Мезозоид северного обрамления Тихого океана происходила на фоне сосуществования двух глобальных геотектонических процессов -аккреции и континентальной коллизии

Вид материала

Документы

Содержание Часть l проблемы тектонического районирования мезозоид северного обрамления тихого океана

Подобный материал:

• Магистерская специальность «Экономика ресурсов Мирового океана», 26.67kb.
• Славяне, 140.86kb.
• Теория происхождения славян, 143.12kb.
• На 2010 2011 год, 28.63kb.
• Культура и её понимание на Востоке, 883.59kb.
• Реферат открытие и освоение Дальнего Востока Хабаровск, 328.86kb.
• Культура древней Японии, 101.87kb.
• Тема урока Северный Ледовитый океан; особенности природы, хозяйственного использования,, 53.05kb.
• Бассейн Тихого, или Великого, океана, занимает примерно половину акватории всего Мирового, 229.6kb.
• Которого Австралийский Союз. Всостав этого государства, кроме самого материка, входят, 34.13kb.

Введение


3 ВВЕДЕНИЕ


Эволюция орогенных сооружений поздних мезозоид северного обрамления Тихого океана происходила на фоне сосуществования двух глобальных геотектонических процессов -аккреции и континентальной коллизии. Аккреция понимается как латеральное наращивание окраин Евразийского и Северо-Американского континентов за счет причленения в зонах конвергенции с океаническими литосферными плитами Пацифики и Протоарктического океана преимущественно океанических и островодужных террейнов. Континентальная коллизия в данной работе рассматривается как столкновение континентов Евразии и Северной Америки с микроконтинентом Чукотка - Арктическая Аляска и закрытие разделявшего их океанического бассейна - Протоарктического океана. В работах (Сеславинский, 1970; Парфенов, 1984; Зо-неншайн и др., 1990; Соколов и др., 1997; 1999 айв; 2001 а, б, в и г; Noklebeig et al., 1998, и др.) для различных этапов позднепалеозойско-мезозойской эволюции и для различных сегментов океанического бассейна, разделявшего Азию и Северную Америку, предлагалось использовать термины: Южно-Анюйский, Анюйский, Ангаючамский, Кобук, Анюйско-Ангаючамский и т.д. В данной работе предлагается объединять их под общим названием Про-тоарктический океан шш океан Анюй-Ангаючам. Это только позволяет при изложении геологической истории региона избежать постоянных оговорок о том, для какого времени и о каком сегменте палеоокеана идет речь, но и несет реальную палеотектоническую и палеобиогеографическую нагрузку: фаунистические и палеомагнитные данные свидетельствуют, что на протяжении позднего палеозоя и мезозоя структуры, обрамлявшие Протоарктический океан, располагались преимущественно в пределах бореальной провинции (Шапиро, Ганелин, 1988; Соколов и др., 1997 в; Бондаренко, Диденко, 1997, Bondarenko, Didenko, 1997; Didenko, Bon-darenko, 1998; Didenko et a!., 2002, и др.).


Фрагменты коры Протоарктического океана, а также существовавших в его пределах и вдоль его южной в современных координатах периферии островодужных сооружений идентифицированы в Южно-Анюйской сутуре на северо-востоке Евразии, а также в сутуре Кобук в северной и центральной Аляске. Коллизионные складчатые сооружения поздних мезозоид имеют сложную разнонаправленную покровно-складчатую структуру, формирование которой началось в юре и, в основном, завершилось в конце неокома до альба Существенную роль в их строении принадлежит синколлизионным и постколлизионным сдвигам, перемещения по которым сопровождались вращением жестких блоков вокруг вертикальной оси и сформировали наблюдаемый сейчас криволинейно-блоковый структурный план (Гусев, 1979; Парфенов, 1984; Moore et al., 1992; Moore et al., 1994; Бондаренко, 1996; Парфенов и др., 2001; Оксман,


4


2000; Соколов, 1991; Соколов и др., 2001 а, и др.). Этот деформационный стиль характерен для внутриплитного тектогенеза (Nikishin et al., 1997).


Аккреционные складчатые сооружения поздних мезозонд обрамляют со стороны Тихого океана северо-восточную часть Евразийского континента, а также южную н юго-восточную часть п-ова Аляска и Британской Колумбии. От Пацифики они отделены альпийскими складчатыми сооружениями. Им свойствена преимущественно однонаправленная покровно-складчатая структура. Тектонические покровы в их структуре играют подчиненную роль. Значение продольных сдвигов велико, но их развитие не привело к формированию резких виргаций структурного плана


В пределах аккреционных складчатых сооружений поздних мезозоид выделяются па-леозойско-мезозойские комплексы-индикаторы существования зон конвергенции между океаническими плитами Пацифики, а также Азиатским и Северо-Американским континентами. Важно понять: какую геодинамическую природу имела граница между Протоарктическим океаном и Пацификой, был ли Протоарктический океан заливом Пацифики или в его пределах существовал независимый от Пацифики ансамбль океанических плит? На сегодняшний день можно с высокой степенью достоверности обосновать существование системы зон конвергенции между Пацификой и Протоарктическим океаном, начиная с позднего палеозоя и на про-теженни всего мезозоя.


