Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 3
ВЕРХНЕАРХЕЙСКИЕ СУБДУКЦИОННО-КОЛЛИЗИОННЫЕ
СОБЫТИЯ НА ЮГЕ СИБИРСКОГО КРАТОНА 22
Метаморфическая эволюция Сарамтинского массива и его
обрамления как отражение верхнеархейской субдукционно-
коллизионной стадии развития региона
Гранитоиды китойского комплекса - индикаторы верхнеархейской: ^
коллизии в пределах юга Сибирского кратона
Верхнеархейские гранулитовые комплексы южной части Сибирского ,-<-
кратона
Свидетельства, верхнеархейских коллизионных событий в пределах
различных областей Сибирского кратона, и в других древних ~,
кратонных блоках
ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ЮЖНОЙ ЧАСТИ СИБИРСКОГО КРАТОНА (ЭТАП ОБРАЗОВАНИЯ ПАНГЕИ-І).. 98
Высокометаморфизованные офиолиты Шарыжалгайского выступа,
как индикаторы палеопротерозойской субдукции 99
Индикаторы палеопротерозойских коллизионных, аккреционных и
постколлизионных процессов в пределах Сибирского кратона и
других кратонных блоков 144
Раннепротерозойские коллизионные комплексы, развитые в пределах , 55
древних щитов и кратонов
НЕОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ЭНДОГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
В ПРЕДЕЛАХ ЮЖНОЙ ЧАСТИ СИБИРСКОГО КРАТОНА И
ЕЕ СВЯЗЬ С РАСПАДОМ РОДИНИ 159
Краткое описание дайковых роев южной части Сибирского кратона ... 160
Неопротерозойские дайковые рои Присаянья 163
Неопротерозойские дайковые рои Бирюсинской глыбы 163
Неопротерозойские дайковые рои Шарыжалгайского выступа 200
Неопротерозойские дайковые рои Северобайкальского поля 234
Неопротерозойские дайковые рои Прибайкальского поля (центральная часть западного побережья озера Байкал) 260
Комплексы неопротерозойской пассивной окраины Сибирского
кратона, как возможные индикаторы распада Родинии и раскрытия
Палеоазиатского океана 280
3.6. Комплексы-индикаторы распада суперконтинента Родиния, развитые
в пределах древних кратонных блоков 303
4. КОМПЛЕКСЫ-ИНДИКАТОРЫ РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ
СОБЫТИЙ НА ЮГЕ СИБИРСКОГО КРАТОНА 313
4. Г. Раннепалеозойские гранулитовые комплексы - индикаторы -, , г
коллизионных событий
4Л.1. Китойкинский метаморфический террейн (Восточный Саян) 316
Ольхонский метаморфический террейн (Западное Прибайкалье) 340
Слюдянский метаморфический террейн 348
Син- и постметаморфические дайки Ольхонского террейна, как возможные индикаторы раннепалеозойской коллизии 358
Дайки диабазовых порфиритов — индикаторы раннепалеозойских постколлизионных событий в структуре южного фланга Сибирского кратона 392
Свидетельства венд-раннепалеозойского орогенеза в пределах д,л различных блоков континентальной литосферы
СРАВНЕНИЕ ПИКОВ ЭНДОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ СИБИРСКОГО КРАТОНА С ЭТАПАМИ ОБРАЗОВАНИЯ И РАСПАДА СУПЕРКОНТИНЕНТОВ 413
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 437
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 440
Введение к работе
Актуальность исследований
В: результате исследований' последних десятилетий было установлено, что на протяжении геологической истории Земли существовали периоды времени^, когда многие кратонные блоки были объединены в крупные общепланетарные структуры, получившие название суперконтиненты. Следующим- шагом в развитии этой новой парадигмы стало обоснование и выделение суперконтинентальных циклов, представляющих собой закономерную смену этапов образования и распада суперконтинентов.
