Становление структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (мезозойский этап) | Геосферные исследования. 2021. № 1. DOI: 10.17223/25421379/18/10

Становление структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (мезозойский этап)

Рассматриваются вопросы становления структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области. Современная структура герригoрии рассмотрена как коллаж террейнов, сформированных в мезозойское (триас, юра, мел) время. Определяющим для формирования структуры региона стал юрский период. Возраст тектонической активизации устанавливается по возрасту самых молодых пластин в основании террейнов. Последним проявлением мезозойского тектогенеза в регионе следует считать смещение в юго-восточном нанравлении герригoрии Западно-Сибирской плиты с фрагментом Томь-Колыванской складчатой зоны, фиксируемое формированием раннемеловой Неня-Чумышской впадины.

Development of structure of the west part of the Altae-Sayan Orogen (The Mesozoic Stage).pdf Постановка проблемы При рассмотрении этапов становления структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (АССО) основное внимание уделялось палеозойскому интервалу геологического времени, соотношению и границам каледонид (ранний палеозой) и герцинид (поздний палеозой) [Западная Сибирь, 2000]. Дальнейшая эволюция региона, по мнению большинства исследователей, проходила в рамках сформировавшегося устойчивого горного сооружения без серьезных изменений составляющих его элементов. Каких-либо серьезных реконструкций геологических событий мезозойского времени для территории региона не проводилось. Считалось, что в это время формируются небольшие наложенные впадины, выполненные континентальными осадочными угленосными отложениями. В ряде случаев отмечается проявление траппового вулканизма и сопутствующих ему пластовых интрузий (Кузбасс), формирование дайковых поясов долеритов и лампрофиров. Только в последние годы территория западной части Алтае-Саянской складчатой области стала рассматриваться как коллаж разновозрастн^1х террейнов [Buslov et al., 2004]. Имеющиеся в настоящее время материалы позволяют проводить реконструкции геологических событий мезозойского времени и констатировать, что современная мозаика тектонических блоков в Западной части АССО сформировалась в мезозойское время. В ряде случаев удается даже расшифровать последовательность и интенсивность тектонических процессов [Гутак, 2018б]. Наиболее наглядно это можно видеть в северной части региона (Салаир, Кузбасс, Колывань-Томская складчатая зона, Кузнецкий Алатау) (рис. 1). Обсуждение Самым молодым по возрасту тектоническим событием мезозойского времени следует считать надвиг фрагмента Колывань-Томской складчатой зоны (южная часть Западно-Сибирской плиты) на структуры предгорного Кузнецкого прогиба (доказанная амплитуда превышает 15 км) [Юзвицкий, 1970] и слом примыкающих к прогибу с запада дугообразных структур Салаирского террейна. При этом вся область Салаирского блока смещается к югу и в зоне его сочленения со структурами Горной Шории формируется крупный Неня-Чумышский прогиб, выполненный отложениями нижнего мела. Эти отложения выступают индикаторами указанного тектонического события и позволяют датировать его возраст началом мелового периода. Наибольшие по интенсивности тектонические процессы мезозоя в регионе приурочены к юрскому периоду. В это время к Кузнецкому предгорному прогибу причленяется крупный Салаирский террейн, который, перемещаясь на северо-восток, сминает находящееся перед ним структуры угленосного прогиба и формирует в последнем дугообразную зону тектонических пластин [Гутак, 2018б; Горбунова, Гутак 2019]. Подошва тер-рейна располагается на глубинах около 5 км, фронтальная часть крутая, часто даже опрокинутая. При этом геофизическими данными предполагается, что часть отложений Кузнецкого прогиба (до уровня алыкаевско-го горизонта) поглощена под Салаирским аллохтоном. © Гутак Я.М., 2021 DOI: 10.17223/25421379/18/10 Рис. 1. Схема последовательности тектонических процессов территории Кузнецкого каменноугольного бассейна в юрское и меловое время 1 - Неня-Чум^1шская приразломная впадина - индикатор подвижек в ранне-среднемеловое время; 2 - нриразломн^Iе впадина: Кузбасса (с севера на юг): Доронинская, Центральная, Тутуясская - индикаторы перемещений Салаирского террейна в ранне-среднеюское время; 3 - Кузнецкий каменноугольный бассейн; 4 - Томский надвиг (граница Томь-Колыванской склдадчатой области и Кузнецкого предгорного прогиба); 5 - разломы границы Салаирского террейна и оперяющие разломы в границах Кузбасса; 6 - сдвиговые разрывные нарушения границы Кузнецкого краевого прогиба и складчатого обрамления Сибирскго кратона (горная система Кузнецкий Алатау); 7 - время и направление тектонических движений Fig. 1. Scheme of tectonic sequence of the Kuznetsk Coal Basin territory in the Jurassic and Cretaceous 1 - the Nenya-Chumyshskaya fault trough - indicator of movements in the Early-Middle Cretaceous; 2 - fault troughs of Kuzbass (from north to south): Doroninskaya, Centralnaya, Tutuyasskaya - indicators of the Salair terrane movements in the Early-Middle Jurasic; 3 -the Kuznetsk coal basin; 4 - the Tomsk thrust fault (boundary of