Введение к работе
Актуальность исследований. Территория Северо-Востока Азии, расположенная к востоку от древней Сибирской платформы, представляет часть грандиозной орогенной складчатой области, в пределах которой выделены линейные и мозаичные коллизионные и аккреционные орогенные пояса и системы. На протяжении последних десятилетий геология названного региона является объектом пристального изучения, однако многие аспекты геологического строения и тектонического развития района носят дискуссионный характер. Значительная часть этих противоречий связана с интерпретацией структур Вер-хояно-Колымской орогенной системы, центральную часть которой занимает коллизионный пояс Черского. Применение современных методик структурного, минералого-геохимического, литолого-седиментологического анализа, вместе с новыми микрофауни-стическими, палеомагнитными, геохронологическими и др. данными, позволяет снять многие из дискуссионных вопросов, и способствуют лучшему пониманию деформационных структур и тектонических процессов, возникающих при коллизии гетерогенных блоков земной коры. В этом аспекте дугообразный коллизионный пояс Черского, в строении которого участвуют контрастные литодинамические комплексы, представляет удачный региональный объект.
Цели и задачи исследований. Основной целью диссертационного исследования являлось создание структурно-кинематической модели формирования коллизионного пояса Черского, определение состава, строения и эволюции, разновозрастных литодинамиче-ских комплексов, в первую очередь офиолитов и метаморфических пород.
Достижение поставленной цели потребовало решение многочисленных задач, из которых основными являются следующие:
-
Охарактеризовать, развитые в пределах коллизионного пояса, литодинамические комплексы и определить их геодинамическую природу.
-
Расчленить метаморфические комплексы коллизионного пояса. Определить возраст, P-T-t условия метаморфизма и диагностировать геодинамические обстановки формирования метаморфических комплексов;
-
Определить структурное положение возраст и геодинамические обстановки генерации офиолитов коллизионного пояса. Наметить пространственно-хронологические соотношения метаморфических и структурных преобразований офиолитовых и метаморфических комплексов.
-
Восстановить последовательность образования структурных форм. Определить закономерности изменения стиля складчато-разрывных дислокаций для разных частей коллизионного пояса и расшифровать кинематическую и динамическую историю формирования структур пояса.
Фактический материал, положенный в основу диссертации, получен в процессе многолетних комплексных экспедиционных исследований. Автором проведено структурно-геологическое картирование в северной части горной системы Черского, составлены структурные профили и изучены ключевые участки в центральной и южной частях. Обработано несколько сот силикатных, количественных спектральных, рентгено-флюоресцентных, рентгенорадиометрических, нейтронно-активационных анализов. Проведено петрографическое и микроструктурно-микрозондовое изучение офиолитов и метаморфических пород пояса Черского. Составлены макеты разномасштабных геологических и геодинамических карт.
Автор непосредственно участвовал на всех стадиях вышеперечисленных работ от постановки задачи, сбора и обработки материалов, их интерпретации и опубликования
Практическое значение. Разработки автора диссертации по структурному анализу, метаморфизму, геологии офиолитов, геодинамической истории региона отражены в 5 отчетах по геологической съемке масштаба 1:50000, с сопутствующими поисками. Подготовка диссертации проводилась одновременно с составлением Государственных геологических карт м-ба 1:200 000 новой серии (ГосГеолкарта 200) и легенды Яно-Индигирской серии, в которые также вошли основные материалы реферируемого исследования.
Научная новизна. Диссертация базируется на оригинальном материале и представляет первое региональное обобщение результатов комплексного тектонического и минера-лого-геохимического изучения образований коллизионного пояса Черского. При этом были разработаны следующие новые положения:
выявлено, что в строении коллизионного пояса Черского развиты геодинамические комплексы конвергентных окраин, аккреционные и коллизионные комплексы, а также комплексы бассейнов, некогда развитых по периферии Верхоянской континентальной окраины. Последние представлены офиолитами, метаморфическими породами и разными градациями поздпепалеозоиских осадочных и вулканогенно-осадочных пород, часть из которых была выявлена впервые;
определено структурное положение и последовательность формирования офиолитов коллизионного пояса, и намечены геодинамические обстановки их генерации.
реконструированы условия и последовательность метаморфизма офиолитового и метаморфических комплексов, рассматриваемого региона, построены эволюционные P-T-t и структурно-динамические модели их формирования;
доказано широкое развитие мезозойских зеленосланцево-метаморфизованньгх комплексов. Установлено изменение условий метаморфизма данных образований вдоль простирания пояса, что связано с разной кинематикой коллизионных зон;
- реконструирована последовательность образования складчато-разрывных ансамблей и линейно-плоскостных структурных форм коллизионного пояса. Показано, что структурный дугообразный рисунок пояса был образован вследствие трех наложенных дислокационных этапов;
Защищаемые положении.
-
Геодинамические комплексы, образующие структуру пояса Черского, характерны для внутренних зон коллизионных орогенов. Синтез материалов позволяет выделить комплексы: а) конвергентных структур и разделявших их палеобассейнов (офиолиты, полиметаморфические сланцы, вулканогешю-кремнисто-терригенные образования); б) аккреционные и коллизионные комплексы (турбидиты, вулкано-плутонические породы, зеле-носланцево-метаморфизованные образования).
-
Офиолиты коллизионного пояса Черского определены как фрагменты коры ранне-палеозойского океанического или задугового бассейна. Уже в палеозое они испытали высокотемпературный низкобарический океанический метаморфизм, а затем метаморфизм умеренных температур и давлений и синхронные пластические деформации, ставшие следствием тектонического расслоения океанической коры. Зеленосланцево-метаморфизоваиные образования, локализованные в осевой части пояса Черского, сформированы в результате позднемезозойской обдукции офиолитовых покровов.
-
Дугообразная структура коллизионного пояса Черского («Колымская петля») сформирована в поздігемезозойское время и имеет коллизионную природу. При этом самые ранние покровно-складчатые ансамбли возникли в результате покровно-надвиговых деформаций и связаны с аккрецией различных структур и образованием составного Колыма-Омолонского микроконтинента и его конвергенцией с Верхоянской континентальной окраиной. Собственно коллизионные ансамбли и деформационные структуры последующих этапов имеют комбинированную кинематику. Они образованы в результате коллизии Ко-лыма-Омолонского микроконтинента с Верхоянской континентальной окраины.
Апробация работы. Основные защищаемые положения, отдельные разделы и части диссертационного исследования неоднократно докладывались на Международных, Всероссийских и региональных совещаниях, школах, конференциях, симпозиумах, конгрессах. Наиболее полно итоги исследований докладывались на Всесоюзном тектоническом совещании (МГУ, г. Москва, 1990, 1997), Симпозиуме по экспериментальной тектонике и структурному анализу (ГИН, г. Москва, 1997), на XXX Международном Геологическом Конгрессе (Пекин, 1997), Международном симпозиуме "Дугообразные орогенные пояса, кинематика и происхождение" (Буэнос-Айрес, 1995), 3 и 4 Международном совещании по тектонике плит (Москва, 1991, 1993), V школе по структурному анализу метаморфических комплексов (ИГГД, г. Ленинград, 1992) и др.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех частей, заключения и списка литературы. Часть 1 состоит из двух глав, часть 2 из четырех глав, часть 3 содержит шесть глав, часть 4 две главы. Диссертация содержит 289 страниц текста, 180 рисунков и фотографий, и приложения геохимических таблиц составов минералов и горных пород.