Анализ; геологической эволюции отдельных, блоков древней континентальной і литосферы (Лаврентии, Гренландии, Балтики, Западной Австралии и др;) показал, что пики эндогенной активности в пределах этих территорий корреспондируются с этапами образования и распада суперконтинентов, т.е. с суперконтинентальными циклами (Condie, 2002 и др.). При этом этапам; образования суперконтинентов отвечают периоды максимального проявления сжимающих напряжений; выражающихся в формировании субдукционных, коллизионных и аккреционных комплексов. Распад же суперконтинентов сопровождается широким развитием процессов внутриконтинентального растяжения (рифтинга), приводящих, в ряде случаев, к раскрытию новых океанических, бассейнов (дрифтинг). Промежутки времени, на протяжении которых предполагается; существование суперконтинентов, характеризуются; затуханием эндогенной активности и режимами спокойного тектонического развития.
Индикаторами эндогенных процессов, связанных с этапами образования и распада суперконтинентов, являются соответствующие магматические и метаморфические комплексы. Выделение, петролого-геохимическое изучение и изотопно-геохронологическое датирование этих комплексов-индикаторов позволяет коррелировать пики эндогенной активности, характерные для отдельных кратонных блоков, с суперконтинентальными циклами. На основе
этой корреляции возможно решение вопроса о взаимосвязи геологической эволюции того или иного кратонного блока с этапами развития суперконтинентов. Для территории Сибирского кратона подобные работы выполняются впервые.
Основные задачи исследований
- в пределах южной части Сибирского кратона выделить и изучить
докембрийские и раннепалеозойские магматические и метаморфические комплексы, характеризующие субдукционные, коллизионные, аккреционные и рифтогенные обстановки и решить вопрос о том, какие из этих комплексов могут являться индикаторами процессов образования и распада суперконтинентов;
- на основе изучения магматических и метаморфических комплексов южной
части Сибирского кратона реконструировать основные пики эндогенной
активности, проявленные на рассматриваемой территории;
- оценить. геохимические параметры и условия формирования выделенных
индикаторных петрокомплексов;
на основе геологических, петролого-геохимических и изотопно-геохронологических данных провести корреляцию выделенных индикаторных комплексов Сибирского кратона с аналогичными образованиями других древних кратонов, участвовавших совместно с Сибирским в строении древних суперконтинентов, а также уточнить возможную пространственную ориентацию Сибирского кратона в структуре рассматриваемых суперконтинентов;
- сопоставить основные пики эндогенной активности, характерные для
Сибирского кратона с суперконтинентальными циклами.
Фактический материал и методы исследований
Материалы для исследований были собраны в 1990-2003 гг. при выполнении плановых заданий НИР, проектов РФФИ и Программы
международной геологической корреляции (IGGP-440). В основу работы положены результаты анализов более пятисот образцов магматических и метаморфических горных пород (силикатный, спектральный и рентгенофлуоресцентный анализы), а также более сотни анализов некогерентных элементов и РЗЭ, выполненных методом ICP-MS. Кроме этого, для расчетов условий метаморфизма рассматриваемых комплексов были использованы более 300 микрозондовых анализов минералов. В ходе выполнения работ было получено более двадцати определений абсолютного и модельного возрастов.
Определение содержаний основных петрогенных окислов в породах проводилось в ИЗК СО РАН методом- силикатного анализа (аналитики F.BБондарева, М.М.Смагунова, В:А.Маслакова, А.И.Курбатова), а также в ОИГГМ СО РАН методом РФА. Содержания редких и рассеянных элементов определялись методом РФА в Геологическом институте СО РАН (аналитик Б.Ж.Жалсараев), методом спектрального анализа в ИЗК СО РАН (аналитики В.В.Щербань, А.В.Наумова) и методом ICP-MS в ЦКП ИНЦ СО РАН. Определение содержаний редкоземельных элементов выполнены методом ICP-MS в ЦКП ИНЦ СО РАН на VG Plasmsquad PQ-2 (VG Elemental, England) (аналитики C.BЛантеева, В.ИЛожкин, Е.В.Смирнова; В.В.Маркова).
