научная статья по теме ТЕКТОНИКА УРАЛА: СРАВНЕНИЕ С ТЯНЬ-ШАНЕМ Геология

Текст научной статьи на тему «ТЕКТОНИКА УРАЛА: СРАВНЕНИЕ С ТЯНЬ-ШАНЕМ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2009, № 2, с. 57-77

УДК 551.24(234.85 + 235.216)

ТЕКТОНИКА УРАЛА: СРАВНЕНИЕ С ТЯНЬ-ШАНЕМ

© 2009 г. С. Г. Самыгин, В. С. Буртман

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 19.05.2008 г

Рассмотрены основные черты сходства и различия тектонических процессов на Урале и в Тянь-Шане. В неопротерозое, раннем и среднем палеозое Уральский и Туркестнский океанические бассейны были частями одного океанического пространства. Тектонические события в его разных областях протекали по-разному. Балтийская континентальная окраина Уральского палеоокеана была активной, тогда как соответствовавшая ей по своему положению алай-таримская окраина Туркестанского палеоокеана -пассивной. Противоположная континентальная окраина на Урале известна с девона в виде Казахстан-Киргизского палеоконтинента. В Тянь-Шане такая окраина до позднего ордовика находилась на Сырдарьинском блоке с древней континентальной корой, ставшем в силуре частью Казахстан-Киргизского палеоконтинента.

Внутреннее строение Уральского и Туркестанского палеоокеанов было различным. В Уральском палеоокеане в раннем и среднем палеозое находился Восточно-Уральский микроконтинент, в Туркестанском океаническом бассейне микроконтиненты не установлены. Вулканические островные дуги в пределах Уральского палеоокеана возникали преимущественно вдоль балтийской окраины на разном от нее расстоянии в венде (эдиакарии), на рубеже ордовика и силура и в девоне. В Туркестанском палеоокеане вулканическая дуга, вероятно, существовала в ордовике у его сырдарьинской окраины - на другой, в отличие от Урала, периферии океана. Субдукция туркестанской океанической коры прерывалась, но всегда была в одном направлении. На Урале субдукционный процесс был более сложным. В конце девона - раннем карбоне здесь произошла коллизия островная дуга - континент, в московском веке -коллизия континент-континент. На Тянь-Шане имела место коллизия континент-континент, которая произошла также в московском веке. Индуцированные коллизионными процессами глубоководные флишевые бассейны появились на краю Балтики в фамене и в визе, на алай-таримской окраине - в башкирское и московское время.

В девоне и раннем карбоне Уральский и Туркестанский палеоокеаны имели общую активную окраину вдоль Казахстан-Киргизского палеоконтинента. Субдукция океанической коры под него и на Урале, и в Тянь-Шане началась, прервалась, возобновилась и прекратилась синхронно. При этом в южноуральском сегменте субдукция в раннем карбоне происходила в двух направлениях - под Балтику и под Казахстан-Киргизский палеоконтинент, в Тянь-Шане - только под последний. В результате коллизии в московском веке Казахстан-Киргизского палеоконтинента с Балтийским и Алай-Таримским па-леоконтинентами на Урале был сформирован дивергентный покровно-складчатый ороген, в Тянь-Шане - моновергентное покровно-складчатое сооружение. Рост высокого дивергентного орогена обусловил появление Предуральского краевого прогиба, заполнявшегося с кунгурского века различными молассами. На Тянь-Шане краевой прогиб отсутствует. Не сформировалась в Тянь-Шане и гранитная ось, подобная главной гранитной оси Урала.

Многих исследователей интересовали соотношения между палеозойскими складчатыми системами Урала и Тянь-Шаня. Этой проблеме посвящено несколько книг и много статей. На обширной территории между Уралом и Тянь-Шанем палеозойские и более древние породы недоступны для наблюдения (рис. 1). Усилия исследователей были направлены на сравнение тектонических зон обоих регионов и интерпретацию геофизических полей на закрытых территориях. Сравнивали, главным образом, строение стратиграфических разрезов Урала и Южного Тянь-Шаня. На этой основе многие геологи искали продолжение тектонических зон из одного региона в другой [7, 8, 70 и др.], некоторые исследователи пришли к выводу об отсутствии

постоянной связи между этими регионами [9, 35, 36].

В этой статье авторы предлагают сравнить эволюцию тектонических процессов, которые происходили в неопротерозое и палеозое на территории Урала и Тянь-Шаня.

ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ПАЛЕОЗОИД УРАЛА

Уральский складчатый пояс сложен породами окраины Восточно-Европейского палеоконтинента (Балтики), соседней палеоокеанической области и краевой части Казахстан-Киргизского континентального массива. История тектонического развития Урала делится на доордовикский и ордовик-пермский этапы. Породы и комплексы, возникшие

60° 70°

Рис. 1. Палеозоиды Урала и Тянь-Шаня.

Тонирована территория с обнажениями палеозойских и более древних пород. Линиями обозначены сутуры палеозойских океанических бассейнов. Штрихи около линий указывают на возраст сутуры и направление субдукции океанической коры при закрытии океанического бассейна

на первом этапе, составляют протоуралиды, остальные относятся к уралидам. Они будут рассмотрены сначала на западном склоне Урала и затем на восточном, к востоку от Главного Уральского разлома.

