книги из ГПНТБ / Кулиш Е.А. Высокоглиноземистые метаморфические породы нижнего архея Алданского щита и их литология

крупных кольцевых структур, происхоадение которых может бить объяснено воздыманнем жестких глыб фундамента. Предполагается основной состав фундамента, на котором расположен алданский комп­ лекс, ибо по данным А.Н.Угрюмова (1968) коенолиты в мезозойских гранитоидах Алдана представлены на 90$ амфиболитами и гранатовшш амфиболитами. 5а существование фундамента такого состава указыва­ ли также Н.Г.Судовнков (1956), Е.В.Павловский (1963), Н.П.Василь­ ковский (1966), ЕіМі'Лазько (1956,1965), Е.А.Кута* (1964) и др.

В;А.Косыгин и др. (1964) развивают идеи о том, что архей­ ский комплекс Восточной Сибири формировался на еще более древнем цоколе, вероятно, представляющем собой первичную кору. ЮЛС.Дзевановский (1958), А.М.Смирнов (1963, 1966), Т.В.Билибина (1966) и другие, учитывая коррелятивность и генетическое родство Анабарского, Алданского и Синокорейского щитов, считают, что раннеархей­ ская подвижная область занимала громадную территорию на воотоке Азии, а алданский комплекс представляет продукт лишь ее части.

Изучение формаций алданской подвижной области показывает, что они относятся к комплексам ранних и средних этапов развития геооинклинальных областей. Комплексы конечных этапов (молаосы, лагунные, наземно-вулканогенные и др.) отсутствуют. Вероятно, они просто уничтожены последующей денудацией, потому что эрози­ онный срез архея очень глубокий.

Образования начальных этапов развития алданской геосинклина­ ли представлены подводно-вулканогенными спилито-кератофировыми и яшмовыми формациями, богатыми натрием, терригенно-осадочными песчано-глинистыми формациями (высокоглиноземистые породы, квар­ циты), полосчатыми кремнисто-железистыми формациями, пластовыми интрузиями ухьтрабазитов и т.д. Высокоглиноземистые формации вообще характерны для ранних стадий развития подвижных областей, причем формации с глубокой осадочной дифференциацией в ассоциации с кварцево-песчанистыми образованиями при подчиненном количестве

272

или о т сутств іи чариокитов ф орм ируйся во внешних поясах гео си н - ккинальной облаотж (миогеосинклиналь) и имеют явно эпиконтинен-

тахьный хар ак тер . Высокоглиноземистые породы, имеющие подчиненное значеніе в чарвокитовых толщ ах, характерны д ія центральных частей геооинклннальной области (звгеосннклннали, интрагеосинилинали)

(Еаденокий, 1 961).

С.'ВгОбручев (1 9 5 8 ), А.‘А.’Каденский (1961) и другие на основе

оопоотавлѳния разрезов архѳя щитов пришли к выводу о том , что зна­ чительное количество карбонатных горизонтов характерно для верхней половины р азр езо в , соответствующ их среднему этапу развития подвиж­

ных обл астей . Этому же этапу отвечают большие толщи флишоидных осадков.' А .А .К аденский (1958, 1961) для Анабарсного и Алданокого

щитов, Г.Рам бѳрг ( H em berg,1948) для Гренландии, Г.К .К уж елов (1957) для Украины установили зональное строение архейских подвижных об­ л а сте й , указывающее н а подразделение их на интрагеооинклинали и интрагѳоантиклхнахи (поднятия, срединные м асси вы ). Эти зоны в щи­ тах различаются насыщенностью гранитоидами, фациями и мощностями оуперкрустахьных пород, фациями метаморфизма. Ширина зон достигает несколько десятков километров. Следовательно, для архейских под­ вижных областей также характерен режим колебательных движений, установленный для последокембрийских геосинклиналей;

Широкое развитие ж елезо-магнезиальны х основных сланцев и гней­ с о в , близких по со став у к основным и средним магматическим породам и их производным (туфы и Т.П.), наличие в верхах р азреза кремнис­

тых и особенно глиноземистых пород, а такие кремнисто-железистых образований и гранулитов, при почти полном отсутствии мраморов и тѳррігенно-ооадочны х комплексов дают возможность заключить, что толща верхнетимптонской серии имеет вулканогенное, вудваногенноооадочнре и частично террнгѳнное происхождение. По характеру стр а ­ тиграфического распределения пород от основных монотонных образо­ ваний внизу р азр еза до пестрой толщи вверху с развитием здесь

273

гранатовы х, выооноглинозеыистых и кремнистых пород (песчано-гли ­ нистые осадки) модно заключить, что верхнетимптонокая серия пред­

"мегармтмов" начинается гранатовыми гнейсами и кварцитами и закан­ чивается мощной толщей гиперстеновых пород. В целом хе к верхам серии возрастает роль кварцитов и глиноземистых нород с более тон­ ким и часты х их переслаиванием. К внутрмгеосинклинальнш поднятиям приурочены формирования бокси тов.

