Ареалы проявления коллизионного интрузивного магматизма

Автор в качестве элементов коллизионного позднепалеозойского (D₃-P) геодинамического ансамбля Алтае-Саянской области выделяет следующие геодинамические структуры:

- краевые предгорные и межгорные периколлизионные прогибы и впадины (Кузнецкий прогиб, Микусинские и Тувинская впадины);

- шарьяжно-надвиговые пояса (Салаирская и Томь-Колыванская складчатые зоны, надвинутые в раннем карбоне на Кузнецкий прогиб);

- вулкано-плутонический пояс (выражен полосой интрузий гранитов Горно-Алтайской, Томь-Колыванской и Салаирской зон).

В триасовый период в пределах Кузнецкого прогиба была сформирована вмещающая силлы базальтов терригенно-туфогенная (туфы базальтов) толща мощностью 0,5-0,7 км, образующая локальное поле в восточной его части. По своему составу базальты, слагающие названную толщу, подобны основным вулканитам триасового возраста Сибирского кратона и рифтогенного комплекса Западно-Сибирской эпигерцинской платформы, возникшим в областях проявления геодинамического режима внутриконтинентального рифтогенеза.

Слагающие их ранне-, среднеюрские отложения залегают с размывом и несогласием на различных горизонтах палеозоя. Представлены они континентальными молассами – терригенными (конгломераты, гравелиты, песчаники, алевриты и аргиллиты) толщами аллювиально-пролювиального, озерного и болотного происхождения мощностью до 0,8-1 км (Кузнецкая впадина) и даже 1,5-2 км (Кызыльская мульда). В составе этих толщ отмечаются пласты и тонкие прослои бурых углей.

Разрез Зайсанской впадины имеет следующий вид:

- палеогеновые отложения слагают толщу пестроцветных глин, алевролитов и песков мощностью до 0,5 км с остатками моллюсков, остракод, рыб, крокодилов и млекопитающих;

- миоцен представлен зелеными озерными глинами с линзами песков и мергелей мощностью до 1 км, также богатыми органическими остатками;

- плиоценовые отложения представлены аллювиальными галечниками, песками и красноцветными озерными известняками общей мощностью 0,2-0,5 км;

- квартер сложен озерными отложениями, в обрамлении впадины – отложениями склонового ряда.

В контурах и обрамлении впадин рифтогенного происхождения (Тункинская и др.) наряду с континентальными осадочными развиты также и эффузивные (щелочные базальты) отложения неогенового возраста, образующие пачки мощностью до первых сотен метров.

Естественно, что осадконакопление в новейшее время происходит и за пределами впадин: на склонах горных массивов и хребтов формируются коллювиальные грубообломочные и делювиальные отложения. В областях, пограничных между горными массивами и разделяющими их межгорными впадинами широко проявлен пролювий. С периодами глобальных эпох похолоданий связано формирование ледников, а после их таяния – гляциальных и флювиогляциальных отложений.

Ультрамафиты офиолитовой ассоциации позднего докембрия вмещают мелкие местрождения хрома (Агардагское в Восточной Туве), золота (апоультрамафитовые листвениты Восточного Саяна), средние-крупные промышленные скопления хризотил-асбеста (Актовракское и Саянское в Западном и Ильчирское – в Восточном Саянах), ювелирных нефрита (Восточный и Западный Саяны) и жадеита (Западный Саян), а также никеля и пелитоморфного магнезита (мезозойские коры выветривания на ультрамафитах Салаирского кряжа).

С гранитоидами активных континентальных окраин среднего-позднего кембрия связаны скарновые месторождения железа, локализованные среди карбонатных пород позднего докембрия, слагающих чехол Томского палеомикроконтинента (Таштагольское и другие месторождения Горной Шории и Кузнецкого Алатау).

Островодужные и окраинно-континентальные вулканиты среднего-позднего девона вмещают многочисленные гидротермальные месторождения полиметаллов (Лениногорское, Зяряновское, Змеиногорское и другие на Рудном Атлае).

С позднепалеозойскими коллизионными гранитами генетически связаны месторождения молибдена и вольфрама на Горном Алтае.

