Исаковский террейн, расположенный на западе Енисейского кряжа, тектонически перекрывает структуры Центрально-Ангарского террейна и представлен различными вулканогенно-осадочными и вулканогенными комплексами островодужного генезиса, включающими пластины офиолитов. Центральная часть террейна сложена офиолитовым меланжем, в составе которого присутствуют пластины толеитовых метабазальтов, метагаббро, метаперидотиты, а также комплекс параллельных даек. Островодужный комплекс наиболее широко распространен в западной части террейна и включает известково-щелочную риолит-андезит-базальтовую серию в ассоциации со слабометаморфизованными туфами, туфопесчаниками, пелитами и редко известняками. Активный вулканизм в пределах дуги довендский (700 млн. лет), а ее аккреция произошла в раннем венде (620 - 600 млн. лет назад). Эти данные хорошо согласуются с вендском возрастом перекрывающей молассы, которая вместе с вышележащими осадочными сериями шельфового типа выполняет ряд прогибов как на западе Северо-Енисейского сегмента: Вороговский, Большепитский, так и на востоке: Ангаро-Питский, Тейская впадина. Соответственно, к этому времени была сформирована основная структура региона, а комплексы наложенных впадин можно рассматривать как образования платформенного этапа.
Близость структуры, состава слагающих комплексов, основных этапов развития, позволяет предполагать, что Исаковский и Предивинский террейны представляют собой фрагменты единого поздненеопротерозойского аккреционного пояса (Приенисейский пояс). Его продолжением в Восточно-Саянском регионе могут быть аккреционные комплексы восточной окраины Канского террейна и выходы метавулканогенных пород приуроченных к полосе Главного Саянского разлома. Ранневендский этап, связанный с ростом Сибирского континентального массива на юго-западе вполне сопоставим с орогеническими событиями в пределах Байкальской системы. Аккреционное событие, фиксируемое в Байкало-Муйской зоне, равно как активизация процессов субдукционного магматизма по имеющимся геохронологическим данным практически не отличается. Очевидное сходство устанавливается и с однотипными тектоническими событиями неопротерозоя Таймырского региона.
3.5 Алтае-Саянская складчатая область
Алтае-Саянская складчатая область (АССО) в современных координатах занимает юго-западное обрамление Сибирской платформы и представляет собой одну из крупнейших горно-складчатых систем Центральной Азии. Она охватывает территорию Салаира, Кузбасса, Кузнецкого Алатау, Рудного и Горного Алтая, Горную Шорию, Западный Саян, Восточный Саян, Туву и Хакасию. Разделение области на эти регионы возникло на заре ее геологического изучения и в большей мере является орографическим, а не тектоническим. Сами регионы представляют собой сложные гетерогенные структуры. В геотектоническом отношении область является западной частью Алтае-Монголо-Охотского сегмента Центрально-Азиатского орогенического пояса. Область располагается в районе смены субмеридионального - Уральского простирания на субширотное - Монголо-Охотское. В качестве естественной границы рассматриваемой территории, связанной с каледонским этапом роста континентальной, на востоке можно назвать Главный Саянский разлом, по которому названные структуры состыкованы с Саяно-Енисейской складчато-покровной системой окраины Сибирского кратона. Западным ограничением может служить Иртыш-Зайсанская зона смятия - классическая шовная зона, по которой складчатые сооружения АССО переходят в палеозойскую аккреционно-коллизионную систему Казахского нагорья. На юго-востоке складчатые структуры области продолжаются в Монголию и Северный Китай, а на северо-западе скрываются под мезозойско-кайнозойскими отложениями Западно-Сибирской плиты.
Палеозойская структура Алтае-Саянской области включает множество террейнов (микроконтинентов, фрагментов островных дуг, океанических островов) образованных на различных этапах развития Палеоазиатского океана. В силу аккреционно-коллизионного происхождения она имеет мозаичное тектоническое строение с большим количеством разно ориентированных разрывных нарушений. Отличительной чертой является разнонаправленность и торцевое сочленение региональных структурных элементов, что объясняется разнонаправленностью и неодноактностью процессов аккреции и коллизии, а также ярко проявленной сдвиговой тектоникой.
Наиболее древние образования области слагают структуры Дербинского и Тувино-Монгольского (Сангиленского) массивов. Их кристаллическое основание представлено полиметаморфическим комплексом, сформированным в результате амальгамации архейско-палеопротерозойских кратонных и мезопротерозойско-неопротерозойских океанических и субдукционно-аккреционных комплексов. Чехол выполнен неопротерозойско-кембрийскими терригенно-карбонатными и кремнисто-карбонатными отложениями. Его накопление происходило в режиме пассивной континентальной окраины.
