научная статья по теме ГРЕНВИЛЬСКИЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СОБЫТИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА, ЗАПАДНАЯ ОКРАИНА СИБИРСКОГО КРАТОНА Геология

Текст научной статьи на тему «ГРЕНВИЛЬСКИЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СОБЫТИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА, ЗАПАДНАЯ ОКРАИНА СИБИРСКОГО КРАТОНА»

УДК 551.72;551.24.056

ГРЕНВИЛЬСКИЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СОБЫТИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА, ЗАПАДНАЯ ОКРАИНА СИБИРСКОГО КРАТОНА

© 2014 г. И. И. Лиханов1, А. Д. Ножкин1, В. В. Ревердатто1, П. С. Козлов2

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, пр. Коптюга, д. 3

e-mail: likh@igm.nsc.ru

2Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН, 620075, Екатеринбург, Почтовый пер., д. 7

Поступила в редакцию 03.07.2013 г.

Рассмотрены геологические, петролого-геохимические и изотопно-геохронологические свидетельства мезо- и неопротерозойских гренвильских событий на западной окраине Сибирского кратона, связанных со становлением суперконтинента Родиния, и показано многократное проявление риф-тогенного и внутриплитного магматизма в заключительную стадию эволюции орогена, вызвавшего распад Родинии и формирование Палеоазиатского океана. Эти результаты позволили создать новое представление о геологическом развитии Енисейского кряжа в докембрии и процессах, сформировавших его тектонический облик. На основании анализа геологических данных и возрастных датировок для докембрийских комплексов разной геодинамической природы представлена хронологическая последовательность событий в истории Заангарья Енисейского кряжа. В качестве временных рубежей выделены четыре тектонических этапа (млрд лет): (1.4—1.1), (1.1—0.9), (0.9—0.85) и (0.8—0.6), контролируемых процессами коллизии и растяжения коры в пределах крупных линеа-ментных структур региона. Общая продолжительность выявленных процессов в эволюции Заангарья Енисейского кряжа (~650 млн лет) коррелируется с длительностью суперконтинентальных циклов, начинающихся со стадии рифтогенеза и распада предшествующего суперконтинента до орогенеза и становление нового суперконтинента. Геодинамическая история региона хорошо коррелируется с синхронной последовательностью и схожим стилем тектоно-термальных событий по периферии крупных докембрийских кратонов Лаврентии и Балтики. Это подтверждает палео-континентальные реконструкции о тесных пространственно-временных связях Сибири и кратонов Северной Атлантики в широком диапазоне времени (1400—600 млн лет) и свидетельствует о вхождении Сибирского кратона в состав древних суперконтинентов Нуна и Родиния.

Ключевые слова: гренвильский орогенез, коллизия, рифтогенез, Енисейский кряж, Сибирский кратон DOI: 10.7868/S0016853X1405004X

ВВЕДЕНИЕ

Енисейский кряж, представляющий собой до-кембрийскую складчатую область в пределах западной окраины Сибирского кратона, является одним из наиболее интересных в геодинамическом аспекте регионов Сибири. Здесь представлен достаточно представительный разрез докембрия от палеопротерозоя до конца неопротерозоя (эдиакария) включительно. Тесная ассоциация разнообразных магматических и метаморфических комплексов свидетельствует о весьма сложном строении региона. Реконструкция его геологической истории важна не только для понимания тектонической эволюции подвижных поясов в обрамлении древних кратонов, но и для решения вопроса о вхождении Сибирского кратона в состав древних суперконтинентов Нуна (Колумбия) и Родиния [53, 71]. Считается, что этот период тектонической эволюции Земли, включающий интервал времени (1.7—0.7 млрд лет), характери-

зуется сравнительно низкой эндогенной активностью в связи с перестройкой конвективных течений и плюмов в мантии [70].

В последние годы авторами данной статьи получен ряд новых результатов по геологии Енисейского кряжа, свидетельствующих о проявлении мезо- и неопротерозойских тектоно-магматиче-ских и метаморфических процессов, неоднократном рифтогенном и внутриплитном магматизме в заангарской части региона. Эти результаты позволили создать новое представление о геологическом развитии Енисейского кряжа в докембрии и процессах, сформировавших его тектонический облик. Задачей настоящей работы является привести геологические, петролого-геохимические и изотопно-геохронологические свидетельства ме-зо- и неопротерозойских гренвильских событий на западной окраине Сибирского кратона, связанных со становлением суперконтинента Родиния, и показать многократное проявление рифтогенного и внутриплитного магматизма в

заключительную стадию эволюции орогена, вызвавшего распад Родинии и формирование Палеоазиатского океана. Помимо решения региональных задач, полученные сведения послужат основой для разработки согласованной геодинамической модели формирования Енисейского кряжа в докембрии и важны для корреляции особенностей развития региона с геологическими процессами глобального масштаба.

ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА

Енисейский кряж расположен на западной окраине Сибирского кратона, протягиваясь в субмеридиональном направлении вдоль р. Енисей почти на 700 км при ширине от 50 до 200 км (рис. 1а). Геофизические данные свидетельствуют о вертикальном утолщении: ширина складчатой области Енисейского кряжа на глубине более 10 км вдвое уменьшается, что придает ему грибовидную форму [48]. Глубина залегания поверхности Мохоровичича под Енисейским кряжем по сравнению с соседними регионами увеличена от 40 до 50 км [47]. Таким образом, этот складчатый ороген обладает структурой с утолщенной корой, сохранившейся в течение длительного геологического времени. Коллизионная модель формирования структуры земной коры в регионе соответствует данным сейсмического профилирования и обосновывается "скучиванием" неопротерозойских формаций [35], претерпевших в своем развитии тангенциальные напряжения сдвигосжатия [48]. В строении Енисейского кряжа выделяются два крупных сегмента — Южно-Енисейский и За-ангарский, разделенные субширотным Нижнеангарским региональным разломом (см. рис. 1). К югу от этого разлома выделяются два структурных элемента — раннедокембрийский Ангаро-Кан-ский, образованный канским гранулито-гнейсо-вым и енисейским гнейсово-сланцевым комплексами и гранитоидами, и неопротерозойский островодужный Предивинский блок. К северу от Нижнеангарского разлома, в заангарской части, Енисейский кряж сложен палеопротерозойскими и мезо-неопротерозойскими окраино-континен-тальными комплексами, составляющими Восточный (приплатформенный) и Центральный блоки. Западный (Исаковский) тектонический блок, представлен неопротерозойскими офиоли-тами и островодужными комплексами. Все тектонические блоки разделены крупными региональными разломами — системами дизъюнктивов преимущественно северо-западного простирания с субвертикальным падением — Ишимбинским, Татарским, Приенисейским и Анкиновским [55, 75] (см. рис. 1). Эти глубинные разломы часто сопровождаются оперяющими структурами более

высокого порядка, вблизи которых происходит коллизия более мелких блоков с образованием надвигов [17]. Последнее вызывает неоднородный по давлению региональный метаморфизм, выраженный сочетанием фациальных серий низких и умеренных давлений [29, 69].

Приенисейская зона и разломов интерпретируется как продолжение Байкало-Енисейского разлома (Главного Саянского разлома) Присая-нья [58] и, таким образом, представляет собой структуру, ограничивающую Сибирский кратон с запада от Байкала до Карского моря [6]. По геофизическим данным эта крупная разрывная структура хорошо прослеживается по исчезновению нескольких сейсмических поверхностей и уходит на большую глубину с падением плоскости сместителя на запад [11, 15]. Она отчетливо прослеживается вдоль всего Енисейского кряжа [23, 48] и в Турухано-Норильской тектонической зоне [17]. В пределах Енисейского кряжа При-енисейская зона разломов выделяется по гравитационным ступеням, фиксирующимся на сейсмических профилях [6, 24]. Эта зона тяготеет к правобережной части Енисея и протягивается вдоль западной окраины кряжа не менее чем на 200 км при ширине от 50 до 70 км. Слагающие ее поли-хронные докембрийские комплексы залегают согласно с простиранием региональных структур [33, 34]. Татарско-Ишимбинская система разломов разделяет Центральный и Восточный блоки Заангарья.

В целом, эти зоны представляют собой систему сближенных субпараллельных разломов сдвиговой, взбросовой и надвиговой кинематики, концентрирующих деформации сдвига, а также их комбинаций с проявлениями приразломного катаклаза, меланжирования и динамометамор-физма породных массивов. Их протяженность определяется сотнями километров при ширине зоны стресс-метаморфизма от сотен метров до первых десятков километров; как правило, эти линеаментные зоны играют роль швов, разделяющих тектонические блоки региона и являющихся областями их активного взаимодействия [50, 58]. Проникающие сдвиги в приразломных полях пластичных деформаций сопровождались формированием мощных зон бластомилонитов [22, 29]. Им присущи текстуры и структуры сдвигового течения, которые проявлены как на породном (мезо-), так и на микроуровнях. Это линейная деформационная гнейсовидность, наличие упорядоченных структур пластического течения, растяжение и разрыв складок течения с кулисообраз-ной морфологией, полоски излома в слюдах, "тени" давления перекристаллизованного кварца, 8-образные и деформированные зерна граната со структурами "снежного кома", разрывы минеральных зерен со смещением и формированием "лоскутных" полосок, развитие деформа-

62° с.ш.

60

58°

90°

92°

94°

96°

98° в.д.

ционных двойников и ламелей в плагиоклазах, параллельное распределение мелкозернистых линзообразных минеральных агрегатов, а также рассланцевание, катаклаз и будинаж. Наличие одновременно право- и левосторонних структур объясняется неравномерностью сдвигового течения и неоднородностью вещества [22]. Установ-

ленные диагностические признаки характерны для других зон хрупко-пластических сдвиговых деформаций (brittle-ductile shear zones) или зон смятия [58].

Условия и время заложения региональных глубинных разломов в регионе остаются неясными.

Рис. 1. Схема размещения мезо-неопротерозойских коллизионных гранитогнейсовых куполов в структуре Енисейского кряжа (составлена авторами с учетом данных [3, 21] и местоположение объектов исследования. На врезке — положение Енисейского кряжа в структуре Сибирского кратона

1 — чехол (Р2—

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