Бокситоносными являются палеогеновые коры выветривания Салаирской зоны. Сырье для производства алюминия представляют из себя также девонские по возрасту нефелиновые сиениты, образующие интрузии в Восточном Саяне.

Месторождения угля и ассоциирующие с ними бентонитовые глины связаны с двумя основными стратиграфическими уровнями:

- среднекаменноугольным-пермским (высококачественные, в том числе коксующиеся угли Кузнецкого бассейна);

- ранне-среднеюрским (каменные и бурые угли Кузнецкого бассейна и Тувы).

Угольные месторождения Минусинского бассейна объединяются в две серии: хакасскую (карбон) и аршановскую (нижняя пермь) суммарной мощностью до 1800 м. В них содержится от 6 до 40 рабочих пластов угля преобладающей мощностью до 2-3 м. Толщи слагают пологие изометричные или вытянутые брахисинклинали с углами падения пород на крыльях от 2-13^° до 25-80^°.

Угольные месторождения Кузнецкого угольного бассейна (330х110 км) приурочены к мощному (до 9 км) комплексу верхнепалеозойских (визе – верхняя пермь) и юрских образований. Палеозойские отложения образуют крупный синклинорий неправильной (близкой к четырехугольной) формы, вытянутый с ЮЗ на СЗ. Юрские отложения сохранились в мульдах – пологих брахисинклиналях (максимальная мощность отложений 900-1900 м).

Угленосный палеозой в районах, примыкающих к Кузнецкому Алатау и Горной Шории, залегает моноклинально или образуют пологие складки, на СЗ и ЮЗ – слагают зону интенсивной складчатости с линейными, узкими, местами опрокинутыми складками, осложненными взбросами и надвигами. Центральные части синклиналей – это зоны гребневидной складчатости (широкие плоскодонные синклинали и узкие антиклинали).

В палеозое отмечено около 300 пластов и прослоев угля суммарной мощностью 380-400 м, их них 126 пластов промышленной мощности (более 1 м).

В юрских отложениях вскрыто 56 пластов угля из них от 5 до 14 мощностью 0,8-9 м.

Турухано-Норильская зона поднятий

Южая часть (Туруханское поднятие) и северо-восточная «ветвь» (Хангайско-Рыбинское поднятие) зоны сложены предположительно рифейскими карбонатными отложениями платформенного типа небольшой мощности.

Северо-западная «ветвь» зоны, носящая название Игарского поднятия, сложена карбонатно-терригенными и вулканогенными (лавы, туфы преимущественно основного состава) отложениями мощностью более 3 км.

Подобная латеральная смена геологических комплексов в направлении от кратона дает основание предполагать, что в рифее западная (Игарская) часть зоны представляла собой пассивную континентальную окраину Сибирской платформы, «открываясь» на запад в сторону формировавшегося в это время Палеоазиатского океана.

В венде-палеозое и раннем триасе Турухано-Норильская зона развивалась в платформенной обстановке: слагающие ее отложения (в том числе и трапповый комплекс) по составу и строению близки отложениям Сибирской платформы. В среднем-позднем триасе в пределах зоны проявлены интенсивные складчатые деформации, приведшие к формированию ряда крупных линейных складок субмеридионального простирания, осложненных разрывными нарушениями.

Складчатое сооружение Енисейского кряжа

Складчато-глыбовое сооружение Енисейского кряжа (размеры в плане 650х50-200 км) с запада и востока перекрыто осадочными отложениями, слагающими платформенные чехлы соответственно Западно-Сибирской и Лено-Енисейской плит, на юге – осадочно-вулканогенными комплексами девона-карбона, выполняющими Рыбинскую впадину.

В составе складчатого сооружения выделяют три структурных элемента: Ангаро-Канский выступ, мегантиклинорий Енисейского кряжа и Исаковскую офиолитовую зону.

Стратиграфический разрез расположенного в южной части Енисейского кряжа Ангаро-Канского выступа имеет следующий вид.