Другим примером области развития отложений пассивной окраины являются венд-кембрийские формации Манского прогиба в Восточном Саяне. Основание разреза сложено толщей красноцветных конгломератов, гравелитов и песчаников с прослоями доломитов. Выше они сменяются флишем, который варьирует по латерали и замещается на мелководные прибрежно-морские и рифовые фации. Флиш-турбидитовые комплексы раннего палеозоя известны на западе Горного Алтая, где они перекрывают докембрийское основание Алтае-Монгольского миогеоклинального террейна. Прибрежно-морские карбонатно-терригенные отложения ордовика-силура распространены в центральной части Западного Саяна. Здесь они находятся в сложных соотношениях с островодужными и коллизионными образованиями, где латеральные и временные границы не всегда четко устанавливаются.
Основная роль в геологическом строении региона принадлежит раннепалеозойским комплексам субдукционного генезиса. Палеоостроводужные ассоциации занимают более трети всей территории, формируя каркас ее структуры. Фрагменты венд-кембрийских островных дуг слагают полосу, протягивающуюся от Таннуольско-Хамсаринской зоны Тувы через Восточный и Западный Саяны в Кузнецкий Алатау, Горный Алтай и Салаир. Степень сохранности большинства дуг уникальна и позволяет реставрировать фронтальные и тыловые части дуг, а, следовательно, положение зон палеосубдукции.
Венд-кембрийский вулканизм в регионе эволюционирует от низкокалиевого толеитового до известково-щелочного калий-натрового. Выделяется два основных разновозрастных, но сближенных во времени этапа генерации островодужных комплексов: раннеостроводужный (поздний венд - ранний кембрий) и позднеостроводужный (средний - поздний кембрий). Комплексы первого наиболее ярко представлены в Северосаянской зоне Западного Саяна, Курайской зоне Горного Алтая и Таннуольско-Хамсаринской зоне Тувы. Вещественный состав комплексов, слагающих эти районы, представлен продуктами толеитового вулканизма - базальтами и андезибазальтами. С ними в ассоциации участвуют пестроцветные вулканогенно-терригенные формации с подчиненной ролью кремнисто-глинистых и карбонатных отложений. Отличительной особенностью является присутствие бонинитовых серий, являющихся индикаторами примитивных островных дуг. Фронтальная часть этих структур представлена аккреционными призмами с пластинами меланжа и олистостромами, включающими крупные тектонические пакеты офиолитов. Наиболее полный разрез сохранился в Куртушибинском поясе. Он сложен пакетом тектонических чешуй, в строении которых наибольшим распространением пользуются гипербазитовые ассоциации, габброиды, слагающие комплекс параллельных даек и дайко-силловый комплекс, а также эффузивы с характерной подушечной отдельностью. Аналогичные реликты позднедокембрийской океанической коры сохранились в Борусском поясе Западного Саяна, в Курайской и Улус-Чергинской зонах Горного Алтая, фрагментарно распространены в пределах Таннуольско-Хамсаринской зоны Тувы, западных склонах Кузнецкого Алатау и на Салаире. Такая фрагментарность обусловлена разными причинами, преимущественно сдвиговой тектоникой. В основании островодужных комплексов часто отмечают присутствие фрагментов океанических поднятий (симаунтов). Наиболее хорошо такие ассоциации изучены в пределах Горного Алтая.
Средне-позднекебрийские островодужные комплексы, ярко представленные в Салаире, Горном Алтае, Кузнецком Алатау. Они отличаются более зрелым вулканизмом, преобладанием дифференцированных базальт-андезит-риолитовых серий и существенной ролью пород кислого состава, часто с большим количеством пирокластики, а также широким развитием мощных терригенные толщ с турбидитами и олистостромами во фронтальных (преддуговых) частях структур. Не везде вулканические ассоциации позднего этапа пространственно отделены от венд-кембрийского, часто они наследуют друг друга, перемежаясь с турбидит-олистостромовыми комплексами. Кроме того, с островодужной стадией связано формирование субдукционных габбро-гранитных интрузий. На площади они распространены крайне неравномерно, что подчеркивает нарушенность древнего структурного рисунка островодужной системы. Довольно широко проявлен магматизм, связанный с формированием задуговых бассейнов. К ним могут быть отнесены каа-хемские офиолиты в Восточной Туве, среднетерсинский комплекс в Кузнецком Алатау.
Аккреционно-коллизионные события, связанные с ростом континентальной коры юго-западного обрамления Сибирского кратона, отмечаются на трех возрастных уровнях: вендском (около 600 млн. лет), позднекембрийско-ордовикском (около 500 млн. лет) и каменноугольно-пермском (около 300 млн. лет). При этом образованные аккреционные системы омолаживаются в юго-западном направлении (от окраины кратона к его периферии). С вендским событием связано формирование Приенисейского пояса, главные структуры которого рассматривались в составе Саяно-Енисейской складчато-покровной области.