Анализы составов минералов выполнены на модифицированном рентгеновском микроанализаторе МАР-3 в Геологическом институте СО РАИ, г. Улан-Удэ (аналитики Н.С. Карманов и СВ. Канакин). Кроме этого, составы минералов анализировались в Департаменте исследований Земли и планет Токийского технологического института на микроанализаторе JEOL JXA8800 (Т.Ота).
Определение возрастов и изотопных отношений для исследуемых пород проводилось в специализированных лабораториях ОИГГМ СО РАН (г. Новосибирск), ИГТД РАН (г. Санкт-Петербург), в Университете Хоккайдо (г. Саппоро, Япония), в Центре специальных тектонических исследований
Университета Западной Австралии (г. Перт, Австралия), а также в Институте геохимии им. Макса Планка (г. Майнц, Германия).
Научная новизна
В результате проведенных работ были получены следующие новые данные:
Впервые надежно (SHRIMP-анализ) обоснован среднеархейский возраст протолита для верхнеархейских гранулитовых комплексов- южной части Сибирского кратона, а также показано широкое развитие верхнеархейских высокометаморфизованных образований в, пределах рассматриваемого региона;
В структуре Шарыжалгайского выступа выделены палеопротерозойские эклогиты и доказано их образование за счет метаморфизма пород офиолитовой ассоциации;
Получены новые геохронологические данные (U-Pb по циркону и SHRIMP) для палеопротерозойских гранулитовых комплексов региона;
Проведено разделение базитовых даек южной части Сибирского кратона в различные группы, отличающиеся по вещественному составу, возрасту, изотопным характеристикам и геодинамической приуроченности;:
Обоснована возможность выделения неопротерозойского Саяно-Байкальского лайкового пояса, протягивающийся от Бирюсинской глыбы до северного окончания оз. Байкал, формирование которого было связано с распадом Родинии;
5. В пределах южной части; Сибирского кратона выделены индикаторные магматические и метаморфические комплексы, характеризующие различные стадии суперконтинентальных циклов.
Практическая значимость
Результаты исследований, изложенные в работе, были использованы при разработке унифицированной схемы корреляции древних кратонов. Эта схема разрабатывалась в ходе составления тектонической карты суперконтинента
Родиния (проект IGCP-440). Кроме этого, фактический материал полученный в результате исследований для разновозрастных магматических и метаморфических комплексов региона использован и может быть использован в; дальнейшем* при составлении легенд: к; Государственным геологическим: картам нового поколения:,
Апробация работы
Результаты работы представлялись и докладывались на всероссийских и международных: совещаниях и конференциях. Среди: основных научных мероприятий,.на которых автор работы делал сообщения, следует отметить: IV Joint- International Symposium on exploration geochemistry, Irkutsk, 1994; V International Eclogite: Conference, Ascona, 1997; International Ophiolite Symposium, Oulu, Finland; 1998; EUG-99, Strasbourg, 1999; American Geophysical Union, Tokyo; Japan, 2000; International Symposium on the Assembly and Breakup of Rodinia and Gondwana, and5 Growth of Asia, Osaka, Japan, 2001; «Суперконтиненты в геологическом развитии докембрия», Иркутск, 2001; «Assembly and breakup of Rodinia supercontinent: evidence from South Siberia», International Workshop of IGCP-440 «Rodinia Assembly and Breakup», Irkutsk, 2001; Всероссийские конференции памяти М.А.Лаврентьева, Новосибирск, 2001, 2002; «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков», Иркутск,. 2002; International Symposium IGCP-440 «Rodinia- Map Workshop», Perth, Australia,' 2002; Всероссийское тектоническое совещание «Тектоника и геодинамика континентальной литосферы», Москва, 2003; Всероссийское совещание «Современные проблемы формационного анализа, петрология и. рудоносность магматических образований», Новосибирск, 2003; Всероссийское совещание «Напряженно-деформированное состояние литосферы и сейсмичность», Иркутск, 2003; European Geophysical Society -American Geophysical Union — European Union of Geosciences Joint Assembly, Nice, France, 2003; Geological Society of America, Seattle, USA, 2003.
