ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 415, № 4, с. 518-523
ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.242.2(268)
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ
© 2007 г. Академик В. Е. Хаии, Н. И. Филатова
Поступило 15.03.2007 г.
Арктическая область Земли представляет собой в тектоническом отношении мозаику, состоящую из блоков древней, докембрийской континентальной коры, спаянных поясами более молодой позднепротерозойско-мезозойской коры и разделенных впадинами с новообразованной позднеюрско-кайнозойской океанической корой. Периферическое положение занимают наиболее крупные докембрийские кратоны - Североамериканский с тяготеющей к нему Гренландией (в ретроспективе это Лаврентия), Восточно-Европейский (Балтика) и Сибирский. В центральной Арктике размещены фрагменты еще одного континентального массива, выступающие над уровнем океана в Северо-Восточной Земле Шпицбергена (Свальбарда), Земле Франц-Иосифа, Северном острове Новой Земли, Северной Земле, Новосибирском архипелаге, архипелаге Де Лонга, Земле Пири в Канадском Арктическом архипелаге и в подводных хребтах Ломоносова, Менделеева, Чукотском. В совокупности она была названа Арктидой Л.П. Зоненшайном и Л.М. Натаповым [1], но еще в 1935 г. Н.С. Шатский назвал восточно-арктический фрагмент этого массива Гиперборейской платформой; поэтому применение к нему термина "Гиперборея" также правомерно. Возраст фундамента Гипербореи-Арктиды, судя по данным, полученным на Северо-Восточной Земле Шпицбергена и о. Северном Новой Земли, и датировкам обломочных цирконов из более восточных районов [2], скорее всего гренвильский, с возможным включением более древних элементов. Таким образом, можно предполагать, что Ги-перборея-Арктида вместе с Лаврентией, Балтикой и Сибирью к началу позднего протерозоя, т.е. 1.0 млрд. лет назад, входила в состав суперконтинента Родиния, а все эти кратоны представляют его обломки. При этом следует подчеркнуть, что Родиния была сформирована и существовала вне современной Арктики, и это касается не только Родинии, но и более молодых байкальских и каледонских складчатых поясов, судя хотя бы по рас-
Геологический институт Российской Академии наук, Москва
пространению в их нижне- и среднепалеозойских осадочных чехлах карбонатов, красноцветов и эвапоритов. И только в самом конце палеозоя, уже в составе вегенеровской Пангеи, вся эта мозаика в своем северном дрейфе достигла арктических широт.
Основным предметом настоящего сообщения является Российская Восточная Арктика, представляющая ее относительно наименее изученный регион. Поскольку структуры этого региона непрерывно продолжаются в западную Арктическую Аляску, рассмотрение основных этапов тектонического развития этого региона невозможно без привлечения материалов и по Аляске.
В общем Восточная Арктика включает (рис. 1) фрагменты докембрийского Гиперборейского кратона, а также байкальских, каледонских и позд-некиммерийского (среднемелового) орогенных поясов. Последний из них, с юга ограниченный среднемеловой Южно-Анюйской-Кобук коллизионной сутурой, представлен Новосибирско-Чу-котско-Бруксовской складчато-покровной системой, которая включает внутреннюю Чукотскую зону (сопровождающуюся гранито-гнейсовыми куполами) и фронтальную надвиговую зону, к которой примыкают меловые синнадвиговые бассейны. Полярная область Восточной Арктики охватывает позднеюрские-меловые океанические котловины (Канадскую и Подводников-Ма-карова) и разделяющие их микроконтинентальные блоки (Ломоносовский, Менделеевский и Чукотский) [3, 4]. Примыкающая к котловинам континентальная кора нарушена позднемезозой-скими-кайнозойскими магматическим куполом Де-Лонга и рифтогенными синсдвиговыми осадочными бассейнами (рис. 1).
Синтез данных выявил четыре главных эпохи тектогенеза, имевших кардинальное значение для становления и преобразования континентальной коры в пределах Восточной Арктики: мезо-протерозойский гренвильский, поздневендский-раннекембрийский байкальский, позднедевон-ский элсмирский и среднемеловой (позднекимме-рийский или брукский) (рис. 2).
Наиболее проблематичной является докем-брийская история развития современной Аркти-
ки. В мезопротерозое эта территория входила, вероятно, в состав суперконтинента Родиния [3, 5, 6]. Последний оформился в результате мезопротеро-зойского гренвильского орогенеза, спаявшего воедино фрагменты предшествовавшего ранне-сред-непротерозойского суперконтинента Пангея II (известного также как Мегагея или Колумбия). Гренвильский орогенный пояс имел, по-видимому, северо-восточное продолжение в современной Центральной Арктике [3]. Таким образом, к началу неопротерозоя территория будущей Восточной Арктики, входившая в состав суперконтинента Родиния, обладала в основном гренвильским фундаментом (рис. 2).
