В оглавление сборника "Проблемы геологии Урало-Монгольского пояса"
|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://sbmg.geol.msu.ru/Ural-WWW/B-Herask.html
Дата изменения: Thu Jan 21 23:04:16 1999 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:32:54 2012 Кодировка: Windows-1251 |
В оглавление сборника "Проблемы геологии Урало-Монгольского пояса"
Т.Н. Хераскова
СТРУКТУРНЫЕ СВЯЗИ КАЗАХСТАНА И ТЯНЬ-ШАНЯ
В КОНЦЕ РИФЕЯ - РАННЕМ КЕМБРИИ
А.А. Богданов [2] многие годы возглавлял и идейно вдохновлял большой коллектив геологов Центрально-Казахстанской экспедиции. Под его руководством, затем под руководством его ближайших учеников был собран огромный фактический материал, позволяющий по-новому трактовать историю развития Центрального Казахстана и сопредельных с ним районов. Этот материал еще не до конца осмыслен и обобщен. Так в последние годы назрела проблема положения позднедокембрийских и раннепалеозойских структур Центрального Казахстана
в общем ансамбле одновозрастных структур Земли и проблема структурных связей Казахстана и Тянь-Шаня.По данным многочисленных исследователей, нашедшим отражение в последней сводке Дж. Роджерса [19] предполагается, что в позднем рифее на рубеже 1000-1100 млн. лет в результате гренвильского орогенеза был сформирован огромный суперконтинент Родиния, вместивший в себя все докембрийские континентальные массивы Земли. Наши исследования не опровергают эту модель, однако показывают, что континентальные массивы Казахстана и Северного Тянь-Шаня в раннем-среднем рифее должны были занимать краевое положение в этом суперконтиненте и принадлежать к его континентальной окраине на границе с Панталассой [10]. Об этом можно судить по тому, что гренвильская орогения здесь проявилась обдукцией комплексов пассивных, редко активных окраин на комплексы континентального шельфа. Примером может служить пространственное совмещение шельфовых образований (кокчетавская серия и ее аналоги в Казахстане, кенкольская серия в Тянь-Шане) и сланцево-турбидитных толщ (тарагайская, боздакская, большекаройская серии рифея Тянь-Шаня и Казахстана). Завершился процесс внедрением гранитов и гранитизацией с возрастом 1050 -1100млн. лет (узунжальский, караджилгинский комплексы [8, 13] ).
После гренвильской орогении на всех континентальных блоках Казахстана и Северного Тянь-Шаня проявился сходный орогенный вулканизм, началось формирование наземной порфировой формации. Анализ состава, строения и особенностей распространения этой формации показал [17], что
очень сходный комплекс наземных вулканитов с возрастом 800-900 млн. лет и комагматичными гранитами развит не только на Улутау-Северотяньшаньском массиве и Кокчетаве, но и на ряде континентальных блоков Южной Сибири, в Монголии, Иране и в Индии. Это свидетельствует о том, что все названные блоки некогда составляли единый краевой вулканический пояс или континентальную окраину андийского типа Восточной Гондваны (континента Ур по Дж. Роджерсу [19]) (рис.1). Кроме того, эти данные позволяют заключить, что и в конце рифея Восточная Гондвана располагалась в краевой части суперконтинента Родиния.|
|
|
Рис.1 Схема тектонического развития Казахстана и северного Тянь-Шаня в позднем рифее - ордовике. 1- океаническая кора, 2 - континентальная кора, 3 - базальты океанической коры, 4 - субщелочные базальты континентальных рифтов, 5 - комплексы энсиалических островных дуг: а - вулканиты, б - тефротурбидиты. 6 - комплексы зрелых островных дуг: а - вулканиты, б - тефротурбидиты. 7 - 8 - комплексы примитивных островных дуг: 7 - дифференцированные вулканиты (а) и тефротурбидиты (б) , 8 - контрастные серии вулканитов и их туфов. |
В последнее время А.А. Судоргиным [11], затем Е.В. Хаиным с соавторами [14] утверждалось, что верхнерифейский комплекс кремнекислых вулканитов представляет собой проявление рифтогенных процессов. Вряд ли это так, хотя частные рифтовые структуры, как и во всех краевых вулканических поясах, например в девонском краевом поясе Казахстана [2, 4], здесь имелись. Как и в других поясах, эти грабены приурочены к отдельным сдвигам и трассируются проявлениями контрастного субщелочного магматизма на фоне преобладающего кремнекислого с существенным участием игнимбритов. Ошибочная трактовка генетической принадлежности позднерифейских кремнекислых вулканитов произошла, видимо, по двум причинам. Во первых, это связано с порочной практикой решать крупные задачи тектоники только по составу вулканитов в отдельных небольших участках. Второй причиной является то, что отдельные докембрийские террейны, включенные в более молодые структуры, принимаются за палеоструктуры. Между тем анализ более или менее значительной территории не оставляет сомнений в том, что все древние структуры в настоящее время сохранились лишь в отдельных фрагментах и в большинстве своем были разрушены более поздними геодинамическими процессами. Примером могут быть суперконтиненты Родиния и Гондвана.