Основные защищаемые положения
1.. Основные пики эндогенной активности в пределах южного фланга Сибирского кратона соответствуют этапам становления и распада таких суперконтинентов как Арктика (Пангея-0), Пангея-I, Родиния и Лавразия.
В верхнем архее эндогенная активность на юге С ибирского кратона была обусловлена, главным образом, субдукционными и коллизионными процессами, индикаторами которых являются высокометаморфизован-ные образования Сарамтинского массива, коллизионные гранитоиды кито некого : комплекса и верхнеархейские гранулиты. По времени проявления эти> события отвечают этапу образования, суперконтинента Арктика (Пангея-0);
Палеопротерозойский пик эндогенной* активности на юге: Сибирского кратона соответствует стадии образования суперконтинента Пангея-L Индикаторами этих процессов являются раннепротерозойские эклогиты и гранулиты, а также комплексы коллизионных и постколлизионных гранитоидов;
Формирование Саяно-Байкальского дайкового пояса: и вулканическая деятельность на рифтовой стадии, предшествующей заложению; пассивной окраины Палеоазиатского океана, - основные эндогенные события неопротерозоя на юге Сибирского; кратона. Эти события были связаны с распадом суперконтинента Родиния.
5. Отражением раннепалеозойских коллизионных процессов, имевших место
в регионе на- стадии закрытия Палеоазиатского океана (этап становления
суперконтинента Лавразия), являются гранулиты Прибайкальского
коллизионного пояса, а также, син- и- постметаморфические: дайки
Ольхонской коллизионной^ системы. Постколлизионная стадия этого
события в: пределах южной части: Сибирского кратона: фиксируется
дайками диабазовых порфиритов, прорывающих метаморфические
образования; Шарыжалгайского выступа.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, .5 глав и заключения. В первой главе рассматриваются верхнеархейские образования: юга Сибирского кратона и і их индикаторная роль при изучении1 процессов образования позднеархейского суперконтинента. Во: второй главе- приведен анализ: палеопротерозойской эндогенной: активности^ в пределах, юга кратона и: показана возможная, связь этой активности с процессами становления Пангеи-1. Третья глава посвящена рассмотрению неопротерозойских комплексов юга Сибири и их взаимосвязи с процессами: распада; Родинии. В четвертой главе рассмотрены раннепалеозойские метаморфические и субвулканические комплексы,региона,, формирование которых происходило на: стадии закрытия- Палеоазиатского океана (образование Лавразии). В пятой главе приведено сопоставление пиков эндогенной активности, характерных для; Сибирского кратона. с этапами образования и распада суперконтинентов; Общий объем работы составляет 486 страниц, текст сопровождается 161 рисунком; и 52 таблицами. Список использованной литературы включает 390 наименований.
Публикации
Результаты; исследований по теме диссертации опубликованы в 112 работах, среди которых два учебных пособия? для ВУЗов, 2 путеводителя геологических экскурсий; 28 статей в реферируемых журналах и сборниках.
Благодарности
Работа выполнена в. лаборатории1 палеогеодинамики Института земной коры СО РАН. Автор выражает искреннюю признательность своему научному консультанту и учителю Е.В.Склярову. Наиболее существенную помощь и поддержку при проведении исследований, а также при: подготовке работы автору оказали его бессменные соратники Т.В.Донская, А.М:Мазукабзов, А.М.Станевич, которым автор признателен и благодарен.
В процессе работы автор имел возможность обсуждать результаты и консультироваться по различным аспектам петрологии, геотектоники, геологии Сибири, а также другим актуальным вопросам с В.Г.Беличенко, С.В.Богдановой, Н.А,Божко, А.А.Бухаровым, Т.Ватанабе, В.А.Верниковским, М.Т.Вингейтом, А.Г.Владимировым, А.С.Гибшером, М.А.Горновой, А.Н.Диденко, АЭ.Изохом, А.И.Киселевым, ВЛ.Ковачем, А.Б.Котовым, А.Б.Кузьмичевым, Ф.А.Летниковым, Ю.В.Меньшагиным, А.Д.Ножкиным, Т.Ота, З.И.Петровой, С.А.Писаревским, УЛоллер, В.А.Пономарчуком, А.А.Постниковым, О.М.Розеном, Е.Б.Сальниковой, А.А.Терлеевым, В.Тодтом, О.М.Туркиной, В.С.Федоровским, В.Е.Хаином, Е.В.Хаином, О.АЛІкольником. Всем им автор выражает свою глубокую признательность. Автор благодарен Г.В.Бондаревой, Б.Ж. Жалсараеву, Н.С. Карманову, СВ. Канакину, Т.М. Корниловой, В.В.Марковой, СВ. Пантеевой, А.Г. Ревенко, ГЛ. Сандимировой, М.М. Смагуновой, Ю.И. Сизых и В.В. Щербань за неоценимую помощь в проведении аналитических исследований.
