Введение к работе
Актуальность проблемы. Горная Шория, расположенная на стыке складчатых структур Кузнецкого Алатау, Горного Алтая и Западного Саяиа, характеризуется длительной и многоэтапной историей геологического развития (от позднего докембрия до кайнозоя). Последовательность геологических событий в целом отражает здесь процесс преобразования позднерифейской океанической коры в континентальную без существенного участия более древнего сиалического материала. Это обстоятельство делает рассматриваемый регион одним из ключевых в структуре Алтае-Саянской складчатой области (АССО). Отметим также, что за последние десятилетия в процессе крупно- и среднемасштабных региональных исследований, а также тематических работ по магматическим и метаморфическим породам получен значительный объем новой информации, требующей систематизации и синтеза. До сих пор подобной работы проведено не было. По этой причине многие вопросы корреляции, расчленения, возраста и тектонической природы геологических комплексов региона оставались дискуссионными до настоящего времени.
Цель работы: на основе обобщения и систематизации собственных, опубликованных и фондовых данных по магматическим породам Горной Шории выявить закономерности их эволюции во времени и латеральную изменчивость, выделить комплексы-индикаторы геодинамических режимов, позволяющие в итоге рассмотреть историю геологического развития этого региона.
Основные задачи исследований:
геокартирование и картографирование магматических и метаморфических пород;
петрографическое, петрохимическое и геохимическое изучение магматических и метаморфических пород;
расчленение и корреляция магматических и метаморфических образований;
выявление строения и специфики вещественного состава магматических и метаморфических комплексов;
определение возраста;
выяснение латеральных неоднородностей и закономерностей изменения составов магматических пород по площади, эволюции магматизма во времени;
геодинамическая интерпретация.
Фактический материал. В ocip^pflggj^R^fsSSi Материал,
I * БИБЛИОТЕКА I
I С Петербург/ай -
собранный автором за период 1978-2002 гг. в процессе крупномасштабной геологической съемки ключевых районов, а также при составлении Государственных геологических карт Горной Шории среднего масштаба. Эти работы проводились в составе производственных подразделений ФГУГП "Запсибгеолсъемка", были дополнены материалами геологических фондов ФГУГП "Запсибгеолсъемка" и ФГУ "Кузбасский территориальный фонд геологической информации". Кроме того, автор принимал участие в выполнении ряда грантов РФФИ, направленных на изотопно-геохронологическое и петролого-геохимическое доизучение магматических и метаморфических комплексов Горной Шории. Эти работы проводились в Институте геологии СО РАН. При петрографическом изучении пород использовано более 5 000 шлифов. Расчленение и корреляция магматических и метаморфических пород, геодинамические реконструкции основываются более чем на 6 000 силикатных анализов (в т.ч. около 2 000 авторских), 800 определений редких и редкоземельных элементов (в т.ч. 150 авторских). Для определения возраста выполнено 16 изотопных дат U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr и Ar-Ar-методами (в т.ч. четыре авторских). Защищаемые положения.
-
Позднерифейский магматизм является древнейшим в Горной Шории. Здесь установлены комплексы - индикаторы как обстановок открытого океана ( метабазиты MORB- и OIB-типов), так и примитивных островных дуг (метавулканиты островодужно-толеитовой серии).
-
Энсиматическая природа байкалид и салаирид Горной Шории подтверждается широким развитием венд-раннекембрийских магматических комплексов островодужного и окраинноморского генезиса. Первые развиты в Алтае-Северо-Саянской палео-островной дуге и характеризуются сменой MORB-базальтов вулканитами островодужно-толеитовой, а затем - известково-щелочной серий. Вторые отвечают спрединговым центрам с MORB- и ОГВ-базальтами в Алтае-Кузнецком окраинноморском палеобассейне, эволюция магматизма которого завершилась образованиями известково-щелочной и умеренно-щелочной серий.
-
Консолидация океанических (байкалиды) и окраинноморско-островодужных (салаириды) систем произошла в кембро-ордовике и сопровождалась массовым батолитообразованием. Батолиты сложены +SNd(T) гранитоидами известково-щелочной серии. В этот период, по существу, была заложена современная структура Горной Шории.
-
В среднем палеозое на территории Горной Шории широкое развитие получили магматические комплексы-индикаторы геодинамических обстановок, отвечавших тыловой части активной континентальной окраины андского типа. На западе региона (в современных координатах) преимущественно развиты последовательно дифференцированные вулканиты известково-щелочной и умереннощелочной серий. К востоку они сменяются ассоциациями повышенной щелочности, включая проявления ультращелочных ассоциаций с фоидитами.
-
Позднепалеозойский - раннемезозойский этап представлен метаморфическими комплексами HT/LP-типа, анатектическими и интрузивными гранитоидами, сопряженными со сдвиговыми деформациями Кузнецко-Алтайского разлома. Во времени эти образования синхронизированы с траппами Кузнецкого прогиба, имеющими плюмовую природу.
Научная новизна.
-
Систематизированы и обобщены данные о геологии, вещественном составе и возрасте магматических и метаморфических образований Горной Шории. На этой основе актуализирована схема магматизма Горной Шории (рис. 1). Предложенный вариант схемы существенным образом уточняет возраст, объем и специфику состава магматических образований.
-
Впервые выявлена формационная неоднородность венд-кембрийского разреза Алтае-Северо-Саянского магматического пояса. Установлено, что основанием развитой здесь островодужной ассоциации вулканитов служат базальты MORB-типа каечакского вулканического комплекса.
-
Установлено поясовое распределение венд-кембрийских и девонских магматических комплексов, дискордантно наложенных друг на друга. Используя новые геохимические данные, полученные прецизионными методами (ICP-MS и др.), обоснована их геодинамическая интерпретация.
-
Подтверждено, что гранито-гнейсы томского комплекса, граниты и лейкограниты порожинского комплекса сформированы в позднем палеозое - раннем мезозое, что исключает наличие древнего сиалического фундамента в Горной Шории.
Практическое значение. Разработанная схема магматизма положена в основу серийных легенд Государственных геологических карт среднего и мелкого масштаба в части Горношорского региона. Выявленные закономерности в размещении магматических комплексов по площади и эволюции магматизма во времени, а также
их геодинамическая интерпретация могут быть использованы для мелко- и среднемасштабного районирования и прогнозирования широкого круга полезных ископаемых, формирование которых связано с магматическими образованиями (Fe, Ті, Р205, Си, Аи, Мо, W,Li,Ta,NbHflp.)
Апробация работы. Предложенная схема магматизма апробирована Западно-Сибирским петрографическим советом в 1999 г., НРС МПР РФ в 2000 г. Она положена в основу серийной легенды Госгеолкарты-200 Кузбасской серии листов в части магматических и метаморфических комплексов для Горной Шории, рассмотренной и утвержденной НРС МПР РФ в 1999 г. Материалы диссертации отражены в трех статьях, 18 тезисах и одной монографии. Основные результаты обсуждались на всероссийских совещаниях по тектонике, петрологии и металлогении (Новокузнецк - 1987, 1995; Новосибирск - 1996,2001, 2003; Томск - 2000, 2002, 2003; Москва -1997, 1999, 2000; Иркутск - 1999; Екатеринбург - 1998), а также на двух международных совещаниях, проводившихся в рамках проекта IGCP-420 "Рост континентальной коры в фанерозое: свидетельства из Центральной Азии" (Россия, Новосибирск, 2001; Китай, Чань-Чунь, 2002).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 200 страниц. В ней содержится 45 рисунков и три таблицы. Библиография включает 269 наименований.
