ГЕОТЕКТОНИКА, 2011, № 6, с. 24-39
УДК 551.242(4+234.85)
ОФИОЛИТЫ ВАРИСЦИД ЕВРОПЫ И УРАЛИД: ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ И МЕТАМОРФИЗМ
© 2011 г. Г. Н. Савельева
Геологический институт РАН, Москва 119017, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 23.11.2010 г.
Важнейшие тектонические и магматические события в истории офиолитов уралид и европейских варисцид происходили почти одновременно: породы, относимые к палеоокеаническим комплексам, имеют сходные палеонтологические и изотопно-геохимические датировки. Формирование уральских и варисских офиолитов соотнесено с широким спектром различных геодинамических обстановок. В то же время, характеристики уральских офиолитов сходны, в основном, с характеристиками надсубдукционных офиолитов, тогда как варисские офиолиты имеют, преимущественно, черты рифтогенных или срединно-океанических центров спрединга океанической коры. Главное различие состоит в условиях формирования метаморфитов, ассоциирующих с офиолитами уралид и варисцид. Метаморфизм уральских офиолитов происходил, преимущественно, в условиях коллизии островная дуга—континент, что приводило к формированию метаморфитов высоких давлений и низких температур, а метаморфиты офиолитов европейских варисцид формировались, преимущественно, в ходе коллизии континент—континент в условиях более высоких температур при средних—низких давлениях (барроуский тип метаморфизма).
ВВЕДЕНИЕ
Исследования океанической коры в зонах спрединга современных океанов и окраинных морей, а также углубленное изучение офиолито-вых ассоциаций различных типов показали существенное разнообразие в строении океанической коры и ее палеоаналогов [например, 2, 22, 26, 36— 38, 41, 53, 57]. Установлено, что различия в строении офиолитовых разрезов возникают как на самых ранних стадиях рождения океанической коры — в зависимости от геодинамической обстановки и условий ее формирования — например, в зависимости от вариаций режима спрединга [37, 53], так и на этапе тектонического совмещения океанической коры с континентальной или зрелой островодужной корой.
Реликты океанической коры ранне-среднепа-леозойского возраста образуют офиолитовые су-туры и аллохтонные массивы в Уральском складчатом поясе и в субширотной системе складчатых поясов варисцид Европы. Накоплено значительное количество материалов по изотопно-геохронологическому и фаунистическому датированию возраста офиолитов на огромной площади этих складчатых поясов; для отдельных крупных территорий эти данные были систематизированы [15, 32, 42, 49, 56, 61]. Выводы, полученные в результате систематизации, позволяют предполагать примерно синхронное образование офиоли-товых ассоциаций уралид и варисцид. В то же время, даже беглое сравнение характеристик офиолитов показывает, что близко одновозраст-ные офиолиты этих поясов существенно различа-
ются по полноте и структуре разрезов, а также по типу и степени метаморфизма пород. Ответ на вопросы о причинах возникновения этих различий между офиолитами европейских варисцид и ура-лид будет способствовать, на наш взгляд, более полному пониманию истории формирования этих складчатых поясов.
Задачи статьи — сопоставить разрезы океанической коры, представленные в офиолитах варисцид и уралид, и выделить основные тектонические события, обусловившие принципиальные различия метаморфизма офиолитовых комплексов.
Офиолиты варисцид
В статье рассмотрены офиолитовые разрезы основных тектонических зон и сутур Европейских варисцид, наиболее полно охарактеризованные в литературе. В Южно-Португальской зоне это массив Бежа Асебучес, в Центрально-Иберийской — Мораиш, Браганса и Вила Крус (Кабо-Ортегаль), в сутуре Нор-Сюр-Эрдр, разделяющей Армориканский массив от северной окраины Гондваны, — одноименные офиолиты Нор-Сюр-Эрдр или Арденн; в районе Французского Центрального Массива — офиолиты Лимузэн, далее к востоку в Молданубикуме — офиолиты Мариан-ске Лазне и Богемские; и на крайнем западе Рей-но-Герцинской зоны — офиолиты Лизард (рис. 1). Офиолиты покрова Мюнхберг, расположенные в Саксо-Тюрингской зоне, в настоящей статье не рассматриваются.
Рис. 1. Тектоническая схема Европы и положение офиолитовых массивов, по [31, 48, 49, 51, 55]
1 — каледониды; 2 — варисциды и уралиды; 3 — область альпийской складчатости; 4 — кристаллический фундамент Восточно-Европейской платформы; 5 — платформенный чехол и грабены; 6 — позиция офиолитовых разрезов: 1 — Бежа-Асебучес, 2 — Мораиш, 3 — Браганса, 4 — Кабо-Ортегаль, Вила Крус, 5 — Нор-сюр-Эрдр (Арденн), 6 — Лимузен, 7 — Лизард, 8 — покров Мюнхберг, 9 — Богемский, Марианске Лазне, 10 — Сыумкеу, 11 — Райиз, 12 — Войкаро-Сыньинский, 13 — Нурали, 14 — Миндяк, 15 — Крака, 16 — Хабарнинский, 17 — Кемпирсайский; 7 — сутуры, разделяющие главные тектонические зоны варисцид (римские цифры): I — Южно-Португальская, II — Осса-Морена, III — Центрально-Иберийская, IV — Астурия-Леонезе, V — Кантабрианская, VI — Французский Центральный Массив, VII — Армориканский Массив, VIII — Молданубикум, IX — Саксо-Тюрингская и X — Рейно-Герцинская; 8 — фронт варисской складчатости
Почти все офиолитовые массивы интенсивно тектонизированы и метаморфизованы, что сильно осложняет интерпретацию их первоначального положения. В дополнение к этому, существует проблема возраста отдельных комплексов офио-литовой последовательности: в тектонически ненарушенном офиолитовом разрезе возраст отдельных мантийных, плутонических и дайковых комплексов может значительно различаться [28]. Тем не менее, существующие тектонические, пет-
рологические и геохимические данные [35, 36, 39, 48—51, 55, 62] позволяют реконструировать историю формирования ряда важнейших офиолитовых ассоциаций варисцид Европы. Схематические разрезы наиболее изученных комплексов ва-рисских офиолитов представлены на рисунке 2.
