научная статья по теме ЛОКАЛЬНАЯ ТЕКТОНИКА И СЕДИМЕНТАЦИЯ В ГРАБЕНАХ СРЕДНЕРУССКОГО АВЛАКОГЕНА (ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА) Геология

Текст научной статьи на тему «ЛОКАЛЬНАЯ ТЕКТОНИКА И СЕДИМЕНТАЦИЯ В ГРАБЕНАХ СРЕДНЕРУССКОГО АВЛАКОГЕНА (ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА)»

УДК 551

ЛОКАЛЬНАЯ ТЕКТОНИКА И СЕДИМЕНТАЦИЯ В ГРАБЕНАХ СРЕДНЕРУССКОГО АВЛАКОГЕНА (ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА)

© 2015 г. Н. П. Чамов

Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер. 7;

E-mail: nchamov@yandex.ru Поступила в редакцию 29.12.2014 г.

Влияние локальных тектонических процессов, определивших индивидуальный характер развития каждого отдельного грабена Среднерусского авлакогена, наиболее ярко проявилось в неодновременном и разном по характеру и интенсивности появлении специфической кластики в их осадочных разрезах. На фоне стабильного состава кластогенного каркаса терригенных отложений моло-ковской серии неопротерозоя установлены интервалы осадочного разреза мощностью от десятков до первых тысяч метров, в которых тяжелая фракция песчаников резко обогащена (35—95%) остроугольными зернами эпидота. Ряд признаков (относительная нестойкость эпидота в зоне гипергене-за, неокатанность и свежий облик обломков, отсутствие связи между привносом эпидота и содержанием основных породообразущих компонентов) свидетельствует о формировании эпидотовых аномалий за счет локальных источников. Анализ возможных геодинамических механизмов развития Среднерусского авлакогена, структуры образующих его грабенов, строения и состава верхней части консолидированной коры позволил предположить, что источником специфической кластики являлись обогащенные эпидотом бластомилониты, присутствующие среди метаморфических пород фундамента в виде аномальных по петро-геофизическим свойствам пластов. Сопоставление кристаллов и зерен эпидота из бластомилонитов и осадков показал, что они имеют сходный габитус, размеры, оптические характеристики и содержат 25—30% пистацитового компонента, что характерно для вторичного эпидота, образующего псевдоморфозы по биотиту и амфиболу в условиях частичного плавления. Закономерности положения в осадочном разрезе обогащенных эпидотом интервалов объяснены соотношением элементов залегания сместителей неопротерозойских сбросов и палеопротерозойских бластомилонитовых пластов, служивших локальными источниками кластики. Этот же фактор влиял на фациальную принадлежность осадочных комплексов и структурную эволюцию бассейнов седиментации. При секущих сбросах, особенно в случаях пологого залегания бластомилонитовых пластов, формировались грабены с реологически обусловленным пределом погружения (молоковский тип). Здесь погружение пород гранитоидного состава в более плотный амфиболитовый субстрат ограничивалось силами изостатического выравнивания. При неизменном региональном поле напряжений после достижения предела погружения грабены этого типа испытывали латеральное расширение, что приводило к накоплению регрессивных осадочных последовательностей с необратимым переходом от озерных к аллювиально-пролювиальным отложениям. Для этого типа грабенов характерно одноактное проявление локального источника кла-стики независимо от стадии развития структуры. Энергетически более выгодное развитие сбросов вдоль бластомилонитовых пластов (рослятинский тип) не нарушало изостатического равновесия и приводило к образованию узких глубоких грабенов, в которых обстановки седиментации радикально не изменялись со временем. Поступление эпидота продолжалось на протяжении всего существования пространства аккомодации, поскольку прогрессивное углубление грабена постоянно стимулировало активность его локального источника.

DOI: 10.7868/S0024497X1506004X

Взаимосвязь тектонических и осадочных процессов реализуется на разных иерархических уровнях — от общей геодинамической позиции области седиментации до локальных структур, а также на разных этапах существования обломочного материала — от мобилизации и переноса до его фиксации и превращения в породу. Все эти разноплановые — длительные или катастрофиче-

ские ("лавинные") события реализуются в рамках столь же разномасштабных тектоно-седимента-ционных систем. Термин этот в явном виде не используется, хотя именно он определяет пространственные размеры и энергетику взаимодействия тектонических и осадочных процессов.

Тектоно-седиментационная система понимается нами как поле деятельности процессов, ко-

торые происходят при обязательном участии структурообразования и осадконакопления [Ча-мов, 2013а], причинно-следственная взаимосвязь которых может быть определена как тектоносе-квентная седиментация или выраженная в осадочных образованиях тектоника.

Разнопорядковость структурообразующих процессов определяет иерархическую организацию (соподчиненность) тектоно-седиментационных систем (ТСС), которые характеризуют разные по объему структурно-морфологические области. Так, с глобальной тектоникой связано развитие ТСС в масштабах литосферных плит, с региональной — провинций и их частей. В практическом отношении наиболее важны ТСС, связанные с проявлением локальных тектонических процессов, под которыми понимается реализация усилий, созданных региональным полем напряжений, в масштабе конкретного геологического объекта. Заложение, развитие, геометрия и, часто, состав локальных форм полностью определяется местной реакцией геологической среды на тектоническое воздействие более высокого уровня.