Архей представлен здесь гранат-полевошпатовыми и пироксеновыми гнейсами, гранулитами, высокоглиноземистыми (кордиеритовыми, силлиманитовыми и дистеновыми) гнейсами, гранат-биотитовыми гнейсами и амфиболитами общей мощностью более 8 км. Возраст мегаморфизма комплекса датируется 2,5-2,7 млрд. лет.

Нижний протерозой сложен толщей гнейсов различного (биотитового, биотит-плагиоклазового) состава, амфиболитов, кварцитов и мраморов, прорванной гранитами с абсолютным возрастом около 1,85 млрд. лет. Уровень метаморфизма отложений отвечает амфиболитовой фации.

Стратиграфический разрез верхнего докембрия представлен (снизу вверх):

- сухопитской серией (R₂), сложенной аркозовыми песчаниками, конгломератами, глинистыми сланцами, алевролитами, известняками и доломитами мощностью 5-8 км; отложения серии прорваны гранитами тейского комплекса, датированными 1,1 млрд.лет;

- тунгусской серией (R₂ ?- R₃), залегающей несогласно на размытой поверхности отложений сухопитской серии и гранитов тейского комплекса и представленной сходным по составу с нижележащей серией осадочным комплексом мощностью 4-6 км, характеризующимся большей долей карбонатных пород; отложения серии прорваны интрузиями гранитов татарского комплекса (0,7-0,85 млрд. лет);

- ослянской серией (R₃-V₁), несогласно залегающей на отложениях тунгусикской серии и представленной флишоидной и, в верхней части, молассовой терригенно-карбонатной толщами общей мощностью 2-3 км.

Исаковская зона расположена в крайней северо-западной части Енисейского кряжа и представляет из себя серию линейно-вытянутых тектонических блоков, сложенных членами офиолитовой ассоциации и островодужными вулканогенно-осадочными комплексами энсиматического типа. Офиолиты датируются средним рифеем.

В истории геологического развития складчатого сооружения Енисейского кряжа могут быть намечены следующие этапы.

В среднем рифее территория Енисейского кряжа вошла в состав Урало-Азиатского подвижного пояса и являлась в это время пассивной континентальной окраиной Сибирского кратона. Западнее, вероятно, в пределах рифтогенно-спрединговых структур межконтинентального или окраинно-континентального типа в это время формировались офиолиты и, позднее, островодужные комплексы.

В конце среднего-позднем рифее на Енисейском кряже, вероятно, господствовал геодинамический режим активной континентальной окраины, о чем, в частности, свидетельствует широкое проявление здесь гранитоидного интрузивного магматизма. Вероятно, с этим периодом связано аккретирование (причленение) к западной краевой части Сибирского кратона океанических и островодужных блоков, объединяемых в Исаковскую зону.

Cкладчатое сооружение Восточного Саяна
Складчатое сооружение Восточного Саяна имеет северо-западное простирание и ограничено разрывными нарушениями: на юго-западе – Восточно-Саянским (маркируется цепочкой тел –тектонических блоков, сложенных членами офиолитовой ассоциации) и на северо-востоке – Бирюсинским разломами. Размеры его в плане 800х50-150 км. В орографическом плане представлено среднегорным сооружением Восточного Саяна.

В структуре Восточного Саяна выделяют следующие тектонические элементы: Шарыжалгайскую глыбу, Бирюсинскую глыбу (горст), Урикско-Ийскую грабен-синклиналь, Туманшетскую грабен-синклиналь, Присаянский прогиб и Рыбинскую впадин.

Названные выше структуры в рифее представляли собой пассивную континентальную окраину Сибирского кратона.

Отложения девона-карбона несогласно перекрыты нижнеюрскими (плинсбахский ярус) угленосными отложениями мощностью в первые сотни метров.