the Tom-Kolyvan fold area and the Kuznetsk piedmont trough); 5 - the Salair terrane boundary faults and echelon faults within the Kuzbass boundaries; 6 - shear and rapture faults of the Kuznetsk fore deep boundary and the Siberian craton folded framing (the Kuznetsk Alatau mountain system); 7 - time and direction of tectonic movements Подобный механизм формирования современной структуры сочленения Салаира и Кузбасса рассматривался и ранее, только в этих моделях Салаирский блок отрывался от Горно-Алтайских структур (при этом амплитуда перемещений оценивалась в первую сотню километров). Несмотря на кажущуюся очевидность подобной трактовки, при детальном рассмотрении оказывается, что стратиграфические последовательности отложений в Салаире и Горном Алтае значительно отличаются [Гутак, 2018а]. Так, девонская последовательность отложений в Горном Алтае завершается верхним девоном (фран-ский ярус), в то время как в Салаире она заканчивается живетским ярусом среднего девона. Имеются серьезные литологические различия в строении разрезов. В последнее время в ордовикских и силурийских отложениях Салаира обнаружены вулканогенные образования, которых нет в разрезах Горного Алтая [Токарев и др., 2018]. Все это заставило отказаться от горноалтайского происхождения Салаир-ского террейна. По ряду косвенных (палеонтология) признаков Салаирский блок имеет сходство с отложениями Южного Урала [Гутак, 2018а]. Если это так, то амплитуда горизонтальных перемещений последнего составит уже тысячи километров и покажет глобальность юрских тектонических событий. Как и в случае с меловым тектоническим событием, перед фронтом Салаирского террейна формируется ряд прогибов, выполненных отложениями нижней-средней юры. Эти прогибы очень хорошо и детально изучены и имеют собственные названия (Тутуясская, Центральная, Доронинская впадинах). Именно эти отложения дают возможность оценить время рассмотренного тектонического события. В этом смысле очень важн^хм, на наш взгляд, является наличие в других районах Западной части АССО небольших по размерам тектонических пластин мезозойских отложений. Их наличие здесь было установлено относительно недавно в окрестностях Телецкого озера (Пыжинский «грабен», верхний триас) [Кац, 1985], Айгулакском хребте, окрестности озера Соролукель, Курайском хребте, правобережье р. Чуя у с. Чаган-Узун, хребте Чихачева в верховьях р. Бугузун (нижняя-средняя юра) [Гутак и др., 2001а]. Во всех этих случаях мезозойские отложения выполняют отдельные обособленные тектонические пластины, локализованные в основании крупных тектонических шарьяжей. По аналогии с Кузбассом можно предположить, что эти пластины представляют собой остатки приразломных прогибов, только теперь они полностью поглощены надвинутыми на них блоками. В основании тектонических покровов кроме отложений мезозоя присутствуют и тектонические пластины палеозойских (средний-верхний девон, карбон) отложений (р. Ку-райка, Акташское рудное поле окрестности озера Чейбеккель) [Гутак, Батяева, 1991]. Ряд признаков указывает на их сходство с отложениями Кузнецкого предгорного прогиба. Об этом свидетельствует, в частности, состав и последовательность формирования девонских отложений Курайского прогиба (жи-ветский ярус среднего девона, фаменский ярус верхнего девона). Сходны с Кузнецким прогибом не только последовательность отложений, но и состав комплексов окаменелостей. Кроме девонских отложений в пакет тектонических чешуй Курайского хребта входят отложения раннего (р. Курайка) [Гутак и др., 2001 б], среднего (р. Узунтыдтугем) [Гутак, Батяева, 1996] и верхнего (Курайское каменноугольное месторождение, Акташское рудное поле, окрестности озера Чейбеккель) [Гутак, Батяева 1991] отделов каменноугольной системы. Бросается в глаза схожесть этих отложений с аналогичн^хми отложениями Кузнецкого прогиба. Учитывая сказанное, можно предположить, что перечисленные разрозненные пластины представляют собой аккреционные призмы, оставшиеся от поглощенного под тектоническими покровами верхнепалеозойского седимен-тационного бассейна (возможно, часть Кузнецкого предгорного прогиба). Подобную палеогеографическую реконструкцию для региона ранее предложил М.М. Буслов [Buslov et al., 2004]. По его предположениям, Сибирский кратон с юга граничил с Колы-вань-Томской складчатой зоной (по авторской концепции, переход к последней осуществлялся через Кузнецкий краевой прогиб). Крупноамплитудные горизонтальные сдвиговые (а последние определенно переходят в надвиги) перемещения земной коры в зоне сочленения Западного Саяна и Горного Алтая подтверждаются реальными геологическими данными. Так, ордовикские и нижнесилурийские отложения Улаганской и Ери-натской «впадин» - это в прошлом единый седимен-тационный бассейн, части которого перемещены друг относительно друга на расстояние более 30 км [Науменко, Гутак, 1982]. Как и в случае с Кузнецким прогибом и Горным Алтаем, поблизости фиксируется тектоническая пластина юрских отложений [Дергунов, 1967]. Значительные горизонтальные перемещения тер-рейнов Горного Алтая подтверждаются также дезинтегрированными блоками средне-верхнедевонских отложений Курайского прогиба [Гутак, 1989]. Благодаря контрастной литологии и своеобразному комплексу