Кроме этого, автор хотел бы поблагодарить всех коллег, участвующих в совместных экспедициях, в ходе которых были получены материалы, положенные в основу работы.
ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ
Как показано рядом исследователей (Dalziel, 1991; Hoffman, 1991; Moores, 1991; Windley, 1998 и др.), в геологической истории Земли существовали отдельные временные интервалы, на протяжении которых практически вся континентальная кора, сформировавшаяся к рассматриваемому моменту на Планете, была объединена в пределах крупных структур общепланетарных структур, получивших название «суперконтиненты» (Рис. 1).
Концепция образования и распада суперконтинентов получила основное развитие в 1991 году после обоснования факта существования единого суперконтинента Родиния (названного от русского слова «Родина») на рубеже Г млрд. лет (McMenamin, McMenamin, 1990; Dalziel 1991; Hoffman 1991).
В последующем Дж.Роджерс (Rogers, 1996), проследив эволюцию континентов на протяжении трех последних миллиардов лет, обосновал выделение в раннем докембрии таких континентов как Ур (Ur), Арктика (Arctica), Атлантика (Atlantica) и Нена (Nena).
Наиболее древний архейский континент Ур образовался приблизительно 3 млрд.лет назад и после воссоединения в среднем протерозое с Западной Антарктикой был преобразован в Западную Гондвану.
Более молодой палеопротерозойский континент Арктика (2,5 - 2,0 млрд. лет) (Рис. 2) включал в свою структуру архейские террейны Канадского и Сибирского щитов, а также Гренландию. Распад этого суперконтинента привел, к раскрытию между Сибирью; Канадой и Гренландией Палеоарктического океана. Однако время существования этого океана в полном объеме оказалось достаточно непродолжительным, и^ после его частичного закрытия на рубеже 2,0 - 1,9 млрд.лет был образован новый: палеопротерозойский, континент, названный В.Е.Хаином Пангея-1 (Хаин, 2000) (Рис. 3).
В то же время, еще один раннедокембрийский континент Атлантика, образовавшийся 2 млрд. лет назад, составляли кратоны, которые ныне представлены в пределах Западной Африки и на востоке Южной Америки.
«
#
Возраст в млрд.лет (нелинейный масштаб шкалы)
N.India E.Aust.
з.о иг
Arctica
2.5
2.0
Yilgarn -^
Pangea-I
E.Antarctica Baltica
Atlantica
1.0
1.5
0.5 E.Gondwana
\
па*
4 W.Gondwana» Gondwana
-4 / (Atlantica and J
\ Nena Rodinia ^other plates in Africa/
^ ^* Laurasia
Kazakhstan, N.China, S.China, and other plates that formed Asia
/
0.3
Pangea
Рис 1. Схема, отражающая процессы эволюции суперконтинентов в геологическом времени (модифицировано после Rogers, 1996).
Рис. 2. Схема верхнеархейского суперконтинента Арктика (по Rogers, 1996). Архейские кратоны включают следующие домены: AL-Алданский блок; AG/AN-Ангаро-Анабарский блок; SL-Слэйв провинция; WY-Вайоминг провинция; GR-Гренландия; SU-Сьюпериор террейн; NA-Северо-Атлантический террейн. Архейские террейны, испытавшие существенную переработку в раннем протерозое: RA-Pae; НЕ-Хеарн. Вулкано-плутонические пояса: Акиткан; Телон-Тейсон.