Коллизионные складчатые сооружения мезозоид расположены между аккреционными поясами и древними платформами: Восточно-Сибирской и Северо-Американской, ограничивающими их с запада и с востока. На севере их структуры ограничены позднемезозойскими и кайнозойскими океаническими бассейнами Арктики: Канадским, Макарова и Евразийским.


Следует сразу оговорить, что разделение мезозоид на собственно мезозоиды (коллизионные) и поздние мезозоиды (аккреционные) скорее дань традиции. На самом деле завершающая складчатость в мезозоидах и поздних мезозоидах имела место в раннем мелу.


Проблема эволюции Протоарктического океана, разделявшего в мезозое, а судя по имеющимся геологическим данным, и в позднем палеозое Азиатский и Северо-Американский континенты является одной из ключевых для понимания геологической истории структур северного обрамления Тихого океана. Протоарктический океан является звеном в длительной, продолжающейся по сей день цепи образования океанических бассейнов в пределах геоструктур, образующих в настоящее время Арктический регион Земли. В Арктике распознаются офнолитовые швы и реликты океанических бассейнов, позволяющие реконструировать 6 этапов образования океанской коры: в позднем докембрии, раннем палеозое, позднем палеозое-мезозое, поздней юре - раннем мелу, позднем мелу-палеогене, эоцене-квартере (Рис. 1) (Хаин, Ломизе, 1995; Хаин, 2001; Бондаренко, Секретов, 2003).


5


Фрагменты коры древнейшего океанического бассейна представлены в сутурах протерозойского возраста Арктики - Тимана, Таймыра, Приколымья, Арктической Канады (Зонен-шайн и др., 1990; Берниковский, 1998; Dutro et al., 1972, 1976, 1974). Эпибайкальский неоавтохтон сложен венд-кембрийскими отложениями. Вероятно, протерозойский бассейн имел структурные связи с Протоуральским океаном.


Фрагменты омолаживающейся во времени с запада на восток каледонской сутуры, где представлена кора океана Япетус, с несогласием перекрытой силурийско-девонской молассой известны в Британии, Скандинавии, Гренландии, на о-ве Врангеля и в Канадском Арктическом Архипелаге (Хаин, 2001; Kos'ko et al., 1993; Grantz et al., 1990; Бондаренко, Секретов, 2003). Пространственное размещение каледонских офиолитов свидетельствует, что палеооке-ан Япетус протягивался от Ньюфаундленда через современную Центральную Арктику и далее в Северо-Американскую Кордильеру. Арктический сегмент Япетуса, несомненно, имел структурные связи с Уральским палеоокеаном. Закрытие восточного в современных координатах (североамериканского) сегмента Япетуса сопровождалось причленением к Северо-Американскому кратону блоков сибирского происхождения (Dillon, 1980, 1985; Dutro et al., 1984; Grantz et al., 1983). Одновременно с закрытием восточного Япетуса в раннем палеозое, или несколько позднее, вероятно, началось раскрытие океанического Пртоарктического бассейна. Возможно, проявления пермо-триасового рифтинга (Nikishin et al., 2002), косвенно связаны с развитием Протоарктического океана.


Палеозойско-мезозойские офиолиты и комплексы-индикаторы палеозой конвергенции, маркирующие след Протоарктического океана, известны в сутурах Южно-Анюйская и Кобук. Заложение Протоарктического океана, судя по опубликованным и новым данным, произошло в позднем палеозое, а не в мезозое, как это предполагалось ранее (Сеславинский, 1970; 1979; Парфенов, 1984; Зоненшайн и др., 1990; Nokleberg et al., 1994,1998). Этот океан на палеозойском этапе эволюции, возможно, был связан с Уральским палеоокеаном (Bondarenko et al., 1998). Для решения этой проблемы необходимо доказать или опровергнуть наличие на Таймыре палеозойских офиолитов и островодужных комплексов. Закрытие Протоарктического океана произошло в раннем мелу и было вызвано коллизией северо-восточной в современных координатах окраины Азии и северо-западной окраины Северной Америки с микроконтинентом Чукотка-Арктическая Аляска (Embry,


НовосибирткиеДГ Р&-'


Приколы \йп


2


3


4


5


б


9 ---_


10 ? ?


11


1


Рисунок 1. Океанические бассейны и сутурные швы Арктики (Бондаренко, Секретов, 2002, 2003).


1 - 4 - спрединговая океаническая кора: 1 - Канадского бассейна; 2 - бассейна Макарова; 3 - Евразийского бассейна; 4 - северной Атлантики и моря Баффина; 5 рифтовая система хр. Гаккеля в Евразийском бассейне; 6-9 -сутурные швы: б — байкальского возраста, 7 — каледонского возраста, 9 — герцинского возраста, 10 - верхнемезозойского возраста (Южно-Анюйская-Кобук); 10 - предположительное продолжение сутур по геофизическим данным; 11 — некоторые сдвиги и направления латеральных перемещений.


