Введение к работе
Настоящая работа посвящена выявлению основных закономерностей латеральной изменчивости и эволюция вулканизма орогенного этапа развития фанерозойских складчатых поясов Азия.
Вслед за А.А.Богдановым, А.А.Моссаковским, В.Е.Халным, К.П. Херасковым и др.ив соответствии с известными представлениями о стадийности преобразования океанической коры в континентальную земную кору (Тектоника Сев.Евразии, 1980) автор понимает ороген-ннй этап как завершающий этот процесс, отвечающий континентальной стадия развития складчатых поясов и характеризующийся осадкона-копленяеы я вулканизмом в условиях горного расчлененного рельефа. Из этого следует признание орогенного вулканизма как соответствующего временя формирования континентальных моласс. Образуемые в орогенный этап пояса континентальных вулканитов рассматривается как орогенные вулканические пояса. Средя них различают сформированные в обстановках активной континентальной окраины (окраянно-коятинеятальяьге пояса) я коллизии континентов (коллизионные пояса). В пределах поясов автором выделяются островодукные, краевые я внутриконтинентальные ареалы вулканизма по занимаемой ими геоструктурной позиции.
Актуальность работы. Успехи в расшифровке структуры складчатых комплексов привели к кардинальному пересмотру строения л история развития многих доорогенных областей. Выделяются палеоокеаны и древние континентальные окраины. Выявляется сложность геодинами-ческях обстановок геологического прошлого. В совокупности с новыми фактическими данными о строения и составе орогенных вулканических серий это обусловило необходимость в обобщении материалов по орогенному вулканизму поясов различных обстановок формирования для выявления общих закономерностей проявления и условий возникновения их поперечной и продольной зональности и связи с ними особенностей размещения эндогенных рудных месторождений. Это имеет первостепенное значение для углубления познания процессов формирования орогенных вулканических поясов, а раскрытие связей с этими явлениями мегаллогенических особенностей помимо теоретического интереса имеет важное практическое значение для определения перспективности площадей и целенаправленности проведения поисково-разведочных работ.
Цели и задачи исследования. Основная цель исследования состояла в том, чтобы на основе анализа строения и вариаций состава по-
род разных стадий развития девонского я верхнепалеозойского оро-генных вулканических поясов Казахстана с привлечением сравнитель ного материала по фанерозойскому орогенному вулканизму других по ясов Азии выявить общие закономерности латеральной и хронологичв ской изменчивости орогенного вулканизма поясов различных обстано вок формирования, характер проявления я условия возникновения пс перечной л продольной зональности этих поясов и связь с данными факторамя особенностей размещения в их пределах эндогенных рудни месторождений.
Для достижения поставленной цели требовалось:
I) выявление закономерностей латеральных вариаций строения вулканических серий и состава слагающих их пород и их зависимой от геотектонической обстановки; 2) типизация геоструктурных пози пий ареалов орогенного вулканизма, выявление индикаторной роли вулканогенных ассоциаций в определении этих позиций в областях древнего вулканизма; 3) выявление типов зональности орогенных bj канических поясов, причины поперечной и продольной неоднородное! их; 4) установление общих закономерностей в хронологической nocj довательности вулканогенных ассоциаций, изменении их строения и вещественного состава, причинности стадийности развития орогеннс го вулканизма; 5) выявление металлогенического значения вскрыты) закономерностей для использования в практических целях.
Фактический материал и методика исследований. В основу дкесе таиии легли результаты многолетиях личных исследований орогенныз вулканогенных образований девона и верхнего палеозоя Казахстана (I96I-I959, 1975-1988 гг.) и верхнего мезозоя-кайнозоя Сихотэ-Aj ня (I97G-I974 гг.), а также наблюдения во время кратких половых _абот над вулканитами Южного Памира, Камчатки и Родоп. Наряду с собственными материалами, учтены результаты других исследователе отраженные на изданных геологических и тектонических картах и опубликованные в печати. Для обоснования защищаемых положений сі стематизирован и на единой методической основе проанализирован опубликованный материал по проявлениям орогенного вулканизма ра: ных складчатых поясов анерозоя Азки.
Методика исследований состояла в картировании различных вул< каногенных объектов, включая участие в кондиционных геолого-съв' мочных работах средне-крупного масштаба. В ходе этих исследован; упор делался на изучение строения и возраста вулканогенных разр> зов и их вариаций по латерали. Особое внимание уделялось сравни тельному изучению вулканогенных пород различной генетической пр надлежностп с применением традиционных петрографических методов
выявлению специфики морфология и состава вкрапленников и имеющихся обособлений в породах с использованием также методов химического и рентгено-спектралького микрозондового изучения. Важное место занимало петрохимяческое изучение. Проводимые исследования била нацелены на выявление зональности в строении разрезов и вариаций каля-натровых отношений пород для установления закономзрностей латеральной и хронологической смены вулканических событий, выделения зон аномального строения я развития и выявление связи с ними металлогеняческях особенностей регионов.
