книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

Е . М. ЛАЗЬКО

РЕГИОНАЛЬНАЯ

ГЕОЛОГИЯ

СССР

ТОМ II

АЗИАТСКАЯ ЧАСТЬ

ИЗД А Н И Е ВТОРОЕ,

ПЕРЕРА БОТА НН ОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Допущено Министерством высшего и среднего специального обравовапия СССР

в качестве учебного пособия для студентов геологических специальностей вузов

МОСКВА «НЕДРА» 1975

УДК 55 (47-4-57)

Лазько Е. М. Региональная геология СССР. В 2-х томах. Том II. Ази­ атская часть. Изд. 2, перераб. и доп. М., «Недра», 1975, 464 с.

Книга представляет собой второй том учебного пособия по региональной геологии СССР. В ней рассматриваются строение п развитие азиатской части территории СССР, дана характеристика во времени главных геологических процессов — магматизма, тектоники, метаморфизма и металлогении по всем крупным регионам. В заключительной главе излагаются основные законо­ мерности развития континентальной земной коры на протяжении всей геоло­ гической истории, от глубокого докембрия до современного периода.

Учебное пособив предназначено для студентов геологических специаль­ ностей вузов, может быть также использовано широким кругом геологов-

Ил. 111, список лит. — 122 назв.

Глава первая

ОБЛАСТИ ДОКЕМБРИЙСКИХ СКЛАДЧАТОСТЕЙ

СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА

Центральное место в азиатской части СССР занимает Сибир­ ская платформа — второй крупный кратои на территории нашей страны. Так же, как и Русская платформа, она представляет собой сооружение двухъярусного строения, в основании которого залегают метаморфизоваииые складчатые комплексы — от ар­ хейских до байкальских, а платформенный чехол сложен оса­ дочно-вулканогенными толщами — от докембрийских до кайно­ зойских.

Вопрос о границах платформы не решен однозначно. Наиболее распространенными являются представления Н. С. Шатского; впер­ вые высказанные им еще в 1932 г. и положенные в основу ряда современных тектонических карт и схем. По мнению этого ис­ следователя, западная граница Сибирской платформы на основа­ нии геофизических данных прослеживается почти прямолинейно вдоль Енисея от района Красноярска до пос. Дудинка на севере, располагаясь несколько западнее этой реки. Отсюда граница резко поворачивает на северо-восток и, плавно меняя направление, протягивается до .низовьев Лены, где снова изгибается к югу. Положение западной и северо-западной границ на всем их огром-. ном протяжении несколько условно, так как всюду вдоль них платформа граничит с палеозойскими складчатыми сооружениями, погребенными под мощным чехлом осадочных пород мезозойскокайнозойского возраста. Северо-восточная граница имеет наибо­ лее сложную конфигурацию. От низовьев Лены она сначала протягивается субмеридиоиалыю вдоль течения этой реки, затем, следуя за ее изгибом на юго-восток, принимает это направление, а дальше тянется широтно до бассейна правого притока Ал­ дана — р. Большая Хапдыга. Здесь граница снова почти под прямым углом меняет направление и протягивается уже почти долготно до района пос. Аян на побережье Охотского моря. Точное проведение северо-восточной границы на большом ее протяжении также затруднено, так как платформа отделяется

3

от складчатых сооружений Верхоянья широким краевым про­ гибом. От пос. Аян граница платформы прослеживается уже на юго-запад по южным отрогам Станового хребта, затем вдоль рек Шилки и Ингоды до верховьев р. Никоя. На всем этом от­ резке граница очень четкая, так как представлена глубинным разломом, отделяющим платформу от палеозойских и мезозойских складчатых сооружений Монголо-Охотского пояса. Наконец, граница еще раз меняет направление и протягивается на северозапад через район южной оконечности Байкала вдоль Восточного Саяна до Красноярска; здесь платформа граничит с каледон­ скими складчатыми сооружениями и отделена от них почти всюду четко выраженным краевым швом. В дальнейшем контуры плат­ формы принимаются в указанных выше границах.

Сибирская платформа имеет сложное устройство поверхности. Большая ее часть занята выровненными пространствами Среднесибирского плоскогорья с широким развитием столовых гор в западной половине и более выположенной равнинной поверх­ ностью на востоке. В краевых частях платформы местами распо­ лагаются невысокие горные кряжи, обширные нагорья, а кое-где и довольно мощные хребты.

