ГЕОТЕКТОНИКА, 2014, № 6, с. 3-38
УДК 551.242.248.1
СТРОЕНИЕ КАЛЕДОНИД КИРГИЗСКОГО ХРЕБТА И ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ В ПОЗДНЕМ ДОКЕМБРИИ - РАННЕМ ПАЛЕОЗОЕ
© 2014 г. К. Е. Дегтярев1, А. В. Рязанцев1, А. А. Третьяков1, Т. Ю. Толмачева2, А. С. Якубчук1,
А. Б. Котов3, Е. Б. Сальникова3, В. П. Ковач3
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: degtkir@mail.ru
2Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, 199106, Санкт-Петербург, Средний просп., д. 74 3Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2
Поступила в редакцию 20.01.2013 г.
Проведено комплексное изучение докембрийских и нижнепалезойских комплексов западной части Киргизского хребта. Обоснован широкий возрастной диапазон терригенно-карбонатных толщ чехла Северо-Тяньшаньского сиалического массива, охватывающих интервал от неопротерозоя до конца раннего ордовика, доказано существование ранне- и позднекембрийских офиолитовых комплексов, формирование которых происходило в надсубдукционных обстановках, обоснован их возраст, выявлена ранне-среднеордовикская вулканогенно-осадочная серия островодужного типа, доказано широкое распространение позднеордовикских гранитоидов, часть из которых несет медно-золото-молибденовое оруденение. Предложена модель геодинамической эволюции Северного Тянь-Шаня в позднем докембрии — раннем палеозое. Началом эволюции каледонских структур следует считать формирование в конце неопротерозоя — начале кембрия океанического бассейна, одна из окраин которого, начиная с середины раннего кембрия, развивалась как активная. Северо-Тяньшанский сегмент этой окраины в раннем и позднем кембрии может быть отнесен к Западного-Тихоокеанскому типу. В среднем кембрии эпизод высокобарического метаморфизма может быть связан с коллизией раннекембрийской островной дуги и пассивной окраины Северо-Тяньшаньского массива. В начале раннего ордовика произошло сближение и скучивание разнородных кембрийских энсиматических комплексов, которые в дальнейшем явились достаточно мощным гетерогенным фундаментом ранне-среднеордовикской островной дуги и задугового прогиба. Эволюция этих структур продолжалась до конца дарривильского века среднего ордовика, при этом на Северо-Тяньшаньском массиве по-прежнему происходило накопление терригенно-карбонатных толщ. В конце среднего — самом начале позднего ордовика разнообразные как кембрийские, так и ордовикские комплексы Киргиз-Терскей-ской зоны были шарьированы на образования Северо-Тяньшаньского массива, этот процесс сопровождался формированием синтектонических олистостромов и метаморфизмом. Гранитоиды позднего ордовика формировались после покровно-складчатых деформаций на завершающем этапе эволюции средне-позднеордовикской Степняк-Северотяньшаньской энсиалической островной дуги.
Ключевые слова: тектоническая эволюция, Тянь-Шань, континентальная кора, офиолиты, граниты DOI: 10.7868/S0016853X14060034
ВВЕДЕНИЕ
Северный Тянь-Шань является одной из наиболее сложных покровно-складчатых систем Центрально-Азиатского орогенного пояса и представляет собой южный наиболее хорошо обнаженный сегмент крупного каледонского складчатого сооружения, большая часть которого находится на западе Центрального Казахстана. Южным ограничением каледонид Северного Тянь-Шаня является субширотный левый сдвиг линии "Николаева", который отделяет их от герцинид Срединного Тянь-Шаня (см. рис. 1).
Структурный план каледонид определяется сочетанием крупных массивов с докембрийской корой и разделяющих их протяженных зон, сложенных различными нижнепалеозойскими комплексами. Характерной особенностью этого складчатого сооружения является широкое распространение позднеордовикских гранитоидов, которые прорывают все более древние образования и не подвержены покровно-складчатым дислокациям. Девонские и каменноугольно-перм-ские образования несогласно залегают на более древних комплексах и представлены континен-
[ Ьз И
а-
л
Ж
м 3
й «
■, о
о
°0
1
<■4
[
Рис. 1. Схема распространения докембрийских и нижнепалеозойских комплексов Северного Тянь-Шаня
1 — докембрийские и нижнепалеозойские комплексы Северо-Тяньшаньского сиалического массива; 2, 3 — комплексы Киргиз-Терскейской зоны:
2 — кембрийско-тремадокские комплексы островных дуг и бассейнов с океанической корой, 3 — ниж-не-среднеордовикские флишевые комплексы; 4 — средне-верхнеордовикские грубообломочные терригенные толщи; 5 — палеозойские гранитоиды; 6 — средне-верхнепалеозойские терригенные и вулканогенные комплексы; 7 — докембрийские и палеозойские комплексы Каратау-Таласской зоны и Срединного Тянь-Шаня; 8 — кайнозойские отложения; 9 — разрывные нарушения: а — крупные левые сдвиги, б — прочие. Цифры в кружках: 1 — бассейн р. Тургеньаксу, Средний и Восточный Турук, 2 — восточное Присонкулье (хребты Капа-Таш, Караджор-го и Каракатты), 3 — западное Присонкулье, 4 — бассейн рек Толук и Арамсу, 5 — бассейн р. Кара-Арча, 6 — бассейн рек Кенкол и Чунгур, 7 — Джумгальский хребет, 8 — горы Тегерек. Цифры в квадратах: I — "Линия Николаева"
тальными и мелководно-морскими вулканоген-но-осадочными толщами.
