Введение к работе
Актуальность работы. Алдано-Становой геоблок (АСГ), составляющий юго-восточную окраину Сибирской платформы, представляет собой одну из немногих региональных структур широкого развития архейских комплексов пород и является базовой для отработки различных методических подходов изучения геологического строения и эволюции континентальной земной коры. В качестве таких методических подходов, оказавших большое влияние на направление и эффективность разноплановых и разномасштабных геологических исследований данного региона, можно выделить: литолого-стратиграфический подход, основы которого заложены Д.С.Коржинским и в дальнейшем развиты Ю.К.Дзевановским, А.Г.Кацем, Л.П.Карсаковым, В.А.Кудрявцевым, Е.М.Лазько, Е.П.Миронюком, А.Ф.Петровым, И.М.Фрумкиным, Р.Ф.Черкасовым и другими известными геологами; структурно-вещественный подход, разрабатываемый В.Л.Дуком, Н.И.Московченко, В.И.Кицулом, Н.В.Поповым, А.П. Смеловым; историко-геопогический подход, разработанный Л.И.Салопом, развиваемый В.И.Шульдинером, И.А.Резановым; тектонофизический подход, составляющий основу работ В.С.Имаева, Б.М.Козьмина; подход в изучении эволюции континентальной литосферы, основанный на детальном анализе тектонических обстановок формирования метаморфических и магматических комплексов и рудных систем, наиболее ярко отраженный в работах В.А.Глебовицкого, Г.М.Друговой, В.И.Казанского, В.М.Моралева, А.В.Синицына. Различные аспекты глубинного строения региона на базе интерпретации геофизических материалов рассмотрены в работах В.А.Абрамова, Н.К.Булина, Л.В.Витте, Ю.Ф.Малышева, В.Д.Суворова, Э.Э.Фотиади.
Несмотря на большое количество опубликованных работ, рассматривающих с тех либо иных позиций различные вопросы геологии Алда-но-Станового региона, в настоящее время отсутствует геодинамическая модель, позволяющая объяснить совмещение на уровне современного эрозионного среза контрастных по вещественному составу и степени метаморфизма комплексов пород и блоков различного ранга, часто при ведущей роли шарьяжей и надвигов, взаимоотношения поверхностных и глубинных структурных планов. Поэтому особую остроту и актуальность приобретает целенаправленное обобщение геолого-геофизических материалов для изучения тектонического строения и эволюции данного региона, геодинамических обстановок формирования его структур.
Цель работы заключалась в разработке модели строения земной коры Алдано-Станового геоблока на основе комплексного анализа обширной и разномасштабной геолого-геофизической информации преимущественно в пределах трапеции, ограниченной 117 и 1370 в.д., 54 и 60 с.ш., и имеющихся концепций на его тектоническое строение и эволюцию.
Основные задачи исследований.
-
Обосновать модель тектонического развития земной коры Алдано-Станового геоблока, учитывающую изменения теплового состояния литосферы, ее реологических свойств и геодинамических обстановок, а также модель его современного глубинного строения.
-
Разработать модель тектонического строения верхнего слоя земной коры Алдано-Станового геоблока.
-
Исследовать особенности тектонической расслоенности Станового мегаблока и разработать модель ее формирования.
-
Рассмотреть основные черты металлогении и сейсмичности Алдано-Станового геоблока на базе разработанной модели его тектонического строения.
Научная новизна.
-
Исследована связь изменений теплового состояния литосферы и ее реологических свойств, с учетом которой разработана модель эволюции Алдано-Станового геоблока.
-
Обоснована модель тектонической расслоенности земной коры Алдано-Станового геоблока.
-
Предложена модель формирования структуры Станового мегаблока в мезозой-кайнозойский этап тектонической активизации в условиях коллизии континентальных плит.
-
На основе разработанной модели тектонической расслоенности проведено металлогеническое районирование и выделены металлоге-нические зоны и районы, перспективные на золото, платину и никель.
Практическая значимость. Предложенная модель тектонической расслоенности Алдано-Станового геоблока является методической основой для разработки программ специализированных поисково-съемочных, структурных, геокриологических, металлогенических исследований, а модель строения земной коры данного региона используется при изучении его глубинного строения, геодинамических особенностей, расчета глубинных составляющих радиогенных тепловых потоков, сейсмичности.
В процессе выполнения работы разработан и внедрен рациональный комплекс геолого-геофизических методов общих и детальных поисков месторождений золота, платины и платиноидов, медно-никелевых и апатит-титаномагнетитовых руд применительно к условиям Алдано-Станового региона. Научно обоснованы и практически внедрены в условиях Южной Якутии при поисковых и поисково-оценочных работах на Ni, Pt, Au, Fe эффективные геофизические методики, включающие новые модификации электроразведки, основанные на использовании высокочувствительных магнитометров, в их числе многокомпонентные исследования МПП, частотная модификация ВП с измерением магнитных составляющих поля, магнитовариационные исследования. По разработанной методике выполнена прогнозная оценка месторождений железистых кварцитов Чаро-Токкинского железорудного района.
Результаты исследований переданы в виде рекомендаций по конкретным вопросам методики поисков и прогнозной оценки перспективных площадей акционерному обществу "Золото Якутии", ГГГП "Южно-якутскгеология", ПНИЛЗ ЯГУ. Материалы диссертационной работы использованы для обоснования действующих программ: республиканской программы "Благородные металлы Якутии", российской программы "Прогноз землетрясений в зоне БАМ-АЯМ" и программы "Электропроводность земной коры Восточной Якутии" международного проекта "Элас".