Буквенные обозначения: ВК - байкалиды, CL - каледониды; HR - герциниды; MZ - мезозоиды; JrK - возраст спре-динговой океанической коры.


7


Dixon, 199a, Embry, 1998; Grantz et al., 1988,1990,1991 а и б; Парфенов и др., 2001; Соколов и др., 1997; 2001; Бондаренко и др., 2001 а и б, и др.).


Микроконтинент Чукотка-Арктическая Аляска отчленился от Элсмирского складчатого сооружения Северной Америки в результате раскрытия Канадского океанического бассейна, имевшего место в интервале от поздней юры до готерива (Embry, 1989; 1998; Grantz et al., 1990; Grantz, Hart, 1998; Brozena et al., 1999, и др.) и, вероятно, активизировавшегося в середине мела (Lane, 1998). Новообразование океанической коры в бассейне Макарова в интервале 80-50 млн. лет (Tailor et al., 1981) не привело к закрытию Канадского бассейна. В эоцене спре-дннг в бассейне Макарова происходил одновременно с раскрытием Евразийского океанического бассейна, которое началось 64-56 млн. лет назад (Карасях, 1968; Vogt et al., 1979) и продолжается по сей день (Drachev et al., 1999; Савостин и др., 1984).


Актуальность исследований. В последнее десятилетие интересы многих российских и зарубежных исследователей, а также нефте- и газодобывающих компаний сконцентрированы на структурах мезозоид суши и шельфа северного обрамления Тихого океана. Это определяется двумя главными факторами - фундаментальным и прикладным: (1) до сих пор не существует общепризнанной и соответствующей всей имеющейся геологической информации геодинамической модели эволюции складчатых структур и осадочных бассейнов этого района Земли, где развиты орогенные сооружения, сформированные в результате коллизионных и аккреционных процессов; (2) отсутствует стройная концепция эволюции осадочных бассейнов, что не позволяет достоверно оценить углеводородный потенциал шельфа и суши.


В последние годы получены новые данные по ряду ключевых структур мезозоид северного обрамления Тихого океана. Это позволяет на новом уровне провести корреляцию основных событий мезозойской тектонической эволюции коллизионных и аккреционных складчатых сооружений мезозоид северо-востока Евразии и северо-запада Северной Америки.


Цель н задачи исследований. Основная цель работы - создание отвечающей современным геологическим данным геодинамической модели эволюции мезозоид и поздних мезозоид северного обрамления Тихого океана для поздней юры - раннего мела.


Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие главные задачи:


1. Создать унифицированную схему тектонического районирования коллизионной складчатой области мезозоид и аккреционной складчатой области поздних мезозоид северо-востока Евразии и северо-запада Северной Америки.


2. Расшифровать внутреннюю структуру Южно-Анюйской сутуры на северо-востоке Евразии и провести сравнительный анализ с сутурой Кобук, расположенной в северной и в центральной части Аляски.


8


3. Реконструировать палеолатеральные ряды структур для мезозойского этапа эволюции Про-тоарктического океана Анюй-Ангаючам. Под Протоарктическим океаном подразумевается океанический бассейн, различные сегменты которого для разных временных интервалов именовались как Южно-Анюйский (Парфенов, 1984), Оймяконский (Парфенов и др., 2001), Анюйский (Sokolov et al., 2000,2002), Ангаючам и Гудньюс (Nokleberg el aJ., 1998).


4. Реконструировать латеральные ряды структур для аккреционной складчатой области поздних мезозоид северной Циркумпацифики, и обосновать характер сочленения Пацифики и Протоарктического океана для позднего мезозоя.


5. Расшифровать стиль тектонических деформаций и последовательность их проявления в ме-зозоидах северной Циркумпацифики, и провести их корреляцию.


6. На основе синтеза имеющихся геологических данных создать новые, отвечающие современному уровню геологических знаний палеогеодинамнческие реконструкции для позднеме-зозойского этапа эволюции северного обрамления Тихого океана.


Методы исследований. Для решения поставленных задач особое внимание было уделено получению нового фактического материала В связи с этим в лаборатории Тектоники океанов и приокеанических зон Геологического института РАН под руководством С.Д Соколова были организованы комплексные исследования, которые были сосредоточены в пределах Западно-Корякской складчатой системы и чукотского сегмента Южно-Анюйской сутуры. Полевые исследования включали крупномасштабное геологическое картирование ключевых участков, составление детальных структурно-литологических профилей, различные виды опробования. Полевые наблюдения сопровождались описанием стратиграфических разрезов, характера и форм контактов геологических тел, структурным анализом складчатости и кинематическим анализом разломов. Камеральные исследования включали изучение прозрачных шлифов, корреляцию разрезов, формационный анализ, определение возраста осадочных пород по фау-нистическим данным (включая радиолярии и конодонты), микроструктурный анализ пород в шлифах, петрографическое описание шлифов магматических, метаморфических и осадочных пород, лабораторные определения химического состава пород и минералов, петрологические исследования по реконструкции температур и давлений формирования минеральных параге-незов метаморфических пород палеомагнитный анализ для реконструкции палеоширотного положения тектонических элементов, определение абсолютного возраста магматических и метаморфических калий-аргоновым, аргон-аргоновым и уран-свинцовым методами, а также возраста «немых» терригеаных толщ методом трекового датирования.


