ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2014, № 2, с. 186-204
УДК 551.24:551.242
ПОЛИГЕННОСТЬ ГРАНИТНЫХ КЛАСТИТОВ. СООБЩЕНИЕ 2. ВТОРИЧНАЯ ГИПЕРГЕННАЯ И ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ГРАНИТНЫХ КЛАСТИТОВ
© 2014 г. М. Г. Леонов, Ю. Г. Цеховский, Е. С. Пржиялговский, А. В. Полещук, Е. В. Лаврушина
Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер., 7;
E-mail: m_leonov@ginras.ru Поступила в редакцию 17.05.2010 г.
В геологической литературе описаны кластогенные породы, которые пространственно связаны с гранитными массивами (Кавказ [Леонов, 1974, 1991], Урал [Пучков, 1968], Казахстан [Сваричев-ская, Скублова, 1973], Забайкалье [Леонов, 2008; Лобанов и др., 1991], Тянь-Шань [Леонов и др., 2008], Северная Америка [Бероуш, 1991; Лукин, 1989, 2007; Пипин, 1973]). Иногда они представляют собой раздробленные породы самих массивов, иногда образуют скопления и шлейфы кластических продуктов гранитного состава как на земной поверхности, так и под покровом осадочного чехла. В первом сообщении [Леонов и др., 2014], посвященном происхождению гранитных кластитов, были рассмотрены особенности строения и эволюции гранитных тел на постумной стадии развития, т.е. после их остывания и вхождения в состав консолидированного слоя земной коры. Было показано, что подобные породы образуются, по крайней мере, за счет двух основных процессов: гипергенных1 (химическое и физическое выветривание) и тектонических (прототектоника и постумная дезинтеграция). При этом породы во многом сходны по составу, структуре, условиям залегания, но в то же время обладают набором характерных признаков, приведенных в первом сообщении, которые позволяют устанавливать их генетическую природу. Однако проблема структурно-морфологической характеристики и генетической интерпретации гранитных кластитов на этом не может быть закрыта. Восстановление "первичного" происхождения кластических тел гранитного состава в некоторых, далеко не единичных, случаях усложняется тем, что выведенные на дневную поверхность массивы тектонически дезинтегрированных гранитоидов подвергаются гипергенным преобразованиям, а отложения кор выветривания вовлекаются в тектоническую переработку. Таким образом, формирование кластитов может происходить в несколько стадий с разной последовательностью событий: гипергенные процессы (образование коры выветривания) могут предшествовать тектонической переработке пород или могут происходить после образования тектоно-микстита. Определение диагностических признаков кластических пород разного генезиса и этапов их структурно-вещественного преобразования важно для решения вопросов региональной геологии, разработки методов изучения толщ сложного генезиса, палеогеографических и палеотектонических реконструкций. Особую актуальность этой задаче придают еще два обстоятельства: во-первых, ее решение находится на стыке двух геологических дисциплин: литологии и тектоники; во-вторых, тела гранитных кластитов зачастую являются вместилищем углеводородов промышленного значения [Арешев и др., 1997; Гаврилов, 2000; Изотов и др., 2003; Лобанов и др., 1991; Лобусев и др., 2002; Лукин, 2007; Мартынова, 2002; Пипин, 1973; Ситдикова, Изотов, 2002]. Ниже рассмотрим два варианта последовательности событий: 1-й : "тектонический микстит" ^ "гипергенная переработка"; 2-й : "кора выветривания" ^ "тектоническая переработка". Все остальные варианты являются комбинациями этих двух.
DOI: 10.7868/S0024497X14020050
ОБРАЗОВАНИЕ ТЕКТОНИЧЕСКОГО МИКСТИТА С ПОСЛЕДУЮЩИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ ГИПЕРГЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ
Гипергенная переработка тектонических микс-титов выражена в массивах Дзурамтай (Южная
1 Понятие "гипергенный" используется в соответствии с пониманием А.Е. Ферсмана, применительно к породам и минералам, преобразованным в коре выветривания и биосфере [Геологический ..., 1973].
Монголия) и Их-Хайрхан (Центральная Монголия), положение в структуре региона и детальное описание которых в интересующем нас аспекте приведены в первом сообщении [Леонов и др., 2013], а также в ряде публикаций [Пржиялговский и др., 2009; Пржиялговский и др., 2010, 2011; Цеховский и др., 2009 а]. Здесь мы дадим лишь самую краткую характеристику этих объектов, дополнив ее данными по Баянуланскому массиву и массиву горы Шерловой (Забайкалье).
Массив Дзурамтай входит в состав одноименного горного кряжа на юго-восточной ветви Го-бийского Алтая, в строении которого участвуют метавулканиты и метаосадочные породы верхнего силура—нижнего девона, а также гранитоиды позднекаменноугольного возраста (средне- и крупнокристаллические, иногда порфировидные плагиограниты и лейкодиориты, двуполевошпа-товые граниты). Массив обрамлен мезозойско-кайнозойскими отложениями Цагангольской (с севера) и Бохтынской (с юга) межгорных впадин. При этом граниты образуют наиболее приподнятые участки рельефа с относительными превышениями над окружающими образованиями до 250 м.
