научная статья по теме КЕМБРИЙСКАЯ КОЛЛИЗИЯ ДУГА–КОНТИНЕНТ В ПАЛЕОЗОИДАХ КАЗАХСТАНА Геология

Текст научной статьи на тему «КЕМБРИЙСКАЯ КОЛЛИЗИЯ ДУГА–КОНТИНЕНТ В ПАЛЕОЗОИДАХ КАЗАХСТАНА»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2007, № 1, с. 71-96

УДК 551.24:551.73(574)

КЕМБРИЙСКАЯ КОЛЛИЗИЯ ДУГА-КОНТИНЕНТ В ПАЛЕОЗОИДАХ КАЗАХСТАНА

© 2007 г. К. Е. Дегтярев, А. В. Рязанцев

Геологический институт РАН, Москва, 119017, Пыжевский пер., 7 Поступила в редакцию 24.01.2006 г.

На основании анализа строения кембрийских комплексов предложена модель кембрийской эволюции палеозоид Казахстана, основным событием которой является среднекембрийская коллизия островной дуги и пассивной континентальной окраины. В течение кембрия в эволюции палеозоид Казахстана выделено три этапа. Для первого, доколлизионного, этапа, охватывающего интервал ранний кембрий-первая половина амгинского века среднего кембрия, реконструируются следующие элементы переходной зоны континент-океан: пассивная континентальная окраина-бассейн с океанической корой-островная дуга-океанический бассейн. На втором, коллизионном, этапе (вторая половина амгинского века) происходит закрытие окраинного бассейна, коллизия континентальной окраины и островной дуги и образование сутурной зоны. На третьем, постколлизионном, этапе (майский век среднего кембрия-ранний ордовик) происходит усложнение структуры конвергентной окраины. На аккретированной континентальной окраине начинает развиваться вулканический пояс. В это же время закладывается система проградирующих в сторону бассейна энсиматических островных дуг. Во внутренней части континентальной окраины активно развиваются рифтогенные структуры.

Для Центрально-Азиатского пояса, к которому относятся и палеозоиды Казахстана, характерно широкое распространение кембрийских магматических и осадочных комплексов [11, 12, 16, 17, 36, 58, 67, 68, 70]. Согласно проведенным в последние десятилетия реконструкциям, кембрийская эволюция Центрально-Азиатского пояса связана с развитием различных структур в пределах Палеоазиатского океанического бассейна и его окраин [29, 37, 47, 82]. В основу отмеченных реконструкций положены представления о том, что венд-кембрийские терригенно-карбонатно-кремнистые образования западной части Казахстана принадлежат к комплексам чехла крупного блока с рифейской континентальной корой, который во второй половине венда в результате раскрытия рифтогенных прогибов распался на ряд микроконтинентов. Предполагается, что в течение кембрия континентальный блок, а затем система микроконтинентов, имевших пассивные окраины, располагались в центральной части Палеоазиатского океана, западнее (древние координаты) которых находилась гирлянда островных дуг [29, 47]. Дальнейшее развитие островодуж-ных систем Казахстана, сопровождавшееся неоднократным изменением полярности зон субдук-ции, продолжалось до конца ордовика. С этим временем связывается вырождение Палеоазиатского океана и возникновение аккреционной системы, включающей фрагменты островодужных сооружений и микроконтинентов [47]. Другая точка зрения отражает развитие с раннего кембрия единой островной дуги, испытавшей неоднократные деформации [89].

В последние десять лет в пределах Кокчетав-ского массива был установлен кембрийский воз-

раст высокобарических комплексов. Возникновение последних многими исследователями связывается с погружением на большие глубины комплексов плиты пассивной континентальной окраины при коллизии под зону субдукции с последующей эксгумацией [31, 71, 74, 75, 77 и др.].

Анализ опубликованных материалов, а также новые данные о строении кембрийско-ордовик-ских комплексов различных регионов Казахстана, полученные авторами в последние годы [21, 23, 25, 56], создали основу для корреляции кембрийских комплексов и событий в рамках модели коллизии "дуга-континент".

Предлагаемая модель позволяет дополнить и детализировать известные реконструкции ранне-палеозойской эволюции казахстанской части Центрально-Азиатского пояса.

РАЙОНИРОВАНИЕ И ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ КЕМБРИЙСКИХ И НИЖНЕОРДОВИКСКИХ КОМПЛЕКСОВ КАЗАХСТАНА

Область распространения кембрийских и нижнеордовикских комплексов в палеозоидах Казахстана имеет подковообразные очертания и охватывает его восточные, северо-восточные, западные и юго-западные регионы, обрамляющие центральную Джунгаро-Балхашскую область, в пределах которой образования этого возраста не известны.

В западной и юго-западной частях Казахстана кембрийские и нижнеордовикские комплексы сложены в основном терригенно-карбонатными и кремнисто-карбонатно-терригенными толщами.

