Поднятие Малого Кавказа отвечает распространению комплексов Малокавказской вулканической дуги. Она формировалась на цоколе Закавказского континентального массива в интервале от юры до позднего мела и контролировала субдукционную зону, которою заклинил Нахичеванский террейн. Вулканогенные комплексы Малого Кавказа имеют характерный состав. На юге преобладают толеитовые серии, ассоциирующие с относительно глубоководными глинистыми сланцами и известняками. На севере распространены преимущественно известково-щелочные лавы дифференцированной базальт-андезит-риолитовой серии в ассоциации с относительно мелководными обломочными толщами. После аккреции Нахичеванского блока и перескока зоны субдукции за его структуры, на юге Кавказа был сформирован новый вулканический пояс - Аджаро-Триалетский. Максимум островодужного вулканизма приходится на эоцен. В олигоцене по всему Малому Кавказу отмечаются следы деформации, сопровождаемые внедрением гранитоидов. Последний этап вулканической деятельности относится уже к новейшему времени (начиная с плиоцена), когда Армянское нагорье было залито базальтами и андезитами известково-щелочной серии.
Геологическое строение различных регионов Средиземноморского орогенического пояса, наглядно отображает сложность и длительность истории формирования структур, связанных с эволюцией Тетического океана. В его эволюции отмечают три обширных котловины Палеотетис, Неотетис и Паратетис. Закрытие наиболее древнего палеозойского океана - Палеотетиса отвечает позднему палеозою и раннему мезозою. Результатом герцинского этапа стало формирование южного складчатого обрамления Восточно-Европейской платформы. В это время был построен фундамент Скифской и Туранской плит. Мезозойское сокращение размеров Палеотетиса, компенсировалось ростом Неотетиса, образовавшегося за счет окраинно-континентального рифтогенеза на окраине Гондваны, который сопровождался отделением от нее серии относительно мелких миогеоклинальных террейнов. Следующий аккреционный этап на Евразийской окраине Палеотетиса отмечается на рубеже триаса - юры, когда эта котловина перестала существовать. В зону субдукции этого времени попали микроконтиненты, в том числе гондванского происхождения. Субдукция была блокирована и "перещелкнута" в новое положение. В тылу зоны киммерийской складчатости в условиях задугового спрединга начали формироваться обширные окраинные бассейны (Паратетис). Меловой период развития Евразийской окраины Неотетиса относительно спокойный, в это время удерживалась стабильная картина сближения с Африкано-Аравийским континентальным массивом. В конце мела вновь отмечается активизация тектонических процессов. Отмечаются аккреционные события, формирование новых вулканических поясов. В тылу активной окраины формируются рифтовые впадины Черного и Каспийского морей. Начало главного коллизионного события отмечается в конце палеогена. При континентальном столкновении вулканическая деятельность прекратилась, океан Неотетис был полностью закрыт, начались процессы, связанные с преобразованием тыловодужных бассейнов Паратетиса. К миоцену относится начало новейшего этапа развития, связанного с интенсивным воздыманием хребтов, ростом орогенического сооружения. В это время была сформирована основная структура Средиземноморского орогенического пояса. Последующие ее изменения и деформации обусловлены продолжающимся движением континентальных масс с юга.
Глава 7. Основные этапы роста континентальной коры и формирования структуры Северной Евразии
В заключение остановимся на некоторых общих чертах и закономерностях развития территории Северной Евразии. В истории геологического развития этого региона можно выделить несколько крупных тектонических этапов, отвечающих постепенному росту континентальной коры.