Рис. 3. Схема дезинтеграции палеопротерозойского суперконтинента Пангея-1 (по Condie, 2002). Периферийные орогены отражают области взаимодействия отдельных кратонных блоков на стадии образования этого суперконтинента.
Мезопротерозойский континент Нена (или Колумбия) (Рис. 4, 5) сформировался 1,5 млрдлет назад после присоединения к континенту Арктика Западной Антарктики, Балтийского и Украинского щитов.
На рубеже Г млрд. лет коллизия континентов Нена, Ур и Атлантика, а также1 подчиненных более мелких плит, привела, к образованию суперконтинента: Родиния (Рис. 6). Рифтинг Родинии на интервале 1,0—0,5 млрдлет привел к формированию трех континентов: Восточной Гондваны, Западной Гондваны и Лавразии (Рис. 7). Единая Гондвана была образована на рубеже 0,5 млрд. лет путем амальгамации ее западной и восточной частей.
Приблизительно 0^3 млрдлет назад, после коллизии; Лавразии (с аккретированными в ее строение: плитами) и Гондваны был образован палеозойский суперконтинент Пангея.
Этапы образования и^ распада- суперконтинентов сопровождаются формированием определенных комплексов-индикаторов; присутствие которых позволяет реконструировать этапы эволюции суперконтинентов и прослеживать все основные стадии их; развития от начала субдукционно-коллизионных процессов, на начальных этапах, образования^ этих общепланетарных структур до завершения процессов рифтогенного раскола, и полной дезинтеграции исследуемых суперконтинентов.
Первый и один из наиболее важных вопросов в реконструкции процессов образования суперконтинентов есть вопрос о возрасте кратонных блоков, составляющих основу этих структур; Так, возраст суперконтинентов не может быть древнее амальгамированных в его, структуру кратонных, блоков; Для обоснования возраста образования кратонов: возможны три типа доказател ьств (по Rogers, 1996)::
возраст наиболее ранних супракру стальных образований, имеющих широкое латеральное распространение;
возраст наиболее ранней ювенильной коры мантийного происхождения;
3) возраст наиболее ранних недеформированных посторогенных
магматических образований, перекрываемых платформенными осадками.
Стадия последующей амальгамации кратонов в суперконтиненты
фиксируется высокобарическими субдукционно-коллизионными,
коллизионными: и постколлизионными образованиями. Последние отражают завершение стадии амальгамации отдельных террейнов и отражают смену общих регионально проявленных условий сжатия на локально проявленные обстановки постколлизионного, растяжения. К подобным комплексам, в частности, относятся постколлизионные: гранитоиды и дайковые рои как кислого,, так и основного, состава. Таким образом, возраст формирования суперконтинентов, отражающий момент, амальгамации кратонов, может быть определен путем изотопного датирования вышеперечисленных коллизионных и постколлизионных; комплексов, участвующих в строении краевых частей древних кратонов.
Что касается процессов распада суперконтинентов, то здесь также можно выделить ряд индикаторных литокомплексов::
Рои-даек основного состава, развитые в краевых частях кратонов, которые являются важным* индикатором начальных стадий процессов внутриконтинентального растяжения;
Офиолиты И'ассоциирующие островодужные образования; развитые в складчатых областях, примыкающих к кратонам. Возраст отмеченных комплексов; отражает период активного взаимодействия океанической и континентальной плит с формированием островных дуг и задуговых бассейнов, то есть переход от пассивного к активному типу континентальных окраин;
3. Гранитоиды А-типа, проявленные в обстановках
внутриконтинентального растяжения. В пределах Сибирского кратона
гранитоиды подобного типа отмечены в структуре Северо-Байкальского
вулкано-плутонического пояса (Неймарк и др., 1998).
Следует отметить, что само по себе присутствие лайковых роев и гранитоидов А-типа внутриконтинентальнои специфики не обязательно может
2 ЩЛ*
Рис. 4. Схема мезопротерозойского суперконтинента Нена, включающая Арктику, большую часть Западной Антарктики и Балтики (Балтийский и Украинский щиты) (модифицированно после Rogers, 1996).