В среднем-позднем рифее произошло раздробление и частичная фрагментация раннепротерозойской Пангеи и формирование в области, заключенной между Сибирским, Восточно-Европейским и Таримским кратонами океанического бассейна (возможно, серии нешироких бассейнов) – предшественника Палеоазиатского океана, в акватории которого, вероятно, были рассеяны многочисленные осколки Пангеи – блоки континентальной коры (палеомикрокомпоненты). В осевых частях океанических бассейнов в условиях рифтогенно-спредингового геодинамического режима формировались офиолитовые комплексы. Офиолиты рифейского возраста в пределах Палеоазиатского океана известны на Урале (Восточно-Уральское поднятие), западной части Енисейского кряжа (Исаковская зона), Восточном Саяне (Ильчирская зона), а также Байкало-Витимской и Сретенской зонах Забайкалья. В этот период Енисейский кряж, Восточный Саян, Западный Урал развивались в геодинамической обстановке пассивных континентальных окраин, в пределах которых в условиях длительного погружения накапливались мощные толщи карбонатно-терригенных отложений. Аналогичные условия осадконакопления существовали и в пределах палеомикроконтинентов.

Островодужные комплексы энсиматического типа известны в тех же районах, где и офиолитовые.

На границе среднего и позднего рифея в краевых частях палеокеана формируются первые активные континентальные окраины, в пределах которых проявляется интенсивный гранитоидный (тоналиты, плагиограниты) надсубдукционный магматизм. К интрузивным комплексам этого этапа относятся, в частности, сумсунурский (Ильчирская зона) и татарский (Енисейский кряж).

В позднем рифее – начале раннего кембрия рифтогенно-спрединговые и островодужные обстановки продолжают существовать в отдельных бассейнах Палеоазиатского океана. Сформированные в это время «ансамбли» океанических и пассивно-окраинных структур и комплексов известны в Центральном Казахстане и Алтае-Саянской области.

В среднем-позднем кембрии на востоке Палеоазиатского океана на окраинах некоторых палеомикроконтинентов (Томского, Тувино-Северо-Монгольского) и Сибирского кратона формируются вулкано-плутонические надсубдукционные пояса андского типа, фиксируемые ареалами развития гранитоидов тоналит-гранодиоритоового состава и проявлением в этих районах интенсивного разломо- и складкообразования. Сформированные к этому времени офиолиты и островодужные комплексы частью погружаются в зоны субдукции, частью входят в состав амагматических аккреционных клиньев и призм (Куртушибинский, Борусский, Кузнецко-Алатауский офиолитовые пояса), причлененных к окраинам палеомикроконтинентов (Тувино-Северомонгольского, Томского и др.).

Восточная часть Алтае-Саянского, а также Енисейско-Восточно-Саянское складчатые сооружения в среднем кембрии становятся сушей.

Океанические условия и обстановки смещаются на юг и юго-запад в пределы современных Рудного Алтая и Чарской зоны, где в течение позднего кембрия – раннего девона активно проявляются процессы офиолитогенеза и до позднего девона – раннего карбона – островодужные процессы.

В позднем кембрии – раннем силуре (позднем ордовике?) морское осадконакопление в пределах Алтае-Саянской области происходит в остаточных (Западный Саян, Хемчикско-Систигхемский прогиб) и окраинно-континентальных (Горный Алтай) бассейнах с переходной (частично, океанической?) корой. Контуры этих бассейнов маркируются разрывными нарушениями, ограничивавшими в среднем кембрии блоки в пределах активных континентальных окраин.

В конце ордовика-силуре в центральной части Алтае-Саянской области происходят во все увеличивающихся масштабах коллизионные процессы (столкновение палеомикроконтинентов, в частности Томского ПМК с Тувино-Северо-Монгольским, а также последнего с Алтае-Монгольским ПМК, и их аккреция к Сибирскому кратону), сопровождавшиеся интенсивным складкообразованием всех ранее образованных геологических комплексов, гранитогенезом и зеленосланцевым метаморфизмом. В это время формируется Сибирско-Алтае-Саянский континентальный блок.

После непродолжительного перерыва (в раннем девоне-эйфеле) большая часть Алтае-Саянской области и Восточный Саян входят в состав вулкано-плутонического пояса андского типа шириной до 700-800 км – активной континентальной окраины закрывавшегося Чарско (Зайсанско)-Южномонгольского палеокеана. Этим периодом в истории региона датируется формирование межгорных впадин (Минусинская, Тувинская, Кузнецкая), выполненных континентальными вулканогенно-осадочными комплексами, которые на границе эйфеля и живета были прорваны интрузиями гранитоидов. Более поздние (живет-пермь) геологические образования в пределах названных впадин магматических проявлений не несут и характеризуются терригенным составом. Геодинамический режим этого периода квалифицируется как периколлизионный.

