книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

слюды, керамического сырья и в меньшей мере редких металлов, связанных с поздними аляскитовидными гранитами.

Следует отметить, что архейский возраст предполагается некоторыми исследователями для ряда крупных постмагматиче­ ских месторождений — золотых, медных, полиметаллических и

дов, в подавляющей массе имеющих метасоматическое и анатектнческое происхождение, по-видимому, исключает возможность нахождения в связи с ними значительных постмагматпческих месторождений. Поэтому очень разнообразная и порой весьма продуктивная минерализация, выявленная в пределах архейских комплексов, по-видимому, связана с более поздними, в особен­ ности протерозойскими, магматическими комплексами.

Важнейшими факторами, определяющими характер архей­ ской металлогении, являются: 1) наличие в разрезах суперкрустальных формаций, благоприятных для оруденения, 2) развитие поздних гранитоидов интрузивного происхождения, 3) высокая степень метаморфизма пород, обеспечивающая коренные преобра­ зования их минерального состава.

Проведенный краткий анализ геологических особенностей областей архейской складчатости показывает их неповторимое своеобразие и тем самым устанавливает наличие резкой грани между ними и всеми более молодыми геологическими образо­ ваниями.

ГЕОС1ШКЛИНАЛЫ1ЫЙ ЭТАП

В геосииклинальном, или, точнее, геоспиклиналыю-платфор- менном, этапе развития земной коры, охватывающем огромный промежуток времени, порядка 2700 млн. лет, довольно четко могут быть выделены две стадии: ранне- и позднегеосинклинальная. Граница между ними несколько условно определяется рубе­ жом абсолютного возраста около 1200 млн. лет, который ряд ис­ следователей принимает также за границу между средним и позд­ ним протерозоем.

Поскольку во всех порегионных очерках содержится доста­ точно подробная характеристика геологических процессов и обра­ зований фаперозоя, получивших к тому же обобщенную характе ристику во вводном разделе настоящего труда, здесь главное внимание будет уделено рапнегеосинклинальной стадии.

Большое значение для направленности хода геологических процессов в начале геосинклинального этапа имели несколько факторов, частично еще обусловленных событиями, завершившими догеоейнклинальный этап. К числу таких факторов относятся: 1) массовый привнос из мантии воды, углекислоты н щелочных металлов в конце догеосинклинального этапа, существенным образом изменивший состав материковой коры, атмосферы и гидросферы и резко увеличивший количество воды в океанах;

431

2) повсеместная консолидация и гомогенизация материковой коры в результате позднеархейской складчатости; 3) возникновение си­ стемы планетарных глубинных разломов, обусловивших блоковое строение коры, заложение протогеосинклиналей и палеоавлакогенов, и конфигурацию протоплатформ.

Наиболее древние образования раннегеосинклинальыой стадии выделяются нами в отдельную эозойскую группу, занимающую

чающихся от архейских, а некоторые исследователи выделяют среди них и метаморфизованные формации, сходные с типичными теосинклинальными — спилит-кератофировые и другие. В эозой­ ских комплексах отмечаются отчетливые признаки тектонической дифференцированности: наличие устойчивых поднятий, сложен­ ных археем, и областей прогибания, в которых отмечается линей­ ная конседиментационная расчлененность; достаточно четко выра­ женная линейность характерна и для многих тектонических струк­ тур. В то же время эозой сближает с археем повсеместный регио­ нальный метаморфизм (выраженный, однако, только в амфиболи­ товой фации) и очень широко проявленный ультраметаморфизм (по ряду особенностей также отличный от архейского). Таким образом, важнейший геологический фактор догеосинклинального этапа — высокотемпературный метаморфизм — продолжает иг­ рать первостепенную роль в начале раннегеосинклинальной ста­ дии, хотя в отличие от архея его воздействие ограничивается зонами, имеющими четко выраженный линейный характер.