Они залегают на докембрийском сиалическом фундаменте и являются частью чехла пассивной окраины крупного континентального блока или принадлежат к внутриконтинентальным рифтам (рис. 1). На востоке, северо-востоке и северо-западе Казахстана кембрийские и нижнеордовикские комплексы представлены в основном остро-водужными вулканогенными и вулканогенно-осадочными толщами и могут быть объединены в протяженные пояса. Внешнее положение занимает пояс, который предлагается называть Сарыар-кинским (Сары-Арка - Желтая Степь). Ордовикскими и более молодыми разрывными нарушениями пояс расчленен на Бощекульский, Чингиз-Тарбагатайский и Степнякско-Селетинский сегменты. Сарыаркинский пояс гетерогенен. В его строении принимают участие доколлизионные и постколлизионные островодужные вулканические комплексы. Постколлизионный этап характеризуют также вулканиты, образованные на аккрети-рованной в результате коллизии континентальной окраине. Островодужные вулканиты тектонически совмещены с образованиями палеобассейнов, располагавшихся по обе стороны дуги. Последние принимают участие в строении сутурных зон или тектонических покровов вблизи них. В некоторых районах с образованиями Сарыаркинского пояса и палеоокеанических бассейнов сближены комплексы пассивной континентальной окраины. Там наблюдаются пакеты смятых в складки тектонических покровов с метаморфическими комплексами, в том числе высоких и сверхвысоких давлений.

Крупноамплитудные ордовикские сдвиги существенно нарушают первичную зональность кем-брийско-раннеордовикской конвергентной окраины. В результате в Чу-Илийском районе Западного Прибалхашья отсутствуют кембрийские островодужные вулканиты, развитые на севере и юго-восточнее в Актюзском блоке.

На северо-востоке и востоке Казахстана выделяется Байдаулет-Акбастауский пояс острово-дужных вулканитов, сложенный только ордовикскими образованиями. Этот пояс отделен от Сарыаркинского сутурой (Майкаин-Кызылтасская, Токайская и Балкыбекская офиолитовые зоны).

Одной из наиболее крупных (протяженностью более 2000 км) структур палеозоид Казахстана являются Ерементау-Бурунтауская и ее вероятное продолжение - Аркалыкская зоны. Первая образована верхнекембрийскими и нижне-сред-неордовикскими кремнистыми и терригенными породами, докембрийскими метаморфическими комплексами, а также кремнисто-базальтовыми толщами и офиолитами. Во второй преобладают нижне-среднеордовикские кремнистые и кремнисто-базальтовые комплексы. Эта структура является частью системы внутриконтинентальных рифтов, которые в раннем ордовике раскрывались с формированием океанической коры.

Авторы предлагают модель кембрийской эволюции палеозоид Казахстана, основным событием которой является среднекембрийская коллизия островной дуги и пассивной континентальной окраины. В течение кембрия в эволюции палеозоид Казахстана могут быть выделены три этапа. Первый, доколлизионный, этап охватывает интервал от раннего кембрия по амгинский век среднего кембрия. Этот этап представлен комплексами пассивной и активной окраин плит. В латеральном ряду структур реконструируются следующие элементы переходной зоны континент-океан: континентальная окраина-внутренний окраинный бассейн с океанической корой-островная дуга-внешний океанический бассейн. На втором, коллизионном, этапе (вторая половина амгинского века) происходит закрытие окраинного бассейна, коллизия континентальной окраины

Рис. 1. Структура палеозойских комплексов Казахстана (средне-позднепалеозойские и мезозойско-кайнозойские комплексы сняты)

1 - комплексы ранне-среднепалеозойских аккреционных призм и преддуговых флишевых прогибов Джунгаро-Бал-хашской и Иртыш-Зайсанской областей; 2-5 - комплексы островных дуг (вулканические пояса) и преддуговых структур (аккреционных призм и преддуговых флишевых прогибов): 2 - ордовикской энсиалической дуги (Степняк-Бет-пакдалинский пояс и его продолжение в других зонах), 3, 4 - Сарыаркинского пояса дифференцированных вулканитов: 3 - позднекембрийско-раннеордовикского окраинно-континентального вулканического пояса, 4 - ранне-среднекембрийской и позднекембрийско-раннеордовикской дуг с гетерогенным фундаментом, 5 - ордовикской энси-матической дуги; 6 - комплексы венд-раннекембрийского внутреннего краевого бассейна с океанической корой; 79 - рифтогенные комплексы; 7, 8 - верхнекембрийско-нижнеордовикские: 7- кремнистые и кремнисто-терригенные, 8 - кремнисто-базальтовые и офиолиты, 9 - венд-нижнеордовикские тиллоидные, терригенные, кремнисто-сланцевые, кремнисто-карбонатные; 10, 11 - сутурные зоны: 10 - кембрийская с высокобарическими метаморфическими комплексами, 11 - ордовикская с офиолитами; 12 - докембрийские массивы и их осадочные чехлы; 13 - досилурийские сдвиги (трансформы) на поверхности (а), скрытые (•); 14 - последевонские разрывные нарушения: а - надвиги и границы тектонических покровов, б - нерасчлененные; 15 - направления относительного перемещения блоков. Буквами обозначены: докембрийские массивы: КОК - Кокчетавский, УЛ - Улутауский, КТ - Каратау-Таласский, ЧК - Чуйско-Кендыктасский, АД - Актау-Джунгарский; рифтогенные структуры: ИН - Ишим-Нарынская, ЕБ - Ере-ментау-Бурунтауская, АР - Аркалыкская, ГЖ - Гаршинско-Жанасуйская; сегменты Сарыаркинского пояса дифференцированных вулканитов: ЧТ - Чингиз-Тарбагатайский, Б - Бощекульский, СС - Степнякско-Селетинский; сегменты кембрийской сутурной зоны: Ол - Олентинский, Кд - Кумдыкольский, Ай - Айдалинский, Ан - Анрахайский, Ак - Актюзский; БА - Байдаулет-Акбастауский пояс дифференцированных вулканитов; сегменты ордовикской суту-ры (офиолитовые зоны): М - Майкаин-Кызылтасская, Т - Токайская и Балкыбекская

и островной дуги и образование сутурной зоны. КОМПЛЕКСЫ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ

На третьем

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