Организация исследований, личный вклад в решение проблемы. Исследования по теме диссертации начались в Чаро-Токкинской геологоразведочной экспедиции (1975-78 г.г.), продолжены в Геофизической экспедиции N6 ПГО "Якутскгеология" (1978-1988), выполнены и завершены в Якутском государственном университете (1988-1995г.). Все материалы, положенные в основу диссертации, а также их обобщение и анализ выполнены лично автором диссертации, а также непосредственно под его научным и методическим руководством в качестве старшего геофизика, начальника отряда, начальника опытно-методической партии, ответственного исполнителя и научного руководителя госбюджетных и хоздоговорных тем. Результаты исследований автора изложены в 15 научных и научно-производственных отчетах (в 8 из них - в качестве ответственного исполнителя), том числе по теме Н-10 задания 02.05 проблемы 0.50.01 ГКНТ СССР (постановление N535 от 31.12.1985 г.): "Магнитная модель земной коры Алданского щита и Становой складчатой области (Южная Якутия)", а также использованы в работах по
проекту 1.1.3: "Крупнейшие перестройки в докембрии как основа моделирования необратимого развития Земли".
Разработанная методика исследований строения земной коры Ал-дано-Станового региона, а также практические материалы используются в учебном процессе в Якутском государственном университете в курсах "Физика Земли" и "Структурная электроразведка".
Исходными материалами, лежащими в основе диссертации, служили материалы обобщения и анализа разномасштабных геологических и геофизических (аэромагниторазведка, гравиразведка, электроразведка, сейсморазведка и др.) съемок, изучения физических свойств горных пород, геологических и геохимических съемок, специализированных структурно-тектонических, металлогенических и других исследований, опубликованных и фондовых источников, а также материалы полевых и камеральных работ, выполненных с участием автора и под его руководством в Южной Якутии начиная с 1975 года.
В диссертации использованы материалы крупномасштабных наземных полевых работ комплексом геолого-геофизических методов, выполненных непосредственно автором и под его личным руководством в пределах Чаро-Токкинского железорудного района, Верхне-Тимптон-ского золотоносного района, других перспективных районов и участков Алданского щита с целью их детального геологического и структурно-тектонического картирования и прогнозно-металлогенической оценки, а также результаты опытно-методических работ по разработке и внедрению методик и технологий отдельных геофизических методов (ЗМПП, ВП и др.) и их комплексного использования.
Апробация работы. Отдельные разделы диссертационной работы, а также основные ее положения представлялись и обсуждались на научных конференциях, научно-технических семинарах, совещаниях и симпозиумах различных рангов, в том числе: на научных конференциях Якутского государственного университета (1986-1994 г.г.); на региональных научно-технических конференциях (Иркутск, 1977, 1978, 1988, 1989, 1991; Владивосток, 1987); на заседании "Якутской региональной редколлегии государственной геологической карты СССР масштаба 1:50000" (Чульман, 1985); на региональном совещании: "Схемы базитового магматизма железорудных и алмазоносных районов Сибирской платформы" (Иркутск, 1987); на школе-семинаре: "Тектоника и ми-нерагения северо-востока СССР" (Магадан, 1990); на научно-техническом совещании: "Надвиги и шарьяжи платформенных и складчатых об-
ластей Сибири и Дальнего Востока и их металлогеническое значение" (Иркутск, 1992); на восьмой Всесоюзной научно-технической конференции: "Геофизические работы по поискам и разведке месторождений твердых полезных ископаемых" (Москва, 1978); на Всесоюзном научно-техническом семинаре: "Индукционная электроразведка" (Львов, 1984); на 10-ом Всесоюзном научно-техническом семинаре-совещании по геофизическим методам (Москва, 1989); на Всесоюзном совещании: "Геофизика, структура и металлогения складчатых сооружений юга Сибири" (Новосибирск, 1991); на I Всероссийском металлогеническом совещании (Екатеринбург, 1994); на XXVIII Тектоническом совещании Межведомственного тектонического комитета РАН "Тектоника осадочных бассейнов Северной Евразии" (Москва, 1995); на 36-ом Международном геофизическом симпозиуме (Киев, 1991); на Международной геофизической конференции "Геофизика и современный мир" (Москва, 1993); на Международной конференции "Арктические окраины" (Магадан, 1994); на Международной конференции "Благородные и редкие металлы" (Донецк, 1994); на Международном геологическом конгрессе, посвященном 100-летию организации геологической службы Южной Африки (Йоханнесбург, 1995); на Международной конференции "Термические и механические взаимодействия глубинных пород" (Прага, 1995).
Публикации. С 1973 г. самостоятельно и в соавторстве опубликовано 62 работы, в том числе 2 коллективные монографии, получено одно авторское свидетельство на изобретение и издана методическая работа. Основное содержание диссертации отражено в 40 публикациях.
Объем и структура работы. Диссертация содержит 290 страниц машинописного текста, 90 рисунков и 10 таблиц и состоит из введения, пяти разделов и заключения. Список использованной литературы включает 471 наименование. Раздел I посвящен анализу основных концепций строения АСГ, а также обзору использованных геолого-геофизических материалов данного региона. В разделе II содержится обоснование методологии проводимых автором исследований, а также кратко изложена методика работы по стадиям и этапам ее выполнения. В разделе 111 обосновывается концептуальная модель тектонической расслоенное АСГ. В разделе IV рассмотрены главные элементы тектонической расслоенности, а также ее связь с характером регионального метаморфизма и сейсмичности. В разделе V приводятся данные о металлогенических особенностях АСГ и выполнен их анализ с