С начала раннего протерозоя различия между догеосинклинальным и геосинклинально-платформенным этапами становятся разительными, что ясно видно при беглом анализе главных геоло­ гических процессов в их совокупности.

Имеющийся фактический материал позволяет утверждать, что для раннегеосинклинальной стадии известны почти все осадочные и осадочно-вулканогенные формации, свойственные геосинклинальному этапу в целом, за исключением угленосных и некоторых других, более редких; вместе с тем следует подчеркнуть, что мно­ гие из них являются только гомологами более поздних. На эту важную особенность докембрийских формаций впервые обратил внимание Н. G. Шатский, отметивший, что, например, джеспилитовые формации вовсе не являются представителями (или замести­ телями) более поздних вулканогенно-кремнистых формаций, а об­ разуют самостоятельный ряд, свойственный только протерозою. Такими же гомологами соответствующих более поздних образова­ ний являются и некоторые другие ранне- и среднепротерозойские формации — флишоидная, молассоидная, хемогенная доломито­ вая, песчано-конгломератовая типа знаменитых золотоносных конгломератов Витватерсранда в Южной Африке и другие.

По вещественному составу породы, слагающие все раннегеосинклинальные формации, немногим отличаются от тех, которые

4 3 2

образовались в догеосинклинальный этап — это подводные и наземные вулканиты, разнообразные песчаники, карбонатные породы, глины и их метаморфические аналоги, железистые и другие породы, — однако количественные соотношения их иные. По срав­ нению с предшествующим этапом резко увеличивается роль-желе­ зистых пород, доломитов и аркозов, развиваются мощные коры выветривания, появляются конгломераты и эвапориты. Огромное значение для осадкообразования имело возникновение и развитие растительного мира. Остатки фитопланктона содержатся ,в нижне­ протерозойских отложениях, а во второй половине рапнегеосинклинальной стадии уже заметную роль играют водорослевые рифогеиные доломиты; в это же время за счет сапропелевого вещества в глинах образовались шупгиты. Таким образом, в про­ терозое по сравнению с археем отмечаются определенные измене­ ния в составе пород, однако резкие качественные изменения в лито­ генезе проявляются главным образом не в составе пород, а в их ассоциациях, образующих соответствующие формации.

Протерозойские формации качественно резко отличаются от ар­ хейских также и тем, что они четко разделяются на две группы — геосииклинальиые и платформенные, каждой из которых при­ сущи свои особенности расположения в пространстве, разная из­ менчивость литофаций в вертикальном и латеральпом направле­ ниях, различная мощность одновозрастпых толщ и неодинаковые градиенты мощностей и т. д.

Важные особенности геологической истории выявляются при анализе распространения вулканических пород, главная масса которых сосредоточена в геосинклиналях. В отличие от архея, когда извержения имели ареальный характер, уже в раннем про­ терозое картина резко изменяется: вулканические очаги локали­ зуются в пределах относительно узких и протя?кепных линейных зон, связанных с развитием глубинных разломов. Этот повсеместно проявленный и весьма интенсивный подводный вулканизм позд­ нее, в среднем протерозое, сменился преимущественно паземным постепенно затухающим вулканизмом, происходившим в усло­ виях «полугеосинклинальпого» или платформенного режима.

Интрузивный магматизм проявлен весьма многообразно. На­ ряду с многочисленными интрузивными формациями, т и п и ч н ы м и для геосииклипального этапа в целом и связанными с несколькими тектоио-магматическими эпохами, целый ряд весьма специфиче­ ских формаций — гранитов рапакиви, анортозитов, гранитондов, щелочных пород и некоторых других — был сформирован в пер­ вой половине среднего протерозоя. Наличие этих формаций, однако, не может поколебать главного вывода, что магматические проявления раннегеосинклиналыюй стадии имеют много общего с позднегеосинклпнальными, по коренным образом отличаются от архейских. Важно при этом подчеркнуть, что к концу раннегеосииклипальпой стадии магматическая деятельность посте­ пенно затухает и наиболее поздние ее проявления представлены во

