Стадия аккреции и пассивной окраины (O-S). Характеризуется практически повсеместным прекращением островодужного вулканизма, орогеническими событиями, которые сопровождались формированием моласс, повсеместным внедрением гранитных интрузий. Начиная с середины ордовика и до силура включительно, на сформированной раннекаледонской окраине Сибирского континента наступил режим пассивной окраины и связанное с ним преимущественно терригенное и терригенно-карбонатное осадконакопление. Комплексы этого типа наиболее ярко представлены в пределах центральной части Западного Саяна, в Туве.
Стадия континентального рифтогенеза (D1). Первопричиной рифтогенеза могли являться либо поднятие мантийных плюмов над горячими точками, либо глубокий раскол литосферы в результате активизации крупноамплитудных сдвиговых перемещений вдоль континента. К структурам этого этапа следует отнести Минусинскую, Тувинскую и Кузнецкую впадины.
Стадия формирования активной континентальной окраины и вулканических островных дуг (D-C). На начальном этапе, вероятно, был сформирован крупный вулканический пояс Андийского типа непосредственно на каледонской окраине континента. Затем структура эволюционировала до островодужной с заложением обширного тылового бассейна.
Позднепалеозойская коллизионная стадия (С-P). В это время были сформированы основные черты современной структуры области. Соответствующие комплексы развиты, преимущественно, на ее западной периферии. После закрытия океана шло накопление в различной степени угленосных моласс.
Мезозойско-кайнозойская стадия (MZ-KZ) характеризуется континентальным режимом. В это время кора области испытала сложные деформации, обусловленные сдвиговой тектоникой.
3.6 Таймыро-Североземельская складчато-покровная область
Геологические комплексы п-ова Таймыр и архипелага Северная Земля формируют складчато-покровную структуру арктической части Сибири. Южная граница области с платформой скрыта под мезозойско-кайнозойскими отложениями Енисей-Хатангского прогиба, который рассматривается как ответвление (залив) Западно-Сибирского осадочного бассейна. Формирование прогиба, как и всего бассейна, обусловлено внутриконтинентальным рифтогенезом доюрского возраста. Енисей-Хатангский грабен занимает немного приближенное к южному борту депрессии положение и вдоль него устанавливается четкая тектоническая ступень, которая может быть проинтерпретирована как южная граница области. Территории распространения складчато-покровных структур на севере лимитирована шельфом Карского моря и моря Лаптевых.
Рассматриваемая область подразделяется на три тектонические зоны восток-северо-восточного простирания: Южно-, Центрально- и Северо-Таймырскую. Границами зон являются крупные надвиги: Пясино-Фаддеевский и Главный Таймырский.
Южно-Таймырская зона представляет собой глубокий прогиб, выполненный мощной толщей осадков конца докембрия - палеозоя и вулканогенно-осадочными образованиями верхов перми и триаса, причем относительно древние нижне- и среднепалеозойские отложения обнажаются в северной части зоны и к югу постепенно сменяются более молодыми верхнепалеозойско-нижнетриасовыми. Все отложения, в той или иной степени, дислоцированы. Пликативные и дизъюнктивные нарушения конформны основным структурам области, а их амплитуда постепенно снижается по направлению к платформе, что говорит о формировании складчатой системы в условиях сильного тектонического давления со стороны Центрально- и Северо-Таймырской зон. По характеру слагающих разрез комплексов Южно-Таймырская зона может быть подразделена на две подзоны: карбонатную Северо-Быррангскую и осадочно-вулканогенную Южно-Быррангскую. Первая из них ограничена Пясино-Фаддеевским - на севере и Пограничным - на юге надвигами. Разрез представлен существенно карбонатными, в том числе рифогенными породами мощностью до 6 км. Вторая подзона отличается доминирующим распространением терригенных образований, формировавшихся в более мелководной прибрежно-морской обстановке. Мощность этих отложений составляет около 7 км. Верхняя часть разреза насыщена нижнетриасовыми вулканогенными образованиями трапповой формации, включая потоки базальтов, силлы и дайками долеритов, разнообразных по составу, часто с субщелочным и щелочным уклоном. В этой же зоне присутствуют мелкие штоки, небольшие массивы, а также дайки габброидов, гранодиоритов, гранитоидов и сиенитов субщелочного и щелочного ряда, имеющих позднетриасовый возраст.