Условные обозначения: 1-фрагменты континентальной коры с возрастом более 2,5 млрд. лет; 2-фрагменты раннепроетрозойской коры; 3-фрагменты коры с возрастом менее 1,5 млрд. лет (гранит-риолитовые террейны Мазатзал и Иавапай). GR-Гренландия.
фиксировать распад континентов и образование океанического пространства, поскольку процессы рифтогенеза в отдельных случаях могут приводить лишь к появлению внутриконтинентальных рифтовых структур. Для надежного обоснования факта формирования океанического бассейна необходима возрастная корреляция процессов базитового магматизма с последующими седиментологическими и магматическими событиями.
Отдельно необходимо остановиться на индикаторной роли роев даек основного и: кислого состава. Формирование отдельных даек может происходить в самых различных тектонических обстановках ив том числе быть связанными как с процессами образования так и с процессами распада суперконтинентов.
Кроме двух вышерассмотренных случаев (постколлизионные обстановки и обстановки рифтогенного растяжения), формирование, отдельных субвулканических тел и даже даиковых роев может быть обусловлено- и процессами ремобилизации корового вещества непосредственно в момент основного коллизионного события. В і- подобных случаях синколлизионные и, как правило, синметаморфические дайки совместно со вмещающими толщами участвуют в складчатых; деформациях. Их внедрение обусловлено возникновением локально проявленных обстановок растяжения в результате развития процессов, кливажа в. ядерных частях синклинальных и антиклинальных структур.. Кроме этого, формирование даиковых роев может быть обусловлено возникновением очагов плавления в результате частичной диссипации мантийных и литосферных уровней под локально проявленными зонами растяжения на стадии постколлизионного коллапса орогенов. От непосредственно постколлизионных образований последние отличаются относительной локальностью проявления, а также более значительным временным интервалом между завершением основного коллизионного события и временем их внедрения.
В последующем временная последовательность: образование суперконтинента - существование суперконтинента - распад суперконтинента была названа суперконтинентальным циклом (Condie, 2002) (Рис. 6).
Однако, собственно обоснование возможности существования таких структур как супер континенты явилось лишь первым шагом в развити и это й новой парадигмы. Еще одним значимым событием в эволюции этой теории стало обоснование предположения о том, что пики эндогенной активности на Планете четко коррелируют с этапами образования и распада таких общепланетарных структур как суперконтиненты. Анализ эндогенной активности на Земле на протяжении более чем четырех миллиардов лет позволил К.Конди (Condie, 2002) выдвинуть предположение о том, что основные рубежи проявления магматических и метаморфических процессов четко соответствуют эпохам образования или распада суперконтинентов, т.е. суперконтинентальным циклам. Периоды же затухания эндогенных процессов в общепланетарных масштабах корреспондируются с достаточно короткими в масштабах геологического времени периодами стабильного существования суперконтинентов, объединяющих в своей структуре значительные объемы континентальной коры;
Высказанное К.Конди предположение (Gondie, 2002) было основано на целом ряде геологических наблюдений, В пользу этого свидетельствует и анализ динамики приращения площадей континентальной литосферы (Windley, 2003). Представляется вполне обоснованным, что протяженность внешних границ (вдоль которых и происходит взаимодействие плит и к которым четко «привязана» большая*часть магматических и метаморфических.процессов) в случае объединения отдельных блоков в единую общую структуру значительно уменьшается по- сравнению с суммарной протяженностью; границ каждого отдельного мегаблока. Такими образом, амальгамация разрозненных блоков-континентальной* коры приводит к сокращению масштабов областей, в пределах которых возможно активное взаимодействие геоблоков различной природы и, следовательно, к общему понижению уровня эндогенной'.
