научная статья по теме ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ КАЗАХСТАНА И ТЯНЬ-ШАНЯ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ И В РАННЕМ–СРЕДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ Геология

Текст научной статьи на тему «ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ КАЗАХСТАНА И ТЯНЬ-ШАНЯ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ И В РАННЕМ–СРЕДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2015, № 3, с. 66-92

УДК 551.24

ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ КАЗАХСТАНА И ТЯНЬ-ШАНЯ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ И В РАННЕМ-СРЕДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ

© 2015 г. С. Г. Самыгин1, Т. Н. Хераскова1, А. М. Курчавов2

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: kheraskova@ginras.ru 2Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, 119017, Москва, Старомонетный пер., д. 35 Поступила в редакцию 23.01.2014 г.

Рассмотрены и обобщены геологические материалы, полученные к настоящему времени по территории Казахстана и Тянь-Шаня. На этой основе показаны главные особенности строения выделяемых там разнотипных и разновозрастных палеоструктур — континентальных массивов, бассейнов с океанической корой, островных дуг, краевых вулкано-плутонических поясов, а также зон трансформных разломов. Выяснены характер и возможные причины их эволюции и преобразований, отразившихся на формировании и развитии мозаичного структурного ансамбля на окраине существовавшего с неопротерозоя Палеоазиатского океана. Выделены и проанализированы основные этапы геодинамических изменений в истории палеозоид Казахстана и Тянь-Шаня и предложена модель вероятного хода тектонических событий в регионе. Модель проиллюстрирована с использованием опубликованных палеомагнитных данных, серией палеотектонических реконструкций, построенных для интервалов времени 950-900, 850-800, 750-700, 650-630, 570-550, 530-515, 500-470, 460440 и 390-380 млн лет.

Ключевые слова: Родиния, Палеоазиатский океан, микроконтиненты, островные дуги, трансформные зоны

Б01: 10.7868/80016853Х1406006Х

ВВЕДЕНИЕ

Обширные пространства Казахстана и Тянь-Шаня находятся в центральной части Урало-Монгольского складчатого пояса — одного из наиболее протяженных и сложных на Земле структурных ансамблей, становление которого происходило несколько сотен миллионов лет. Начало тектонических процессов в его пределах относится ко времени распада эпигренвильского суперконтинента Родиния и заложению Палеоазиатского океана, а завершение эволюции — ко времени закрытия в конце среднего палеозоя унаследованных от этого океана бассейнов [1, 37, 56].

В строении территории Казахстана и Тянь-Шаня участвуют разновозрастные комплексы, образовавшиеся в различных геодинамических обстановках на месте разнотипных палеострук-тур: континентальных массивов, океанических бассейнов, островных дуг, междуговых и краевых морей, вулкано-плутонических поясов, а также в зонах транс формных разломов. Формационные комплексы, распространенные в регионе, слагают две категории складчатых сооружений — аккреционные и коллизионные [20]. Аккрецион-

ные складчатые сооружения типичны для Центрального Казахстана и Северного Тянь-Шаня (рис. 1). Они характеризуются невыдержанными простираниями тектонических зон, часто сочленяющихся по крупным разломам. Широко распространены разномасштабные зоны скучива-ния, а также сдвиги различных простираний и сигмоиды, что создает в плане сложный мозаичный рисунок. Коллизионные складчатые сооружения охватывают Южный Тянь-Шань и Восточный Казахстан. Их отличают напряженная склад-чато-покровная структура и выдержанность простираний относительно узких линейных зон, в том числе офиолитовых сутур, которые чередуются с менее дислоцированными участками; среди поздних нарушений преобладают продольные и косопродольные сдвиги. В первом случае решающую роль играли аккреционные процессы, в результате которых последовательно наращивалась площадь континентальных массивов на границах с океаническими бассейнами, во втором — коллизионные процессы, приводившие к раздавливанию палеоокеанических бассейнов между сиалически-ми массами и к объединению последних [37].

В последние годы для Казахстан-Тяньшань-ского региона получены новые данные, касающиеся возраста ряда стратиграфических подразделений, различных интрузивных комплексов и пород офиолитовой ассоциации, что позволяет уточнить, а иногда пересмотреть существующие тектонические построения. С учетом этого нового материала авторы предлагаемой статьи стремились показать основные этапы развития структур на территории Казахстана и Тянь-Шаня, используя все известные геологические сведения в сочетании с палеомагнитными характеристиками отдельных комплексов. В результате была создана серия палеотектонических схем с элементами палеогеографии для интервалов времени 950—900, 850-800, 750-700, 650-630, 570-550, 530-515, 500-470, 460-440 и 390-380 млн лет. Представленные реконструкции неопротерозойских интервалов во многом повторяют более ранние построения [56]. На впервые публикуемых палеозойских реконструкциях главное внимание уделено основным палеоструктурам рассматриваемого региона. Смежные области представлены по-разному: в Алтае-Саянской области и Монголии показаны типовые структуры, связанные с развитием Палеоазиатского океана, тогда как не имевшие к нему прямого отношения океанические бассейны Китая на реконструкциях только обозначены без отображения существовавших среди них континентальных блоков и различных дуг. Тектоническая эволюция этих областей Китая кратко изложена в работе [7].

