Главная – Журналы – Геология и геофизика 2010 номер 5

Рассмотрена история формирования протолитов континентальной коры Горно-Алтайского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса в венде-раннем палеозое, проведена оценка специфики состава, изотопных характеристик и механизмов их формирования. Показано наличие в Горном Алтае двух этапов корообразующих процессов: ранне- и позднекаледонского, различающихся строением образующихся геоблоков, природой и составом коровых протолитов.
На раннекаледонском этапе были сформированы фрагменты океанической литосферы с базитовым составом (MORB, OIT, OIB) и T_Nd (DM - 2st) = 0.65-1.1 млрд лет, а также островные дуги с андезибазальтовым и андезитовым составом протолитов, низкими содержаниями несовместимых элементов и T_Nd (DM - 2st) = 0.7-0.9 млрд лет. На позднекаледонском этапе перераспределение вещества этих блоков в сочетании с привносом материала извне определило в конечном итоге формирование гетерогенной коры турбидитовых бассейнов с океаническим основанием и андезидацитовым составом верхнекоровых протолитов (T_Nd (DM - 2st)) от 0.8-0.9 млрд лет в обрамлении вулканической дуги алтаид до 1.4-1.6 млрд лет на границе Алтае-Монгольского микроконтинента).

Проведены исследования метаморфических комплексов Хадарта, Хобой и Орсо, принадлежащих Ольхонскому террейну Западного Прибайкалья. Установлено, что субстратом для метаморфитов комплексов Хадарта, Хобой и Орсо могли быть породы активной континентальной окраины (система островная дуга-задуговый бассейн). U-Pb датирование цирконов (SHRIMP-II) из гнейсов комплекса Орсо показало, что начальные стадии развития задугового бассейна в пределах активной окраины отвечают интервалу времени 840-800 млн лет. Получены аргументы в пользу того, что значительная часть тектонических единиц, составляющих Ольхонский террейн, является фрагментами активной континентальной окраины Баргузинского микроконтинента, отколовшегося в раннем неопротерозое от Алданской провинции Сибирского кратона. Причленение Баргузинского микроконтинента к кратону сопровождалось проявлением высокоградного метаморфизма, индикаторами которого являются гранулиты комплексов Хадарта и Хобой. Возраст этих комплексов составляет 507±8 и 498±7 млн лет соответственно (U-Pb датирование цирконов, SHRIMP-II). Этот временной рубеж может быть обозначен как начальный этап формирования Ольхонского метаморфического террейна. Новые данные, полученные для Ольхонского террейна, хорошо соотносятся с результатами датирования ряда других высокометаморфизованных комплексов, локализованных вдоль южного фланга Сибирского кратона (Слюдянка, Китойкин, Дерба) и отражают ранние стадии становления Центрально-Азиатского складчатого пояса. Совокупность полученных результатов позволяет интерпретировать Ольхонский метаморфический террейн как раннепалеозойский коллизионный композит различных фрагментов неопротерозойской активной окраины Баргузинского микроконтинента.

На основе полученных новых структурно-геологических, петролого-геохимических, палеонтологических, геохронологических и палеомагнитных данных рассмотрена история геодинамического развития в позднем рифее-палеозое Удино-Витимской островодужной системы (УВОС) Забайкальского сектора Палеоазиатского океана в составе Забайкальской зоны палеозоид. В ее строении выделено три структурных этажа, которые соответствуют трем временным этапам развития: верхнерифейский или позднебайкальский, венд-нижнепалеозойский или каледонский и средневерхнепалеозойский или герцинский. Для первого этапа характерно формирование островодужно-океанического фундамента Удино-Витимской островодужной системы, сложенного позднерифейскими офиолитами, осадочно-вулканогенными толщами с глубоководными кремнистыми отложениями, силлами метадолеритов, фиксирующими Баргузино-Витимский океанический бассейн и Келянскую островную дугу. U-Pb изотопный возраст офиолитовой ассоциации составляет 971-892 млн лет, островодужных вулканитов - 837-789 млн лет. Во втором (каледонском) этапе произошли главные события по образованию крупной (свыше 150 тыс. км²) структуры УВОС, включающей Забайкальский океанический бассейн, преддуговый и задуговый осадочные бассейны и собственно вулканическую дугу. Приводится подробное описание крупных (свыше 100 км²) вулканотектонических структур УВОС (Еравнинской, Олдындинской, Абагинской и др.), на основе литолого-стратиграфических, петрогеохимических и геохронологических исследований венд-кембрийских вулканогенных пород и связанных с ними осадочных образований делается вывод о глубокой дифференцированности известково-щелочных вулканических серий и энсиалическом типе УВОС, современным аналогом которой является Курило-Камчатская островодужная система. Герцинский этап завершает длительный процесс становления УВОС. Получены новые биостратиграфические, петрогеохимические и геохронологические данные по возрасту осадочных и осадочно-вулканогенных толщ, слагающих наложенные грабен-синклинальные прогибы, выполненные продуктами размыва и тектономагматической переработки структур УВОС. Приводится общая модель геодинамического развития УВОС.