пом необратимости геологического развития, также претерпевают достаточно резкие изменения во времени. Протерозойские ком- ’ плексы в целом отличаются от архейских прежде всего значи­ тельно большим разнообразием типов метаморфических преобра­ зований: если в архее наблюдаются только проявления региональ­ ного метаморфизма высоких ступеней, то уже в раннем протерозое отмечаются все известные главные типы метаморфизма. Наиболее резкие отличия между характером метаморфизмами архее и проте­ розое наблюдаются в проявлениях локального, контактового и динамотермального метаморфизма. Такие породы, как типичные скар­ ны, контактовые роговики, бластомилониты и другие метаморфи­ ческие и контактово-метасоматические породы, широко распро­ страненные в протерозойских и фанерозойских комплексах, — совсем не характерны для архейских образований, а если и нахо­ дятся среди последних, то в большинстве случаев удается устано­ вить их наложенный характер и принадлежность к одному из протерозойских или еще более поздних этапов развития.

В протерозойских комплексах отмечаются все фации региональ­ ного метаморфизма, однако наиболее типично развитие низких ступеней — эпидот-амфиболитовой фации и более низкотемпера­ турных, а также закономерная смена в горизонтальном и верти­ кальном направлениях разных фаций. Наличие метаморфической зональности приводит к тому, что бблыпая часть протерозой­ ских комплексов является в целом полифациальной. Метамор­ физм при этом местами достигает высоких ступеней и сопровож­ дается проявлениями ультраметаморфизма. Такие участки по внешним признакам вполне можно принять за архейские образо­ вания и только наличие постепенных переходов к менее метаморфизованным породам, т. е. установление метаморфической зональ­ ности, помогает установить их истинную природу. В полифациальных метаморфических комплексах нижнего протерозоя (так же, как и в более молодых) наблюдаются самые разнообразные по­ роды — от находщихся на высоких ступенях метаморфизма, до практически не метаморфизованных, претерпевших только эпи­ генетические' преобразования. Совместное нахождение высокотем­ пературных и низкотемпературных фаций, а также пород, под­ вергшихся только эпигенезу, приводит к выводу, что глубинные тепловые потоки и гранитизирующие растворы не были в это время распределены так равномерно во всей континентальной коре, как это было в архее, а приурочивались к отдельным зонам повышенной проницаемости.

Выше уже говорилось о том, что начало раннегеосинклинальной стадии знаменуется возникновением в земной коре важней­ ших элементов структуры первого порядка, не известных ранее — глубинных разломов, геосинклиналей и платформ. Однако все

4 3 4

они обладают некоторыми специфическими особенностями и не являются полными аналогами соответствующих структурных элементов более поздних периодов.

Прежде всего это касается глубинных разломов. Первые струк­ туры этого типа еще не разделяли участков земной коры с разной историей геологического развития, поскольку после позднеархей­ ской эпохи складчатости и сопутствующего ультраметаморфизма кристаллическая кора была более или менее однородной. Однако глубинные разломы имели характер сквозных структур, прони­ кавших в мантию, и являлись каналами для базальтовой магмы, продукты которой принимают существенно участие в сложении вулканогенно-осадочных толщ первых геосинклинальпых про­ гибов. Отличительной особенностью развития глубинных разломов была также значительная «насыщенность» ими отдельных участ­ ков земной коры, сравнительно небольшая протяженность многих

