В.Д.Старков

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО ГЕОЛОГИИ РОССИИ

ТЮМЕНЬ

2011 г.

Территорию России подстилают следующие крупные структурные элементы литосферы: Восточно-Европейская (Русская) и Сибирская древние платформы, Западно-Сибирская и Скифская молодые платформы (плиты), Байкальская складчатая область, Алтае-Саянская складчатая область, Уральская складчатая область, Забайкальско-Охотская складчатая область, Арктическая складчатая область, Сихотэ-Алинская складчатая система, Верхояно-Чукотская складчатая область, Складчатая область Кавказа, Корякско-Камчатско-Курильская складчатая область, Складчатая область Сахалина, Буреинский срединный массив, Чукотско-Охотско-Сихотэалинский краевой магматический пояс, Байкальский рифт.

БАЙКАЛЬСКАЯ СКЛАДЧАТАЯ ОБЛАСТЬ

Тектоника и стратиграфия

Тектоническая структура с таким названием расположена к западу от Алданской антеклизы Сибирской платформы. Она охватывает Западное, Восточное, Северное Прибайкалье, Патомское нагорье и бассейн р.Витим. С Алданской антеклизой она граничит по глубинному разлому. С запада к ней примыкает Непско-Ботуобинская антеклиза Сибирской платформы. На юго-востоке Байкальская складчатая область отделена глубинным разломом от каледонид Забайкалья.

Многие геологи, в том числе Д.В.Наливкин, включают Байкальскую складчатую область в состав Сибирской платформы по аналогии с Тиманским кряжем и Печорской синеклизой, которые все исследователи дружно включают в состав Русской платформы. Другие авторы (в частности Е.Е.Милановский, 1996) рассматривают эту структуру как отдельный элемент литосферы.

В пределах Байкальской складчатой области выделяются следующие крупные структурные элементы: Чуйский, Тонодский, Нечерский антиклинории, Муйская и Байкальская глыбы, Баргузино-Витимский синклинорий, Бодайбинский, Патомский, Прибайкальский прогибы.

Существует две структурных зоны байкалид рассматриваемой системы, сформировавшихся в протерозое: внешняя, граничащая со структурами Сибирской платформы, и внутренняя, охватывающая, в основном, Забайкалье. Во внешней зоне накапливались терригенные осадки, во внутренней – эффузивно-осадочные толщи. Обе зоны разделялены полосой глубинных разломов, к которой приурочены офиолитовые массивы и вулканические комплексы.

Внешняя зона байкалид, именуемая многими исследователями Байкало-Патомской, включает Бодайбинский, Патомский и Прибайкальский прогибы, Тонодский, Нечерский и Чуйский антиклинории. Она имеет форму дуги, обращенной выпуклостью к северу. Основная ее часть размещается в Патомском нагорье. Зона возникла в конце раннего протерозоя во время перестройки структурного плана байкалид, а закончила свое развитие и превратилась в складчатую страну в рифее.

К внутренней зоне байкалид относится Баргузино-Витимский синклинорий, значительная площадь которого занята гранитоидными батолитами, между которыми размещаются вулканогенно-осадочные толщи. Здесь породы дислоцированы гораздо интенсивнее, чем во внешней зоне. Они образуют опрокинутые складки и надвиги, сосздающие складчато-чешуйчатые структуры. Внутренняя зона замкнулась в раннем кембрии.

Структурный план внутренней зоны намного усложняют огромные батолиты, сливающиеся в единую гранитоидную массу площадью более 100 000 км². Батолиты включают множество ксенолитов рифейских и более древних пород.

Между внешней и внутренней зонами байкалид обнажается полоса рассланцованных осадочно-вулканогенных пород с линзовидными телами ультрабазитов и базитов, составляющих офиолитовый пояс байкалид.

Вдоль западного и восточного бортов Баргузино-Витимского синклинория размещаются две архейские глыбы – Байкальская (западная) и Муйская (восточная), являющиеся выступами основания байкалид. (рис.).

Вдоль крупных разломов в пределах внутренней зоны размещаются вытянутые интрузивные тела основного и ультраосновного состава. Главную площадь внутренней зоны занимают крупнейшие плутоны баргузинского комплекса гранитоидов. Они прорывают комплексы рифея и покрываются конгломератами кембрия.