Массив Их-Хайрхан расположен в Центральной Монголии, назван по одной из горных вершин района и имеет размеры 12 х 15 км. Это один из куполов Их-Хайрханской группы гранитои-дов, входящих в состав Хэнтейского батолита. Граниты совместно с нижнемезозойскими и палеозойскими комплексами пород слагают выступ киммерийского фундамента Южно-Хэнтейского поднятия. Массив сложен гранодиоритами, пла-гиогранитами, кварцевыми сиенитами, биотитовыми гранитами, которые резко преобладают. Главная фаза гранитного магматизма, по данным U-Pb и Rb-Sr датирования, приходится на поздний триас—раннюю юру [Ярмолюк и др., 2002] с отдельными его проявлениями в конце юры [Кузьмин и др., 2011], а возраст рассматриваемых гранитов, по данным K/Ar ного датирования, составляет 158 млн лет [Геология ..., 1977]. Гранитоиды прорывают деформированную толщу триасовых метавулканитов среднего и основного состава, ороговикованных на контакте с гранитами. Массив имеет овальную форму и образует кряж высотой до 1900 м и относительными превышениями до 300 м и обрамлен мезозойскими и кайнозойскими отложениями плитного чехла.
Строение каждого из массивов имеет свою специфику, но в вещественных преобразованиях у них много общего [Леонов и др., 2012; Пржиял-говский и др., 2009; Пржиялговский и др., 2011; Цеховский и др., 2009а; Леонов и др., 2014]. Дзу-рамтайский и Их-Хайрханский массивы первично представляли собой гранитные интрузии, становление которых происходило на глубинах 3—7 км. В кайнозое в результате тектонических движений (в том числе и новейшего этапа) они были выведены на дневную поверхность. Совокупность тектонических процессов (прототектоника и постумная тектоника) привели к интенсивной дезинтеграции пород и к формированию тектонического микстита: обломочных несортированных и не-стратифицированных породных комплексов хаотического облика и мономиктового гранитного состава (рис. 1а, 1б, 1в). Дезинтеграция пород (грануляция) способствовали снижению эффективной вязкости пород, что стимулировало процесс образования кристаллических протрузий и,
соответственно, подъем гранитов с уровня их становления в качестве интрузии и эксгумацию их на
дневную поверхность2.
Таким образом, формирование гранитных кластитов Дзурамтайского и Их-Хайрханского массивов связано, главным образом, с процессами прототектоники и постумной тектоники, которые определили их объемную дезинтеграцию и формирование гранитных протрузий. В условиях взаимодействия с атмосферой гранитные класти-ты (тектонические микститы) подверглись действию гипергенных процессов, которые оказали определенное влияние на особенности строения и состав породных комплексов. При этом формируется профиль коры физического выветривания (см. рис. 1в), отличный от профилей коры выветривания нетектонизированных гранитов (см. рис. 1г).
В результате физического выветривания более отчетливой становится первичная тектоническая делимость пород, контрастнее проявляются плитчатые и глыбово-блоковые формы [Леонов и др., 2014, рис. 7]. Возникают гряды с зубчатой поверхностью (рис. 2а). Препарируются своеобразные морфоструктуры с резко несогласованной общей формой (эллипсы или круги) и внутренней линейной ориентировкой плитчатой отдельности (см. рис. 2). Образуются новые морфоструктуры: останцы дезинтегрированных гранитоидов в виде сферических и куполообразных башен и остроугольных пиков, другие причудливые формы. Иногда такие останцы, сохранившиеся от эрозии, превращены в округлые образования диаметром до 1—3 м, изолированные от материнского субстрата. И среди элювиально-делювиальных отложений расположены рассеянные, "плавающие" валуны, сложенные первично тектонизирован-ными породами [Леонов и др., 2014, рис. 7е]. Выветривание усиливает дезинтеграцию эксгумированных гранитоидов. В итоге они превращаются в элювииально-делювиальные мелкоземистые дресвяно-песчаные породы аркозового состава, объемы которых могут быть весьма значительны. В основании тел, сложенных мелкоземом, сохраняются округлые останцы, именуемые тектоническими валунами.
При поверхностной эрозии дезинтегрированных гранитоидов формируются своеобразные продукты их ближнего переотложения. Продукты выветривания монолитных скальных пород фундамента (включая гранитоиды) представлены преимущественно глыбово-щебнистым делювием, который накапливается на склонах поднятий или у их подножий а затем окатывается при транспортировке водными потоками и превраща-
2 Подробные сведения о формировании протрузий, а также аргументация протрузивного внедрения массивов Дзурамтай и Их-Хайрхан содержатся в публикациях [Бероуш, 1991; Леонов, 2008; Леонов и др., 2008; Леонов и др., 2013; Паталаха, 1966; Пржиялговский и др., 2011; 2009].
+ч + + +|
1
+ + + + + + + + + + + + + +
о
Рис. 1. Тектонически дезинтегрированные граниты и профили кор выветривания (а, б, в — массивы Дзурамтай и Их-Хайрхан, Монголия; г — массив Кызыл-Чоку, Тянь-Шань).
а — раздробленные гранитоиды, пронизанные жилами кальцита; катаклазированные мономиктовые граниты; в — профиль коры физического выветривания по интенсивно тектонизированным гранитам; г — профиль коры выветривания по гранитам, не затронутым интенсивной тектонической переработкой; 1—3 граниты: 1 — исходные, 2 —
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.