Наиболее сложный рельеф имеет юго-восточная часть плат­ формы, обычно выделяемая под общим названием Байкальской горной области и объединяющая ряд нагорий и горных хребтов. Четко выраженные протяженные хребты в виде почти сплошного кольца окаймляют Байкал — Баргузинский, Улан-Бургасы, Ха- мар-Дабан, Приморский и Байкальский; параллельно Баргузинскому хребту восточнее протягивается Икатский хребет. Все эти горные сооружения характеризуются высокогорным или среднегорным рельефом, имеют местами ясно выраженные аль­ пийские формы и достигают высоты свыше 2,5 км. Расположенная далее к востоку Олекмо-Вптимская горная страна также высокогорна (в хребтах Каларском и Удокане отдельные высоты пре­ вышают 2,5 км;. К юго-востоку от Байкальских хребтов прости­ рается обширное Витимское плоскогорье. Севернее Байкала располагается Северо-Байкальское нагорье, к которому с северовостока примыкает Патомское нагорье; эти два нагорья имеют естественную границу, проходящую по долине нижнего течения р. Витим, но нередко объединяются под названием Байкало-Па-

участок высоко приподнятого и резко расчлененного эрозией нагорья. Севернее Станового хребта раскинулось довольно вы­ соко поднятое Алданское плоскогорье, на фоне которого выделя­ ются цепочки гольцов; некоторые из них достигают высоты 1700 м и сложены изверженными горными породами, местами образу­ ющими лакколиты.

4

Юго-западная часть платформы занята северо-восточными отрогами Восточного Саяиа, к которому с северо-запада причленяется Енисейский кряж, представляющий собой ряд невысоких горных гряд с пологими склонами, разделенных широкими до­ линами; наибольшие высоты кряжа достигают всего 1000—1100 м. Часть платформы между горными сооружениями западного бе­ рега Байкала и Восточным Саяиом носит название Иркутского амфитеатра.

Своеобразная горная область, расположенная в верховьях рек Котуя и Хеты на северо-западе платформы, называется плато Путорана (СывермаД где отмечаются довольно значительные вы­ соты (гора Камень 2037 м).

Большие пространства Сибирской платформы покрыты тайгой, северпая ее часть занята тундрой; только крайняя юго-западная окраина относится к лесостепи.

Первые региональные исследования Сибирской платформы начались со второй половины прошлого столетия. Выдающаяся

честве первого правительственного геолога в Восточной Сибири в 1889 г.

Большое значение имели геологические работы начала теку­ щего столетия, особенно по изучению золотоносных областей вдоль транссибирской магистрали, в которых, кроме В. А. Обру­ чева, принимали участие такие известные ученые, как А. П. Ге­ расимов, К. И. Богданович, А. К. Мейстер, А. Г. Ржоисницкий и другие.

Систематические исследования различных районов платформы начались только после Великой Октябрьской революции, а после второй мировой войны охватили всю ее территорию и приобрели особенно широкий размах. Среди исследователей советского периода, занимавшихся изучением этого обширного региона, такие ученые, как В. А. Обручев, Н. С. Шатский, IO. А. Били­ бин, С. В. Обручев, М. М. Тетяев, В. Н. Данилович, Т. М. Дембо, 10. К. Дзевановский, Г. Г. Моор, Н. Г. Судовиков, Н. В. Фро­

ВСЕГЕИ, Арктического института, Всесоюзного Аэрогеологнче- •ского треста, ряда геологических управлений и других орга­ низаций Министерства геологии СССР.

Для более удобного изложения фактического материала по стратиграфии и магматизму целесообразно назвать важнейшие •структурные элементы платформы, которые в дальнейшем будут неоднократно упоминаться в тексте.

5

Из крупнейших положительных структур на севере четко обособлен Анабарский кристаллический массив, а на юго-востоке платформы — Алдано-Витимский, или Алданский, щит. Севе­ ро-восточные отроги Восточного Саяиа образуют четко выражен­ ное краевое поднятие платформы, так же как Енисейский кряж,

массивом, занимая почти всю западную половину платформы. Вторая крупная синеклиза — Вилюйская — располагается вос­ точнее. На юге протягивается серия небольших впадин — Кан- ско-Тасеевская,' Иркутская, Чульмапская, Токовская и др.