эклогиты и
ГЛАУКОФАНОВЫЕ СЛАНЦЫ
СУЩЕСТВОВАНИЕ
АНОРОГЕННЫЕ КОМПЛЕКСЫ
ДАЙКОВЫЕ РОИ
ОБРАЗОВАНИЕ
#
ОСТРОВОДУЖНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
ОФИОЛИТЫ
ВУЛКАНИТЫ И ОСАДОЧНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПАССИВНЫХ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОКРАИН
КОЛЛИЗИОННЫЕ ГРАНИТЫ И ГРАНУЛИТЫ
^
ПОСТКОЛЛИЗИОННЫЕ! КОМПЛЕКСЫ
\
^
*
РАСПАД
Рис. 8. Схема суперконтинентального цикла.
активности (за исключением внутриплатных процессов). Распад же амальгамированных литосферных блоков приводит как к формированию новообразованной океанической коры, так: и к лавинообразному увеличению протяженности плитных границ, вдоль которых фокусируются тектонические события и сопровождающие их процессы магматизма и метаморфизма.
Опираясь, на вышерассмотренные предпосылки, основной целью проведенных исследований; явилось выяснение возможной корреляции- между геологической эволюцией: Сибирского>- кратона и этапами; образования и распада суперконтинентов.
В« соответствии, с имеющимися^ в настоящее время реконструкциями, Сибирский кратон принимал участие - в структуре таких докембрийских суперконтинентов: как Арктика, Пангея-1, Нена (Колумбия), Родиния, а также входил в состав фаннепалеозойского суперконтинента Лавразия (Хаин, 2000; Dalziel; 1991; Hoffman, 1991; Moores, 1991; Rogers, 1996; Windley, 1998 и др.). В то же время- процессы: сопровождавшие активное взаимодействие краевых областей : Сибирского кратона с иными = кратонными блоками на стадии амальгамации суперконтинентов, а: также причины, повлекшие; распад этих суперконтинентов и запечатленные в; определенных, петрокомплексах в структурах южного флангам Сибирского кратона, до настоящего момента не привлекали; должного внимания. Кроме этого, недостаточно разработанным является, и вопрос о пространственном положении Сибирского кратона в структуре вышеназванных суперконтинентов. Так, на целом ряде реконструкций положение Сибири относительно других древних кратонов (например Лаврентии) значительно различается (Condie, Rosen, 1994; Hoffmann, 1991; Frost etal., 1998; Pisarevsky et; al;, 2003). Подобная многовариантность приведенных реконструкций обусловлена, в первую очередь, недостаточностью геологической,. изотопно-геохронологической и палеомагнитной информации, имеющейся по Сибири, Отмеченная ограниченность массивов данных по структурно-вещественным1 комплексам Сибирского кратона препятствует
проведению качественных надежных корреляций процессов геологической эволюции Сибири с развитием других крупных геоблоков Планеты.
Решение поставленных вопросов, главным; из которых является выяснение возможной взаимосвязи процессов эволюции Сибирского кратона с этапами образования и, распада супер континентов, представляется важной и актуальной: задачей, так как позволяет по-новому подойти к рассмотрению геологической истории^ Сибирского кратона как составной части таких общепланетарных структур как суперконтиненты.
В настоящей работе в качестве: индикаторов процессов образования суперконтинентов будут рассмотрены следующие магматические и метаморфические комплексы:
позднеархейские высокобарические образования Сарамтинского массива;
позднеархейские гранулиты Шарыжалгайского выступа;
позднеархейские коллизионные гранитоиды китайского комплекса;
раннедокембрийские эклогиты (метаофиолиты) Булунского блока;
палеопротерозойские гранулитовые комплексы Шарыжалгайского выступа и западного побережья озера Байкал;
раннепалеозойские гранулитовые комплексы Прибайкальского коллизионного пояса;
раннепалеозойские син- и постметаморфические дайки Ольхонского террейна. и постколлизионные дайки диабазовах порфир итов Шарыжалгайского блока.
В качестве индикаторов процессов распада суперконтинентов і будут рассмотрены неопротерозойские дайковые рои Шарыжалгайского выступа, Бирюсинской глыбы, Северо-Байкальского (Акитканского) вулкано-плутонического пояса и Юго-Западного Прибайкалья, а также верхнерифейские вулканиты из основания пассивной окраины Палеоазиатского океана.