окаменелостей, отдельные части разреза этих отложений можно опознать и на значительном удалении от основного поля их развития. Они выявлены в долине р. Сугары (Айгулакский хребет) [Гу-так, 1997], левом борту р. Куба [Туркин и др., 2001], в долине р. Лебедь (Байгольский кривун) [Удодов и др., 1982] и правобережье р. Бия у с. Старая Ажинка [Гутак и др., 2004]. Последний район очень приметен в том отношении, он напрямую примыкает к меловой Неня-Чумышской впадине на границе Са-лаирского террейна, Кузбасса и Тельбесского тер-рейна Горной Шории. Несколько небольших по мощности тектонических пластин позднедевонских и раннекаменноугольных отложений отмечено в северо-западном обрамлении Уймонской котловины [Грацианова, 1983]. Линзовидное чешуйчатое строение горноалтайского региона хорошо просматривается на Геологической карте Западной части Алтае-Саянской складчатой области масштаба 1 : 500 000, составленной в Западно-Сибирском геологическом управлении (В.И. Зиновьев и др.) в 1973 г. Обращает внимание, что почти всегда в контактовых зонах террейнов имеются пакеты пластин с участием юрских отложений. Кроме уже отмеченных выше примеров, аккреционные призмы юры установлены в обрамлении Мрасского террейна Горной Шории, Северо-Восточной зоне смятия на границе структур Горного и Рудного Алтая и Рудном Алтае (Лугов -ская депрессия). Не исключено, что детальное изучение контактов террейнов позволит установить новые, неизвестные в настоящий момент пластины юрских отложений. Сдвигово-надвиговая тектоника региона предполагает чередование зон сжатия и растяжения земной коры. В зонах сжатия фиксируются пакеты тектонических пластин разного возраста, в зонах растяжения возникают условия проявления интрузивной магматизма. До последнего времени считалось, что мезозойский интрузивный магматизм ограничивается только комплексами даек основного состава (диабазы и лампрофиры), а также силами и траппами триаса в Кузнецком прогибе. Новые данные значительно расширили этот перечень. В юго-восточной части Горного Алтай выявлен Чиндагатуйский гранитод-ный комплекс (время становления - юрский период) [Шокальский и др., 2000]. Появились данн^хе о мезозойском возрасте образований Калгутинского массива [Анникова и др., 2016]. Наконец, субвулканические, предположительно мезозойские интрузии с гранитоидами в нижней части магматической колоны обнаружены в Северо-Чуйском и Курайском хребтах [Гутак, 2016]. По всей вероятности, начало тектонической активизации региона совпадает с началом траппового вулканизма на Сибирской платформе, ЗападноСибирской плите и Кузбассе. Ранее этот рубеж (геологическое событие) принимался за границу палеозойской и мезозойской эратем. В настоящее время в Кузбассе получены данные о том, что процессы траппового вулканизма начались еще в позднеперм-ское время и граница между пермской и триасовой системой проходит внутри вулканического разреза мальцевской серии [Кузина и др., 2019]. Заключение Мезозойская тектоническая активизация Западной части Алтае-Саянской складчатой области привела к формированию структуры возрожденных гор, которая уже существенно не менялась до настоящего времени. Сдвиговые перемещения отдельных террейнов продолжаются и в последующем, о чем свидетельствует надвиг Курайского аллохтона на кайнозойские структуры Курайской и Чуйской впадин и само образование этих впадин. Однако амплитуды горизонтальн^1х перемещений (первые сотни метров) не идут в сравнение с амплитудами перемещений блоков в мезозойское время. Косвенным подтверждением продолжающейся тектонической активности региона могут служить происходящие здесь время от времени крупные землетрясения (Горный Алтай, зона сочленения Айгулакского, Ку-райского и Северо-Чуйского хребтов), напряженное состояние пород в зоне сочленений тектонических блоков (Салаирский террейн с Кузбассом, Мрасский террейн с Тельбесским), приводящие к горным ударам в подземных горных выработках и карьерах (в том числе и техногенным землетрясениям). Пик тектонической активизации региона совпадет с ранне-среднеюрским временем (коллаж тер-рейнов и становление в зонах растяжений интрузивных массивов). Индикатором этого процесса служат пластины нижне-среднеюрских отложений, самые молодые отложения в пакетах тектонических пластин террейнов Горного и Рудного Алтая и приша-рьяжные впадины в структурах Кузбасса. Последним проявлением мезозойской тектонической активности в регионе следует считать смещение в юго-восточном направлении территории ЗападноСибирской плиты с фрагментом Томь-Колыванской складчатой зоны, фиксируемое формированием ран-немеловой Неня-Чумышской впадин^!. В этой связи термин «Алтае-Саянская складчатая область» уже не отвечает внутреннему содержанию и требует изменения. Мезозойские процессы шли в сформированной складчатой структуре и вели к ее дезинтеграции. По этому регион следует рассматривать как «Алтае-Саянский супертеррейн». Такая трактовка становления структуры западной части АССО требует серьезного детального террейн-анализа, оконтуривания и описания входящих в ансамбль супертеррейна блоков. Проведение такого анализа может существенным образом изменить представление о минерагении региона и скорректировать методику проведения здесь поисковых работ.