Палеогеодинамические реконструкции начинаются с завершающего этапа существования суперконтинента Родиния, возникшего, по общему признанию, в гренвильскую эпоху 1100— 950 млн лет назад. За основу с некоторыми изменениями и добавлениями была взята карта Роди-нии, опубликованная по окончании одноименного международного проекта [74]. На следующих реконструкциях, отражающих процесс распада Родинии в неопротерозое, палеострук-туры Казахстана и Тянь-Шаня вписаны в общую схему развития Палеоазиатского океана и обрамлявших его сиалических масс. После возникновения нового суперконтинента Палеогондвана около 550 млн лет назад началась ранне-среднепа-леозойская история геодинамической эволюции рассматриваемого региона. Выбранные авторами временные интервалы отвечают основным рубежам глобальных структурных перестроек и крупных тектонических событий, таких как деструкция континентальных массивов, образование океанической коры, проявление островодужного и окраинно-континентального магматизма, аккреционные и коллизионные процессы. Альтернативные модели палеореконструкций, касающиеся региона, были критически проанализированы ранее [1]. Приводимые в тексте настоящей

статьи возраст пород отвечает последней изданной шкале геологического времени [78].

НЕОПРОТЕРОЗОЙ

950—900 млн лет. Суперконтинент Родиния возник в результате коллизии древних сиаличе-ских массивов во время гренвильской орогении 1100-950 млн лет назад. Однако коллизия и оро-гения объединили не все догренвильские крато-ны [56]. Сибирский и Северокитайский палео-континенты не вошли в состав Родинии (рис. 2). Кроме того, обособленно у северо-восточной периферии Родинии располагался протяженный ороген, состоявший в основном из фрагментов континентальной коры с предгренвильским возрастом консолидации. Он включал территории Тарима, Цайдама, более мелких массивов и блоков Сев. Тянь-Шаня и западной части Центрального Казахстана. Так, в Кокчетавском массиве Казахстана присутствуют гнейсограниты и порфироиды с и-РЬ возрастом кристаллизации про-толита 1156 ± 4 и 1136 ± 4 млн лет соответственно [49, 52], а в Макбальском блоке Тянь-Шаня обнажаются гранитоиды, датированные 1131 ± 4 млн лет [16]. Аналогичный возраст - 1128 ± 12 млн лет -имеют мелкие тела гранодиоритов, интрудирую-щие гнейсы и кристаллические сланцы Кокчетав-ского массива [34].

Мы полагаем, что Тарим-Тяньшань-Казах-станский ороген мог сформироваться во время и сразу после становления Родинии вследствие локальных коллизионных, а также аккреционных процессов над вероятной зоной субдукции. Грен-вильская орогения завершилась здесь внедрением гранитов и гранитизацией с возрастом 1050945 млн лет [56], что привело к становлению значительного по размеру палеоконтинента. Почти синхронно с образованием палеоконтинента началась субдукция под него океанической коры. На это указывают надсубдукционный кремнекислый вулканизм и ассоциирующие с ним граниты с возрастом 925-917 млн лет в пределах Ак-тау-Моинтинского и Улутауского блоков [1, 19]. На современной южной окраине Тарима, обращенной в ту эпоху на север, известны вулканиты основного и среднего состава с и-РЬ возрастом 963-945 млн лет [53]. В тыловых частях вулкано-плутонического пояса накапливался эпигрен-вильский континентальный чехол. Примером может служить кокчетавская серия и ее аналоги, которые сложены терригенными, часто кварци-товыми и кварцито-сланцевыми толщами с линзами карбонатов и прослоями туфов кислого состава. Кокчетавские кварциты содержат детрито-вые цирконы, возраст которых охватывает интервал 2850-1020 млн лет [24, 30].

Таким образом, возникшая на рубеже мезо- и неопротерозоя Родиния не стала эпигренвиль-

ской Пангеей. За ее пределами осталась Палеоси-бирь, окруженная бассейнами с океанической корой, имевшей возраст порядка 1 млрд. лет [39, 56] (см. рис. 2). Эти бассейны стали "зародышами" Палеоазиатского океана. Ближе к Родинии располагались Сев. Китай, а также ряд сиаличе-ских блоков, находящихся сейчас в Центральной и Средней Азии и в Казахстане. При распаде Ро-динии они образовали самостоятельный палео-континент.

850—800 млн лет. В это время начался распад суперконтинента Родиния. В разных частях произошел раскол суперконтинента с раздвигом и обособлением отдельных его частей. Между ними появились, раскрываясь в различных направлениях, неширокие океанические бассейны — Прото-пацифик и другие. Палеоазиатский океан являлся в тот период расширявшимся более крупным бассейном, в котором стали возникать протяженные зоны субдукции (рис. 3). Он располагался между Сев. Китаем, Тарим-Тяньшань-Казахстанским па-леоконтинентом и Сибирью к востоку от зарождавшегося Протопацифика, с которым мог соединяться через зону трансформных разломов [56].

Расширение Палеоазиатского океана вызвало смещение Северного Китая на север и отодвигание от него по сдвигам в восточном направлении Тарим-Тяньшань- Казахстанского палеоконти-нента. Вдоль южной окраины последнего проявился кремнекислый надсубдукционный

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»