Очень своеобразным отрицательным элементом является Ан­ гаро-Ленский прогиб, примыкающий к Байкальской складчатой области с северо-запада, а также аналогичная, но значительно мепыиая по размерам структура — Березовская впадина, огра­ ничивающая Байкальскую область с северо-востока в районе Патомского нагорья.

Как и при описании Русской платформы, геологическое стро­ ение нижнего и верхнего структурных этажей Сибирской плат­ формы будет рассмотрено раздельно.

НИЖНИЙ СТРУКТУРНЫЙ ЭТАЖ

Стратиграфия

Докембрийские образования обнажаются в нескольких районах по периферии Сибирской платформы, но на большей части ее территории скрыты под более молодыми отложениями. Наиболее обширные площади докембрия, образующие Алдано-Витимский щит и Байкальскую складчатую область, занимают всю юго-вос­ точную часть платформы. Крупные выходы докембрийских пород слагают Анабарский кристаллический массив, а также краевые поднятия Восточного Саяиа и Енисейского кряжа; небольшие по площади выходы докембрия известны и в других пунктах.

Алдано-Витимский щит. Докембрийские образования довольно детально изучены в пределах Алданского кристаллического мас­ сива, где они исследовались еще в 30-е годы Д. С. Коржинским,

апозже продолжали'интенсивно изучаться многими геологами.

Ар х е й. Архейские отложения широко развиты в бассейнах

верховьев Алдана и его правых притоков — Тимптона и Учура. Стратиграфия архейских толщ, объединяющихся в единый алданский комплекс, разработана на основе работ Д. С. Кор-

6

жииского. В основании комплекса залегают отложения иенгрской серии, представленные пластами и линзами кварцитов мощностью до 1—2 км, чередующихся с силлиманитовьтми, гранатовыми, кордиеритовыми и другими гнейсами и кристаллическими слан­ цами. При значительной пестроте состава иенгрской серии ассо­ циация кварцитов с высокоглииоземньтми породами является одной из наиболее ярких отличительных ее черт. В верхних частях серии существенное значение приобретают диопсидовые породы и породы карбонатного состава, преобразованные в мра­ моры и кальцифиры. Мощность серии не менее 5,5—6,5 км. На иенгрской серии согласно залегает тимптонская серия. В ее со­ ставе наиболее существенную, роль играют обогащенные гиперстеном гнейсы и кристаллические сланцы (чарнокиты), к которым в верхней части разрезов присоединяются биотит-гранатовые

из биотитовых и биотит-гранатовых гнейсов, диопсидовых пород, мраморов и кальцифиров мощностью до 5 км. Для всего алданского комплекса характерно наличие амфиболитов и основных кристаллических сланцев, причем во многих местах они, чередуясь с другими породами, слагают существенную часть разреза.

В составе всех трех серий разные геологи выделяют по не­ скольку свит с различными наименованиями. Выдержанные парагенетические ассоциации пород позволяют выделить в составе алданского комплекса ряд очень характерных для архея суперкрустальных формаций — гиперстенсодержащих кристаллосланцев и гнейсов, кондалитовую, кварцитов и высокоглиноземных пород, карбонатно-гнейсовую и другие.

Немногочисленные определения абсолютного возраста пока­ зывают, что накопление пород иенгрской серии и их прогрессив­ ный метаморфизм происходили примерно 3500—3000 млн. лет назад [96]. Учитывая отсутствие несогласий внутри алданского комплекса, подтвержденное новейшими исследованиями [99], ар­ хейский его возраст не вызывает сомнений.

В последнее время некоторые геологи относят к наиболее древним образованиям породы курультино-гонамского комплекса, которые считаются сформированными в «лунную стадию» раз­ вития Земли [37].

Западнее Олекмы — в бассейнах рек Чары и Токко — архей слагает значительную площадь (Чарская глыба] среди протеро­ зойских отложений. В нижней части чарская серия сложена раз­ нообразными гнейсами и кристаллическими сланцами, в том числе гиперстеновыми и магнетит-грюперитовыми, с прослоями амфи­ болитов и кварцитов, а вверху — гнейсами, часто высокоглино­ земными, чередующимися с кварцитами; для мигматитов Чарской глыбы установлен абсолютный возраст в 2640 млн. лет.