и истории развития могут быть отнесены к трем типам. Первый из пих — это геосинклииальные прогибы, особенно тесно связан­ ные с глубинными разломами и имеющие много признаков част­ ных геосинклиналей более поздних периодов. Прежде всего это проявляется в характере выполняющих их формаций, образу­ ющих обычный или близкий к нему «геосинклинальный набор», к котрому, одпако, нередко присоединяется весьма специфический комплекс вулканогенных джеспилитовых формаций. Местами отмечается целая серия таких прогибов и тем не менее их нельзя отнести к единой геосинклипальной области в общепринятом смысле, так как осадкообразование геоантиклинального типа в участках между этими прогибами не происходило. В располо­ жении прогибов не отмечается никаких признаков унаследованности от структурпых форм или направлений архейского этапа. Сформированные на их месте синклинории обладают необращен­ ными складчатыми формами и большой глубиной заложения, достигающей 8—9 км. Геосинклинали подобного типа можно называть тафрогеосинклиналями (тафрос — по-гречески — ров), или шовными геосинклиналями.

Второй тип геосинклиналей характеризуется сложным сочета­ нием обычно небольших по размерам частных прогибов и разделя­ ющих их ташке небольших архейских глыб. Некоторые из глыб лишены нижпепротерозойских отложений, на других последние имеются, но разрезы их пеполпые и небольшой мощности, и тогда глыбы имеют характер средипных массивов или антпклннориев. Геосинклинали этого типа можно называть глыбовыми.

К третьему типу отпосятся нормальные геосинклипалн с та­ кими же особенностями внутреннего строения, как и любые более молодые структурные элементы этого типа.

28*

Среди платформенных структурных элементов раннегеосииклинальной стадии находятся подвижные и устойчивые плат­ формы. Выделение первых довольно затруднительно в связи с тем, что они по ряду признаков иногда похожи на миогеосинклинальные зоны, а в других случаях тесно связаны в своем развитии с предшествующим геосинклинальным режимом и завершают его. Для подвижных платформ наиболее типичны следующие признаки: 1) нередко очень большая мощность отложений, измеряемых многими' километрами; 2) многообразие магматических проявле­ ний, в том числе гранитоидного магматизма; 3) разнохарактер­ ность метаморфизма — в общем слабого, по достаточно интенсив­ ного в экзоконтактовых зонах гранитоидов; 4) довольно интен­ сивная «полуплатформенная» складчатость. По мнению Е. В. Пав­ ловского, важным признаком некоторых подвижных платформ (протоплатформ) является локальная ремобилизация кристалли­ ческого фундамента и образование гранито-гнейсовых куполов.

Устойчивые платформы по характеру развития на них форма­ ций, слабым складчатым деформациям, отсутствию крупных гранитоидных плутонов и сколько-нибудь заметного метаморфизма похожи на соответствующие структурные элементы более позд­ них геологических периодов. -

В полном соответствии с разнообразием осадочных и магмати­ ческих формаций находится очень богатая и многообразная руд­ ная минерализация. Анализируя распределение месторождений полезных ископаемых в пространстве и времени, А. В. Сидоренко отметил, что -в докембрийских щитах сосредоточена большая часть запасов руд железа, марганца, хромитов, меди, сульфидного нйкеля, кобальта, золота, платины, мусковита, флогопита, а также большое количество других полезных ископаемых. Некоторая их часть имеет более молодой возраст, но основная масса принадле­ жит раннегеосинклинальной стадии, которая предстает как важ­ нейшая в металлогеническом отношении.

На основании анализа радиометрических данных А. И. Туга­ ринов и Г. В. Войткевич выделили в рамках рассматриваемого периода времени две главные эпохи минерализации. Первая из них, имевшая место 1900 ± 100 млн. лет назад, характеризова­ лась формированием крупных магматических тел разного состава и связанных с ними многочисленных, в том числе огромных место­ рождений. В течение второй эпохи, ограниченной возрастными рамками порядка 1600—1400 млн. лет, также были сформированы разнообразные месторождения, однако их количество и масштаб не идут ни в какое сравнение с предшествующей грандиозной эпо­ хой, которая по своей продуктивности может быть сравнима только с герцинской металлогенической эпохой. Вместе с тем сле­ дует подчеркнуть, что целый ряд важнейших металлов, напри­ мер: олово, молибден, вольфрам, сурьма, ртуть и др. — практи­ чески не известны в протерозое, что свидетельствует о необрати­ мости металлогенических процессов.