В пределах Северного Тянь-Шаня докембрийские и нижнепалеозойские комплексы участвуют в строении двух крупных структур: Северо-Тянь-шаньского массива и Киргиз-Терскейской зоны (см. рис. 1).
Северо-Тяньшаньский (Макбало - Бурханский или Иссыккульский) массив сложен мезопроте-розойскими риолит-базальтовыми и чернослан-цевыми толщами, рассланцованными гранитами, а также неопротерозойскими (?) и нижнепалеозойскими кварцито-сланцевыми и терригенно-карбонатными комплексами, которые образуют разрозненные выходы среди обширных батолитов палеозойских гранитоидов [12, 18, 25, 41 и др.].
В строении Киргиз-Терскейской зоны принимают участие тектонически сближенные фрагменты кембрийских офиолитов, кремнисто--базальто-вых, дифференцированных вулканогенных и кремнисто-туфогенных толщ, которые перекрываются нижне-среднеордовикскими флишевыми и вулканогенно-осадочными комплексами. В современной структуре Северного Тянь-Шаня они слагают крылья и северо-западное замыкание изоклинальной складки, протягивающейся суб-
широтно более чем на 400 км. Ее ядро образовано докембрийскими и нижнепалеозойскими образованиями Северо-Тяньшаньского сиалического массива (см. рис. 1). Южное крыло этой складки прослеживается в субширотном направлении (см. рис. 1) от бассейна рек Тургеньаксу, Средний и Восточный Турук в восточной части хребта Тер-скей Алатау [5], далее на запад в хребты Капакатас и Караджорго [16, 23—25], еще западнее в При-сонкульский регион и в бассейны р. Толук и
Рис. 2. Схема геологического строения западного окончания Киргизского хребта, составлена с использованием данных Ф.Х. Апаярова и [32] 1 — кайнозойские отложения; 2 — нижнекаменноугольные терригенно-карбонатные толщи; 3 — девонские эффузивы и субвулканические тела; 4 — комплексы неоавтохтона: верхнеордовикские терригенные толщи; 5, 6 — комплексы нижнего аллохтона: 5 — ниж-не-среднеордовикские грубообломочные и туфоген-но-терргенные толщи, 6 — верхнекембрийские ультра-мафит-габбровые и кремнисто-базальтовые комплексы; 7 — комплексы верхнего аллохтона: нижне-среднеордовиские вулканогенно-осадочные и субвулканические образования; 8—10 — комплексы параав-тохтона: 8 — терригенно-карбонатные и кварцито-сланцевые толщи неопротерозоя—кембрия, 9 — грани-тоиды раннего—среднего кембрия, 10 — гранитоиды мезопротерозоя; 11, 12 — гранитоиды: 11 — раннего-среднего девона, 12 — позднего ордовика; 13 — разрывные нарушения: а — границы тектонических покровов, б — прочие.
Римские цифры: 1-Х — массивы гранитоидов: I — Ал-малысайский, II — Каиндинский, III — Канджайля-уский, IV — Караджилгинский, V — Кызылташский, VI — Чачойский, VII — Чунгурский, VIII — Барколь-ский, IX — Малококкинский, X — Ирисайский
Арамсу [8, 21]. На западе Сусамырского хребта простирания структур меняются на северо-западные. Замыкание складки отчетливо выявляется на западном окончании Киргизского хребта, где простирание Киргиз-Терскейской зоны меняется с субмеридионального в бассейне р. Кара-Арча на северо-западное в бассейне рек Макбал и Кенкол [9, 15, 25, 31]. Комплексы, слагающие северное крыло складки, прослеживаются с запада от рек Кенкол и Чунгур на восток в горы Ортотау, хребет Джумгал и горы Тегерек на западной оконечности озера Иссык-Куль [8, 37]. Складка нарушена субширотными левыми сдвигами. Восточнее аналоги комплексов Киргиз-Терскейской зоны выявлены в Актюзском районе в хребте Заилийский Алатау, откуда они, возможно, продолжаются в Джалаир-Найманскую зону Юго-Западного Казахстана [10, 19, 29, 30, 40].
Авторы статьи в последние годы проводили исследования западного окончания Киргизского хребта, в результате которых были получены новые данные о строении, возрасте и составе докем-брийских и нижнепалеозойских комплексов. Эти материалы в совокупности с результатами предшествующих работ позволили предложить новую модель тектонической эволюции Северного Тянь-Шаня в позднем докембрии — раннем палеозое.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРОЕНИЯ КАЛЕДОНИД ЗАПАДНОГО ОКОНЧАНИЯ КИРГИЗСКОГО ХРЕБТА
В строении каледонид западного окончания Киргизского хребта принимают участие верхне-
докембрийские и нижнепалеозойские комплексы, которые слагают ядро и крылья крупной Мак-бальской антиформы западно-северо-западного простирания (см. рис. 2).
Ядро антиформы образовано комплексами параавтохтона, в строении которого участвуют гранитоиды мезопротерозоя и интенсивно дисло-
цированные терригенно-карбонатные и кварци-то-карбонатно-сланцевые толщи верхнего докембрия — нижнего палеозоя, слагающие западную часть Северо-Тяньшаньского массива. Крылья Макбальской антиформы образованы пакетами тектонических покровов, сложенных комплексами Киргиз-Терскейской зоны, которые могут быть разделены на нижний и верхний аллохтоны.
Комплексы нижнего аллохтона наиболее широко распространены на западном и северо-восточном крыльях антиформы. В его состав входят фрагменты ультрамафит-габбровых и кремнисто-б
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.