Курс лекций: Региональная геология России

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Позднепалеозойский этап, отвечающий герцинской тектонической эпохе, охватывает девонский, каменноугольный и пермский периоды палеозойской эры. Этот этап насыщен геологическими событиями, наиболее яркими являются закрытие большинства неопротерозойско-палеозойских океанов и, как следствие, формирование суперконтинента, называемого Пангея.

К началу девона океанические пространства между Восточной Европой и Сибирью, с одной стороны, и Гондваной с другой, достигли максимальных размеров. За счет неопротерозойской и каледонской аккреции островных дуг и малых континентальных блоков значительно вырос Сибирский континент; были сформированы континентальные массы Казахстано-Киргизского супертеррейна, а также континент Евроамерика, объединяющий Балтику и Лаврентию. Максимума достигла регрессия морских бассейнов начавшаяся еще в ордовике-силуре. На территории Сибирской и Восточно-Европейской платформ почти повсеместно установился континентальный режим, который уже в среднем девоне сменяется мощной трансгрессией. Погружение платформ в определенной степени обусловлено внутриконтинентальным рифтогенезом. На юге Восточно-Европейской платформы сформирован Днепрово-Донецкий грабен и начал расти Палеотетис. На востоке Сибирской платформы образовалась система Вилюйских грабенов, положившая начало Вилюйской синеклизе и обновившая структуру Верхоянской окраины Сибирского континента. Девонский рифтогенез и связанный с ним внутриплитный магматизм затронул каледонские структуры юго-западной окраины Сибирского континента. Обширные поля щелочных вулканогенных пород выполняют структуры ряда впадин в Алтае-Саянской области: Минусинская, Тувинская, Рыбинская и др.

Процессы, связанные с внутриконтинентальным рифтогенезом и ростом позднепалеозойского Тетиса, компенсировались субдукцией и закрытием более древних океанических бассейнов в Палеоазиатской части, среди них в позднем палеозое обычно различают котловины Обь-Зайсанского, Уральского, Туркестанского, Джунгаро-Балхашского бассейнов. С девона практически все континентальные окраины этих котловин функционируют в режиме активных, что способствует быстрому сближению континентальных масс Сибири, Казахстана и Восточной Европы. Крупная позднепалеозойская субдукционная зона отвечает юго-западной окраине Сибирского континента. Причем в девоне субдукционная обстановка здесь, вероятно, близка андийскому типу, а в карбоне уже распознается система развитых островных дуг и окраинных морей. Продукты девонского магматизма наиболее широко представлены по окраине каледонских структур Алтае-Саянской области, вулканогенные и вулканогенно-осадочные комплексы карбона широко развиты на территории Рудного Алтая и в Обь-Зайсанской складчатой зоне. Островодужные комплексы уральской активной окраины сохранились преимущественно в структуре Тагило-Магнитогорской зоны Уральского орогена.

С конца карбона и в перми повсеместно фиксируется коллизионная стадия. На Урале она сопровождалась формированием краевого прогиба, который заполнятся грубообломочным материалом, поступающим с орогена. Герцинское коллизионное событие отмечается также на севере Сибири, в результате столкновения с крупным Карским континентальным массивом оформилась складчато-надвиговая структура Таймыро-Североземельской области. Предполагается, что коллизия Карского микроконтинента в большей степени связано не с субдукционными процессами, а с функционированием крупномасштабных трансформно-сдвиговых зон, заложившихся еще в раннем палеозое.

Таким образом, к концу палеозойского времени в результате герцинской орогении окончательно сформирована континентальная кора Центральной Азии - пояса, сшивающего структуры Сибирского и Восточно-Европейского кратонов. Полоса герцинских коллизионных комплексов простирается на юге Восточно-Европейской платформы, в основании Туранской и Скифской эпипалеозойских плит. Крупный герцинский орогенный пояс также был сформирован между Евроамерикой и Гондваной. Итогом позднепалеозойских коллизионных событий стало формирование суперконтинента Пангея. Исходя из палеомагнитных и палеогеографических построений, суперконтинент имел субмеридиональное простирание с центром в районе экватора. На востоке развито океаническое пространство Палеотетиса, отделяющее Северо- и Южно-Китайский континенты от остальных континентальных масс, на западе - огромные океанические пространства Палеопацифики (Тихого океана). Таким образом лишь восточная окраина Сибирской платформы не испытала существенных изменений в ходе герцинского этапа тектономагматической активности и продолжала развиваться в режиме пассивной континентальной окраины почти до конца мезозоя.