Вцелом раннегеосинклииальную стадию можно рассматривать

вкачестве крупнейшего «законченного» цикла. В течение этого

цикла неоднократно происходила резкая активизация тектониче­ ских и магматических процессов, однако общая направленность хода геологического развития сводится к постепенному затуханию геосипклииальиого режима и господству режима платформенного. На рубеже ранне- и позднегеосинклинальной стадии континен­ тальная земная кора, по-видимому, во второй раз испытала все­ общую консолидацию, хотя характер приведших к этому геологи­ ческих процессов коренным образом отличался от процессов, завершавших архейский этап.

История формирования геологической структуры в позднегеосинклипальную стадию — это история байкальских, кале­ донских и более молодых складчатых сооружений, а также чехла древних и молодых платформ; она была охарактеризована порегиоино при описании соответствующих структурных элементов. Поэтому здесь мы остановимся только на новообразованных в поздиегеосинклинальную стадию подвижных областях, которые с течением времени приобрели ведущее значение. На это впервые обратил внимание Г. Ф. Мирчинк, назвавший соответствующие структуры глыбовыми.

При рассмотрении истории развития восточносибирских и ка­ захстанских каледонид указывалось, что начиная с девона и до конца палеозоя они характеризовались геотектоническим режимом, который нельзя назвать ни типично геосипклинальным, ни плат­ форменным. Для начала этого периода характерно накопление грубых красноцветных молассоидных формаций в сопровождении

угленосными и солепосными; мощность их обычно резко меняется даже на коротких расстояниях — от десятков метров до нескольких километров. Интрузивные породы часто обнаруживают теснуюсвязь с эффузивами й образуют совместно с ними специфические вулканоплутонические формации, по в других, случаях внедряются далеко за пределами распространения осадочно-вулканогенных пород; в этом случае они местами представлены крупными мас­ сивами грапитоидов, но чаще для них типичны трещинный харак­ тер, резко выраженная гипабиссальность и повышенная щелоч­ ность, вплоть до появления настоящих щелочных пород. Текто­ нические структуры наиболее близко отвечают термину «германотипные дислокации»: это в первую очередь впадины, формиру­ ющиеся вдоль разломов, грабеи-синклинали, горст-антпкдннали и другие формы складчато-глыбовых дислокаций, а также обшир­ ные сводовые поднятия, на фоне которых нередко происходит образование всех этих структур. Складки имеют угловатую коробчатую и флексурообразиую форму, простирания их часто и резко меняются, вплоть до взаимно перпендикулярной ориентп-

4 3 7

ровкп, углы падения пород в крыльях изменяются на коротких расстояниях от очень пологих до вертикальных. Вблизи разломов всегда отмечается резкое увеличение интенсивности и сложности складчатых дислокаций.

Очень похожие во многом особенности геологического развития выявляются на обширных пространствах восточных районов нашей страны. Послегеосинклинальный этап начался в разных участках неодновременно — от поздней юры (в Восточном Забай­ калье) до второй половины позднего мела (в Сихотэ-Алине). Этот этап нелегко отделить от заключительного геосинклинального этапа и поэтому неудивительно, что многие исследователи их объединяют. Однако историко-геологический анализ показывает, что постепенное снижение интенсивности тектонических движений и магматизма, связанное с затуханием геосинклинального про­ цесса, сменяется периодом резкой активизации, сопровожда­ ющимся возникновением весьма специфических осадочно-вулка­ ногенных и вулкано-плутонических формаций, формированием своеобразных тектонических форм и другими особенностями, не свойственными ни геосинклиналям, ни платформам. Оказы­ вается, что все эти черты характеризуют не только область разви­ тия мезозоид, но наблюдаются также далеко за их пределами, в частности, в такой весьма стабильной и консервативной части Сибирской платформы, как Алдано-Витимский щит.