П р о т е р о з о й . Большинство исследователей относит к нижнему протерозою кристаллические породы, которые широко

7

распространены в Становом хребте, а также между Алдапским кристаллическим массивом и Чарской глыбой.

По петрографическому составу это разнообразные гнейсы,, главным образом биотитовые, биотит-роговообмаиковые и роговообманковые, а также амфиболиты; подчиненное положение занимают гранатовые, эпидотовые и двуслюдяпые гнейсы, мра­ моры и кальцифиры, слюдистые кварциты й некоторые другие еще менее распространенные породы. Среди этих образованийг получивших название станового комплекса, в западной части Станового хребта недавно удалось выделить ряд суперкрустальных формаций: биотитовых и биотит-роговообманковых гнейсов и кристаллосланцев (среди этих пород встречаются прослои амфиболитов и гранат-биотитовых гнейсов;; роговообманковых и клннопироксеп-роговообманковых гнейсов и кристаллосланцев; биотитовых и двуслюдяиых гнейсов и кварцито-гнейсов; карбо­ натно-гнейсовую; мраморов (эта формация состоит из мраморов и кальцифиров с прослоями клинопироксеновых, биотит-клино- пироксеновых гнейсов и кристаллосланцев, диопсидовых пород;. Все эти формации образовались в условиях амфиболитовой и эпи- дот-амфнболитовой фаций регионального метаморфизма за счет первично осадочных и вулканогенных отложений — песчаников, алевролитов, глинистых и карбонатно-глинистых осадков, кар­

возможным выделить в составе станового комплекса такие типич­ ные геосинклинальные формации, как спилит-кератофировую и песчано-сланцевую и даже их ряды, например: слилит-диаба- зовая — эффузивно-осадочная — аспидная формации [108]. Зо­ нальное распределение в пространстве формаций разных типов позволяет установить участки с эвгеосинклинальным и миогеосинклинальным типами развития: так, на значительном протяже­ нии в южной части щита прослеживается серия широтных эвгеосииклинальных прогибов, а на севере параллельно им протяги­ вается миогеосинклипальная зона; миогеосинклинальный ха­ рактер имеет и меридиональный участок геосинклинальной си­ стемы между Алданским кристаллическим массивом и 'Чарской глыбой, где развиты породы олекминской серии.

Становой комплекс одними исследователями относится к про­ терозою, другими — к архею; этд. разногласия вызваны двой­ ственным характером комплекса, который имеет сходство как с архейскими, так и нижнепротерозойскими отложениями, но одновременно отличается от них. Более молодой его возраст по отношению к алданскому комплексу сейчас можно считать до­ казанным: это подтверждается структурными взаимоотношениями, различием в степени метаморфизма и, наконец, находкой конгло­ мератов с галькой архейских пород в составе станового комплекса [54J. Однако отнесение его к нижнему протерозою далеко не бес­ спорно: целый ряд данных позволяет думать, что становой ком­

8

плекс и его аналоги в других регионах относятся к самостоя­ тельной эозойской группе, занимающей промежуточное положе­ ние между археем и протерозоем [66J.

Несомненно нижиепротерозойские отложения известны в за­ падной половине щита, где они относятся к двум резко отли­ чающимся по составу и условиям образования комплексам.

В Кодаро-Удоканском районе развита толща террнгенных пород древней пестроцветпой формации, известная под названием удокапской серии. Опа выполняет крупный протоплатформенный прогиб, разделена на ряд свит и имеет огромную мощность — до 12—13 км. Нижняя ее часть сложена метаморфизованными песчаниками и алевролитами, кварцитами, биотитовыми сланцами

ифиллитами с редкими прослоями мраморов. Средняя часть — существенно песчаниковая: толща метаморфизовапных песчаников

икварцитов со зпаками ряби и трещинами усыхания содержит прослои сланцев и доломитов лишь в верхней части разрезов.

Верхняя часть серии сложена серыми и зеленоватыми грубослоистыми и косослоистыми песчаниками, В том числе магнетитсодержащими разностями, с прослоями гравелитов и конгло­ мератов; в этой части серии залегает мощный горизонт медистых песчаников Удокаиского месторождения. Многочисленные данные радиометрических измерений возраста серии показывают, что она формировалась в интервале 2600—1900 млн. лет назад [71].