Результаты исследований обобщались в виде карт современного распространения вулканогенных ассоциаций и содержания калия и натрия в породах разных стадий развития как отдельных частей, тан и вулканических поясов в целом.
Объединяющим весь комплекс исследований был парагенетический подход к изучению вулканогенных пород я к выделению слагаемых ими ассоциаций.
Научная новизна работы определяется установлением новых закономерностей проявлений поперечной и продольной зональности ороген-ных вулканических поясов различных обстановок формирования, вскры-тяем их иіязя о тектоно-магматической эволюцяей поясов, воздействием глобальных пеоднородностей лятосферы и глубинных дислокации, выявлением важной роли в развитии палеозойских поясов л в размещении в ах пределах эндогенных рудных месторождений линейных глубинных сквозных структур, установлением новых закономерностей вещественного выражения стадийности орогешю" э вулканизма: I) установлением сходных тяпов зональности (поперечной и продольной) окра-лннокоятинеятальннх я коллизионных орогенных вулканических поясов; 2) дальнейшим развитием представлений о поперечной зональности палеозойских, окраинноконтянентальных орогенных вулканических поясов Казахстана на основе раскрытия связи известных изменений строения вулканических серий и нарастания щелочности пород от внутренних к внешним частям данных поясов со сменой геоструктурной позиции ареалов вулканизма в этом направлении от островодуняой к краевой я внутряконтянентальной; 3) установлением большей роли калия у девонских и вархнепалеозойских орогенных вулканитов Каэахстанско-Среднеазиатского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса по сравнению с одновозрастными орогонными вулканитами ого Южносибирско-Монгольского сегмента, свидетельствующей о глобальной продольной зональности (неоднородности) этого пояса; 4) выявлением в палеозойских орогенных вулканических поясах Азии узких
_ 4 -
линейных поперечних зон аномального строения и развития; 5) уста новлеляем для палеозойских поясов Казахстана рудокояпентрярувщей роли дадных поперечных структур и выявлением ее связи с особенно стями их развития и внутреннего строения; 6) выявлением особенно стей ранней, средней и поздней стадий орогенного вулканизма фане розойскях складчатых поясов Азии по изменению роли вулканогенній ассоциаций и кали-натровых характеристик равнокислотных пород; 7) разработкой комплексного подхода к изучению и диагностике roj ных пород на основе выявления закономерностей связи мевду их химизмом, строением базиса, составом и морфологией вкрапленников і обособлений, давшего новые сведения в пользу представлений о фо] шровашщ многих игнимбритоЕых массивов вследствие расслоения расплава а позволившего полнее выработать диагностические отличі данных пород ог сходных по химизму вулканитов других генегяческі типов.
В иелом диссертация представляет собой новое теоретическое обобщение по вулканизму орогенных поясов фанерозоя Азии различи обстановок формирования. В ней на современном уровне развития . геологической науки предпринята попытка решить крупную научную проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение: выявить закономерности проявления и причину стадийности орогенного вулк нязма, поперечной и продольной зональности орогенных вулкшшчес ких поясов различных обстановок формирования, дискретности рази щения в их пределах эндогенных рудных месторождений.
Основные защищаемые положения:
1. Установлено, что орогенные вулканические пояса фанерозо/
Азия вне зависимости от обстановок формирования обладают сходні
ми типами поперечной и продольно» зональности, проявленными в ]
меценяи, возрасте, строении и составе вулканогенных ассоциаций,
2. Установлено, что общая поперечная зональность девонскогс
'верхнепалеозойского окраиниоконтшенталыгах орогенных вулканичі
ских поясов Казахстана обусловлена сменой от внутренних к внешним их частям ареалов вулканизма, отвечающих островодужной, кр; вой я вяутряконтинеяталькой геоструктурной позипаи.
3. Выявлена более Еысокая калиевость девонских и верхнепалі
зойских орогенных вулканитов Казахстанско-Среднеазиатского сег
мента Центрально-Азиатского складчатого пояса по сравнению с о,
новозрастными орогенными вулканитами его Кшзосибирско-Монголь-
ского сегмента.
4. В палеозойских орогенных вулканических поясах Азии выявле
ны узкие поперечные линейные зоны аномального строения и развития.
Эти зоны развиваются длительно, трассируется через ареалы различных геоструктуриых поздний и отражают воздействие глубинных структур сквозного типа.
-
В развитии орогенного вулканизма фанерозоРских складчатых поясов Азии различных обстановок формирования выделено три главных стадии (ранняя, средняя и поздняя), различающихся ролью вулканогенных ассоциаций разного строения и состава и изменением кали-натровых параметров равнокислотных пород.