Фактический материал, положенный в основу диссертации, получен лично автором в результате экспедиционных исследований в течение 1983-2000 г.г. на территории мезозоид северо-востока Евразии. Автором проведено крупномасштабное площадное геологическое


9


картирование ряда ключевых объектов коллизионной области мезозоид, а также аккреционной области поздних мезозоид; изучены стратиграфические разрезы главных тектонических элементов, составлены структурно-литологическне профили. Полевые исследования сопровождались детальными структурными работами, включавшими структурно-кинематический анализ складчатости и разломов, а также стрейн-анализ деформационных парагенезов. Автор участвовал в обработке и интерпретации нескольких сотен силикатных, количественных спектральных, рентгено-флуоресцентных, нейтронно-акгнвационных анализов, результатов абсолютного изотопного датирования магматических, осадочных и метаморфических пород региона Были составлены разномасштабные геологические, тектонические, геодинамические карты, а также схемы геодинамической эволюции региона в верхнем палеозое и мезозое. Автор принимал непосредственное участие во всех этапах перечисленных работ: от постановки задач, организации работ, сбора материала и обработки результатов, до их публикации и представления на научных конференциях.


Практическое значение. Разработки автора диссертации по структурной эволюции различных элементов складчатых областей северо-востока Евразии, кинематике разрывных нарушений, стратиграфии и литологии осадочных комплексов, характеру и условиям вулканизма, структурной позиции метаморфических комплексов использованы в 5-ти научно-производственных отчетах по Государственным программам ГДП-200 и ГДП-500, подготовленных ГНПП «Аэрогеология», Анюйским 11 ill и Лабораторией Региональной Геодинамики АН СССР (по заказу НИИ «Атомэнергопроект»), а также в легенде Анюйской серии листов к геологическим картам масштаба 1:200000. Эти материалы также были использованы студентами геологического факультета МГУ и МГГА при подготовке курсовых и дипломных работ.


Обобщения оригинальных материалов вошли в Атлас полезных ископаемых шельфа Российской Арктики под редакцией Ю.М. Пущаровского и М.Н. Алексеева, а также в научно-производственные отчеты ВНИГНИ и СВКНИИ ДВНЦ РАН по нефтегазоносности левобережья р. Колыма, а также осадочных бассейнов Чукотского п-ва и обрамляющего шельфа.


Новые материалы по перспективам платиноносности базит-ультрабазитовых комплексов Южно-Анюйсхой сутуры в западной части Чукотского п-ва, полученные в ходе полевых исследований, переданы руководству Ai 1111 г. Билибино, а также представлены в МПР РФ.


Разработанная модель геодинамической эволюции структур северного обрамления Тихого океана в мезозойское время является тектонической базой для бассейнового районирования и анализа континентальной и шельфовой территории восточной Арктики при оценке перспектив нефтегазоносности мел - кайнозойских осадочных бассейнов.


Няучшяя шошвзия. Диссертация базируется на новом региональном фактическом материале и в то же время является крупным обобщением, в котором использованы литературные


10


и фондовые материалы по рассматриваемым регионам. Благодаря исследованиям автора сформулирован и решен ряд региональных и фундаментальных, тектонических проблем.


1. Комплекс новых геологических данных по Южно-Анюйской сутуре впервые позволяет обоснованно рассматривать ее как элемент единого позднемезозойского коллизионного офио литового шва, возникшего на месте Протоарктического океана, история развития которого уходит своими корнями, по крайней мере, в поздний палеозой.


2. Установлено, что в мезозое азиатская окраина Протоарктического океана развивалась в режиме активной окраины, а североамериканская - в режиме пассивной окраины, что позволяет рассматривать его как тектонотип асимметричного палеоокеаннческого бассейна Впервые в мезозойском латеральном ряду структур Южно-Анюйского сегмента Протоарктического океана выделены комплексы внутриокеанической энсиматической островной дуги.


3. В деформационной истории западной части коллизионного шва и структур его обрамления впервые реконструированы: деформации связанные с мезозойской эволюцией активных и пассивных окраин Протоарктического океана; деформации связанные с несколькими фазами позднемезозойской коллизии; деформации связанные с релаксационным растяжением в конце раннего - начале позднего мела.


4. Впервые доказана структурная общность мезозоид, расположенных южнее коллизионного шва. Установлено, что в мезозое тектонические элементы, располагавшиеся между конвергентными границами с северной Циркумпацификой и Протоарктическим океаном, а также пассивными окраинами Азиатского и Северо-Американского кратонов, представляли собой структурно взаимосвязанный ансамбль периферических микроконтинентов и разделявших их флишево-сланцевых бассейнов. Микроконтиненты были отчленены от Азии и Северной Америки в результате позднепалеозойского рифтинга и для большинства из них фиксируются устойчивые структурные и вещественные связи с материками - «родителями».