Архейско-раннепротерозойский этап связан с формированием первых крупных континентальных массивов. К числу древнейших образований, обнажающихся в пределах щитов Восточно-Европейской и Сибирской платформ можно отнести комплекс “серых гнейсов” - пород среднего и кислого, преимущественно диоритового, габбро-диоритового, гранодиоритового, тоналитового, плагиогранитного составов, которые метаморфизованных в условиях амфиболитовой фации. Исходными породами этого комплекса являлись интрузивные и эффузивные образования. Широкое развитие таких комплексов свидетельствует о большой активности магматических процессов на ранних этапах формирования континентальной коры. Вторым наиболее распространенным типом раннеархейских пород являются первично осадочно-вулканогенные комплексы, которые в условиях гранулитового метаморфизма превращены в гнейсы и кристаллические сланцы. Ведущими комплексами позднего архея являются зеленокаменные. Нижние части разрезов зеленокаменных поясов сложены толеитовыми базальтами и ультрабазитами, что в известной степени сближает их с офиолитами. Средние и верхние части разрезов зеленокаменных поясов часто представлены вулканитами известково-щелочной серии с образованием сложных складчато-надвиговых структур, что может свидетельствовать о ведущей роли субдукционных и аккреционных процессов. Тем не менее, многие зеленокаменые комплексы начинали развиваться с рифтогенеза на коре континентального типа, о чем свидетельствуют базальные конгломераты, кварцевые и аркозовые песчаники, а также бимодальные вулканические породы. В архее предполагается несколько эпох, связанных с формированием массивов континентальной коры (эпох складчатости). Одну из первых - белозерскую выделяют уже в самом начале архея. Наиболее ярко проявлена беломорская (позднеархейская) эпоха. С ней связаны интенсивные деформации, региональный метаморфизм и гранитообразование. В результате в конце архея возникли жесткие участки земной коры, положившие начало формированию ядер будущих континентов. Их образование связано с аккреционными событиями, столкновением островных дуг с океанической корой в основании и раннеархейских гранитогнейсовых блоков, что привело к формированию зеленокаменных поясов, столь характерных для позднего архея. Сегодня архейские блоки составляют не менее половины всего объема кратонов. Учитывая мощность коры кратонов, а также то, что значительный объем фанерозойских складчатых поясов также включает раннедокембрийские кратонные террейны, можно заключить, что бульшая часть вещества континентальной коры образовалась в течение первых 2.0-1.5 млрд. лет геологической истории, а затем лишь перераспределено по поверхности Земли.
Принципиальной смены тектонического режима в палеопротерозое по сравнению с археем вероятно не произошло. Архейские кристаллические ядра подвергались дроблению с образованием нового поколения протоокеанов. Продукты базальтового магматизма приурочены к узким троговым зонам. Кроме того для этого интервала времени уже характерны достаточно обширные осадочные бассейны эпиконтинентального типа (например, удоканский на окраине Алдано-Станового блока Сибири). В морских бассейнах формировались преимущественно породы хемогенного происхождения - джеспелиты, характерны также кремнисто-карбонатные комплексы. Активные субдукционные процессы и закрытие ряда океанических структур привело к амальгамации архейских массивов и формированию новых относительно более крупных континентальных блоков (например, Кольско-Карельский блок Балтики). С ростом континентов сократились очаги вулканизма, которые к концу палеопротерозоя уже концентрировались в краевых частях континентальных массивов (Готский, Акитканский вулканоплутонические пояса). Палеопротерозойская - карельская эпоха тектогенеза оказалась растянута во времени более чем на 400 млн. лет и на рубеже ~ 1.6 млрд. лет назад завершилась массовой гранитизацией, высокотемпературным метаморфизмом и формированием крупных консолидированных континентальных блоков - кратонов.
Позднепротерозойский этап. В отличие от архея и палеопротерозоя развитие литосферы на позднепротерозойском этапе происходило дифференцировано. Наряду с подвижными областями в это время уже существовали крупные территории с протоплатформенным режимом. В теле будущих платформ закладываются и начинают развиваться крупные грабен-рифтовые структуры - авлакогены. Формирование большинства крупных авлакогенов предполагается как часть трехлучевой системы рифтов, образующихся над горячей точкой при расколе коры континента. Зарождение осей спрединга и начальных узких океанических бассейнов происходит по простиранию двух ветвей такой рифтовой системы, а третья ветвь, оставшись глубоко в теле континентального массива, постепенно заполняется грубообломочными толщами. Формирование авлакогенов проходило в несколько последовательных стадий как в мезопротерозое, так и начале неопротерозоя, в результате чего образована целая сеть позднепротерозойских грабен-рифтовых структур на территории Сибирского (Уджинский, Маймечинский, Турухано-Норильский и др. авлакогены), и Восточно-Европейского (Средне-Русский, Пачелмский, Кандалакшский, Мезенский и др. авлакогены) кратонов.