Второй нижнепротерозойский комплекс впервые обнаружен в междуречье Алдана и Олекмы, а затем в других районах к за­ паду и югу от Алданского кристаллического массива. Он всюду выполняет узкие протяженные прогибы, связанные в своем раз­ витии с крупными разломами и называемые некоторыми геологами палеоавлакогеиами [71]. Состав этого комплекса довольно пестрый, но большей частью он относится к вулкапогенно-терригенной формации, претерпевшей неоднородный метаморфизм — от фации зеленых сланцев до амфиболитовой. Наиболее широким развитием пользуются в различной степени метаморфизованные песчаники, алевролиты и сланцы; эффузивы и пнрокласты разного состава, превращенные в зеленые сланцы; филлиты; слюдистые, грана­ товые, андалузитовые, кордиеритовые и другие сланцы; подчи­ ненную роль играют карбонатные породы, а также кварциты, в том числе железистые. Мощность комплекса очень изменчива — от нескольких сотен метров до нескольких километров. Нижнепротерозойский возраст определяется тем, что верхняя его часть легко сопоставляется с низами удокапской серии [72].

На стыке областей развития алданского и станового комплексов протягивается широкая (до 20—25 км; полоса гнейсондов — свое­ образных пород, возникших в результате диафтореза высокометаморфизованных образований. По внешнему виду гнейсопды похожи на хлоритовые, серицитовые и другие эписланцы осадоч­ ного происхождения, однако реликты первичной текстуры, струк­ туры и минерального состава высокотемпературных^ гнейсов

9

и кристаллических сланцев позволяют установить их диафторитовую природу. По мнению ряда геологов, в этой же полосе гнепсондов довольно широко распространены и нормально-оса­ дочные образования, превращенные в породы средних и низких ступеней метаморфизма, совершенно аналогичные соответству­ ющим сланцам протерозойского возраста, развитым в междуречье Алдана и Олекмы.

В восточной части Алдано-Витимского щита, в бассейнах рек Учура и Маи, кроме нижнего докембрия широко распространены породы среднего и верхнего протерозоя. В бассейне р. Учура онп развиты на большой площади и в значительной мере пере­ крыты кембрийскими отложениями, а на крайнемвостоке, в районе верхней Маи и низовьев Юдомы, расположена крупная меридио­ нально вытянутая депрессия — Юдомо-Майский прогиб, выпол­ ненный особенно мощными отложениями этого возраста. К ниж­ нему структурному этажу относятся только дислоцированные толщи Юдомо-Майского и Учурского прогибов, тогда как западнее они входят в состав платформенного чехла. Во избежание повто­ рений, отложения этих районов будут описаны совместно.

Наиболее древние отложения среднего протерозоя, имеющие изотопный возраст 1840 млн. лет, выделены под наименованием улканской серии в верховьях р. Учура [41]. Представлены они диабазовыми порфиритами, кварцевыми порфирами и их пирокластамп с прослоями конгломератов и песчаников и имеют мощность до 4,5 км.

На восточном погружении щитарезко несогласно на породах архея и протерозоя располагается однообразная толща до 400 м красноцветпых кварцевых и кварц-полевошпатовых песчаников уяпской серии. На породах уяпской серии и на кристаллическом фундаменте, с конгломератами в основании, залегает учурская серия, сложенная в нижней части конгломератами, песчаниками и алевролитами, а в верхней — карбонатными породами, в основ­ ном доломитами; Мощность ее в бассейне Учура составляет не­ сколько сотен метров, а в Юдомо-Майском прогибе превышает 1000 м. Изотопный возраст глауконита из верхней части учурской серии 1400 млн, лет. Все охарактеризованные выше серии объе­ диняются в один среднепротерозойский комплекс [80].

К верхнему протерозою относятся майская и уйская серии, также образующие единый комплекс мощностью до 2,5 км, вы­ полняющий платформенные впадины. Майская серия залегает на подстилающих отложениях трансгрессивно и несогласно и внизу также сложена в основном терригенными породами, которые выше сменяются известняками и доломитами, содержащими прослои алевролитов, аргиллитов и горючих сланцев. Уйская серия сложена песчаниками, аргиллитами и алевролитами, нередка

стрещинами усыхания и волноприбойными знаками.

Вверхней части среднепротерозойского комплекса обнаружены строматолиты и онколиты Kussiella, Conophy'ton, Osagia, а в верх­

10