Методы анализа структуры сводов и бассейнов. Своды и бассейны в областях развития палеозойских пород, так четко показанные на геологи­ческих картах, являются, несомненно, домезозойскими, так как повсюду, где мезозойские отложении перекрывают их, онп срезают эродированные гтоверхпостп палеозоя.

Предполагают, что Аппалачский горный пояс на востоке был создан аппалачским тектогенезом, имевшим место в палеозойское время; в даль нейшем мы увидим, что это представление нуждается в поправке (гл. IV, раздел 5). Но допустим на минуту, что это так и было — значит ли это, что более полого дислоцированные структуры в палеозойских породах Внутрен­них низменностей подобным же образом возникли в течение одного крупного периода тектонических движений?

Для анализа этой н других проблем, связанных со структурами полого дислоцированных свпт. разработаны различные методы:

А) Структурные карты показывают конфигурацию поверхностных вы­ходов свиты. Представим себе, что все имеющиеся на обычной поверхности земли выступы срезаны до уровня какой-либо одной свиты и что все эродиро­ванные участки ее вновь заполнены соответствующими отложениями. Кон­туры такой поверхности должны показывать ее рельеф, который в то же вре­мя будет выражать п ее структуру. В практике, конечно, невозможно об­нажить поверхность свиты или восполнить недостающие ее части. Альтитуды поверхности свиты, по которым можно построить ее контуры, могут быть получены при изучении поверхностных обнажений, по данным бурения, а также с помощью вычислений, исходя из альтптуд подстилающих свпт там, где нужная нам свпта была размыта эрозией.

На фпг. 16 показаны структурные изолинии свит Мичиганского бассейна в восходящей последовательности. Все онп выявляют почти округлую форму бассейна; определенное представление о направленности его развития дает

Ф и г. 15. Разрезы через синклинорий Аллегейни от свода Финдлей на северо-западе до Аппалачского горного пояса на юго-востоке, по линии, протягивающейся из северо-западного Огайо в восточную часть западной Виргинии.

А — структурный разрез; Б — стратиграфическая диаграмма по той же линии, что п структурный разрез, на которой не изображены последствия де­формации. Разрез Б показывает, что кажущееся уменьшение мощностей формаций в юго-восточной части разреза А вызвано искажением, обусловлен­ным сильно преувеличенным вертикальным масштабом, и что породы синклинория отлагались в пределах единого для этой области бассейна 

Ф и г, 16. Карты Мичиган­ского бассейна и смежных рай­онов, показывающие в струк­турных изолиниях строение ряда последовательных (снизу вверх) горизонтов (А— Д) и распространение этих отложе­ний на поверхности (Е) . Ре — докембрий; е — кембрий; О — ордовик, 8 — силур; Л — де­вон; М — миссисипий; РN— пенсильваний.

ф и г. 17. Карты Мичиганского бассейна и смежных районов, на которых изопахитами показано распределение мощностей свит, отложившихся в течение ряда эпох палеозоя.

Обратите внимание на четко выра­женную структуру бассейна, разви­вавшуюся в течение некоторых эпох (Л) и на отсутствие бассейна на дру­гих этапах (Г) постепенное выравнивание, «сглаживание» структуры с переходом к каж­дой следующей более молодой и более высокой в разрезе свите.

Б) Карты изопахит представляют собой более тонкий метод анализа; эти карты показывают изменения мощностей данной свиты осадочных пород. Здесь оконтуриваются не какие-то реальные поверхности, а дается графи­ческое изображение статистических данных. По разрезам в обнажениях и по данным бурения определяются мощности свиты, а затем на основании полу­ченных числовых данных проводятся соответствующие изолинии мощностей.

На фиг. 17 показаны линии равных мощностей нескольких стратиграфи­ческих подразделений Мичиганского бассейна. В общем мощность отложений в центре бассейна больше, чем у его краев, что свидетельствует о его посте­пенном погружении в течение палеозойского времени, но рисунок изоиамгг отдельных комплексов имеет мало общего с очертаниями современного бас­сейна, а некоторые из них вообще не обнаруживают свойственных бассей­нам особенностей. С другой стороны, изолинии мощностей для верхнего силура, или формации Салина (фиг. 17, Д), очень четко отражают контуры бассейна и позволяют предполагать, что важнейшая фаза его развития имела место именно в эту эпоху.

В) Еще одним методом анализа являются палеогеологические карты. Их не следует путать с более знакомыми нам палеогеографическими картами. Последпие показывают предполагаемую географию морей и с} шм прошлого, тогда как палеогеологические карты дают представление о региональной геологии древней поверхности, на которую легли более молодые отложения.

Для демонстрации этого метода рассмотрим геологическое строение шта­та Айова. Айова лежит на склоне свода Висконсин, и обнажающиеся здесь свиты полого погружаются в виде обширной гомоклинали в юго-западном направлении — к бассейну Форест-Сити, а на юге — к Иллинойсскому бассейну.

В западной части штата меловые свиты перекрывают все более древние породы — от докембрия на северо-западе до пенсильвания на юго-востоке (фиг. 18,-4). Следует ожидать, как мы уже отмечали, что комплекс мезозой­ских пород срезает палеозой Внутренних низменностей. Проследим границы различных палеозойских формаций, которые выступают в поверхностных обнажениях, далее в западном направлении под толщей мела, обозначая их пунктирными линиями, для того чтобы показать геологическое строение поверхности, на которой отлагались меловые породы (фиг. 18,5). Пятпо докембрия в северо-западном углу карты теперь четко выделяется как под­нятие Сиу — еще одна приподнятая в структурном плане область, подоб­ная своду Висконсин, вокруг которой слои палеозойских пород наклонены в стороны от пее.

Замечено также, что пенсильваний залегает на миссисипских отложениях несогласно. В центральной Айове и далее на восток, в Иллинойсе, его осно­вание сечет границы свит миссисиппя; останцы пенсильвания в восточной части штата залегают также на девоне и силуре при полном отсутствии мис- сисипая. Таким образом, погружающаяся на юго-запад гомоклпналь палео­зойских пород в пределах штата имеет сложное строение; часть ее была об­разована до, а часть — после пенсильванского времени. Продолжим теперь пунктирной линией контакт между отделами миссисипия под покровом пен­сильванских отложений.

Ниже по разрезу в северо-восточной части штата девон срезает силурий­ские отложения, трансгрессивно налегая в северном направлении на ордо­викские породы. Опять-такп гомоклиналь, погружающаяся на юго-восток, является сложной: часть ее сформировалась после девонского времени, а часть — до девона. Продолжим на карте под отложениями девона пунктир­ной линией контакт между силуром и ордовиком.

Фиг. 18. Карты штата Айова, иллюстрирующие метод построения палеогеологи-

ческих карт.

Наверху приведена обычная геологическая карта. На нижней карте показаны те же про­слеживающиеся на поверхности геологические границы, а также границы, которые скрыты под несогласно перекрывающими их отложениями. Породы, располагающиеся в разрезе над докембрием, подразделены, таким образом, на чегыре «слоя», составляющих «слоеный пирог», — меловые породы, пенсильванские породы, миссисипские и девонские породы и, наконец, силурийские и ордовикские породы, ос та г лены по геологической карте штата Айова 1937 г. и на основании других источников.