-
Для палеозойских орогенных вулканических поясов Казахстана установлена рудоконцентрирующая роль поперечных линейных сквозных структур, определяющих размещение наиболее крупных эндогенных рудных объектов данных поясов.
Практическая значимость работы определяется установлением новых закономерностей латеральной изменчивости и вещественного выражения стадийности орогенного вулканизма, их нацеленностью на выявление структурных неоднородностей орогенов, вскрытием особой роля глубинных сквозных структур в формировании древних орогенннх вулканических поясов и в размещении в их пределах наиболее важных в промышленном отношении эндогенных рудных объектов. Разработка на примере палеозойских орогениых вулканических поясов Казахстана приемов выявления данных сквозных структур и расшифровки их внутреннего строения, раскрытие характера связи металлогенических процессов с особенностями развития указанных структур во времени а по латерали способствует целенаправленному изучению этой важной категории структур в другях орогенных вулканических поясах для выработки научно обоснованных рекомендаций в практических пелнх.
Выявленные закономерности связи латеральной изменчивости, зональности и эволюции орогенного вулканизма с геотектоническим положением орогенннх областей имеют принципиальное значение для па-леотектоняческих реконструкций, составления тектонических и иро-гнозно-металлогеііичйских карт.
Автор принимал участие в работе по составлению Атласа палео-вулканологхіческих карт СССР, а его материалы по верхнепалеозойским вулканитам Казахстана были использованы при составлении соответствующего стратиграфического среза.
-. Разработка комплексного подхода к диагностике а у стан о і vm нию генезиса вулканогенных пород кремнекислого состава на основе иа-рагекеткческого анализа v.x оост&шну. частей актуальна и смет г.
-6-.
развертыванием исследований по программе "Геолкарта-50".
В процессе исследований орогенного вулканизма Казахстана автором в пределах выявленных сквозных глубинных зон обнаружены новые, перспгктивние для поисков, участки гидротермально-измененныэ пород с повышенным содержанием свинца, шнка, золота. Результаты их изучения в виде заллсок-рекомендаций направлены соответствующим заинтересованным организациям производственного геологического объединения "Центрказгеология".
Апробация результатов исследования и публикации. Результаты исследовании и выводы методического и прикладного значения приве дены в фондовых отчетах, изложены в 47 публикациях, включая 2 . личных a S коллективных монографий. Разные положения работы докладывались на П Дальневосточном петрографическом совещании (Вла длвосток, 1973), П-УП Всесоюзных палеовулканологических симпозиу мах (Петрозаводск, 1975; Новосибирск, 1977; Хабаровск, 1979; Чер кассы, 1981; Ниасс, 1983; Ташкент, 1986), У симпозиуме по геохимии магматических пород (Москва, 1979), У Всесоюзном вулканологическом совещании (Тбилиси, 1980), ХХУЇЇ Международном геологяче ском конгрессе (Москва, 1984), Всесоюзном совещаний по сквозным рудоконпентрирующим структурам (Москва, 1986), ІУ Казахстанском петрографическом совещаний (Караганда, 1988), на заседаниях Московского общества испытателей природы. Результаты исследований экспонировались в 1986 г. на ВДНХ СССР "Горные науки - производству" (бронзовая діедаль), докладывались на научно-техническом ее вете Агадырской геологоразведочной экспедиция "Центрказгеология1
Объем работы. Диссертация состоит из 8 глав, введения и заключения общим объемом 300 страниц, сопровождается списком литере туры из 687 названий, 177 рисунками и 17 таблицами. Главные выве ды теоретического и прикладного значения и основные защищаемые положения сформулированы в обобщающих главах диссертация (УТ-Ж суммирующих результаты анализа фактического материала по. строєні я составу орогенных вулканитов с]анероэойских складчатых поясов Азии.
Исследования проводились согласно плана работ ИГЕМ АН СССР і выявлению тектоно-магматических факторов концентрации эндогенно* го оруденения и разработке критериев локального прогноза его в орогенных областях. При названии и систематизации горных пород использовалась классификация, разработанная и предложенная Петрографическим комитетом АН СССР.
В процессе работы над диссертацией автор неоднократно обсуждал различные ее аспекты с М.А.Фаворской, И.Н.Томсоном, О.Л.Бога-тиковым, В.И.Коваленко, В.А.Баскиной, И.К.ВолчанскоТ',Д.И.-1рих-Ха-ром, В.В.Ярмолюком, Е.В.Негрей, Е.Д.Андреевой, Р.М.Ялишой, В.Г. Тихомировым, Н.В.Короновским, М.К.Бахтеевнм, Т.Н.Херасковой, Э.М. Спиридоновым, Ю.Ф.Кабановым и др. Всем им автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю признательность и благодарность за критические замечания и ценные советы, способствующие улучшению работы.