Ключевые слова

Алтае-Саянская складчатая область, тектоника, террейн, Кузбасс, Кузнецкий предгорный прогиб, Салаир, Горный Алтай, Горная Шория

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Гутак Ярослав МихайловичСибирский государственный индустриальный университетдоктор геолого-минералогических наук, директор, Институт горного дела и геосистемgutakjaroslav@andex.ru
Всего: 1

Ссылки

Гутак Я.М., Батяева С.К. Каменноугольные отложения Курайской ртутно-рудной зоны // Новые данные по геологическому строению и условиям формирования месторождений полезных ископаемых в Алтайском крае. Барнаул, 1991. С. 20-21.
Гутак Я.М. Последовательность тектонических событий в Кузбассе (мезозой) // Корреляция Алтаид и Уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения : материалы Четвертой Междунар. науч. конф. 2-6 апреля 2018 г., Новосибирск. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2018б. С. 47-48.
Гутак Я.М. Генезис Салаирского террейна (Алтае-Саянская складчатая область): геологические и палеонтологические данные // Эволюция жизни на Земле : материалы V Междунар. симп., 12-16 ноября 2018 г., г. Томск. Томск : Издательский Дом Томского государственного университета, 2018а. С. 58-59.
Гутак Я.М. Изотопные датировки метаморфических и магматических комплексов в стратиграфической схеме западной части Алтае-Саянской складчатой области, юг Западной Сибири // Геосферные исследования. 2016. № 1. C. 7-15.
Гутак Я.М. Стратиграфия и история развития Алтая в девоне и раннем карбоне : автореф. дис. ... д-ра геол.-минер. наук. Новокузнецк, 1997. 40 с.
Гутак Я.М. Схема расчленения девонских образований Курайского прогиба (юго-восточный Горный Алтай) // Стратиграфия, палеогеография и минерагения среднего палеозоя Сибири. Новосибирск, 1989. С. 38-39.
Грацианова Р.Т. Сообщества брахиопод верхнего девона в разрезе по р. Томь у Косого Утеса и их аналоги в Горном Алтае // Труды ИГиГ. 1983. Вып. 569. С. 15-39.
Горбунова А.Р., Гутак Я.М. Особенности геологического строения северо-западной (присалаирской) части Кузбасса на примере угольного разреза Вахрушевский // Геология и минеральные ресурсы Сибири. 2019. № 2. С. 77-82.
Анникова И.Ю., Травин А.В., Владимиров А.Г., Мурзинцев Н.Г., Юдин Д.С. Термохронология Калгутинской рудно-магматической системы (Горный Алтай) // Корреляция Алтаид и Уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения : материалы третьей Междунар. науч. конф. 29 марта - 1 апреля 2016, Новосибирск, Россия. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2016. С. 11-13.
Гутак Я.М., Батяева С.К. Среднекаменноугольные отложения Горного Алтая (состав, флора, межрегиональная корреляция) // Кузбасс - ключевой район в стратиграфии верхнего палеозоя Ангариды. Новосибирск, 1996. Т. 2. С. 88-92.
Гутак Я.М., Батяева С.К., Ляхницкий В.Н., Федак С.И. Юрские отложения Горного Алтая // Актуальные вопросы геологии и минерагении юга Сибири. Новосибирск, 2001. С. 49-57.
Гутак Я.М., Дрягина Л.И., Ляхницкий В.Н., Федак С.И. Континентальные нижнекаменноугольные отложения юго-востока Горного Алтая // Региональная геология. Геология месторождений полезных ископаемых. Материалы международной научно-технической конференции «Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науки и производства». Томск, 2001. С. 41-44.
