научная статья по теме ТЕКТОНИКА И ГЕОДИНАМИКА ТЯНЬ-ШАНЯ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ Геология

Текст научной статьи на тему «ТЕКТОНИКА И ГЕОДИНАМИКА ТЯНЬ-ШАНЯ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ»

УДК 551.24

ТЕКТОНИКА И ГЕОДИНАМИКА ТЯНЬ-ШАНЯ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ

© 2015 г. В. С. Буртман

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: vburtman@gmail.com Поступила в редакцию 28.04.2014 г.

Представлена модель тектонического развития и геодинамики процессов субдукции океанической и континентальной коры, формирования аккреционной призмы, коллизии континентов, формирования покровно-складчатой системы, процессов магматизма и седиментации, происходивших в Тянь-Шане в среднем и позднем палеозое. Рассмотрены некоторые другие модели, предложенные для этого региона.

Ключевые слова: Тянь-Шань, Туркестанский океан, геодинамическая модель, шарьяжи, сдвиги, оро-клины, экструзии

Б01: 10.7868/80016853X15040025

ВВЕДЕНИЕ

Породы современного Тянь-Шаня в среднем палеозое принадлежали нескольким континентальным террейнам, которые были разделены океаническими бассейнами [15]. Большую территорию в Тянь-Шане занимают Алай-Таримский и Казахско-Киргизский террейны и относительно небольшую — Каракумский и Богдашаньский террейны (рис. 1а). Алай-Таримский, Казахско-Киргизский и Каракумский террейны имеют древний фундамент. В позднем карбоне океанические бассейны были закрыты и произошла коллизия континентальных террейнов. Коллизия инициировала орогенез, который продолжался в пермском периоде. В статье представлена модель развития и геодинамики этих процессов.

В Тянь-Шане принято выделять географические провинции: Западный, Центральный и Восточный (китайский) Тянь-Шань (рис. 1б). При упоминании стран света, в статье используется современная система географических координат.

ТЕРРЕЙНЫ Богдашаньский террейн

Богдашаньский террейн (см. рис. 1) граничит с Казахско-Киргизским террейном. Границей служит Западно-Джунгарская океаническая сутура. Наиболее древние породы — алевролиты и известняки силура и вулканогенно-терригенные и карбонатные отложения девона — обнажены в хребте Богдашань [59, 89, 93]. Большей частью, в основа-

нии видимого разреза залегают породы каменноугольного возраста — туфогенные, кремнистые и карбонато-кластовые турбидиты с прослоями вулканических пород [44]. Вулканические породы имеют контрастный состав, они представлены базальтами, риолитами и пирокластами. Базальты (изотопный возраст 320 и 354 млн лет) — подушечные, толеитовые, высокотитанистые. Соотношение редких элементов в одних образцах указывает на внутриплитный генезис, в других — на формирование над зоной субдукции [33, 95]. Среди каменноугольных отложений залегают интрузии среднего и основного состава. и-РЬ возраст грано-диорита из хребта Богдашань 345 млн лет, диорит-трондьемита — 328 млн лет [58]. В горах Илинха-бирга разрез нижнего карбона сложен кислыми вулканитами, вулканогенно-обломочными и карбонатными породами, верхний карбон — флишем [89, 93].

В среднем палеозое Богдашаньский террейн был вулканической островной дугой в Палеоазиатском океане. Эта островная дуга отделяла от океана Западно-Джунгарский окраинный бассейн, который был закрыт в конце карбона или в ранней перми [55, 84]. В горах Илинхабирга на позднекаменноугольных породах островной дуги несогласно лежит континентальная моласса позд-непермского-раннетриасового возраста [89, 93].

Каракумский террейн

Большая часть Каракумского среднепалеозой-ского континентального террейна (его называют

67

5*

40°

40°

70°

.4 ■ I

80°

За Урумчи

Алматы° . ~ Ь^^Джу^га^--

г-v . . . ■ -'rXV&L

Памир

70°

70° 80°

90°

80°

у 3

- / \ 4 -

, 500 км , б |

40°

70°

70°

80°

75°

90°

90°

1 - V - 2

+ + + 4 5

Ч N. ч 7 8

500 км i_i

40°

80° -1—

85°

90° в.д.