Таким образом, в позднем рифее континентальные массивы Казахстана и Тянь-Шаня, по всей вероятности, составляли единое целое и принадлежали к континентальной окраине Родинии (см. рис.1).
В венде, по данным многих исследователей как в нашей стране, так и за рубежом, произошли интенсивные процессы рифтогенеза и распад Родинии. Так, по данным K.T. Пиккеринга и А.Г. Смита [18 ], в период 620-570 млн лет в результате рифтогенеза от Родинии отделился ряд континентальных блоков. В частности, в это время произошло разделение Южной Америки и Лаврентии. Аналогичный процесс, видимо, происходил и в Восточногондванской части Родинии. В это время здесь возникает периокеаническая по отношению к Палеоазиатскому океану рифтовая система (рис.1, 2), возможно, являющаяся продолжением рифтовых структур Западной Гондваны.
|
|
Рис. 2 Палеогеодинамическая реконструкция континентальной окраины Восточной Гондваны для венда. 1 - мелководные карбонатные отложения, 2 - мелководные песчано-глинистые отложения, 3 - мелководные песчано-галечные отложения, 4 - подводно-оползневые накопления, включающие материал ледового разноса, 5 - субщелочные базальты, 6-терригенные осадки автокинетических потоков, 7 - глинисто-карбонатные осадки автокинетических потоков,8 - континентальная кора, 9 - океаническая кора, 10 - предполагаемые зоны субдукции. |
Отдельные фрагменты этой системы палеорифтов сохранились в современной структуре на краях континентальных блоков как в Казахстане, так и в Тянь-Шане, а также в краевой части Западной Гондваны, в частности в Иберии. Существование палеорифтов доказывается развитием сходных для всех этих фрагментов грабеновых формаций, представленных молассоподобными комплексами и тиллоидами, сочетающимися с субщелочными базальтоидами или контрастными сериями. Повсюду распространение этих комплексов четко ограничено протяженными конседиментационными разломами. Наиболее ярким примером является Байконуро-Каратауский палеорифт [6, 12].
Вендская периокеаническая рифтовая система обособила отдельные континентальные блоки или террейны на континентальной окраине восточной Гондваны. Для рассматриваемой территории это Северо-Таримский и общие для Казахстана и Тянь-Шаня Сырдарьинско-Улутау-Северотяньшаньский, а также Джунгаро-Балхашский континентальные блоки.
В томмотский век (рис. 2) произошло частичное разрушение периокеанической рифтовой системы, новообразование океанической коры и полное отделение от Восточной Гондваны ряда микроконтинентов, в том числе Сырдарьинско-Улутау-Северотяньшаньского. Возможно, этот процесс был следствием проградации Прототетиса. Об этом свидетельствует распространение в Киргизско-Терскейской зоне и далее в Кызылкумах базальтоидных комплексов, сходных с океаническими [3, 7, 9]. Процессы спрединга вероятно развивались под влиянием субдукции под Сибирский и Восточно-Гондванский континенты (система островных дуг
в Забайкалье и Хантайшир-Дарибская островная дуга). Кроме того, существенное влияние оказали движения по разломам сдвиговой природы, разделившие в рифее Балтию и Сибирь и трассировавшиеся, видимо, на край Восточной Гондваны [15].В атдабанском веке (рис. 1, 3) на территории как Казахстана, так и Тянь-Шаня возникли первые островные дуги с проявлениями контрастного в Казахстане (Бощекульская дуга) и дифференцированного в Киргизско-Терскейской зоне Тянь-Шаня вулканизма (Сарыбулакская островная дуга). В Сарыбулакской островной дуге, в известняках, перекрывающих дифференцированную серию, Г.Т. Ушатинской определены беззамковые брахиоподы боттомского века раннего кембрия [16]. Субдукционные процессы в раннекембрийских островных дугах, как и в венде, были направлены под край Восточной Гондваны. Видимо, это была общая система островных дуг Палеоазиатского океана и Тяньшаньской ветви Прототетиса.
