ГЕОТЕКТОНИКА, 2009, № 3, с. 51-78
УДК 551.24:552.32(571.5)
ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЙ ТЕРМОТЕКТОГЕНЕЗ - РОТАЦИОННО-ПЛЮМОВАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ АЛДАНСКОГО ЩИТА
© 2009 г. М. 3. Глуховский
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 Посткпила в редакцию 5.02.2007 г.
Алданский щит - южный сегмент Алдано-Станового сиалического ядра диаметром 1100 км подразделен на две тектоно-метаморфические области: внутреннюю гранулито-гнейсовую и внешнюю -амфиболито-гнейсовую. Эта неоднородность возникла в палеопротерозое в результате термотек-тогенеза - суммы процессов магматизма, метаморфизма и деформаций, наложенных на более древнюю архейскую структуру. Кроме этой метаморфической неоднородности к главным следствиям палеопротерозойского термотектогенеза отнесены: внедрение полихронных мафических даек; центробежная эволюция радиальной тектоно-магматической системы, состоящей из комплементарного комплекса гранитоидов и анортозитов. Процессы термотектогенеза протекали импульсивно со сменой обстановок растяжения и сжатия в пределах субэкваториального эпиархейского суперконтинента. Причина этих следствий и механизмы импульсивности описываются моделью плюм-ан-дерплейтинга в сочетании с ротационным фактором: изменением скорости вращения Земли в режиме колебательной эволюции системы Земля-Луна.
ВВЕДЕНИЕ
Понятие "термотектогенез" обозначает сумму процессов, магматизма, метаморфизма и деформаций, оторванных во времени от предшествовавших аналогичных событий геологической истории и наложенных на, казалось бы, консолидированную более древнюю структуру [75, 115].
В геологической истории Земли самые ранние и масштабные процессы термотектогенеза, которые охватили архейские структуры земной коры, проявились в палеопротерозое, в том числе в разных формах и на Алданском щите [2, 14, 18-21, 24, 28, 39, 49, 50, 54-56, 58, 67-69, 73, 79, 82, 90-92, 104, 105, 111, 114, 118].
Настоящее исследование направлено на решение одной из фундаментальных проблем раннего докембрия - установление причинно-следственных связей эволюции палеопротерозойского термотектогенеза путем анализа материалов по геологическому строению, магматизму, метаморфизму, геохронологии и тектонике Алданского щита. Кроме этого, использованы теоретические модели режимов тектоники плюмов и ротационного фактора, свойственных ранним этапам необратимого развития Земли.
В основу статьи положены результаты собственных многолетних исследований, включающих средне- и крупномасштабное геологическое картирование, а также научно-исследовательские работы в разных районах Алданского щита, с привлечением опубликованных геолого-геохронологических данных, иногда с интерпретацией,
отличающейся от первоисточника, и другие геолого-геофизические материалы.
ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ СТРОЕНИЯ АЛДАНСКОГО ЩИТА
Алданский щит - это южный сегмент крупного (1100 км в диаметре) Алдано-Станового сиалического ядра - одного из восьми подобных овоидных структур фундамента Сибирской платформы [18]. В его пределах выделены две метаморфические области: внутренняя - гранулито-гнейсовая и внешняя - амфиболито-гнейсовая. Внешнюю область, из-за большей сохранности зеленокамен-ных шовных структур, принято еще называть -"гранит-зеленокаменной" (рис. 1).
Амфиболито-гнейсовая область состоит из трех районов: на западе - Чаро-Олекминского, на юге - Джугджуро-Станового и на востоке -Батомгского. Они отличаются один от другого некоторыми индивидуальными чертами строения, связанными с полнотой представительствен-ности докембрийских структурно-вещественных комплексов. Это обусловлено разным уровнем постдокембрийской эрозии - наименьшей в Чаро-Олекминском районе и наибольшей на остальной территории, где относительно глубокий эрозионный срез был связан с фанерозойскими коллизионными процессами: столкновением Сибирской и Амурской литосферных плит на юге и с давлением со стороны Южно-Верхоянского складчатого пояса на востоке.
В наиболее представительном Чаро-Олекмин-ском районе структурно-вещественные комплек-
51
4*
Рис. 1. Схема строения Алданского щита (южный сегмент Алдано-Станового нуклеара)
1 - нерасчлененные образования фанерозоя; 2,3 - области развития нерасчлененных структурно-вещественных комплексов архея, метаморфизованных в палеопротерозое: 2 - амфиболито-гнейсовая (гранит-зеленокаменная), с площадями распространения пород амфиболитовой (а) и гранулитовой (б) фаций метаморфизма, 3 - гранулито-гнейсо-вая; 4, 5 - палеопротерозойские магматические породы: 4 - анортозиты - вскрытые (а) и погребенные (•), 5 - габбро (а) и габбро-нориты Чинейского комплекса (•); 6, 7 - положительные аномалии: 6 - гравитационные, 7 - магнитные; 8 - разломы установленные (а) и скрытые под платформенным чехлом (•); 9 - гранитогнейсовые овалы и эндербито-вые купола; 10 - линия профиля МОВЗ (см. рис. 9); 11 - контуры рисунков, помещенных в тексте и их номера. Римские цифры. Амфиболито-гнейсовые районы: I - Чаро-Олекминский, II - Джугджуро-Становой, III - Батомгский. Грану-лито-гнейсовые районы: IV - Центрально-Алданский, V - Тимптоно-Учурский, VI - Пристановой. Гранулитовые блоки: VII - Могочинский, VIII - Ларбинский, IX - Дамбукинский, X - Сивакано-Токинский, XI - Чогарский, XII - Удский. Буквенные обозначения. Разломы: А - Амгинский, Б - Становой, В - Тукурингрский, Г - Тимптонский. Овалы и купола: а - Чарский, б - Центрально-Алданский, в - Суннагинский, г - Гонамский, д - Маймаканский
сы раннего докембрия формируют три структурных этажа: палеоархейский, мезоархейский и па-леопротерозойский.