Раннекаледонская фаза уже напрямую связана с историей Алтае-Саянской области и ее структуры формируют наибольшую - центральную часть ее территории. Это событие отвечает этапу аккреции описанных выше венд-кембрийских островных дуг и отражено в формировании большого количества гранитоидов позднего кембрия - ордовика, которые распространены повсеместно на территории от Восточного Саяна до Горного Алтая. В качестве примеров можно привести: большепорожский диорит-гранодиоритовый комплекс Западного Саяна, таннуольский и сархойский диоритовый комплексы Тувы, тигертышский, тельбесский гранитоидные комплексы Кузнецкого Алатау, массивы гранит-гранодиоритовой формации Горного Алтая. Терригенные образования позднего кембрия - ордовика соответствующего типа также широко распространены. Наиболее ярко этот комплекс развит в Западном Саяне и Туве, а также на западном склоне Кузнецкого Алатау и на юге Горного Алтая, где представлен пестроцветной сложно построенной терригенной формацией. В составе, наряду с конгломератами преобладают песчаники, алевролиты, глинистые сланцы, редко присутствуют прослои вулканогенных пород основного и кислого составов.
Герцинская фаза отмечает завершение эволюции океанских бассейнов на западе области и соответствует времени коллизионного события между Сибирским, Восточно-Европейским и Казахстанским палеоконтинентами, в результате чего оформилась основная часть композитной структуры Северной Азии. Герцинские структуры также включают фрагменты островных дуг и связанных с ними бассейнов, сформированных на каледонском основании в середине девона. Они принадлежат к Обь-Зайсанской складчатой системе. На западе области - в Рудном Алтае и смежных районах Иртыш-Зайсанской зоны смятия реставрируется полный латеральный ряд позднепалеозойских островодужных структур, отвечающих энсиалической дуге и окраинному морю. В направлении к континенту, морские глинисто-песчаные, а затем олистостромовые комплексы верхнего девона - раннего карбона сформированные в глубоководном желобе и на его склонах сменяются типичной островодужной ассоциацией с преобладанием андезитов и дацитов. Далее вулканогенная толща замещается флишоидной терригенной и тефрогенной серией, которая формировалась с внутренней стороны дуги. Еще восточнее флиш сменяется глинисто-кремнистыми отложениями окраинного моря. С задуговыми зонами растяжения связаны верхнедевонские дайки и силлы базитового состава на юго-востоке Рудного Алтая. Однотипные отложения задугового бассейна позднего девона - раннего карбона распространены в Колывань-Томской зоне. Здесь девон представлен прибрежно-морскими пестроцветными песчано-глинистыми и карбонатно-терригенными отложениями. Нижний карбон сложен сероцветными флишоидными толщами глинисто-песчано-алевролитового состава с редкими прослоями и линзами известняков и вулканитов.
Коллизионный комплекс позднепалеозойского возраста в Обь-Зайсанской складчатой системе представлен серией приразломных прогибов, выполненных пестроцветной терригенной грубообломочной толщей среднего - позднего карбона, местами переслаивающейся с вулканитами андезит-дацитового состава. Интрузивные породы представлены крупными граднодиорит-гранитными змеиногорского, калбинского, обского комплексов. В Иртыш-Зайсанской зоне этому событию отвечает также этап регионального метаморфизма.
Большим распространением в Алтае-Саянской области пользуются герцинские комплексы активной континентальной окраины андийского типа, представленные в пределах Рудного Алтая, на юго-западе Кузнецкого Алатау и востоке Горного Алтая. Формированию их предшествовал нижнедевонский период развития вулканических впадин рифтового типа: Минусинской, Тувинской, Кузнецкой, а также Агульской в пределах Восточно-Саянской окраины кратона. Основание разрезов представлено вулканическими толщами, представленными наземными, преимущественно бимодальными сериями. Для всех районов свойственна повышенная щелочность. Ассоциирующие интрузивные породы принадлежат щелочно-габброидным и щелочно-гранитоидным комплексам. Далее разрез имеет преимущественно терригенный облик, с преобладанием красноцветных в различной степени угленосных моласс. Отличительной особенностью Кузнецкого прогиба является присутствие в разрезе пермо-триасовых траппов, соответствующих начальной стадии эволюции Сибирской платобазальтовой провинции.
Таким образом, тектоническое строение Алтае-Саянской области представляется в виде палеозойской аккреционно-коллизионной мозаики разновеликих фрагментов, преимущественно островодужных террейнов. В тектонической истории области следует выделить несколько этапов:
Ранняя стадия (NP), связанная с заложением и позднедокембрийской эволюцией Палеоазиатского океана. Комплексы этого этапа сохранились на восточной периферии области (Приенисейский пояс), окраине кратона (периферические прогибы, авлакогены) и в составе аккреционных призм венд-кембрийских островных дуг (офиолиты, симаунты).
Стадия активной океанической окраины западнотихоокеанского типа (V-). Эта стадия характеризуется заложением протяженных зон субдукции и связанных с ними систем островных дуг. Характерными представителями этого этапа являются вулканогенно-осадочные комплексы Западного Саяна, Кунецкого Алатау, Горного Алтая, Салаирского кряжа.