Мезозойский этап в глобальном плане знаменуется распадом Пангеи, раскрытием большинства современных океанических впадин и закрытием прежних океанов. К этому времени уже сформированы основные черты современной структуры Центральной Азии. Тем не менее, существенным деформациям и серьезной реорганизации подверглись внутренние континентальные области Северной Евразии. Ярким событием раннего мезозоя является грандиозное проявление траппового магматизма в Сибири. Его связывают с функционированием системы одновременных или близких по времени мантийных плюмов, объединяемых в пермотриасовый суперплюм. Сибирская платобазальтовая формация включает траппы Сибирской платформы (Тунгусская синеклиза), Таймыра, Кузнецкого прогиба и погребенные покровы Западно-Сибирской плиты. Время формирования трапповой формации по современным оценкам составляет не более 5 млн. лет. Однако длительность этого события и его интенсивность обусловлена региональными тектоническими факторами. Наиболее интенсивно магматизм протекал на территории Сибирской платформы. Продолжительным, но менее интенсивным он зафиксирован для Западной Сибири, где базальтоидный магматизм сопряжен с формированием крупных грабен-рифтовых структур: Колтогорско-Уренгойской, Худосеевской и других. Утонение континентальной коры в результате внутриконтинентального рифтогенеза стало причиной общего погружения территории Западной Сибири и формирования здесь крупного осадочного бассейна. Эта тенденция сохраняется в течение всего мезозоя. На юго-западе Сибирской платформы в пределах Алтае-Саянской области в мезозое, напротив, доминировала обстановка регионального сжатия, на фоне внутриплитных сдвиговых перемещений левосторонней кинематики. Противоречивая, на первый взгляд, тектоническая картина имеет вполне удовлетворительное объяснение. Хотя основные тектонические блоки Северной Евразии в раннем мезозое уже представляли собой единую континентальную плиту, ее структура не являлась абсолютно жесткой. Континент имел субмеридиональную ориентировку, и его Сибирская часть находилась в высоких широтах северного полушария. Движение плиты в этом интервале описывается постепенным разворотом по часовой стрелке с полюсом вращения вблизи центра Сибирского кратона. Такая кинематика хорошо согласуется с субдукционными процессами в пределах Палеотетиса и Палеопацифики с одной стороны и раскрытием Атлантики, с другой. Полученные палеомагнитные данные и довольно большой набор геологических фактов свидетельствуют, что на фоне общего поворота плиты по часовой стрелке, кора Центральной Азии деформировалась в результате сдвиговых перемещений составляющих ее композитную структуру жестких блоков: Сибирский, Европейский и Казахстанский тектонические элементы. Структуры, находящиеся вдали от центра вращения, при повороте как бы запаздывают, что приводит к реактивации палеозойских швов и внутриплитному смещению Европейской части плиты относительно Сибирской. Сдвиговые перемещения Сибирского блока Евразийской плиты с поворотом по часовой стрелке, в силу конфигурации основных тектонических границ, обусловили устойчивый режим сжатия в пределах юго-западного обрамление Сибирского кратона и, напротив, режим растяжения в пределах севера Западно-Сибирской тектонической провинции.

Своеобразный тектонический режим в рамках представленной модели характеризует южную окраину Сибирской части Евразийской плиты. В первую очередь из построенной модели с необходимостью вытекает существование режима растяжения в пределах Забайкальского региона. Здесь широко развиты линейные системы рифтовых впадин вытянутых в северо-восточном направлении, приуроченность которых к зонам разломов, должно быть связана со сдвиговым механизмом их формирования. В регионе выделяется более 200 рифтогенных впадин и других тектонических структур, выполненных продуктами бимодального внутриплитного магматизма и внутриконтинентальными преимущественно грубообломочными фациями осадков. Возникновение структур растяжения на территории Забайкалья отмечается с конца перми - раннем триасе, хотя максимальное развитие они получили в конце триаса, юре и раннем мелу. Пульсационный характер активизации процессов, связанных с рифтогенезом на юге Сибири, который по существу продолжается (в Байкальской кайнозойской рифтовой системе) поныне, а также приуроченность структур растяжения к сдвигам полностью соответствует представленной модели. Кроме того мезозойская история на юге Сибири - в Монголо-Охотской зоне связана с закрытием одноименного океана, отделявшего Сибирскую окраину Евразийского континента от герцинского пояса Центральной Монголии (в том числе Хингано-Буреинского массива) и континентальных блоков Китайско-Корейской платформенной области. Сам океанический бассейн имел клиновидную форму и, по существу, представлял залив Палеопацифики. Результатом описанной выше кинематики перемещения плит является постепенное продвижение коллизионных процессов в пределах окраины с запада на восток, наподобие закрытия ножниц. Окончательное закрытие бассейна и формирование узкой полосы складчатых структур произошло в конце юры - раннем мелу и далее система испытывала только левосторонние сдвиговые деформации.

Основные процессы, связанные с мезозойским этапом роста континентальной коры перемещены на восток Евразийского составного континента, в Верхояно-Чукотскую зону Палеопацифики. Основной этап деформаций, связанный со становление орогенического пояса нужно отнести к концу юры - началу мела. Кора большей части пояса формально имеет докембрийский возраст. Так, огромная территория Верхоянья сложена мощным комплексом осадков формировавшихся на континентальной окраине Сибири в течение длительного промежутка времени - от мезопротерозоя до юры, включительно. Территория Чукотской области также представлена палеозойско-мезозойскими деформированными отложениями, перекрывающими докембрийское кристаллическое основание. Чукотский блок рассматривается как часть гипотетической Арктиды, который при раскрытии Амеразийского океанического бассейна в мезозое был отколот от канадской окраины Северной Америки. Центральную часть Верхояно-Чукотского орогенического пояса занимает мезозойский Колымо-Омолонский составной террейн, в строении которого также большую роль играют террейнов с древней континентальной корой: Омолонский, Приколымский, Омулевский и другие. В целом эту территорию можно рассматривать как киммерийский аккреционный шов, объединяющий континентальные массивы Сибири и Чукотки. Окончание становление структуры региона в конце раннего мела знаменуется формированием на его окраине протяженного Охотско-Чукотского вулканоплутонического пояса, маркирующего развивающуюся активную континентальную окраину Евразии.