5. Доказано, что мозаичная структура коллизионной складчатой области мезозоид южнее коллизионного шва обусловлена позднемезозойскими латеральными перемещениями микроконтинентов относительно Евразии и Северной Америки по системам сдвигов, сопровождавшимися вращением относительно жестких блоков вокруг вертикальной оси. Эти новые данные служат дополнительным обоснованием генетической общности складчатых областей мезозоид северо-востока Азии н северо-запада Северной Америки и позволяют рассматривать их как тектонотип позднемезозойского коллизионного орогена


6. Реконструирована система зон конвергенции, отделявшая в позднем мезозое океанические плиты Пацифики от Евразийского и Северо-Американского континентов, а также от Протоарктического океана. Расшифрованы ппозднемезозойские латеральные ряды структур для различных сегментов этой конвергентной системы. Установлено, что Протоарктический океан в


11


позднем мезозое не был частью ансамбля океанических плит Пацифики, а отделялся от нее зоной конвергенции.


7. Новые данные, подкрепленные анализом литературных источников, позволили разработать новую модель мезозойской геодинамической эволюции складчатых структур мезозоид и поздних мезозоид северного обрамления Тихого океана. На начальном этапе развития этих структур в позднем палеозое и раннем мезозое доминировали процессы аккреции - латерального наращивания окраин континентов за счет их взаимодействия с океаническими плитами. В позднем мезозое их развитие происходило на фоне сосуществования процессов латерального наращивания континентальной литосферы Евразии и Северной Америки в зонах конвергенции в северной Циркумпацифике, а также континентальной коллизии и закрытия Прото-арктического океана.


Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на более чем 30-тимеждународных, всесоюзных, всероссийских и региональных конференциях, а также опубликованы более чем в 50 статьях в российских и зарубежных периодических изданиях и коллективных монографиях. Наиболее полно материалы диссертации были представлены на Международном Тектоническом совещании 1999,2000 и 2001 гг. (МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва), Международной конференции по тектонике плит им. Л.П. Зоненшайна в 1998 и 2001 гг., Конференции Американского Геофизического Союза в 1999 и 2000 гг. (Сан-Франциско, США), Конференции Европейского Геофизического Союза в 1999 и 2001 гг. (Страсбург, Франция), Конференции по Арктическим Окраинам в 1998 г. (Целле, Германия), Международном Комитете по исследованиям в Арктике в 2001 г. (Сиэтл, США).


Благодариостн. Автор считает приятным долгом выразить благодарность своим учителям - ОК. Баженовой, НА Богданову, НА Божко, ЛП. Зоненшайну, Н.В. Короновскому, М.Г. Ломнзе, Е.Е. Милановскому, Ю.Г. Моргунову, Л.М. Натапову, А.М. Никишину, Л.М. Парфенову, Ю.М. Пущаровскому, А.Д. Рябухину, ЛА Савостину, В.И. Славину, Б.А. Соколову, С.Д Соколову, АЛ Ставскому, В.Е Хаину, А.Е. Шлезингеру, А.Ф Якушовой, под влиянием научных идей которых произошло его становление как исследователя.


В разные годы автор проводил полевые исследования, пользовался консультациями, советами и поддержкой О.С. Березнер, Ю.К. Бурлива, АН. Варварова, B.C. Вишневской, Ж. Анжелье, ВА Аристова, М.Л. Баженова, ME. Бояриновой, М. Брэндона, MJC. Гагиева, Дж. Гарвера, М.Л. Гельмана, СП. Глотова, Г.С. Гусева, А Гранца, АФ. Грачева» АН. Диденко, В.Г. Данилова, С.С. Драчева, И.Л. Жулаиовои, B.C. Имаева, Е.В. Колесова, СЮ. Колодяжно-го, М.К. Косько, КА Крылова, СА Куренкова, П. Лэйера, Ю.Г. Леонова, М.Г. Леонова, Л. Лэйна, СВ. Мащенкова, Э. Миллер» О.Л Морозова, БА Натальина, А.М. Никишина, B.C.


12


Оксмана, А.Б. Осипенко, В.Э. Павлова, С.А Паланджяна, КВ. Паракецова, С.К. Паракедова, М.Г. Патоки, АИ. Полетаева, И.И. Поспелова, А.В. Прокопьева, ЮМ. Пущаровского, Р.И. Ремизовского, Д.В. Рундквиста, В.М. Ряховского, В.Г. Сафонова, СБ. Секретова, КБ. Сеславинского, С.А Силантьева, Е.В. Склярова, АВ. Соловьева, Д Стоуна, В.И. Ткаченко, АИ. Ханчука, Дж. Хоуригана, АК. Худолея, АД. Чехова, MJH. Шапиро, Н.М. Шапиро, В А Ше-ховцова, B.C. Шульгиной, А Эмбри и многих других исследователей. Автор выражает искреннюю признательность коллегам.