В краевых частях постепенно сужающегося и закрывающегося Чарско-Южномонгольского палеокеана и примыкающих частях Горного Алтая в девоне-раннем карбоне господствует субдукционный режим и формируются островодужные ансамбли энсиматического и, позднее, энсиалического (Жарминско-Саурская, Рудноалтайская и др. дуги) типа. В среднем карбоне-перми происходит столкновение Казахстанского и Сибирско-Алтае-Саянского континентов. Основные коллизионные события этого периода и сопровождающие их геологические процессы (складчатость, метаморфизм, гранитообразование) наиболее активно проявлены в пределах Иртышско-Зайсанской зоны и примыкающей к ней западной части Сибирско-Алтае-Саянского континента. С этим периодом, в частности, связано крупноамплитудное надвигание островодужных комплексов, слагающих Томь-Колыванскую и Салаирскую зоны, на отложения Кузнецкого прогиба. Интенсивность проявления складчатых деформаций в контурах межгорных впадин позднего палеозоя (Кузнецкая, Минусинские и др.) невысока: складчатые структуры относятся к типу брахиформных. Отметим здесь, что основные коллизионные события на Урале и фундаменте Западно-Сибирской плиты датируются примерно этим же временем, т.е. они близсинхронны описываемым.

В начале мезозоя Алтае-Саянская область вступает в платформенный этап своего развития. В раннем триасе в северной части Алтае-Саянская область (Кузнецкий Алатау) локально проявляется геодинамический режим внутриконтингентального рифтогенеза, сопровождающийся проявлением базальтового вулканизма. Вероятно, эти процессы являются слабыми отголосками геологических событий, связанных с проявлением геодинамического режима внутриконтинентального рифтогенеза в пределах Западно-Сибирской платформы (Колтогорско-Уренгойская и др. рифтовые зоны).

В течение триаса возникшие в конце палеозоя горные сооружения постепенно разрушаются.

В ранней-средней юре на всей территории юго-западного обрамления и краевых частях Сибирского кратона происходят складчато-глыбовые поднятия, сопровождающиеся формированием межгорных впадин, большая часть которых локализуется в контурах межгорных впадин позднего палеозоя.

Поздняя юра-эоцен – это период господства в пределах Алтае-Саянской области, Урала, Западной Сибири платформенного режима. На территории медленно погружающейся Западно-Сибирской плиты осадконакопление в этот отрезок времени происходит в морских условиях.

На Урале и Алтае-Саянской области в этот период формируются континентальные равнины. С этим временем в названных регионах связано интенсивное корообразование: здесь образуются мощные коры выветривания химического типа (каолиновые на кислом и никеленосные, силикатные на ультраосновном субстрате).

В олигоцене (неогене ?) – квартере территория Урало-Азиатского пояса –это область проявления различных континентальных геодинамических обстановок.

Значительная часть описываемой территории (Западно-Сибирская плита, Салаир, Центральный Казахстан, Восточный Урал) и в новейшее время развивается в платформенном (континентальных платформ) режиме и лишь на самой северной его периферии осадконакопление происходит в морских условиях.

Большая часть территории (Западный Урал, Западный и Восточный Саяны, Горный Алтай, Енисейский кряж и др.), где на дневной поверхности обнажены складчатые структуры, – это область проявления неотектонического эпиплатформенного орогенеза. Здесь в новейшее время были сформированы горные (низко-, средне- и высокогорные) ландшафты – системы хребтов и разделяющих их впадин. Размах неотектонических движений достигает в Алтае-Саянская область 6-7 км.

Юго-восточная часть Алтае-Саянской области в новейшее время входит в состав линейно-вытянутого субширотного отрезка Байкало-Хубсугульской зоны внутриконтинентального рифтогенеза, в геоморфологическом отношении представляющей собой серию горных цепей и разделяющих их глубоких впадин.