В активном тектоническом режиме в мезозое продолжал развиваться Тетический океан. Аккреционные процессы на Евразийской окраине Средиземноморского региона вызвали деформацию континентальной окраины и ее довольно существенный прирост. В тылу активной окраины с юры унаследовано развивались Скифская и Туранская эпипалеозойские плит, были созданы и развивались спрединговые впадины Черного и Каспийского морей.

Кайнозойский этап. В течение кайнозоя продолжалось дальнейшее раздвигание материковых структур и формирование современных океанических бассейнов. Однако аккреционно-коллизионные события, связанные с ростом континентальной коры для территории Евразийского континента также ярко проявлены. К концу олигоцена, в результате сближения Африкано-Аравийской и Индийской плит с Евразией, возник Альпийско-Гималайский орогенический пояс, Средиземноморская часть которого была рассмотрена выше. Произошло осушение окраинно-континентальных осадочных бассейнов, деформация спрединговых морей, сформированных в тылу Средиземноморской активной окраины. Сегодня сохранились лишь реликты этих структур - впадины Черного и Каспийского морей.

Активные тектонические процессы, связанные с субдукцией океанической литосферы и формированием аккреционных структур, продолжились в Тихоокеанском секторе. Начиная с конца раннего мела (Охотско-Чукотский вулканоплутонический пояс) и до сегодняшних дней (Курило-Камчатская островодужная система) восток Евразии развивается в режиме активной континентальной окраины. В результате аккреционной тектоники на этой территории в течение кайнозоя сформирован крупный пояс, включающий структуры Корякско-Камчатской и Сихотэ-Алинь-Сахалинской областей. Субдукционные процессы на окраине континента и связанный с ними задуговый спрединг вызвали формирование таких крупных структур как Южно-Охотоморская и Япономорская впадины.

Внутри континента произошла относительная стабилизация деформаций, связанных с внтуриплитными перемещениями, оформилась структура Западно-Сибирской плиты. Тем не менее, кайнозойский внутриплитный магматизм, связанный с Байкальской рифтовой системой ярко проявлен в Забайкалье и Туве. Новейшие сейсмические события на территории Алтае-Саянской области, вблизи границы Сибирского кратона, которые часто интерпретируются как отголоски Гималайского орогенеза, могут ассоциировать со сдвигами, унаследованными от мезозойской тектоники.

Заключение

Северная Евразия, большая часть которой приходится на территорию России, прошла длительный и сложный путь геологического развития. В пределах нашей страны известны геологические комплексы от древнейших на Земле, с возрастом более 3 млрд. лет, до областей, где в настоящее время происходит новообразование океанической и континентальной коры. В истории формирования современной структуры этой территории отражены все основные тектонические эпохи. Континентальная часть Северной Евразии состоит из мозаики разновеликих древних блоков, спаянных разновозрастными складчатыми поясами, образованными на месте ранее существовавших океанических бассейнов. Восстановление последовательности формирования геологических комплексов, закономерностей распространения их в пространстве представляет сложную проблему. Приведенные в настоящем издании данные о геодинамической природе различных комплексов горных пород, предложенные объяснения закономерностей и последовательности их распространения во времени и в пространстве представляют один из возможных вариантов интерпретации существующих сегодня геологических данных.

Следует отличать фактическую сторону, заключающуюся в описании геологического строения конкретных регионов и разрезов, от их тектонической и геодинамической интерпретации. Последнее базируется на современных взглядах геологов, т.е. отражает современное состояние геологической науки. Несомненно, развитие геологического знания приведет к появлению новой информации и соответственно дополнению или даже пересмотру некоторых сложивших представлений об условиях или истории формирования структуры такого сложноустроенного тектонического объекта как территория нашей страны.

Список рекомендуемой литературы

1. Борукаев Ч.Б. Словарь-справочник по современной тектонической терминологии. - Новосибирск. Изд-во СО РАН НИЦ ОИГГМ, 1999, 69 с.

2. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР (в 2 книгах). - М.: Недра, 1990, кн.1, 328 с.; кн. 2, 340 с.

3. Короновский Н.В. Краткий курс региональной геологии СССР. Изд. 2-е. - М., 1984, -265 с.

4. Кузьмин М.И., Корольков А.Т., Дриль С.И., Коваленко С.Н. Историческая геология с основами тектоники плит и металлогении. - Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2000, 288 с.

5. Милановский Е.Е. Геология России и ближнего зарубежья (Северной Евразии) - М.: Изд-во МГУ, 1996, 448 с.

6. Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Внеальпийская Европа и Западная Азия. М.: Недра, 1977.