В процессе исследований автор пользовался финансовой поддержкой РФФИ, ФЦП «Интеграция», ИНТАС, НАТО.


ЧАСТЬ L ПРОБЛЕМЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ МЕЗОЗОИД СЕВЕРНОГО ОБРАМЛЕНИЯ ТИХОГО ОКЕАНА


Рассматриваемый регион охватывает территорию между 54° и 76° с.ш., включающую северо-восток Евразии (в основном восточнее 156° в. д.) и северо-запада Аляски (в основном западнее 144° з.д.). Существуют разные схемы тектонического районирования этой территории. В конце прошлого века наибольшую популярность получила методика тектонического районирования складчатых сооружений, базирующаяся на террейновом анализе.


Вначале карты террейнов были опубликованы для территории Аляски (Berg et al., 1978; Coney et al., 1980; Jones et al., 1981, 1987; The Geology of Alaska, 1994). Схемы террейнов северо-востока Азии были разработаны в 90-х годах для Верховно-Чукотских мезозоид (Парфенов и др. 1993; Тектоника ..., 2001), Корякско-Камчатского региона (Парфенов и др. 1993; Соколов, Бялобжеский, 1996), Приморья и Сахалина (Хавчук, 1993). В рамках крупного международного проекта (Nokleberg et al., 1994,1998) террейновым анализом были охвачены структуры северной Циркумпацифики.


При этом террейновое районирование приводило к отказу от ранее существовавших схем, в основе которых лежало деление на складчатые пояса, области, системы, зоны и т.д. В данной работе автор, используя разработки Л.М.Парфенова, С.ДСоколова, АИХанчука (Парфенов и др., 1993, Тектоника.., 2001; Соколов, 1992» 2003; Ханчук, 1993, и др.), стремился создать общую иерархию тектонических элементов для рассматриваемой территории, включающую как традиционные для российских геологов понятия, так и более распространенные для Северной Америки термины террейнового анализа.


Кроме того, за последние 10 лет был получен ряд новых данных, в том числе автором диссертации, который требовал обновления, внесения некоторых изменений, а порой и пересмотра прежних тектонических схем и представлений. Прежде всего, это относится:


13


1) к целесообразности выделения Протоарктического океана, обоснованию его возраста, эволюции и проблеме соотношения с Пацификой;


2) реконструкции особенностей процесса коллизии микроконтинента Чукотка - Арктическая Аляска с северо-восточной окраиной Азии (Natal'in et al., 1999; Соколов и др., 2001; Sokolov et aL, 2002 и др.);


3) особенностям деформационной истории структур к югу от Южно-Анюйской су туры (Бондаренко, Диденко, 1997; Оксман, 2000; Парфенов и др., 2001, и др.);


4) реконструкции конвергентной границы Азиатского континента и северо-западной Пацнфнки (Соколов и др., 1997,1999,2002; Морозов, 2001).


Значительный прогресс достигнут в изучении палеоаккреционных призм, расшифровке внутренней структуры серпентинитовых меланжен, установлении значительной роли сдвигов в эволюции областей взаимодействия континентальных и океанических плит (Куюльский ..., 1990; Ханчук, 1993; Ханчук и др., 1999; Ханчук, Говоров, 2000; Бондаренко, Соколов, 1996; Соколов и др., 1999, 2001, 2002; Khudoley, Sokolov, 1998; Bazhenov et al., 1999, Бондаренко и др., 2000,2002 б, и др).


Глава 1. Термиты н определения


В данной работе за основу взяты принципы террейнового районирования, которые хорошо зарекомендовали себя при описании отдельных элементов более крупных складчатых структур. Дня совокупностей террейнов, образующих крупные элементы орогенических поясов, используются традиционные для русскоязычных авторов понятия: складчатый пояс, складчатая область, складчатая система и складчатая зона. Принятая в работе иерархия структур в целом согласуется с принципами тектонического районирования, изложенного в работах (Муратов, 1986; Соколов, 2003).


Тихоокеанский складчатым пояс включает в себя всю совокупность разновозрастных складчатых областей, обрамляющих современный Тихий океан. Поэтому рассматриваемая в данной работе территория является частью Тихоокеанского складчатого пояса. По мнению (Соколов, 1993) на сегодняшний день излишне вводить в термин «складчатый пояс» дополнение «надвиговый» или "покровный", поскольку нет складчатых поясов, где не были бы широко развиты иадвиговые и покровные структуры. К этому следует добавить, что нет и складчатых поясов, где значительная структурообразующая роль не принадлежала бы сдвигам.