44°

42°

40°

..... .Щи... И^^о ^ ,^УрумчИ

44° с.ш.

42°

40°

70° 75° 80° 85°

Рис. 1. Среднепалеозойские террейны и географические провинции Тянь-Шаня

а — континентальные террейны (1—4): 1 — Алай-Таримский, 2 — Богдашаньский, 3 — Казахско-Киргизский (Бр — блок Борохоро), 4 — Каракумский; 5—6 — океанические сутуры: 5 — позднепалеозойские, 6 — среднепалеозойская; 7 — сдвиги: Ал — Алтынтагский, Дж — Джунгарский, ТФ — Таласо-Ферганский; 8 — кайнозойская тектоническая граница Памира; 9 — кайнозойские впадины.

б — географические провинции (1—5): 1 — Западный Тянь-Шань, 2 — Центральный Тянь-Шань, 3 — Восточный Тянь-Шань, 4 — Тарим, 5 — Памир. Тонирована область распространения кайнозойских пород. в — горные хребты, которые упомянуты в тексте статьи: Ка — Кастек, Ку — Кураминский

также Каракум-Таджикским, Туранским) находится за пределами Тянь-Шаня. Среднепалеозойская история Каракумского террейна подобна истории Алай-Таримского террейна, частью которого он был в докарбоновое время. Границей между Каракумским и Алай-Таримским террей-нами служит сутура Гиссарского океанического бассейна (см. рис. 1), который, вероятно, был рифтогенной ветвью Куньлунь-Гиндукушского палеотетического океана [14, 15].

Гиссарский рифт возник в раннем карбоне. Рифтогенный вулканизм начался в позднем турне, породы океанической коры имеют позднесерпу-ховский, башкирский и раннемосковскй возраст

[29]. В московском и касимовском веках в Гиссар-ском бассейне формировались турбидиты. В каси-мовско-гжельское время Гиссарский океанический бассейн был закрыт, и произошло объединение Каракумского и Алай-Таримского террейнов.

Алай-Таримский террейн

Алай-Таримский террейн содержит древний Таримский массив (кратон), занимающий одноименную впадину, и интенсивно деформированную в фанерозое территорию, расположенную на периферии этого террейна. В пределах Тянь-Шаня находится часть террейна, которая была де-

42°

41°

72°

73° 74° 75° 76°

77°

1 : « 20 км

. 6 ГУ — * » '

^ - 41°

42°

40° - , .. ........ . .

- 40°

Рис. 2. Алай-Таримский террейн в Западном и Центральном Тянь-Шане

1 — Казахско-Киргизский террейн; 2—5 — Алай-Таримский террейн: 2 — тектонические пластины с породами океанической коры в верхнем и среднем этажах ансамбля первичных шарьяжей, 3 — породы Внешней зоны Алай-Таримского террейна в нижнем этаже первичных шарьяжей, Т — Тегермачский шарьяж, 4 — Внутренняя зона Алай-Таримского тер-рейна (первичный автохтон), 5 — неоавтохтоны; 6—9 — разломы: 6 — тектоническая подошва (наволок) шарьяжей нижнего этажа, 7 — главные вторичные наволоки: УС — Узген-Санзарский, Бор — Борколдойский, 8 — послеколлизионный Южно-Тяньшаньский разлом, служащий сутурой Туркестанского океана, 9 — Таласо-Ферганский сдвиг; 10 — кайнозой и мезозой

формирована в палеозое и кайнозое. Северной границей Алай-Таримского террейна служит су-тура Туркестанского (Южно-Тяньшаньского) океанического бассейна, который был закрыт в позднем карбоне [14, 15]. Южная граница террей-на ныне состоит из разновозрастных компонентов. На юго-востоке это Алтынтагский кайнозойский сдвиг, западнее — сутура Куньлуньского палеозойского океанического бассейна (закрыт в триасе), далее — тектоническая граница кайнозойского Памирского аллохтона, и затем — сутура Гиссарского палеозойского океанического бассейна (см. рис. 1).