Нижний структурный этаж образован двумя кристаллическими комплексами - инфракру-стальным и супракрустальным. В состав инфра-крустального комплекса входят плагиогранито-гнейсы и гнейсовидные граниты (куандинский комплекс) со скиалитами амфиболитов и амфи-боловых кристаллических сланцев, а также разнообразные мигматиты. Среди этих образований встречаются отдельные поля пород, метаморфизованных в гранулитовой фации (гиперстен-плагиоклазовые кристаллические сланцы несму-
ринской толщи). Взаимоотношения между ними либо тектонические, либо постепенные за счет регрессивного характера наложенного метаморфизма афиболитовой фации. Супракрустальный комплекс представлен биотит-гранатовыми, биотит-силлиманит-гранатовыми гнейсами с подчиненными кварцитами, мраморами и кристаллическими сланцами основного состава (давачанская свита). Он тесно спаян с инфракрустальным комплексом наложенными процессами мигматиза-ции и гранитизации. Возраст акцессорных минералов гранитов куандинского комплекса (И-РЪ-метод по циркону и РЪ-РЪ - по ортиту и монациту [18, 28, 89, 91]) свидетельствует об архейском воз-
расте гранитов (3.2 млрд. лет) и о трех этапах их термальной переработки и ремобилизации в па-леопротерозое (2.6, 2.3 и 1.9 млрд. лет). Последние этапы этого события доказываются геологически на примере "горячего" контакта между ре-мобилизованным кристаллическим цоколем и метаморфизованными в амфиболитовой, эпидот-амфиболитовой и зеленосланцевой фациях тер-ригенными отложениями основания палеопроте-розойского протоплатформенного чехла (удо-канская серия) [18].
К среднему структурному этажу отнесены ме-зоархейские вулканогенно-терригенные образования энсиалических шовных прогибов (зелено-каменных трогов). Они представлены ортоамфи-болитами, роговообманковыми сланцами (метабазальты, метадиабазы), талько-хлорито-выми сланцами (метакоматииты), биотитовыми микрогнейсами, сланцами, метапесчаниками, мономинеральными и магнетитовыми кварцитами, мраморами. Эти, первоночально более широкие, а теперь сжатые узкие и протяженные прогибы имеют тектонические контакты с гранитогнейса-ми ремобилизованного цоколя, образующими валы и купола. Возраст метавулканитов трогового комплекса, определенный и-РЬ-методом по циркону, равен 3.0-2.9 млрд. лет [118].
Верхний структурный этаж образуют па-леопротерозойские отложения терригенно-кар-бонатной меденосной удоканской серии мощностью более 11 км, которые сохранились в Кода-ро-Удоканском протоплатформенном прогибе и в ряде других сопредельных грабенообразных структурах [18, 30, 96]. Возраст туфопесчаников удоканской серии 2180 ± 50 млн. лет, определенный по циркону, попадает в вилку между временем начала ремобилизации цоколя протоплат-формы (2.2-2.3 млрд. лет) и возрастом прорывающих рапакивиподобных гранитов кодарского комплекса (1.9 млрд. лет) [28, 56].
Основным структурным элементом Чаро-Олекминского района является крупная (200 х 140 км) Чарская кольцевая структура [18, 24], отчетливо отраженная в аномальном магнитном поле. Это древний гранитогнейсовый овал с концентрическим расположением большинства субме-ридионально ориентированных мезоархейских зеленокаменных поясов и протяженных тектонических зон, контролирующих размещение неоархейских (2.8-2.7 млрд. лет) очковых метасомати-ческих гранитоидов. В зоне сочленения Чарской кольцевой структуры и субширотного Станового разлома располагается палеопротерозойский (1.93 млрд. лет) Каларский массив автономных анортозитов. К северу от него локализованы массивы рапакивиподобных гранитов кодарского комплекса, упомянутых выше. Надо отметить, что по поводу возраста Каларского массива до
сих пор нет единства мнений. Так, Бш-Ш - возраст анортозитов определен в 2334 ± 73 млн. лет, а более древние модельные возрасты (3.04 млрд. лет) и отрицательные значения еШ(Т) отражают различную степень контаминации родоначальной магмы раннеархейским нижнекоровым материалом. Вместе с тем время синметаморфического внедрения анортозитов определяется по минеральным Бш-Ш-изохронам - 1926-1913 млн. лет. Высококалиевые чарнокиты, которые пространственно ассоциируют с анортозитами, имееют Бш-Ш - возраст 1698 млн. лет [88]. Совершенно другие цифры возраста этих чарнокитов получены недавно И-РЬ-методом по цирконам - 2.62 млн. лет [57], что позволило с учетом представлений об их парагенезе с анортозитами оценивать и возраст Каларского массива анортозитов как архейский. Между тем менее калиевые чарнокиты, небольшое тело которых расположено вблизи Каларского массива анортозитов и которые не связаны с ним, имеют практически тот
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.