Средний кембрий характеризовался, вероятно, увеличением протяженности и усложнением структуры раннекембрийских островодужных систем Казахстана и Тянь-Шаня. В Казахстане, в частности, Бощекульская дуга распространилась на территорию Чингиза и Тарбагатая. Полярность островных дуг сохранялась прежней.
Начало позднего кембрия (см. рис. 1) ознаменовалось расколом Чингизской островной дуги в Казахстане и Сарыбулакской в Тянь-Шане [12, 16]. При этом на остатке дуги, расположенном ближе к Палеопацифике, то-есть северо-западнее в палеокоординатах того времени, возникли более зрелые островные дуги с дифференцированными вулканитами несколько более высокой щелочности, по сравнению с раннекембрийскими. В Казахстане комплексами-показателями этой геодинамической обстановки являются верхнекембрийско-нижнеордовикская торткудукская свита вулканитов и нижнеордовикская сарышокинская свита тефротурбидитов, развитые во фрагментах структур Чингизской островной дуги. В Киргизско-Терскейском бассейне Тянь-Шаня это аналогичные по возрасту и внешнему облику вулканиты, содержащие в кровле известняки с конодонтами верхнекембрийско-тремадокского возраста [
16].|
|
Рис. 3 Палеогеодинамическая реконструкция континентальной окраины Восточной Гондваны для томмотского века. 1 - углеродисто-кремнистые и углеродисто-глинистые отложения. Остальные условные знаки см. на рис.1.
|
С этими вулканитами парагенетически связаны тефротурбидиты караджоргинской свиты верхнего кембрия-тремадока, характеризующие склоны островных вулканов. В позднекембрийско-раннеордовикских островных дугах сохранились фрагменты аккреционных призм. В состав аккреционной призмы Караджоргинской островной дуги Киргизско-Терскейской зоны сохранились комплексы фронтального бассейна с корой океанического типа (Байсабинский офиолитовый комплекс [1], включая пиллоубазальты караккатинской свиты и кремни с конодонтами позднего кембрия-аренига [16]). Кроме того, в состав аккреционного комплекса включены углеродисто-кремнистые сланцы шельфа Улутау-Северотяньшаньского микроконтинента, а также рифейские породы Улутау-Северотяньшаньского микроконтинента (Буренханский блок). Отдельные разновозрастные фрагменты аккреционного комплекса расслоены олистостромами нижнего ордовика. В результате аккреции произошло столкновение Караджоргинской островной дуги с Улутау-Северотяньшаньским микроконтинентом и возникла общая для Казахстана и Тянь-Шаня средне-позднеордовикская энсиалическая Степняк-Бетпакдалинско-Северотяньшаньская островная дуга, выделенная К.Е. Дегтяревым [5]. Она имела уже обратную полярность. Одновременно, по данным С.Г. Самыгина [12], поменяла свою полярность и Чингиз-Тарбагатайская островная дуга в Казахстане (см. рис.1). Крупная структурная перестройка на рубеже среднего и позднего ордовика в Казахстане и Тянь-Шане произошла скорее всего из-за раскрытия в этот период времени Туркестанского и Уральского
палеоокеанов. Субдукционные процессы во фронтальной части Степняк-Бетпакдалинско-Северотяньшаньской дуги привели к коллизии с Таримским микроконтинентом (Джетымтауским блоком). В результате к концу ордовика возник новый континентальный блок, представляющий собой коллаж континентальных осколков Восточной Гондваны, разновозрастных островных дуг и фрагмента океанической коры Прототетиса. Этот процесс завершился внедрением позднеордовикских гранитоидов (крыккудукский и сусамырский комплексы) [8,13].|
|
Рис.4 Палеогеодинамическая реконструкция континентальной окраины Восточной Гондваны для атдабанского и ботомского веков раннего кембрия. 1 - эвапориты. Остальные условные знаки см. на рис. 1 и 2.
|
Исследования последних лет [16] показали, что каледонская структура Тянь-Шаня, по крайней мере в некоторых районах, имеет северо-западное простирание, согласное с простиранием каледонских структур Казахстана. Например, в западном Присонкулье, в Северном Тянь-Шане
распространены разломы северо-западного простирания, разделяющие отдельные нижнепалеозойские структурно-формационные зоны. Простирания каледонских структур в Тянь-Шане устанавливаются с большим трудом, так как их первичная ориентировка затушевана и частично разрушена среднепалеозойско-кайнозойскими сбросо-сдвигами. Согласованность простираний каледонских структур в Казахстане и Тянь-Шане еще более подчеркивает общность их истории развития в раннем палеозое. Кроме того, можно довольно уверенно говорить о том, что раннепалеозойский Палеоазиатский океан сообщался с Прототетисом и на определенных этапах развития имел с ним общие островодужные системы.Таким образом, история развития Казахстана и Тянь-Шаня в конце рифея-раннем палеозое представляет собой историю фрагментации континентальной окраины Восточной Гондваны на границе с Палеоазиатским океаном, являвшимся сначала заливом, затем системой окраинных бассейнов Палеопацифики.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант ? 96-05-64537.