Важные тектонические события позднего протерозоя приурочены к рубежу мезопротерозоя и неопротерозоя (1.2-0.9 млрд. лет назад) - гренвильской коллизионной эпохе. Складчатые пояса гренвильского времени отмечаются на окраинах практически всех древних континентальных массивов. Это, а также ряд других геологических доказательств дают основание предполагать, что результатом гренвильского орогенеза стало формирование единого суперконтинента, названного Родинией. Примером складчатых поясов гренвильского времени могут служить территория Свеконорвежского блока в пределах Восточно-Европейской платформы, западная окраина Сибирской платформы (Ангарский пояс). Этап распада Родинии в неопротерозое по разным оценкам отвечает интервалу 860-570 млн. лет назад. Зарождение океанических бассейнов (Палеоуральского, Палеоазиатского) и окончательное оформление Восточно-Европейского и Сибирского континентов в основном отвечает рубежу 750 млн. лет. К этому времени и чуть позднее в венде формируются основные черты окраинно-континентальных седиментационных бассейнов, отмечающих неопротерозойские пассивные окраины с характерным на то время карбонатным осадконакоплением. Также оформляются эпиконтинентальные осадочные бассейны - будущие синеклизы, (например, Московская синеклиза), которые конформны осям авлакогенов. Поздний неопротерозой считается началом формирования типичного плитного комплекса как на Восточно-Европейской, так и Сибирской платформах.
Венд-раннепалеозойский этап на древних платформах соответствует первой крупной стадии формирования плитного комплекса. К этому времени оформились основные эпиконтинентальные осадочные бассейны. Начало накопления истинного чехла платформ сегодня относят к моменту завершения крупных оледенений позднего неопротерозоя (криогения). Тиллитовые комплексы, залегающие в основании венда (эдиакария), многие исследователи рассматривают в качестве маркирующих горизонтов платформенной стадии эволюции древней континентальной коры.
В обрамлении Сибирского и Восточно-Европейского кратонов венд-раннепалеозойский этап связан с перестройкой образованных в неопротерозое океанов и аккреционными событиями. Первая фаза отмечается уже в самом начале венда (эдиакария). В литературе этот этап известен под названием байкальской эпохи складчатости, а тектонотипом являлись структуры Байкальской складчатой области. Однако исследования последних лет показывают, что выделение такого тектонотипа неоднозначно. В тектонической истории этой области отмечаются следы ранних - добайкальских эпох тектогенеза и более поздние, палеозойские орогенические события. С определенностью можно говорить, что лишь Байкало-Муйская аккреционная зона сформирована во время близкое классической байкальской орогении, становление же континентальной коры внутренней Баргузино-Витимской зоны отвечает палеозою. Поэтому термин “байкальская складчатость” теряет свою информативность и сегодня практически не используется. Тем не менее, всплеск тектонической активности в конце докембрия, связанной с ростом континентальной коры, преимущественно, за счет аккреционных процессов, не отвергается. Геологические факты свидетельствует об аккреции островных дуг и разнородных террейнов к континентальной окраине Палеоуральского бассейна. В результате произошел существенный прирост коры по восточной периферии Восточно-Европейского континента, сформировано основание Тимано-Печорской плиты. Выходы на поверхность кристаллических комплексов позднего докембрия известны на Северном и Полярном Урале в пределах Центрально-Уральского и Харбейского поднятиев. Близкие по времени, вендские аккреционные события фиксируются на западной периферии Сибирского кратона с формированием Приенисейского пояса. Его главными представителями являются Исаковский и Предивинский террейны Енисейского кряжа. Крупный аккреционный пояс сформирован на севере Сибирского кратона. Структуры Центрально-Таймырской зоны целиком образованы за счет аккреционных процессов в конце неопротерозоя. Таким образом, поздненеопротерозойский аккреционный этап роста континентальной коры, в основном, не связан с закрытием океанических бассейнов. Произошла перестройка их структуры, иногда с образованием новых океанических котловин (например, Уральской), и океаническая стадия возобновилась. Аккреционные системы, нарастив окраины древних континентов, продолжили свое развитие в платформенном режиме и, в большинстве, представляли унаследовано развивающиеся пассивные окраины Сибирского или Восточно-Европейского континентов.