Иная обстановка создалась при формировании иѳнгрской серии . Преобладание в низах серии (в верхнеалданской свите) кварцитов, высокоглиноземистых пород, корундитов, вжридиховых пород, конгло­ мератов и тому подобных образований и характерная фациальная измен­ чивость пород в пространстве указывают на террнгенно-пѳсчано-гли - нистую природу первичного материала свиты , осадков миогѳосинклинального, пернкратонного, субплатформенного хар ак тер а. На субплатформенннй характер некоторых участков областей накопления иенгрской оерми указы вает наличие внизу толщи конгломератов и аркоэов. Высо­ кая степень дифференциации осадочного материала в процессе седимен­ тации и высокие концентрации глинозема указывают на относительно спокойный тектонический режим складчатой области в этот период ее развития. Роль вулканогенного материала не исклю чается, однако, она не была значительной. Высокая глиноземистость пород связан а с каолиновым и латеритовым составом перѳотложѳнных продуктов вывет­ ривания; По своей геотектонической природе участки накопления верхнеалданской овиты представляли своего рода переходные струк­ туры между литошшнтом (кратоном) и геосинклиналью и имели пере­ ходные между ними черты , приближались по своим характеристикам к

подвижным шельфам.

274

Между верхнетимптонским и иенгроким циклами, вероятно, сущест­ вовал перерыв в осадконакоплении, на что указывают смена геолого­ структурных условий седиментации, наличие в основании иенгрской серии конгломератов, аркозов (кварцито-гнейоов) и метаморфизованных россыпей монацита, рутила и циркона.

Учитывая карбонатный, кальциево-магниевый состав пород выше­ лежащей федоровской свиты, можно сказать, что существенную роль в ее исходном материале играли морские карбонатные, мергелистые, до­ ломитовые породы (карбонатно-морские и карбонатно-терригенные фо{на­ ции).' Для ряда участков и стратиграфических подразделений свиты ха­ рактерна значительная роль основных вулканогенных пород, офиолитов (Фрумкин, 1967; Фрумкин, Нужнов, I968)j что позволяет рассматри­ вать эти толщи как звгеосинклинальные образования. Накоплением толщ федоровской свиты завершился иенгрский мегацикл осадконакоплѳния.

Следующим в развитии адданской подвижной области является тимптоно-джелтулинский мегацикл ^Фрумкин, 1967), образование которо­ го представлено тимптонской и джелтуяинской сериями. От иенгрского мегацикла он, возможно, отделен перерывом в ооадконакопленни, одна­ ко достоверных доказательств этому пока нет. В.А.Мокроусов, И.М. Фрумкин и др. предполагают между иенгроким и тимптонским мегацик­ лами наличие "иенгрской" орогенической фазы, хотя они же указывают, что между иѳнгрскими и тимптоно-джелтулинскими образованиями име­ ет место своеобразная переходная зона, в которой происходит плав­ ный переход от иенгрских к тимптоно-джелтулинским структурам.

Тимптонская серия сложена в основном чарнокитами и амфиболдиопсвдовыми породами. Высокоглиноземистые породы - прослои грана­ товых гранулитов, биотитовых пород с гранатом, силлиманитом и кордиернтом характерны для ее верхних подразделений. Первичный материал тимптонской серии представляет вулканогенные и вулканогенно-осадоч­ ные породы эвгеосинклинального типа. Они относятся к спилитовой, спилит-кератофировой и кератофировой формациям и представляют тол­

275

щи лав, туфов, туфобрекчий, туфолав и т.д. Формирование этих форма­ ций связано с этапами прогибания зон подвижной, области, которое сопровождалось усилением дробления фундамента и активным подводным и надводным вулканизмом, В это же время внедрялись небольшие интру­ зии гипербазитов, В определенных фациальных зонах вулканогенные формации сопровождаются терригенными глинистыми и песчанистыми от­ ложениями и слоями хемогенных (карбонатных, железорудных и других)

образований. Шсокоглиноземиотые породы отмечаются в толщах, в кото­ рых отлагались терригенные осадки. Воль вулканогенно-ооадочных и осадочных пород возрастает к верхам серии.