Распад эпигренвильского суперконтинента Родиния, начавшийся в неопротерозое около 850830 млн. лет назад [3, 6 и др.], вызвал обособление континентов Лаврентия, Балтики, Сибири и, вероятно, прото-Гипербореи, в пределах которых происходило шельфовое терригенно-карбонат-ное осадконакопление. О разделявших эти континенты океанических бассейнах свидетельствуют, в частности, орогенические пояса тиманид и их продолжение на Полярном Урале, Пай-Хое, Вай-гаче и Южном острове Новой Земли, а также бай-калид центрального Таймыра и Восточной Арктики [3, 5, 7]. В последнем регионе породы амфи-болит-зеленосланцевой фации с возрастом 592547 млн. лет известны на шельфе к югу от свода Барроу, в гранито-гнейсовых куполах Восточной Чукотки и в Северной Аляске [8-10 и др.]. На о. Врангеля установлены ортоамфиболиты, а также габбро и габбро-долериты с возрастом около 700 млн. лет [9]. В конце неопротерозоя-начале кембрия (около 660-550 млн. лет назад) в результате нового орогенеза Гиперборея с проте-розойско-гренвильским фундаментом нарасти-лась байкальским орогенным поясом. Весьма вероятно, что на этом этапе она воссоединилась с Сибирским континентом. Структуры байкальского орогенеза включают также ортогнейсы, возраст протолитов которых на о. Врангеля, Чукотке и Аляске лежит в пределах 750-547 млн. лет [8-12 и др.]. Установлен коровый синколлизион-ный генезис этих гранитоидов [9].
В раннем палеозое на Гиперборейском крато-не продолжалось терригенно-карбонатное осадконакопление. Океанические пространства этого времени, судя по размещению глубоководных фаций, занимали запад Канадского Арктического архипелага (включая о. Элсмир с аллохтоном ордовикских офиолитов Пирия [3, 10]), а также Западную Аляску и современное южное обрамление котловин Канадской и Подводников (включая острова Генриетты и Жаннетты) и соединялись, по-видимому, с океаном Япетус [1, 3, 7, 10], раскрытие которого произошло около 570-530 млн. лет назад [6, 10]. На Аляске и в Восточной Арктике океанические, окраинноморские и островодужные
породы нижнего палеозоя выделяются обычно в франклинский комплекс [8, 10, 13 и др.]. К нему, в частности, относятся вскрытые скважинами южнее свода Барроу ордовикские и силурийские тур-бидиты, гемипелагические глинистые сланцы, яшмы, кремни и вулканогенные породы [8]. На о. Генриетты архипелага Де-Лонга этот комплекс представлен туфопесчаниками и туфоалев-ролитами, которые перекрыты трахибазальтами с К-Аг-датировками 390-300 млн. лет [7]. По другим данным [9], вулканогенные турбидиты, анде-зито-базальты и базальты о. Генриетты принадлежат известково-щелочной серии и имеют ордовикский возраст (440 млн. лет, 40Аг/39Аг-метод). Реконструкция позиции раннепалеозойского океана в Восточной Арктике затруднена в связи с тем, что соответствующие ему образования испытали в дальнейшем тектоническую фрагментацию и перемещение. В течение силура-девона происходило поэтапное закрытие океана Япетус с его Иннуитским (Канада, Аляска, Чукотка) продолжением на запад. Каждый этап каледонской коллизии (рис. 2) - предсреднедевонский (сканд-ский) и позднедевонский (элсмирский) сопровождался дислокациями, метаморфизмом, оформлением поверхности структурного несогласия и завершался накоплением субконтинентальных грубообломочных фаций нередко в ассоциации с бимодальным вулканизмом. В скандскую фазу оформилась Иннуитская покровно-складчатая система Северо-Канадского региона [10]. Однако в Восточной Арктике решающим был позднедевонский элсмирский орогенез, завершивший с определенным запаздыванием каледонский этап. В ходе его океанические и островодужные образования франклинского комплекса претерпели интенсивные деформации. Синколлизионные поздне-девонские гранитоиды (превращенные затем в ортогнейсы) известны на восточной Чукотке в Кооленьском куполе, где возраст протолитов составляет 374.8 и 369.6 млн. лет [11], а также в хр. Брукс (датировки 395-375 млн. лет) [13 и др.]. В итоге на рубеже девона-карбона оформилась обширная эпикаледонская континентальная плита Еврамерика (Лавруссия) [1, 7, 10], Восточно-Арктический сектор которой мы рассматриваем в данной работе. В конце девона и начале карбона в регионах Восточной Арктики (включая современные шельфы морей) и Сибири широко проявился континентальный рифтогенез с возникновением, в частности, рифта Ханна. Вероятно, этому этапу отвечает раскрытие океанических бассейнов Оймяконский и Ангаючам [7, 10]. Что касается Южно-Анюйского бассейна (совместно с бассейном Ангаючам, окаймлявшего с юга пассивную окраину Гипербореи), то его или рассматривают как часть этого палеозойского океанического пространства [14 и др.], или считают следствием юрского рифтогенеза [7, 10]. Более
80° с.ш.
70° с.ш.
180°
130° в.д.
140° в.д.
150° в.д.
130° в.д.
'Бельковски^^^^а /-РА . //''Л/' л
¿6 к V *
Го'-СрлбовойГ Йоч* -|НВ ■
^,огМал./Сибирь Т^о' Бол//1 Л
тт." ✓ уЛш
\ ^т лго тз тттт. •
I I- I. I. 1_ /И
|_ 1_ л.
>'о..Беннеттаv
' Л ' ^
I 5 I I- ¥ I.
150° 140° 130° з.д.
А км 120 240
_|_I
Новосибирские Ж^ ^ нТ^Й
1оуГенриет.ты ¿>>Жох51а1 Жс^Ч-^ЧП \ А5 ■ ■ 5 5 $ 9 ,
■ о. Жаннетты $ \\3 'отВилькицкого» $ I 11$ 5
\ Чукотка
80° с.ш
с.ш
с.ш
{^19^20^21^22^23^24^^25
а б
180°
_J_
170° з.д.
160° з.д.
вероятно поэтапное раскрытие океана Ангаю-чам-Южный Анюй с постепенным продвижением зоны спрединга последнего на северо-
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.