Для Западно-Забайкальского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса получены новые данные, свидетельствующие о проявлении в регионе тектонометаморфических процессов позднего палеозоя. Возраст этих событий оценивается значением 295.3±1.6 млн лет по циркону (SHRIMP-II) из высокометаморфизованных образований.
Новые данные, в совокупности с позднепалеозойскими датировками, полученными для гранитоидов Ангаро-Витимского ареал-плутона (340-280 млн лет) и ряда дайковых комплексов Забайкалья (300-280 млн лет), а также позднепалеозойский возраст отдельных карбонатно-терригенных толщ, прежде относимых к раннему палеозою, позволяют обосновать существенную роль герцинских процессов тектогенеза в консолидации континентальной коры региона. Интерпретация позднепалеозойских эндогенных событий и сопровождавших их процессов седиментации позволяет связать эти события с геодинамическими условиями, обусловленными изменяющимися параметрами погружения океанического субдукционного слэба Монголо-Охотского океана под Сибирский континент. Изменение наклона и скорости погружения слэба способствовало возникновению в дистальной части надсубдукционной плиты геодинамических условий, соответствующих A-субдукции, что привело к формированию аккреционно-коллизионного орогена и Ангаро-Витимского ареал-плутона.

Для восточной части Центрально-Азиатского складчатого пояса разработаны двухмерные геофизические модели литосферы ряда его окраинных и внутренних структур. Установлены эффективные геофизические параметры (плотность, электрическое сопротивление, температура) границ различного рода, их приуроченность к геодинамическим обстановкам. Используя геологические, геофизические данные, в том числе и палеомагнитные, построены глубинный геолого-структурный и палинспастический (конец раннеюрского времени) профили вдоль меридиана 126° в.д., от 56° до 40° с.ш., проведена геодинамическая интерпретация.

В результате проведенных исследований получена представительная информация о физико-химических параметрах неопротерозойского и раннекембрийского плюмового магматизма Палеоазиатского океана. Данные по клинопироксенам свидетельствуют о том, что в случае Катунского палеосимаунта идет взаимодействие плюмовых платобазальтовых магматических систем с комплексами срединно-океанических хребтов. Для Курайского палеосимаунта характерны в основном платобазальтовые системы, а для агардагских офиолитов устанавливается внутриплитный магматизм "горячих точек" типа OIB. Судя по результатам исследования включений, кристаллизация расплавов Катунского и Курайского палеосимаунтов происходила при более низких температурах (1130-1190 °С) по сравнению с агардагскими офиолитами (1210-1255 °С). Петрохимический анализ расплавных включений показал отличие магматических систем Катунского и Курайского палеосимаунтов от более магнезиальных и титанистых расплавов агардагских офиолитов. Первые наиболее близки к данным по магмам бассейна Науру в районе плато Онтонг Джава (Тихий океан). Для вторых преобладают характеристики внутриплитного магматизма "горячих точек" типа OIB. По соотношению редких и редкоземельных элементов расплавы Катунского и Курайского палеосимаунтов соответствуют магматическим системам плато Онтонг Джава и бассейна Науру. Результаты расчетного моделирования условий образования первичных магм для Катунского палеосимаунта совпадают с данными для магматических систем Сибирской платформы и района плато Онтонг Джава. В случае Курайского палеосимаунта расчеты свидетельствуют о взаимодействии глубинных плюмовых магматических систем с магматизмом срединно-океанических хребтов. Для агардагских офиолитов моделирование показывает влияние плюмовых источников на начальных стадиях формирования палеоокеанических комплексов.

Рассматриваются геологические, минералого-петрографические и геохимические данные по Урэгнурской вулканоплутонической ассоциации высокомагнезиальных вулканических и гипабиссальных пород, располагающихся среди венд-кембрийских аккреционных структур Монгольского Алтая. Характерными особенностями пород этой ассоциации являются повышенная калиевая щелочность (K₂O/Na₂O до 1.2), обогащенность LILE и Sr, отрицательные Zr-Hf и Nb аномалии на мультиэлементных спектрах, подтверждающие надсубдукционный тип источника расплавов. Геологическое положение и полученный нами возраст (512.4±6.1 млн лет (³⁹Ar-⁴⁰Ar по вкрапленникам биотита)) свидетельствуют о присутствии пикритового магматизма на аккреционном этапе развития Алтайского сегмента Палеоазиатского океана, что является индикатором крупной изверженной провинции с участием мантийного плюма.