Офиолиты Бежа-Асебучес слагают верхние тектонические пластины в сложной покровно-надвигово-сдвиговой структуре между зоной Ос-са-Морена и Южно-Португальской зоной. В зоне
Ш
.. ., п
► -»
2 7 12
5
п—'—П Г"
5 I _1_г .1 4 8 \ 9 \ \ - \ lO
13 • ■-■■ 14
Рис. 2. Схематизированные разрезы офиолитов ва-рисцид Европы, составленные по данным [35, 36, 39, 40, 48, 45, 50, 51, 60, 62]. Номера колонок соответствуют номерам и названиям массивов на рис. 1 1 — базальты; 2 — дайки долеритов; 3 — глинисто-кремнистые сланцы, радиоляриты; 4 — габброиды; 5 — верлиты, пироксениты; 6 — гарцбургиты; 7 — лер-цолиты; 8 — серпентиниты; 9 — амфиболиты, зеленые сланцы, метабазиты; 10 — гнейсы; 11 — гранулиты; 12 — гранитоиды; 13 — эклогиты; 14 — гранат-содер-жащие породы
Осса-Морена обнажены метавулканиты и мета-осадки неопротерозойского возраста, сменяющиеся вверх по разрезу карбонатным разрезом нижне-среднепалеозойского возраста. В ЮжноПортугальской зоне позднедевонские и каменноугольные осадочные толщи и вулканиты полностью перекрывают (с несогласием) раннепалео-зойские формации. По данным П. Фонсеки и А. Рибейро с соавторами [41] разрез офиолитов слагают снизу вверх: (1) полосчатые плагиоклазо-вые верлиты, троктолиты, габбро со структурами кумулятов; (2) флазер-габбро; (3) амфиболиты, заместившие габбро и долеритовые дайки; (4) тонкозернистые зеленые сланцы, развившиеся по базальтам и кремням. Характерной чертой разреза является очень низкая степень метаморфизма ультраосновных пород и габброидов нижнего комплекса (слабая хлоритизация и актино-литизация темноцветных минералов при полной сохранности первичной микроструктуры) и ярко выраженный динамометаморфизм амфиболито-вой и зеленосланцевой фации пород верхних
комплексов. Высокобарические метаморфиты — эклогиты и голубые сланцы — найдены в подошве обдуцированных офиолитовых пластин вдоль юго-западной границы зоны Осса-Морена. Ранний этап обдуцирования офиолитов в северо-восточном направлении датирован ранним девоном; главный этап обдукции офиолитов к юго-западу, на верхнедевонские кварциты и филлиты Южно-Португальской зоны происходил в интервале верхний девон — нижний карбон [41].
Офиолитовые комплексы, составляющие часть массивов Браганса и Мораиш (северо-западная часть Центральной Иберийской зоны, Португалия), сильно тектонизированы и расчленены в ходе варисской орогении [48, 49]. Они представляют собой линзы, маломощные пластины серпентинитов и базитов (метагаббро и метадолери-тов), испытавших прогрессивный метаморфизм амфиболитовой фации в ходе варисской орогении [43, 50]. Пространственно породы офиолито-вых комплексов ассоциируют с гранулитами высоких давлений, эклогитами и гранатовыми перидотитами, которые относятся к формации " Континентальных Аллохтонных Террейнов", принадлежащих более ранней Кадомской сутуре [48] (см. рис. 2). Формирование офиолитов было соотнесено с раскрытием океанической области Французского Центрального массива (М. Central Ocean) в позднекембрийское — раннеордовик-ское время, при растяжении докембрийского основания континента [48]. Анализируя эволюцию этого региона, Ф. Маркес и А. Рибейро выделяют два главных цикла эволюции Континентальных Аллохтонных Террейнов — гренвильский и варис-ский, Эти авторы полагают, что офиолитовые комплексы Браганса и Мораиш формировались во втором цикле, который включал: 1 — континентальный рифтинг, маркируемый щелочным и бимодальным вулканизмом с возрастом 530— 470 млн. лет; 2 — океанический рифтинг, маркируемый датировками эклогитового протолита — более 470 млн. лет, в ходе которого образовывались офиолиты; 3 — процессы субдукции/обдук-ции, маркируемые голубыми сланцами и эклоги-тами с возрастом 440—390 млн. лет и 4 — континентальную коллизию, маркируемую барроуским метаморфизмом и коровым анатексисом с возрастами 405 и 280 млн. лет.
Офиолиты Вила Крус представляют типичный пример разновозрастных (?) офиолитовых ассоциаций разного состава, вовлеченных в варис-скую сутуру [35]. Офиолиты, обрамляющие Иберийский Массив с северо-запада, образуют деформированные, смятые в складки пластины, сложенные серпентинизированными ультрама-фитами, флазер-габбро, амфиболитами и зелеными сланцами (рис. 3). Здесь выделены две ассоциации, первая из которых — группа Карлеоне — включает флазер-габбро, амфиболиты и
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.