Протоуралиды

Уральская океаническая область существовала уже в неопротерозое [49, 78 и др.]. В доордовикский этап соотношения между Балтийской континентальной окраиной и океанической областью были иными, чем в палеозое (после рубежа кембрий-ордовик). Океаническая область протоуралид состояла, как и в уралидах, из различных бассейнов с океанической корой, островных дуг и микроконтинентов. Позднее часть этих структур в результате аккреционных тектонических процессов была включена на западном склоне Урала в палео-континентальный сектор уралид.

В рифее (мезопротерозое и раннем неопротерозое) на окраине Балтики накапливались терриген-ные и карбонатные отложения с резко подчиненными спорадическими вулканитами рифтогенной природы. В позднем рифее сформировался протяженный шельф, который в приполярных районах простирался в сторону Тимана. В конце позднего рифея (в криогении) на Полярном Урале и в северной части Северного Урала пассивный характер развития континентальной окраины закончился. Началось становление краевого вулкано-плутони-ческого пояса андийского типа над зоной субдук-ции, падавшей под Балтику [37]. Эта зона имела, видимо, пологий наклон, чем был обусловлен довольно широкий ареал распространения надсуб-дукционных образований (рис. 2). Вулканиты представлены базальтами, андезитами, дацитами и риолитами известково-щелочной и субщелочной серий (маньинская, саблегорская, молюдвожская свиты) [3, 59]. РЪ-РЪ возраст средних по составу пород - 695 ± 19 млн. лет, ЯЪ-Бг возраст кислых пород равен 586 ± 21 и 535 ± 10 млн. лет. С вулканитами ассоциируют гранитоиды, диориты и габбро с РЪ-РЪ и и-РЪ возрастами от 632 ± 7 до 515 ± 8 млн. лет [59]. В эдиакарии (венде) и, вероятно, в начале кембрия среди изверженных образований краевого пояса и в тыловом прогибе появилась вулканогенная моласса (лаптопайская свита) [3].

В периферической части Полярноуральского океанического бассейна в эту эпоху существовала сложно построенная островная дуга и находился микроконтинентальный блок (харбейский метаморфический комплекс палеопротерозоя [39], ня-ровейская вулканогенно-осадочная серия среднего-верхнего рифея (эктазий-криогений) [60]). Остро-водужные комплексы представлены бедамель-ской базальт-андезит-дацитовой формацией и лядгейской андезибазальт-риолитовой формацией с И-РЪ возрастом риолитов 555-547 млн. лет [69].

U-Pb возраст илагиогранитов из офиолитового меланжа, находящегося в основании бедамельской формации, равен 670 ± 5 млн. лет [67]. Внутрибас-сейновая дуга и Полярноуральский микроконтинентальный блок (ПУ, рис. 3) в конце венда (эди-акария) - начале кембрия столкнулись с Балтикой и заблокировали иогружавшуюся иод нее зону субдукции. Их иричленение, соировождав-шееся орогеническими ироцессами и иоявлени-ем синколлизионных гранитоидов [65], значительно увеличило иервоначальную илощадь континентальной окраины. В результате образовалась новая граница континент-океан, иро-стирание которой отличалось от более древней. Маркером новой границы служит Главный Уральский разлом, вдоль которого комилексы иород иа-леоокеанического сектора уралид в конце среднего иалеозоя были надвинуты на разросшийся край Балтики (см. рис. 2).

На юге Северного и на Среднем Урале в неоиро-терозое существовала иассивная континентальная окраина рифтогенного тииа. Встречающиеся здесь различные ио возрасту, составу и фациальной ири-надлежности иреимущественно субщелочные магматические иороды формировались из разноглубинных очагов над мантийным диаииром [19, 30]. Для осадочной части разреза характерны марино-гляциальные отложения в составе нижневендской формации, которые накаиливались в грабенообраз-ных структурах на шельфе и континентальном склоне [27].

Южноуральская окраина Балтики имела, как и на Полярном Урале, конвергентный характер. Конвергентная геодинамическая обстановка зародилась здесь иозднее, чем в иолярном сегменте, и была выражена иначе. На юге ириблизительно на рубеже рифей-венд (криогений-эдиакарий) вдоль края иалеоконтинента возникла островодужная система, связанная с крутой зоной субдукции, иадав-шей, как и на севере, в сторону Балтики [53, 55]. В иределах относительно небольшой энсиалической островной дуги, заложившейся на Уралтауском блоке (У, рис. 3), иолучили расиространение в основном среднекислые вулканиты базальт-андезит-дацит-риолитовой серии и более иоздние щелочные базальты (лушниковский комилекс). U-Pb возраст субвулканических кварцевых диоритов, кристаллизовавшихся на завершающем этаие формирования ранней серии, равен 590 ± 4 млн. лет [55]. Породы лушниковского комилекса интрудированы массивом гранитоидов (иреобладают илагиограниты), галька которых ирисутствует в конгломератах тре-мадока. К северу от лушниковского комилекса небольшие тела гранитов датированы U-Pb SHRIMP методом как 543 ± 4.6 млн. лет [73]. С остатками вулканической дуги соседствуют (восточнее в современных координатах) иакеты сложно счешу-енных тектонических иластин, которые интер-иретируются как иреддуговая аккреционная

призма (восточноэбетинский и максютовский комплексы). В составе таких пакетов много реликтов офиолитового разреза Про

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