Джелтулинская серия представлена диопсид-амфиболовыми слан­ цами и гнейсами с много лсленными прослоями карбонатных пород. Прос­ лои биотит-гранатовых гнейсов и сланцев олабо развиты в нижних час­ тях разреза, их количество увеличивается к верхам разреза, где они составляют около 3<Ж его объема. Серия сформировалась за счет мор­ ских, в меньшей мере терригешшх и еще в меньшей - вулканогенных и вулканогенно-осадочных образований. Она имеет олабо выраженный эвгѳосинклинальный характер и формировалась по сравнению о тимптонской серией в относительно более спокойных условиях; Тишгтонская и диѳлтулинская серии представляют один эвгеооинклияальный цикл развитія алданской геосинклинали, что оовпадаѳт со взглядами И.М.Фрумхина (1967);

Тимптоно-джелтулинская область седхментацих в свою очередь делится Тыркавдинскжм глубинным разломом на две структурно-фациаль­ ные зоны (Фрумкин, 1967); Западная структурно-фациальная зона, сло­ женная преимущественно терригѳнно-морснныи осадками с небольшим раз­ вит«! вулканогенных образованій (мощность 9 хм), представляла крае­ вую ниогеосинклинальную часть области. Для восточной части комплек­ са, представленной толщей вулканитов с подчиненной ролью терригенномороких осадков (мощность до 15 км), характерны признаки внутренней

. 276

эвгеосишишнадьной части» Участие вулканитов в формировании осадоч­ ных толщ западной зоны прекратилось в кюриканское время, а в эвгеосинклинальной части оно отмечается по всему разрезу, хотя интенсив­ ность его снижается снизу вверх.

Степень осадочной дифференциации материала в тимптоноджелтулинском мегацикле возрастает снизу вверх, причем в западных частях подвижной области процесс дифференциации был более интенси­ вен и глубок, чем в восточном» И.М. Фрумкин и С.В.Нужнов (1968) предполагают, что различие в режимах седиментации и дифференциации подвижной области с обособлением двух структурно-фациальных зон обусловлено тем, что западная часть имела под собой жесткие осно­ вание материковой коры, а восточная - развивалась на первичной (океанической) коре, что и вызвало ее большую подвижность и более интенсивный основной вулканизм.

Более основным по составу является верхнетимптонский и тимптоно-джѳлтулинский циклы, более кислым - иенгрский. Средний состав первого и третьего циклов объясняется значительным разви­ тием вулканической деятельности в подвижной области и в обласйі пенеплена. Раскисление состава для всех трех циклов происходит в западном направлении, увеличение основности - в восточном.

Превращение архейской геосинклинали в складчатую сопро­ вождалось глубоким метаморфизмом, ультраметаморфизмом и гранитоидным магматизмом. Эти процессы, наложенные на сформировавшиеся ранее комплексы и структуры, придали им ряд общих черт и признаков

ипревратили их в единый алданский комплекс.

Всоответствии с составом крупных стратиграфических под­ разделений архея Алданского щита можно выделить три полных мегацикла осадконакопления: верхнетимптонский, иенгрский и

277

тимптоно-джелтудинскнй. мегациклы имеют трансгреооивний характер. Направление трансгрессии всегда широтное, с воотока на запад, а общая тенденция движения седимѳнтогѳнных областей геооинклинали с запада на восток. Особенно четко выделяется трансгрессивный харахтѳр образований вѳрхнеалданской и иѳнгрокой оѳрий. На это

указывают конгломераты и аркозы внизу толки, мойные залей песков со сложными и частши литологичеокимк переходами в пелнтовые и хемогенные осадки, а такие наличие лаіунных ритмично-слоистых формаций (ооленосных и углеродоносных). В кластогѳнных осадках имеют место признаки грубого флиша. Кроме крупных циклов, циклич­ ность отмечается повсеместно в более мелких масштабах, начиная от фляшеподобного переслаивания и кончая закономерным чередованием пачек пород мощноотью до неоколышх сотен метров.

Следует остановиться на проблеме отратиграфичеоких пере­ рывов в алданском архее. Перерывы, разделяющие крупные отратиграфичѳокие подразделения, предполагаются в неоколышх местах, одна­ ко достоверных доказательств пока нет. Недостаточность фактичес­ кого материала по этову вопросу объясняется степенью геологичѳохой изученвиоти, пестрым ооставом толщ, повторяемостью в раэр>езѳ пачек одинакового литологического оостава, высокой отепѳнью мета­ морфизма, гранитизацией, обилием гранитного материала, интенсивной и неоднократной деформацией, плохой обнаженностью и др. Структур­ ные несогласия, следа размыва (выпадение частей разреза) могут

быть надежно установлены лишь в результате детальных геологичес­ ких исследований конкретных участков.