В целом, карбонатно-терригенный тип разреза Южно-Таймырской зоны близкий по своему строению чехлу Сибирской платформы отчетливо свидетельствует об обстановке пассивной континентальной окраины в течение позднего докембрия и палеозоя. Присутствие в верхах разреза характерных вулканогенно-осадочных и интрузивных образований, а также их структурное положение свидетельствуют о том, что формирование данного комплекса происходило во внутриплитных условиях под влияние Северо-Азиатского суперплюма и могло контролироваться структурами Енисей-Хатангского грабен-рифта.
Центрально-Таймырская зона имеет более сложное строение, обусловленное ее аккреционной природой. В строении зоны участвуют разновозрастные, преимущественно неопротерозойские, вулканогенные и интрузивные образования, претерпевшие метаморфические и гидротермально-метасоматические изменения разных фаций и типов. Блоки и пластины сложенные этими породами различны как по составу, так и геодинамическим условиям образования - от континентальных до океанических.
К наиболее древним комплексам относятся кристаллические образования Мамонто-Шренковского и Фаддеевского террейнов, представленные высокометаморфизованными терригенными и карбонатными породам, а также метабазитами и базитами палеопротерозойского и мезопротерозйского возраста. Терригенные породы преобразованы в плагиогнейсы и кристаллические сланцы, а базиты изменены до амфиболитов. Среди них отмечаются дайки метаморфизованных габброидов, широко представлены тела гранитов, гранитогнейсов и мигматитов. В меньшей степени присутствуют кварциты и мраморы. Для периферийных частей блоков характерны метаморфические породы повышенных давлений вплоть до эклогитовой фации. Состав метаморфитов и PT-условия метаморфизма позволяют предполагать, что преобразование пород Мамонто-Шренковского и Фаддевского террейнов связаны с тектоническими движениями в зонах субдукции. В центральной части зоны размещаются относительно мелкие кристаллические блоки, перекрытые чехлом карбонатных пород, в основном неопротерозойских доломитов.
Террейны высокометаморфизованных зрелых сиалических пород окружены неопротерозойскими вулканогенными и вулканогенно-осадочными породными ассоциациями, которые можно сопоставить с островодужными и задуговыми образованиями, либо офиолитовыми комплексами. Последние формируют два пояса Челюскинский и Становской. Океанические и островодужные комплексы, как правило, пространственно сближены и претерпели метаморфизм в основном зеленосланцевой и амфиболитовой фаций. В составе вулканитов, с одной стороны, преобладают толеитовые метабазальты океанической серии, тесно ассоциирующие с серпентинизированными гипербазитами, метагабброидами и габбро-диабазами дайко-силлового комплекса, а, с другой стороны, метариолит-андезит-базальтовая формация известково-щелочной серии островной дуги. Нередко вулканогенные островодужные формации переходят в вулканогенно-осадочные, характерные для задуговых бассейнов, с большим количеством туфогенного материала. К этой же ассоциации относятся линзы, пачки и тектонические клинья карбонатных пород и турбидитов.
Таким образом, Центрально-Таймырская тектоническая единица образована в результате аккреции многочисленных террейнов кратонного типа к неопротерозойской островной дуге. Столкновение сформированного аккреционного блока с Сибирским континентом предполагается в вендское время. Это событие достоверно фиксируется по возрасту метаморфизма (600 - 570 млн. лет) внедрению поздненеопротерозойских гранитоидов коллизионного ряда и распространению вендской существенно грубообломочной молассы, в составе которой присутствуют продукты размыва сиалического фундамента и упомянутые граниты. Вышеперечисленные комплексы перекрыты чехлом осадков, маркирующим спокойный платформенный режим развития окраины континента. В его состав входят аргиллиты, алевролиты и черные глинистые граптолитовые сланцы с прослоями известняков и доломитов, формирующие основную часть разреза от низов кембрия до девона, включительно. Присутствие в разрезе граптолитовых сланцев говорит о более глубоководных условиях формирования, нежели шельфовые комплексы, характерные для Южного Таймыра. Эти глубоководные образования территориально приурочены к границе Центральной и Южно-Таймырской зон. Ось глубоководного, линейно вытянутого прогиба, в пределах которого формировались сланцевые толщи, располагалась южнее зоны причленения Центрально-Таймырского аккреционного блока к континенту, во фронтальной части крупного Пясино-Фаддеевского надвига. Структура и положение бассейна, во фронте неопротерозойского орогена, роднит его с типичными структурами передовых прогибов.