В пространствах, находящихся на границе внутренней и внешней зон, размещаются посторогенные интрузии щелочных гранитов и сиенитов девонского возраста.

На эродированных толщах байкалид и на синорогенных гранитоидах имеются узкие грабенообразные прогибы, заполненные терригенными толщами нижнего кембрия, состоящие из базальных конгломератов мощностью до 140 м, лиловых песчаников, доломитов и известняков. Последние содержат обильную фауну нижнего кембрия.

На западе внешняя зона байкалид ограничена крупным разломом, который контролирует трещинные интрузии гранит-порфиров. Метаморфические толщи Чуйского антиклинория надвинуты по разлому на комплексы Ангаро-Ленского прогиба Сибирсой платформы.

Разрез байкалид состоит из четырех структурных ярусов.

Нижний ярус представлен глубоко метаморфизованными породами архея, состоящими из гнейсов, амфиболитов, кристаллических сланцев, чередующихся с мраморами и кварцитами.

Второй структурный ярус сложен нижнепротерозойскими образованиями.Он несогласно залегает на породах архея. Во внутренней зоне это конгломераты, песчаники, мраморы и мощная толща эффузивов спилито-кератофировой формации. Во внешней зоне нижний протерозой представлен амфиболитами, кристаллическими сланцами, песчаниками, конгломератами, алевролитами с горизонтами основных эффузивов.

Третий структурный ярус представлен рифеем и нижним кембрием. Он с резким угловым несогласием залегает на породах нижнего протерозоя. Во внешней зоне он состоит из известняков, доломитов, песчаников, алевролитов, графитистых сланцев, филлитов, мергелей. Во внутренней зоне рифей и нижний кембрий сложены кристаллическими сланцами, метаморфизованными эффузивами, мраморами и филлитами. Рифейские и нижнекембрийские отложения в Байкальской складчатой системе дислоцированы очень интенсивно. Особенно это касается внутренней зоны байкалид. Здесь развиты надвиговые покровы, придающие этой зоне складчато-чешуйчатое строение. Амплитуда горизонтального смещения по надвигам достигает 9 км.

Выше с размывом субгоризонтально залегает четвертый структурный ярус. Он представлен отложениями верхнего кембрия, ордовика и силура, носящими субплатформенный характер. В Прибайкальском прогибе кембрийский разрез включает гипсы, ангидриты, мергели и соли. Верхний кембрий, ордовик и силур лежат почти горизонтально.

Фаунистически охарактеризованных отложений девона, карбона, перми, триаса и нижней юры в Прибайкалье и Забайкалье нет.

Особый структурный ярус представляют собой грабенообразные впадины, выполненные континентальными угленосными отложениями средней юры и нижнего мела.

Магматизм.

Плутонические образования архейских глыб подразделяются на комплекс основных и ультраосновных пород, образующих штоки, дайки и пластовые интрузии в гнейсах; и комплекс гранитоидов, включающий лейкократовые плагиограниты, плагиоклаз-микроклиновые граниты с теневыми текстурами. Встречаются и гиперстеновые граниты (чарнокиты) среди полей мигматитов. Абсолютный возраст гнейсовидных гранитов архейских блоков 2800 млн лет (K-Ar метод).

Раннепротерозойский магматизм во внешней зоне представлен габброидами, соскладчатыми и послескладчатыми гранитоидами. С габброидами связано титаномагнетитовое оруденение магматического генезиса.

Комплекс соскладчатых гранитоидов размещается в осевой части внешней зоны. Он слагает гранитоидные тела согласные с вмещающими метаморфическими толщами. Совместно с мигматитами комплекс образует купольные структуры. Породы имеют гнейсовидную текстуру и окружены ореолами мигматитов. В составе комплекса плагиограниты в том числе пегматоидного и аплитовидного облика. Образовались они путем анатексиса вмещающих толщ. Абсолютный возраст гранитоидов комплекса 2170-1860 млн лет.