278

Достоверные конгломераты установлены пока в низах иенгрской серии, а отсюда и наличие перерыва в осадконакоплении между верхнѳтимптонской и иенгрской сериями с возможным существованием здесь континентальных условий. По-видимому, конгломераты могли быть и на других стратиграфических уровнях, но в результате глубокого метаморфизма и интенсивных деформаций в условиях пластического состояния не сохранились.

Ю.К.Дзевановский (1958), Й.М.Фрумкин, С.В.Нужнов (і968) и другие предполагает несогласное налегание тимптонской серии на иенгрокую. Несогласие, якобы, улавливается по различному плану складчатых отруктур этих серий, но Н.И.Веревкин и др.

(1966) указывает, что между сериями отмечается лишь местные стра­ тиграфические перерывы и что они залегает без признаков струк­ турного несогласия или крупного стратиграфического перерыва, так как верхи жджакской и низы улунчннокой свит очень близки по составу; Впервые на наличие перерыва между тимптонской и джелтулинсвой оерияыи указал Ю.К.Дзевановский (1958), учитывая наличие конгломератов в нижнем течении р? Тимптон. однако последующие исследования показали, что эти "конгломератовидные" породы представляет тектопластиты - буджнированные оиликатныѳ породы в карбонатном горизонте.

Возможно, процесс осадконакоплѳния и сопровождался мелки­ ми, локальными межформационными перерывами, но существенного значения они не имели. Такие перерывы наблюдались нами, в част-

279

ностя, в вѳрхнеадцанокой свите. К внутриформациошшн перерывах относится выпадение из разреза тимптонской серии свиты Доллу, в результате чего кприканская свита залегает то на овите Доллу, то на вѳрхнесуннагинской овите.

Иной точки зрения на развитие алданокой подвижной области придерживается И.М.Фрумкин (1968). Считается, что алданокая геосинклиналь была заложена на коре океанического типа. Наибо­ лее ранние иенгрские образования представляют древнее ядро Сибирской платформы, вокрут которого нарастала кора континен­ тального типа, то есть образования тимптоно-джелтулннского подкомплекса представляют складчатое обрамление иѳнгрского ядра.

Итак, архейская геооинклиналь не имеет принципиальных отличий от более молодых геосинклиналей. Бе особенности обус­ ловлены только более простым строением земной коры и некоторой спецификой вулканизма и осадконакопления того периода. Что же касается тектонических условий развития архейской подвиж­ ной области Алдана, то они существенно зависели от динамики жестких структур, окружающих эту область. Во всяком случае наличие жестких структур, сложенных породами более древними,

чем алданский архѳй, и свидетельствует о существовании конти­ нентальной кислой коры в тот период;

Следовательно, возникновение платформ и геосинклиналей происходит в более ранний, чем архейский этап геологической истории развития Земли.

280

Освдконакоплениѳ в Алданской подвижной обла оти

Как уже отмечалось^высокоглиноземистые породы алданского комплекса представляют обоазовѳния пѳреотложенных кор выветри­ вания. Меньшая доля в формировании высокогли.юземистых пород принадлежит продуктам разложения вулканогенного материала.

Породы алданского комплекса, особенно иенгрской серии, характеризуются удивительно резкой осадочной дифференциацией, что выражается в пестроте петрографического состава пород, в сложных фациальных переходах между ними, в разнообразии слоистости. Мм свойственны значительная сортировка привноси­ мого кластогенного, дисперсного и гидролизного материала вплоть до мономинеральных кварцевых песков и глин, четкое разделение его по составу, весу, форме, а также интенсивная окатанность кластогенных зерен. Это указывает на то, что транспортировка вещества из областей сноса в зоны накопления была обычно длительной и осущеотвлялась,вѳроятно, речными

потоками большой протяженности со спокойным течением. Вероятно; имело место неоднократное нереотложение и перемыв в процессе переноса. Транспортировка материала происходила во взвешенном состоянии или. путем массового перемещения донных наносов, пред­ ставленных тонкозернистым сортированным материалом. Отклоне­ ние от этих условий наблюдается л начальную стадию отложения верхнеалданской свиты, когда формировались кварцито-гнейсы (аркозы) и конгломераты. Эти комплексы были образованы при ус­

коренном накоплении быотрнмн поток ш и

сивной денудацией в областях пенеплена, вызванной возрастанием

его тектонической активности.

.281