В пределах рассматриваемой территории предлагается выделять две складчатые области: коллизионная складчатая область мезтоид и аккреционная складчатая область поздних мезтоид. Последняя расположена ближе к Тихому океану, отделяясь от него альпийской


14


(кайнозойской) аккреционной складчатой областью. Следует повторить, что деление мезозоид не собственно мезозоиды и поздние мезозоиды носит несколько условный характер, поскольку финальная складчатость в этих структурах имела место в раннем мелу. Однако, для большинства российских геологов, занимающихся северо-востоком Евразии такая терминология более привычна


Предложенный подход к районированию мезозоид и поздних мезозоид отличается от традиционного. Приведем примеры, обосновывающие такие отличия.


Обычно мезозоиды северо-востока Евразии объединяются в составе Верхояно-Чукотской складчатой области. Новые данные, полученные автором данной работы, подкрепленные анализом литературных источников, свидетельствуют, что структурным аналогом Верхояно-Чукотской складчатой области является обширная орогенная область на северо-западе Северной Америки, пространственно приуроченная к нагорью Кускоквим-Танана (общепринятого тектонического термина, обозначающего данную область, не существует). Обе эти области обязаны своим происхождением процессам континентальной коллизии, сопровождавшим в раннем мелу закрытие Протоарктического океана. Эти близковозрастные и обладающие общностью тектонического стиля и геологической истории регионы предлагается объединить в составе коллизионной складчатой области мезозоид.


В составе традиционно выделяемой Корякско-Камчатской складчатой области объединены структуры с различным возрастом складчатости. В свое время М.С. Марков (1975) предложил выделить как самостоятельный структурный элемент Западно-Корякскую позднемеловую складчатую систему. Позднемезозойские структуры сформировались в пределах двух разновозрастных зон конвергенции между Азиатским континентом и Пацификой, для которых были характерны аккреционные процессы (Соколов, 1992; Соколов и др., 2001). Аналогичная ситуация известна по работам американских геологов для Кордильеры Северной Америки, где орогенический пояс позднемезозойского возраста складчатости отделен от Тихого океана альпийским орогеническим поясом. Оба структурных элемента сформировались в пределах двух разновозрастных зон конвергенции между Североамериканским континентом и Пацификой. Для того чтобы отделить аккреционные структуры позднемезозойского возраста складчатости от альпийских аккреционных структур, в данной работе предлагается выделять первые в составе аккреционной складчатой области поздних мезозоид.


Складчатые системы, выделяемые в составе складчатых областей северного обрамления Тихого океана, характеризуют крупные элементы латеральных рядов палеоструктур. Например, сходные по палеотектоническому положению фрагменты окраин Протоарктического океана или Пацифики.


15


В пределах коллизионной области в составе складчатых систем, в зависимости от сложности их внутреннего строения, могут выделяться складчатые зоны, характеризующие отдельные элементы латерального ряда палеоструктур. По смысловой нагрузке понятие «складчатая область» близко к часто используемому русскоязычному термину «структурно-формационная зона» или англоязычному термину «пояс террейнов». Для аккреционных складчатых систем поздних мезозоид деление на складчатые зоны не производится. Это связано с двумя причинами:


(1) Для северо-востока Евразии не существует общепринятой зональности поздних мезозоид. Принятие любой из ранее предложенных Г.Е. Некрасовым, НИ. Филатовой, Н.Б. Заборовской, O.JL Морозовым и другими исследователями схем тектоническое зональности потребовало бы длительных пояснений и вызвало бы их затрудненное восприятие. Поэтому для аккреционной складчатой системы поздних мезозоид вслед за (Соколов н др., 1999) принято деление на сегменты, различающиеся по особенностям геологического строения. В составе сегментов выделяются отдельные террейны и их составные части.


(2) Для Североамериканской части аккреционной складчатой области поздних мезозоид принято выделение крупных составных террейнов (Nokleberg et al., 1994, 1998). Поэтому во избежание излишней терминологической путаницы в данной работе предлагается выделять Восточно-Кордильерскую аккреционную складчатую систему поздних мезозоид, а ее более дробное деление давать в соответствии с принятым для Северной Америки террейновым районированием.


Проблемы террейнового анализа и террейновой терминологии применительно к структурам северо-востока Евразии обсуждались в многочисленных публикациях (Соколов, 1992; Парфенов и др., 1993; Ханчук, 1993; Соколов, Бялобжескнй, 1996; Соколов, Ханчук, 1997; Борукаев, 1998; Тектоника...2001; Соколов, 2003 и др.). В данной работе используются следующие термины, традиционно применяемые при террейновом районировании:


Терре&н (тектоностратиграфический террейн) - это ограниченное разломами геологическое тело региональных размеров, имеющее особенности стратиграфического, магматического, метаморфического и структурного развития, которые характеризуют его тектоническую историю, отличную от соседних геологических тел (Jones et al., 1983, 1984). Такой подход предопределяет наличие латеральных перемещений террейнов до их становления в структуре складчатой области или системы. Л.М. Парфенов отмечал, что «совокупность террейнов, находящихся в сложных структурных соотношениях друг с другом, слагает все пространство орогенного пояса за пределами кратона» (Парфенов и др., 2001).


