Приоритетное направление 54. Изучение строения и формирования основных типов геологических структур и геодинамических закономерностей вещественно-структурной эволюции твердых оболочек Земли, фундаментальные проблемы осадочного породообразования

1. Казахстанско-Байкальский составной континент, фундамент которого сформирован в венде-кембрии в результате субдукции под юго-восточную окраину Сибирского континента (в современных координатах) океанической коры Палеоазиатского океана, включающей докембрийские микроконтиненты и террейны Гондванской группы. В позднем кембрии-раннем ордовике он был отделен от Сибирского континента Обь-Зайсанским океаническим бассейном;

2. Венд-палеозойский окраино- континентальный комплекс западной части Сибирского континента, состоящих из венд- кембрийской Кузнецко-Алтайской островной дугой, ордовикско-раннедевонской пассивной окраины и девонско- раннекарбоновой активной окраины. В аккреционных клиньях островной дуги широко представлены фрагменты вендско-раннекембрийской океанической коры, состоящей из офиолитов и палеоокеанических поднятий. В западной окраине Сибирского континента отсутствуют континентальные блоки Гондваны, что предполагает ее формирование на конвергентной границе Палеопацифики.

3. Средне-поздепалеозойская Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саянская сутурно-сдвиговая зона, разделяющая окраинно-континентальные комплексы западной части Сибирского и Казахстанско-Байкальского континент. В ее строении принимают участие фрагменты кембрийско-раннеордовикской океанической коры Обь-Зайсанского океанического бассейна, ордовикские голубые сланцы и кембро-ордовикские турбидиты, среднепалеозойские метаморфические породы зон смятий. Вдоль сутурной зоны происходило трансформное смещение на запад континентальных масс Казахстано-Байкальского континента вдоль юго-восточной окраины Сибирского континента.

В позднем девоне-раннем карбоне континенты амальгамировали и создали Северо-Азиатский континент. Выделены три орогенные стадии в росте континентальной коры Евразии: позднекембро-ордовикская (510-470 млн.лет), позднедевонско – раннекарбоновая (380-320 млн.лет) и пермо-триасовая (285-230 млн.лет). Эти стадии в эволюции Центрально-Азиатского складчатого пояса сопровождались раскрытием океанов и проявлением плюмового магаматиза (ультрабазит-базитового и бимодального). Периоды проявления Таримского (285-275 млн. лет ) и Сибирского (250-230 млн.лет ) суперплюмов совпадают с закрытием Уральского океана и раскрытием Мезо- и Нео-Тетиса, а также с эпохами крупнейших эндогенных оруденений.


Рис.1. Схема тектонического районирования Центрально-Азиатского складчатого пояса.

1 – докембрийские кратоны, 2 – палеозойские образования пассивной окраины Восточно-Европейского кратона, 3 – венд-палеозойские окраинно-континентальные образования Сибирского (Северо-Азиатского) кратона, 4-6 – Казахстанско-Байкальский составной континент: 4 – аккреционно-коллизионные зоны c докембрийскими микроконтинентами гондванской группы, 5-6 – венд-раннекембрийская Казахстанско-Тувино-Монгольская островная дуга: 5 – преимущественно магматические породы, 6 – образования аккреционных призм и преддуговых прогибов; 7 – раннемезозойский аккреционно-коллизионный пояс, содержащий микороконтиненты и континенты гондванского происхождения; 8 – раннемезозойская Монголо-Охотская сутурно-сдвиговая зона, 9 – позднемезозойский аккреционно-коллизионный пояс, 10 – ограничения Казахстанско-Байкальского составного континента; 11 – позднепалеозойские разломы нерасчлененные, 12 – позднепалеозойские и раннемезозойские сдвиги, стрелками показано направления смещений, 13 – позднепалеозойские и раннемезозойские надвиги.

Учеными Института геологии алмаза и благородных металлов на основе U-Pb датирования обломочных цирконов из средне- и позднекаменноугольных отложений северной части фронтальной зоны Верхоянского складчато-надвигового пояса на границе с Сибирской платформой определены основные источники сноса обломочного материала и сделан вывод, что коллизия Карского блока (северный Таймыр) и Сибирского континента началась уже в раннем карбоне (рис. 3). Близость распределения возрастов обломочных цирконов предполагает доминирующую роль только одного источника поступления обломочного материала. Основными источниками сноса для исследуемых толщ, вероятно, являлись магматические породы Таймыро-Североземельского (ТССП) или Центрально-Азиатского складчатых поясов, располагавшихся вдоль северного, западного и юго-западного обрамления Сибирского континента. Обломочный материал на столь большое расстояние переносился крупными речными системами, аналогичными современной Миссисипи, и отлагался в подводных конусах выноса на пассивной окраине Сибирского континента. Присутствие детритовых цирконов, возраст которых близок времени осадконакопления каменноугольных толщ Северного Верхоянья (320–340 млн. лет), позволяет предположить их происхождение из ТССП. Это может свидетельствовать о том, что коллизия Карского блока и Сибирского континента началась уже в раннем карбоне.

1 – континентальная кора древнего континента, 2 – складчатые пояса, подстилаемые древней континентальной корой, 3 – Карский блок, 4 – Центрально-Азиатский складчатый пояс (ЦАСП), 5 – коллизионная зона (Таймыро-Североземельский складчатый пояс ТССП), 6 – речные системы. Цифры в кружках – предполагаемые речные системы, переносившие обломочный материал: 1 – из ЦАСП, 2 – из ТССП и Карского блока.

Справа – гистограммы и кривые плотности вероятности распределения возрастов обломочных цирконов из каменноугольных отложений северной части Хараулахского антиклинория.
Учеными Института земной коры по результатам интерпретации гравиметрических и магнитометрических данных для Приольхонья составлена схема глубинного строения территории. Породы основного состава, геологические выходы которых картируются на побережье, на глубине образуют крупный плутон, длина которого превышает 100 км при ширине, изменяющейся от 5 до 20 км. Плутон имеет сложную форму, его нижняя граница расположена на глубине 4,0 – 7,5 км (рис. 4). Схема строения Приольхонья сопоставлена с материалами по сейсмичности этого района. В распределении очагов землетрясений в Приольхонье наблюдается тенденция к уменьшению их числа на участках развития базитовых тел на побережье и под рыхлыми осадками на акватории озера Байкал (рис. 4). Рассмотренный материал может быть использован в дальнейшем для разработки синтетической геолого-геофизической модели строения данной территории.



Рис. 4. Схема кровли подземного тела базитового состава, расположения эпицентров землетрясений и палеосейсмодислокаций Приольхонья.

Эпицентры землетрясений: 1 – с К = 16–14 по палеосейсмическим данным; зарегистрированных с 1962 по 1979 г.: 2 – с К = 17, 3 – с К = 16–14; 4 – с К = 13–8; 5 – с К = 13–8, зарегистрированных с 1994 по 2011 г.; зарегистрированных с 1962 по 1999 г.: 6 – с К = 13–10,5; 7 – с К = 10,5–7,5; 8 – с К= 7,5–6,5.

9 – Геологические выходы массивов основного состава: А – Бугульдейского (Крестовского), Б – Бирхинского (Озёрского), В – Тажеранского (Улан-Нурского); 10 – площадь проекции геологических тел основного состава (по гравимагнитным данным) на земную и водную поверхности; 11 – геологические выходы гранитов; 12 – крупные разломы по геолого-геофизическим данным: а – на поверхности Земли, б – под водой.

Римскими цифрами показано положение интерпретационных профилей I–VI.