem zpět. ( subdukce a exhumace). Rozdíly mezi kombinovanými terrany budou tedy způsobeny především rozdílem v parametrech metamorfózy (především tlaku). Zmíněná pohyblivost litosféry se tedy ukázala být i vertikální a pohyb materiálu v budoucích skládaných pásech má i třetí rozměr. Pro většinu UHPM terranů, např. pro Kokchetav, se ustálila kontrastní povaha metamorfózy, což umožňuje její rozčlenění do řady podzemních, které se liší především tlakem na vrcholu metamorfózy, tedy hloubkou sestup do pláště. Ke kombinaci podzemí dochází v důsledku různé rychlosti exhumace jednotlivých desek (s hloubkou se zvětšuje). V geodynamické analýze UHPM se terranes používá jako indikátor kontinentálního subdukčního režimu.