Туркестанская (обращенная к Туркестанскому океану) окраина Алай-Таримского палеозойского континента была пассивной. В ее пределах могут быть выделены Внутренняя и Внешняя фациаль-ные зоны (рис. 2, 3). Суммарная ширина этих фа-циальных зон до позднепалеозойского шарьиро-вания и складчатости могла достигать 500 км. В силуре в обеих фациальных зонах на континентальном склоне происходило накопление пелагических терригенных и кремнисто-терригенных осадков. Наряду с турбидитами, широко распространены алеврито-пелитовые сланцевые толщи — отложения апикальных частей мутьевых потоков.

На некоторых участках происходили кратковременные извержения вулканических пород основного, среднего и кислого состава, связанные с расколами этой пассивной окраины. На вулканических горах в позднем силуре возникали известняковые рифы.

В позднем силуре—девоне Внутренняя зона была поднята до неритового уровня, на ее территории происходило накопление карбонатных осадков. Карбонатное осадконакопление завершилось в разных районах в интервале от башкирского до ассельского века (рис. 3, I). На небольших участках оно сопровождалось внутриплит-ным рифтогенным вулканизмом. В серпуховском веке и позднее среди карбонатных пород отлагались силициты. В раннебашкирское время на некоторых участках имел место перерыв в осадко-накоплении, с которым связано образование бокситов. При сокращении размеров Туркестанского океанического бассейна, которое предшествовало коллизии Алай-Таримского и Казахско-Киргизского террейнов, Внутренняя зона Алай-Та-римского террейна была опущена в область пелагической седиментации и в ней формировались турбидиты. В разных частях зоны это произошло

кип Р аг1 Р 8ак

ка8

Ш8к2

С2 ШБ^ "

ъбь2 ъбь^

-§рк2 с «рк1 "

1ои

Dз D2 Dl

Западный Тянь-Шань: Северная Фергана II III

кип Р аг1 Р Бак аББ

ете каБ

с ^2

С2 ШБ^ I

ъбь2

с «рк1 у1б 1ои

3

D2

Dl

S2'

Sl'

<

Баубашата Онтамчи

I Западный Тянь-Шань: Южная Фергана

о о о о о| нео-3

II III

Шайдан

IV

Р,

с2

с1

D

- -

ооооо нео-2 ооооо О О ООО"

Исфайрам

Абшир

Талдык

Центральный Тян^ТТТянь

Шанкол, Кан

Р1

с2

с1

D

S

2

S

S

1

S

Рис. 3. Стратиграфические колонки структурных единиц ансамбля первичных шарьяжей Южного Тянь-Шаня: I — Внутренняя зона Алай-Таримского террейна (автохтон), II — породы Внешней зоны Алай-Таримского террейна в шарьяжах нижнего этажа, Ш—^ — породы океанической коры и аккреционной призмы в шарьяжах среднего (III) и верхнего (IV) этажей

1 — континентальные отложения; 2 — конгломераты и брекчии в основании неоавтохтона; 3 — карбонатные отложения зоны шельфа; 4 — известняки с кремнями, отлагавшиеся в глубокой части шельфа; 5 — вулканогенно-осадочные и вулканические породы зон шельфа и континентального склона; 6 — терригенные и кремнисто-терригенные отложения, накопившиеся на континентальном склоне и его подножии (флиш, олистостромы); 7 — стратиграфически конденсированные карбонатно-кремнистые и кремнистые отложения, накопившиеся на континентальном склоне и океаническом дне, 8, 9 — океанические базальты, гиалокластиты, игнимбриты: 8 — слабо измененные, 9 — метаморфизованные

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»