Для выявления главных особенностей этого третьего типа основных структурных элементов земной коры большое значение имели работы Е. В. Павловского, который назвал процессы их образования аркогенезом. Позже они получили у разных авторов самые различные наименования, в частности, автором они называ­ ются процессом сводово-глыбовой орогепной активизации [42-1].

Области сводово-глыбовой орогенной активизации в конце позднегеосинклинальной стадии по занимаемым ими площадям уже не уступают, а может быть даже превосходят геосинклинальные области, однако эти подвижные области даже совместно значительно уступают платформам, охватывающим большую часть территории нашей страны.

ПОСЛЕГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫЙ ЭТАП

Последний период геологической истории, охватывающий неоген и антропоген, обычно выделяется в качестве новейшего, или неотектонического, этапа. Неотектонические движения в той или иной форме проявились на всей территории нашей страны и обус­ ловили основные черты. современного рельефа. Большинство геологов считают, что этот этап представляет собой новую веху в геологической истории, но при этом возникает вопрос — яв­ ляется ли он заключительным для геосинклинально-платформеп- ного развития земной коры или отвечает какому-то другому, качественно отличному режиму?

4 3 8

Для ответа на этот вопрос решающее значение имеет пра­ вильная квалификация тех областей, которые в иеотектоническом этапе характеризуются резким усилением тектонической актив­ ности, что находит выражение прежде всего в формировании мощных горных сооружений, высокой сейсмической активности и проявлениях вулканизма. Области с тем или иным сочетанием этих признаков занимают обширные участки на южных и восточ­ ных окраинах нашей страны. На востоке большинство исследо­ вателей относят к современным геосинклиналям Курило-Восточно­ камчатскую зону. Некоторые ученые относят вслед за А. Д. Арха­ нгельским к этой же категории структур и молодые горные соору­ жения Средней Азии.

Однако имеются сторонники и иных представлений о геотекто­ нической природе этих областей, согласно которым последние хотя и имеют определенные черты сходства с геосинклиналями, но тем не менее таковыми не являются. Автор, в частности, тоже считает, что подвижным областям новейшего этапа присущи особенности, достаточно резко отличающие их от геосинклиналей, но вполне укладывающиеся в рамки той характеристики, которая была дана ранее областям сводово-глыбовой орогенной активи­ зации. Эти своеобразные подвижные области -на протяжении длительного времени развивались, охватывая все большие пло­ щади, параллельно с геосинклиналями, но в конце концов пол­ ностью заместили их. Поэтому неотектонический этап в целом выделяется в качестве нослегеосинклинального. Одновременно с геосинклиналями, очевидно, исчезли и платформы, а их место заняли континентальные стабильные области, охватывающие большую часть территории нашей страны.

Общая характеристика неотектонических движений и воз­ никающих при этом геологических новообразований давалась

и обратимся.

«Известно, .что значительными молодыми вертикальными дви­ жениями, совпадающими по времени с «активизацией» в Тянь-Шане, была охвачена вся Южная и Восточная Сибирь. Сюда относятся такие области, как Алтай, Западные и Восточные Саяны, При­ байкалье и Западное Забайкалье. Все эти области закончили свое геосинклинальиое развитие в герцииском или каледонском циклах или даже в протерозое, длительное время уже были платформами, а в неогене и четвертичном времени подверглись «активизации». Последняя выражена главным образом в усиленном росте поднятий. Но вместе с ними «активизируются» и прогибы. Размах этих вертикальных движений в перечисленных областях меньше, чем в Тянь-Шане, и едва ли его можно сравнивать с геоспиклпнальным, но оп значительно больше, чем на платформах. Вместо с гем «активизация» в этих областях приобретает и некоторые другие черты. Так, следует отметить образование в пределах этой зоны

439