Северо-Таймырская зона, включающая северную часть п-ова Таймыр и острова архипелага Северная Земля, представляет собой склон и подножье Карской континентальной плиты, перекрытой палеозойским осадочным чехлом. Анализ потенциальных геофизических полей дает основание прослеживать структуры основания Северо-Таймырской зоны на значительную часть Карского шельфа и в этой связи рассматривать эту область как единую плиту с докембрийским фундаментом. Основные тектонические элементы Карской плиты ориентированы в соответствии с простиранием коллизионных поясов и крупнейших сдвигово-надвиговых зон ее южного дугообразного ограничения. На западе структуры плиты резко обрываются меридионально наложенным прогибом Святой Анны. В рельефе дна он выражен одноименным неотектоническим желобом. На юго-восток от желоба трассируются правосторонние сдвиги, оконтуривающие рассматриваемую плиту с юга. Северная и северо-восточная часть плиты срезана котловиной Нансена - частью Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана.
В строении Северо-Таймырской зоны или Карского микроконтинента участвуют три основных комплекса пород: выступы древнего раннепротерозойского фундамента, представленные плагиогнейсами, амфиболитами и гранитогнейсами; поздненеопротерозойско-кембрийские осадки континентального склона и подножия существенно флишевого состава, представленные зонально-метаморфизованными от зеленосланцевой до амфиболитовой фации, ритмично чередующимися песчаниками, алевролитами и пелитами, мигматизированными и гранитизированными в позднем карбоне - ранней перми; сравнительно слабодеформированные толщи осадочного чехла, в строении которого преобладают ордовик-силурийские известняки, мергели, песчаники с прослоями гипсов, формирование которых проходило мелководных прибрежно-морских и лагунных условиях, а также девонские терригенные, часто красноцветные континентальные толщи.
Время столкновения Карского микроконтинента c Сибирской окраиной отражено в целом ряде геологических событий. Наиболее яркими являются формирование коллизионных гранитоидов, приуроченных к Главному Таймырскому надвигу, а также синхронный зональный метаморфизм. Время этого события отвечает карбону-перми. В рельефе Главный Таймырский надвиг, к которому приурочена южная граница Карского террейна, выражена уступом высотой до нескольких десятков метров. Угол падения плоскости сместителя на разных участках надвига составляет от 20° до 60°, при этом не отрицается возможность существенной сдвиговой составляющей в кинематике разлома, а горизонтальные перемещения по нему оцениваются в сотни (!) километров. К числу наиболее удаленных от фронта надвига автохтонных комплексов Центрального Таймыра, нужно отнести неопротерозойские образования в бассейне р. Ленивая вскрытые в эрозионных тектонических окнах на побережье Карского моря. Интенсивное горизонтальное сжатие обусловило расчешуивание допозднепалеозойских комплексов, обновление древних и формирование новых надвиговых структур. Общее надвигание и рост орогена привели к образованию во фронте сооружения - в Южно-Таймырской зоне передового позднепалеозойского прогиба. Нисходящие движения в прогибе прослеживаются вплоть до нижнего триаса. Средний и верхний карбон и низы перми образуют здесь морскую алевролито-аргиллитовую, с подчиненным развитием песчаников, флишоидную формацию. Нижняя и почти вся верхняя пермь представлена согласно залегающей параллической угленосной формацией, которая в свою очередь перекрывается траппами верхов перми и нижнего триаса. Внутриконтинентальный рифтогенез во фронте складчатого сооружения, сопряженный с надвиганием Карского континентального блока привел к заложению грабен-синклинальных структур Енисей-Хатангского прогиба и оказался синхронен интенсивному трапповому вулканизму Сибирской платобазальтовой провинции. Начиная с юры, Таймырская область вступила в платформенный режим. Однако тектоническая активность, связанная со складчато-надвиговыми дисклокациями в регионе, фиксируются вплоть до позднего мезозоя. Об этом свидетельствуют многочисленные перерывы и деформация юрских и меловых отложений.