По периферии внешней зоны размещаются послескладчатые гранитоиды. Это трещинные гипабиссальные интрузии, приуроченные к зонам разломов, разделяющих архейские блоки и протерозойские структуры. Размер интрузий достигает 2000 км². Они вытянуты согласно простиранию вмещающих толщ, но часто имеют с ними секущие контакты. Тектонические подвижки по разломам продолжались и после консолидации интрузий, поэтому последние часто разорваны. Интрузии комплекса многофазны и представлены биотит-амфиболовыми гранитами, гранодиоритами, граносиенитами, монцонитами, аляскитами. В отличие от соскладчатых гранитоидов, в их химическом составе калий преобладает над натрием. С этим комплексом генетически связаны проявления золота, молибдена, полиметаллов и флюорита.

Во внутренней зоне байкалид протерозойский магматизм начался с подводных излияний лав спилито-кератофировой формации, входящей в состав муйской осадочно-вулканогенной серии, приуроченной к зоне глубинных разломов, разделяющих внутренний и внешний пояса байкалид. Вулканиты муйской серии несогласно залегают на породах архея и прорываются интрузиями муйского комплекса. Последний состоит из ультрабазитов и субвулканических тел основного и кислого (плагиогранитного) состава. Субвулканические интрузии генетически связаны с вулканитами муйской серии. Интрузии муйского комплекса – это тела ультраосновных пород линзовидной формы, состоящие из гарцбургитов, дунитов, верлитов, пироксенитов, интенсивно серпентинизированых. Длина тел от нескольких метров до 30 км, площадь достигает 150 км².

Вулканиты муйской серии, интрузии габбро и плагиогранитов вместе с ультрабазитами представляют собой единую офиолитовую ассоциацию раннего протерозоя. Гальки габброидов, плагиогранитов и ультраосновных пород обильно встречается в конгломератах среднего протерозоя, рифея и кембрия.

Раннепротерозойский магматизм завершают трещинные интрузии приморского комплекса, приуроченные к зоне глубинного разлома, разделяющей Байкальскую глыбу архея и протерозойские структуры внутреннего пояса байкалид. Интрузии представлены дискордантными телами порфировидных гранитов и аляскитов размером до 800 км². Аляскиты прорывают образования муйской серии и перекрыты отложениями акитканской серии среднего протерозоя.

В позднем протерозое (рифее) во внешней зоне байкалид сформировались комплексы основных и ультраосновных пород и гранитоиды. С перидотитами связано медно-никелевое оруденение.

Во внутренней зоне Байкальской складчатой системы в рифее накапливались кислые и основные вулканиты, напоминающие спилит-кератофировую формацию. К этому же времени относится внедрение небольших интрузий перидотитов, дунитов и габброидов. В конце рифея произошло формирование гигантских многофазных плутонов баргузинского комплекса, сложенных нормальными гранитоидами, сопряженными с обширными полями мигматитов. Некоторые массивы занимают площадь до 100 000 км². Формирование их происходило в несколько фаз, разделенных временными интервалами в несколько десятков млн лет. Плутоны баргузинского комплекса секут рифейские отложения. В то же время галька этих гранитоидов содержится с конгломератах нижнего кембрия.

Среднекембрийская фаза тектогенеза привела к завершению развития байкалид. К концу девона и началу карбона относятся глыбовые движения, которые сопровождались внедрением комплекса нефелиновых и щелочных сиенитов и комплекса гранитоидов. Все эти интрузии носят субсеквентный характер

Нефелиновые сиениты и сиениты слагают изометричные в плане гипабиссальные массивы кольцевого строения. Наиболее крупный массив имеет площадь 570 км². Петрографический состав его: ювиты, диориты, миаскиты, фойяиты, эгириновые и эгирин-арфедсонитовые сиениты. Комплекс гранитоидов представлен штоками и дайками гранитов, гранит-аплитов, аляскитов с абсолютным возрастом 349-304 млн лет.

К продуктам мезозойского магматизма в байкалидах относятся гипабиссальные трещинные тела щелочных гранитов, щелочных сиенитов и щелочных габброидов.

В кайнозойскую эру в южной части Байкальской складчатой области происходил базальтовый вулканизм, сформировавший покровы, штоки, вулканические конусы и дайки. Мощность покровов достигает 110 м, высота вулканических конусов варьирует от 80 до 100 м. Излияние лав происходило от конца миоцена до плейстоцена.