Сдвиговый тектогенез - наиболее мощный фактор, сопровождавший формирование коллизионной системы ранних каледонид Западного Прибайкалья. Специфика такого стиля развития - реализация на фоне общего сжатия локальных зон растяжения и, как следствие, возникновение условий для дренирования мантии и соответствующего магматизма. В Ольхонском регионе Западного Прибайкалья в современном срезе вскрыты глубинные горизонты коллизионной коры. В статье рассмотрены различные аспекты синметаморфического щелочно-базитового магматизма, связанного с ранними этапами синорогенического коллапса Ольхонского коллизионного сооружения, фрагмента крупнейшей структуры Азии - Центрально-Азиатского аккреционно-коллизионного пояса.

Представлены комплексные геологические, петрографические, геохимические и геохронологические результаты исследования интрузивных и вулканогенных пород среднего и кислого составов Порожинского массива Южно-Енисейского кряжа. Впервые полученные для Енисейского кряжа девонские и триасовые U-Pb оценки возраста (SHRIMP-метод) для лейкогранитов (387±5 млн лет) и щелочных трахитов (240±3 млн лет) позволили отнести их к двум разным комплексам, несмотря на то, что эти породы формировались в пределах одной и той же Севернинской рифтогенной структуры. Приводятся Ar-Ar геохронологические данные (392-387 млн лет) для слюд из парагнейсов и лейкогранитных даек Приенисейской сутурной зоны, на продолжении которой располагается Севернинская рифтогенная структура. Данные по девонским тектономагматическим событиям Южно-Енисейского кряжа хорошо согласуются с одновозрастными событиями континентального рифтогенеза - образованием интрузивных и вулканогенных пород Агульского грабена и Минусинской впадины в пределах Присаянья и Алтае-Саянской складчатой области. Формирование щелочных трахитов и щелочных сиенитов Севернинской рифтогенной структуры (240±3 млн лет) связывается с проявлением траппового магматизма Сибирской платформы.

В результате U-Pb геохронологических исследований установлено, что гранитоиды тырмо-буреинского комплекса северной части Буреинско-Цзямусинского супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса имеют не палеозойский, как это считалось ранее, а мезозойский возраст (Нижнестойбинский массив - 218±2, Талаканский - 185±1, Усть-Диканский - 185±1 млн лет). Их формирование связывается с начальными этапами коллизии Северо-Азиатского и Сино-Корейского кратонов и расположенного между ними Амурского супертеррейна.

Рассмотрены обстановки формирования стратиформных рудных месторождений в неопротерозое Байкало-Патомского региона (БПР). На примере золоторудного месторождения Сухой Лог Бодайбинской зоны предложена модель его образования, где первым этапом является концентрация золота сообществом хемолитотрофных бактерий. Предполагается, что роль бактериальных сообществ имела место и при первичной концентрации металлов в отложениях Холоднинского свинцово-цинкового месторождения. Основанием является ряд независимо установленных факторов. Рудные пласты приурочены к высокоуглеродистым отложениям склона и впадины задугового бассейна. Осадконакопление происходило в этап (дальнетайгинский и жуинский региональные горизонты) трансформации задугового бассейна в режим форландового. Этот переход характеризуется увеличением биопродуктивности осадков, что хорошо фиксируется увеличением значений биофильных элементов и существенным возрастанием таксономического разнообразия органических остатков. В сотнях местонахождений микрофоссилий неопротерозоя БПР выделяются прибрежный бентос цианобактерий и бурых водорослей, планктон зеленых водорослей. Наибольшая масса микрофоссилий, которая приурочена к глубоководному шельфу, склону и впадине бассейна, относится к хемолитотрофным бактериям. Как предполагается, эти бактерии осуществляли аккумуляцию металлов в гидротермальном поле задугового бассейна. Рядом исследований доказана способность микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы и др.) концентрировать Fe, Mn, Au, Pb, Zn и другие металлы. Особенно велика роль бактериальных сообществ в накоплении металлов в условиях гидротермальных полей рифтовых зон и в областях островодужного вулканизма. Показано, что комплекс всех этих условий присутствует в неопротерозойских отложениях БПР.