Статья посвящена рассмотрению некоторых аспектов влияния локальной тектоники на структурообразование и накопление осадков в Среднерусском авлакогене — неопротерозойской композитной структуре в составе Средне-русско-Беломорской провинции Восточно-Европейской платформы (рис. 1а).

Формирование авлакогена связано с крупномасштабным расслоением земной коры за счет региональных сдвиговых движений в неопротерозое [Чамов, 2013б]. Локальные закономерности/неоднородности строения фундамента определили его реакцию на приложение региональных тектонических напряжений и привели к образованию генетически родственных структурно-обособленных присдвиговых грабенов (см. рис. 1б). При общем сходстве процессов, каждый из грабенов являлся самостоятельной тектоно-седиментационной системой, что отражено в индивидуальных фациальных чертах выполняющих его осадочных комплексов.

Вариациями локальных условий растяжения обусловлено формирование двух принципиально различных структурно-фациальных типов грабенов. К одному типу относятся широкие (десятки—первые сотни км) и относительно мелкие (не глубже 3.5 км) грабены, в разрезах которых отчет-

ливо выражена регрессивная смена осадочных фаций — от сероцветных отложений глубоководных озер к аллювиально-пролювиальным суб-аэральным красноцветам. Такие бассейны тяготеют к юго-западному флангу авлакогена (см. рис. 1в). К другому типу относятся известные только на северо-восточном фланге авлакогена узкие (первые десяти км) и глубокие (до 5 км и, возможно, более) грабены, разрезы которых представлены чередованием фаций глубоководных (сероцветы) и мелководных (пестроцветы) озер.

Наиболее ярко влияние локальной тектоники, свидетельствующее об исключительно индивидуальном характере развития каждого отдельного грабена, проявилось в неодновременном и разном по характеру и интенсивности появлении в осадочных разрезах специфической кластики — большого количества остроугольных зерен эпи-дота (см. рис. 1в).

Эпидот не является химически стойким минералом и легко корродируется вплоть до полного растворения в зоне гипергенеза, особенно в случае воздействия агрессивного флюида. Свежий облик и неокатанность изученных зерен эпидота свидетельствует о близости его источника к области накопления осадков. Поскольку отложения грабенов относятся к первому циклу седиментации, а сами грабены являются структурами фундамента, таким источником могли стать только слагающие его богатые эпидотом разности. Среди метаморфических пород фундамента эпидот широко развит только в палеопротерозойских бластомилонитах, где он входит в состав породообразующих минералов наряду с кварцем, полевыми шпатами, роговой обманкой, биотитом и сфеном.

Следует подчеркнуть, что в изученных поздне-рифейских терригенных отложениях вулканогенные компоненты отсутствуют и нет оснований связывать появление эпидота с гипотетическим позднерифейским магматизмом.

Эти соображения легли в основу предположения о возможном поступлении эпидота из бла-стомилонитов фундамента в песчаники [Чамов и др., 2010], однако детальной интерпретации установленного явления выполнено не было, а, главное, не были предложены тектоно-седимен-тационные модели, согласующие появление бла-стомилонитов в области размыва и положение

Рис. 1. Среднерусский авлакоген: а — положение в составе Среднерусско-Беломорской провинции Восточно-Европейской платформы, б — тектоническая схема, в — строение осадочного разреза.

1 — грабены; 2 — содержание обломочного эпидота в тяжелой фракции песчаников, %; 3, 4 — скважины и глубины: 3 — вошедшие в фундамент и абсолютные отметки его кровли, 4 — остановленные в осадочной толще и относительные отметки по бурению; 5—7 — отложения молоковской серии (неопротерозой, И^): 5 — красноцветные песчаные рифтовых долин, 6 — пестроцветные песчано-алеврито-глинистые мелких озер, 7 — сероцветные алеврито-глинистые глубоких озер; 8 — породы фундамента (палеопротерой, Р^).

-10° 0° _I.

10° 20° 30° 40° 50° 60°

_I_I_I_I.

35°60°

40°

45°

60°

50°

40°

Восточно-£/* Западно- Европейская Европейская платформа область ,,

60°

35°

40°

58° 45°

ЮЗ

скв.

м Бологоевская 1500 п

2000 -

2500 -

3000

3500

1617

2272

2634

2840

V

скв.

С. Молоковская

1753 1845

2146 2210

2403 2556

Яз

3313

У2

скв. Рослятинская

скв. Бобровская

скв. Даниловская-1

2923

до 40%

1

111111

скв. В. Устюгская

3179

скв. Любимская-3

2954

до 65%

3304

Р1

1 5

3304

2 • 3

3205

СВ

м

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

б

а

в

7

обогащенных эпидотом интервалов в осадочном разрезе.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Кластогенный каркас песчаников и эпидотовые аномалии в их составе

Выполняющие грабены Среднерусского авлакогена фациальные типы красноцветных и серо-цветных отложений молоковской серии неопротерозоя сходны по составу. Они представлены полево-шпат-кварцевыми олигомиктовыми и аркозовыми песчаниками, полевошпат-кварцевыми алевролитами и в различной степени алеврити

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»