Литература
1.
Афимова З.И., Дворова А.В., Куренков С.А., Миколайчук А.В. Офиолиты Байсабинского массива и их значение в реконструкции палеозойских структур (Северный Тянь-Шань) // Докл. РАН, 1996, т. 351, ? 4. С. 81-84.2.
Богданов А.А. Основные черты палеозойской структуры Центрального Казахстана. Бюлл. МОИП. Отд. геол., 1959, т XXXIY, вып. 1. С. 3-35.3.
Бухарин А.К., Масленникова И.А., Брежнев В.Д. Зарождение и становление Урало-Тяньшаньского палеозойского складчатого пояса // Отечественная геология 1996, ? 1. С. 35-43.4.
Веймарн А.Б., Милановский Е.Е. Фаменский рифтогенез и глобальные события на рубеже франского и фаменского веков. // Проблемы геологии и металлогении Центрального Казахстана. М.: Наука, 1993. С. 108-119.5.
Дегтярев К.Е. Два типа раннепалеозойских островодужных систем Центрального Казахстана. Докл. РАН, 1993, ? 1. С.74-776.
Зайцев Ю.А., Хераскова Т.Н. Венд Центрального Казахстана (Мат-лы по геологии Центр. Казахст., том XIV), М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. 251 с.7.
Ломизе М.Г., Демина Л.И.,Зарщиков А.А. Киргизско-Терскейский палеоокеанический бассейн ( Тянь-Шань). // Тектоника Азии. Тезисы совещания. М.: Геос, 1997, с. 134-1368.
Максумова Р.А. Эволюция бассейнов осадконакопления северного и срединного Тянь-Шаня в позднем докембрии-раннем палеозое. Автореф докт. дис. Бишкек, 1991.64 с.9.
Миколайчук А.В., Куренков С.А., Дегтярев К.Е., Рубцов В.И. Основные этапы геодинамической эволюции Северного Тянь-Шаня в позднем докембрии - раннем палеозое // Геотектоника, 1997 ? 6. С. 1-2010.
Моссаковский А.А., РуженцевС.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Центрально-Азиатский складчатый пояс: геодинамическая эволюция и история формирования. Геотектоника, 1993 ? 6. С. 3-3311.
Сагындыков К.С., Судоргин А.А. Джетымский железорудный бассейн Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим, 1984. 214 с.12. Тектоника Казахстана (Объяснительная записка к тектонической карте Восточного Казахстана масштаба 1:2 500 000). М.: Наука, 1982. 138 с.
13.
Филатова Л.И. Стратиграфия и историко-геологический (формационный) анализ метаморфических толщ докембрия Центрального Казахстана. М.: Недра, 1983. 160 с.14.
Хаин Е.В., Гибшер А.С., Дегтярев К.Е. Главные этапы позднепротерозойско-раннепалеозойской эволюции Палеоазиатского океана. // Тектоника Азии. Тезисы совещания. М.: Геос, 1997. С. 237-24015.
Хераскова Т.Н. Геодинамика и палеогеография в Палеоазиатском океане и на его окраинах в венде-раннем кембрии. // Тектоника Азии. Тезисы совещания. М.: Геос, 1997. С. 243-24516.
Хераскова Т.Н., Дубинина С.В., Орлова А.Р., Сережникова Е.А. Раннепалеозойский аккреционный комплекс Северного Тянь-Шаня (восточное Присонкулье). // Геологические и тектонические феномены. М.: Наука, 1997. С. 221-24317.
Хераскова Т.Н., Самыгин С.Г., Руженцев С.В., Моссаковский А.А. Позднерифейский окраинно-континентальный вулканический пояс Восточной Гондваны. Докл. Ран, 1995, т.342. ? 5. С. 661-66418. Pickering K.T., Smith A.G.
Arcs and backarc basins in the Early Paleozoic Japetus ocean // The Island Arc 1995 ? 4. Р. 1-67.19. Rogers J.J.W. A history of continents in the past three billion
years. The Jour. geol. 1996 v. 104, ? 1. P. 91-107.В оглавление сборника "Проблемы геологии Урало-Монгольского пояса"