Гутак Я.М., Федак С.И., Антонова В.А. Стратиграфия позднего палеозоя зоны сочленения Салаира и Горного Алтая (правобережье р. Бия в районе сел Карабинка, Старая и Новая Ажинки) // Природа и экономика Кузбасса. Новокузнцк, 2004, Вып. 9, т. 1: Геология и палеонтология. С. 14-16.
Дергунов А.Б. Структуры сочленения Горного Алтая и Западного Саяна. М. : Наука, 1967. 216 с.
Западная Сибирь // Геология и полезные ископаемые России : в 6 т. / гл. ред. В.П. Орлов ; ред. 2-го тома А.Э. Конторович, В.С. Сурков. СПб. : Изд-во ВСЕГЕИ, 2000. Т. 2. 477 с.
Кац В.Е. О возрасте угленосных отложений Пыжинского грабена // Геологическое строение и полезные ископаемые Алтайского края. Бийск, 1985. С. 36-37.
Кузина Д.М., Гильметдинов И.Д., Аюпов Р.М., Фетисова А.М., Балабанов Ю.П., Давыдов В.И., Силантьев В.В. Палеомагнитные и магнитные исследования разреза Бабий Камень (Кемеровская область) // Международная стратиграфическая конференция Головкинского, 2019. Осадочные планетарные системы позднего палеозоя: стратиграфия, геохронология, углеводородные ресурсы. Пятая Всероссийская конференция «Верхний палеозой России» : сборник тезисов. Казань : Казанский федеральный университет, 2019. С. 133-134.
Науменко А.И., Гутак Я.М. Корреляция ордовикских отложений Улаганской и Еринатской впадин (Горный Алтай) // Геология и геофизика. 1982. № 4. С. 113-116.
Токарев В.Н., Сенников В.Н., Юрьев А.А., Тимохин А.В., Хабибуллина Е.А.. Гонта Е.В., Щербаненко Т.А., Гутак Я.М. Позднеордовикско-раннесилурийский вулканогенно-осадочный комплекс Салаира // Корреляция Алтаид и Уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения : материалы Четвертой Междунар. науч. конф. 2-6 апреля 2018 г. Новосибирск. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2018. С. 147-149.
Туркин Ю.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200000. 2-е изд. Серия Алтайская. Лист M-45-III (Чемал). Объяснительная записка. СПб. : Изд. Санкт-Петербургской картфабрики ВСЕГЕИ, 2001. 194 с.
Удодов В.П., Мезенцева О.П., Верхозина М.Ф., Куринович В.Г. О фаунистически охарактеризованных отложениях франского яруса окраин Бийско-Катунского антиклинория // Природа и экономика Кузбасса. Новокузнецк, 1982. С. 50-52.
Шокальский С.П., Бабин Г.А., Владимиров А.Г., Борисов С.М. Корреляция магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск : Изд-во СОРАН (филиал «ГЕО»), 2000. 187 с.
Юзвицкий А.З. Условия формирования структур северо-восточной части Кузнецкого бассейна (опыт палеотектонического анализа). Новосибирск : Наука, 1970. 96 с.
Buslov M.M. et al. Late Paleozoic faults of the Altai region, Central Asia: tectonic pattern and model of formation // Journal of Asian Earth Sciences 23 (2004). Р. 655-671. DOI: 10.1016/S1367-9120(03)00131-7
 Становление структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (мезозойский этап) | Геосферные исследования. 2021. № 1. DOI: 10.17223/25421379/18/10

Становление структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (мезозойский этап) | Геосферные исследования. 2021. № 1. DOI: 10.17223/25421379/18/10