Интенсивное наращивание Сибирского континента аккреционным путем продолжилось в раннем палеозое. Уже в конце венда - раннем кембрии на юго-западной (в современных координатах) периферии Сибирского континента отмечается формирование протяженной зоны субдукции и отвечающей ей островодужной системы. Фрагменты этой системы слагают структуру центральной части Алтае-Саянской складчатой области, образуя такие сложно построенные террейны как Западносаянский, Кузнецкоалатаусский, Горноалтайский, Салаирский и Таннуольско-Хамсаринский. Аналогичные комплексы протягиваются на юго-восток в Забайкалье, формируя структуры Еравнинского террейна и тыловодужные Икатский и Баргузинский террейны. Аккреция островных дуг, приведшая к формированию структурного каркаса Алтае-Забайкальской аккреционной системы, отмечается уже в ордовике, что отвечает раннекаледонской тектонической эпохе.
Положение континентов, океанических бассейнов и островных дуг в раннем палеозое существенно отличается от современного. В это время реконструируется четыре крупных континентальных массива, разделенных океаническими бассейнами: Сибирский, Восточно-Европейский (Балтика), Северо-Американский (Лаврентия) и крупный континент Гондвана, включающий остальные кратоны. Обширные пространства Гондваны простирались от южного полюса до экватора, что подкрепляется распространением климатических индикаторов. Известняки и соли, формирование которых связано с теплыми водами, характерны для приэкваториальных областей континента (Австралия, Индия, Китай, Антарктида), ледниковые отложения распространены в южных приполярных областях (Африка и Южная Америка). Остальные континенты Лавразийской группы занимали приэкваториальные или умеренные широты. В раннепалеозойских разрезах чехла Сибирской платформы преобладают известняки, доломиты, мергели, а также соленосные отложения. При этом континент был развернут на 180° относительно современного положения. Для Восточно-Европейской платформы также характерно преобладание в раннепалеозойских разрезах морских карбонатных пород и мелководных песчано-глинистых отложений. Раннепалеозойский дрейф этих континентов, в целом, описывается постепенным смещением в северном направлении. При этом Балтика испытывала вращение против часовой стрелки, а Сибирь вращалась по часовой стрелке. Разделяющие их океанические пространства Палеоазиатского океана обнаруживают тенденцию к закрытию, что выражается в формировании трансформных сдвиговых зон и периодической аккрецией в пределах активных окраин. К концу раннего палеозоя также начинает сокращаться широтное расстояние между Балтикой и Лаврентией. Разделяющий их океанический бассейн Япетус (Палеоатлантика) перерождается в систему островных дуг и окраинных морей и постепенно закрыватся. Коллизионная стадия, связанная со столкновением континентальных масс Балтики и Лаврентии и формированием Скандинавского складчато-надвигового пояса фиксируется в конце раннего палеозоя, знаменуя окончание каледонского тектонического цикла. К каледонским структурам также необходимо отнести континентальные массы Казахстано-Киргизского составного террейна, созданного путем аккреции островных дуг и разновеликих фрагментов древней континентальной коры (кратонных террейнов).