В данном определении в термин «сгеррейн» не закладываются: 1) его аллохтонное или экзотическое по отношению к окружающим структурным элементам происхождение; 2)


16


амплитуда его латерального перемещения до вхождения в состав складчатого пояса; 3) палеотектонические условия его формирования.


Для придания генетической нагрузки термину «террейн» используются определения, характеризующие условия его происхождения и геологической эволюции до вхождения в структуру складчатого пояса. Автор в своей работе придерживается геодинамической классификации террейнов (Nokleberg, 1994; Парфенов и др., 2001).


Кретонный террейн - перемещенный или не перемещенный фрагмент окраины континента, в составе которого присутствуют кристаллические комплексы докембрийского континентального основания. В историческом аспекте кратонные террейны описываются термином «микроконтинент».


Террейн пассивной окраины (в англоязычной литературе иногда используется синоним -миогеоклинальный террейн) - перемещенный или не перемещенный фрагмент пассивной окраины континента, в пределах которого не вскрыты кристаллические комплексы континентального основания, либо их распространение незначительно.


Флишевый или флшиево-сланцевый террейн (часто употребляется термин турбиднтовый террейн) - перемещенный или не перемещенный фрагмент пассивной окраины континента, сложенный относительно глубоководными главным образом турбидитовыми комплексами.


Офиолитовый террейн или комплекс - включает в различной степени тектонизированные и метаморфизованные породы офиолитовой ассоциации. Структурное положение офиолитовых комплексов в составе складчато-надвигового пояса может быть различным: элемент террейна аккреционной призмы, элемент сутуры, бескорневой аллохтон.


Террейн аккреционной призмы - включает комплексы-индикаторы аккреционного клина перед фронтом островной дуги: турбидиты, терригенный аккреционный меланж, высокобарические метаморфические породы (голубые сланцы, эклогиты), офиолиты или их фрагменты и т.д.


Островодужный террейн - включает магматические и осадочные комплексы, формирование которых происходило в обстановке над зоной субдукции: магматические серии окрашшо-континентальных вулканических поясов, энсиалической или энсимэтической островной дуги; вулканотерригеные и вулканические комплексы задугового и преддугового региона.


Часто осгроводужным террейнам противопоставляются террейны окраинно-континентальных вулканических поясов (continental margin arc).


Субтерреин - ограниченная разломами составная часть террейна, имеющая сходную, но не идентичную геологическую историю относительно других структурных элементов данного террейна и характеризующая локальный элемент палеолатерального структурного ряда.


17


Пояс террейнов - группа приуроченных к линейной зоне террейнов, которые характеризуют определенный элемент палеолатерального ряда структур. Этот термин по смысловой нагрузке близок к русскоязычному термину «структурно-формационная зона».


Составной (composite) террейи - несколько пространственно совмещенных террейнов, которые объединились в единое целое в процессе складчатости. ДМ. Парфенов (Тектоника.., 2001) рассматривал составной террейн как аналог супертеррейна, но состоящий из террейнов близкой природы.


Супертеррейн - группа пространственно совмещенных террейнов, объединение которых (амальгамация), как правило, произошло до их вхождения в состав складчатого сооружения. Часто термины «составной террейн» и «супертеррейн» считаются синонимами. На примере супертеррейнов Колыма-Омолонского и Врангелии можно видеть, что они по сути соответствуют объему складчатой системы или даже области.


Перекрывающий комплекс (overlaped complex, неоавтохтон) — вулканогенные или осадочные образования, несогласно перекрывающие деформированные складчатые структуры или террейны и определяющие верхний возрастной предел деформаций.


Сшивающий (stuck) комплекс - интрузивные тела, прорывающие сформированную в процессе складчатости и надвигообразования структуру, объединяющую один или несколько террейнов. Метаморфические пояса, единым ореолом охватывающие структуры окраины кратона и смежных террейнов, также рассматриваются как сшивающие (Twiss, Moores, 1992).


Сутура - протяженная и относительно узкая шовная зона, сложенная интенсивно деформированными породами, включающими флишевые комплексы, офиолиты и метаморфические сланцы и маркирующая положение закрывшегося в результате коллизии континентальных блоков палеоокеанического бассейна (Howell, 1989). Существует точка зрения, согласно которой сутуры следует не противопоставлять террейнам, а выделять как «сутурные террейны». В данной работе понятие сутура противопоставляется понятию террейн. По мнению Т.Я Хсю, JIM. Натапова, ЯП. Зоненшайна и ряда других исследователей следует выделять офнолитовые и безофиолитовые сутуры. Последние сформировались в результате инверсии и тектонической переработки бассейнов с утоненной континентальной корой.


Обычно сутурам свойственно наличие двух основных элементов с принципиально различным стилем тектоники и деформационных структур: корневых шовных зон и пространственно сопряженных с ними однонаправленных покровных систем. В современной структуре элементы покровного строения при детальных исследованиях фиксируются всегда (как, например, они были закартированы в Южно-Анюйсхой сутуре спустя почти 30 лет после начала ее изучения). Корневая зона тектонических покровов в некоторых случаях

Список литературы