Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Структурно-породные парагенезы и структурная неоднородность Бухтарминского звена Иртышской зоны смятия
ВАК РФ 04.00.04, Геотектоника

Автореферат диссертации по теме "Структурно-породные парагенезы и структурная неоднородность Бухтарминского звена Иртышской зоны смятия"

т/

I - V; • ) '

АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ

УДК 551.24+551.253 На правах рукописи

ЗИНОВЬЕВ Сергей Валентинович

СТРУКТУРНО-ПОРОДНЫЕ ПАРАГЕНЕЗЫ И СТРУКТУРНАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ БУХТАРМИНСКОГО ЗВЕНА ИРТЫШСКОЙ ЗОНЫ СМЯТИЯ

(04.00.04—геотектоника)

Автореферат

диссертации нй соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 1990

Работа выполнена в Институте геологии и геофизики им. 60-летия Союза ССР СО АН СССР

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор Б. М. Чиков

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор Г. Г. Лепезин, кандидат геолого-минералогических наук А. И. Мельников.

Оппонирующая организация: Казахский институт минерального сырья (г. Алма-Ата)

Завдта состоится " 1990 г. в уУ час.

на заседании специализированного совета Д. 002. 50.03 при Институте геологии и геофизики СО АН СССР, в конференц-зале. Адрес: 630090, Новосибирск-90, Университетский пр., 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГиГ СО АН СССР.

Автореферат разослан " /4 " Cßt/rff^Saf 1990 г.

Председатель специализированного совета, д. г. -м. н., профессор

Е А. Соловьев

'.••.ССОрТЛЦИЛ I

..—----"""Актуальность. Зоны смятия являются особыми структурными

элементами земной коры, в которых в условиях неоднородного напряженного состояния происходят высокоэнергетические процессы, приводящие к существенной перестройке структуры и состава исходного породного субстрата с образованием специфических породных ассоциаций динамометаморфической природы. Успехи смежных дисциплин (механохимии, термодинамики, физики твердого тела и т.п.) позволяют по-новому осмыслить процессы, происходящие при формировании подобных тектонических элементов, что создает возможность новых подходов при детальном геологическом картировании региональных линеаментных зон. Наконец, зоны смятия - это важнейшие рудоконтролирующие структуры, поэтому изучение их структурно- вещественной неоднородности имеет принципиальное значение.

Данная работа выполнена в лаборатории тектонического моделирования ИГиГ СО АН СССР в соответствии с планом НИР 1986-1990 гг. по теме: "Моделирование геологических структур и структуру-рообразующих процессов в прогнозных целях".

Дель работы - определение закономерностей строения и условий формирования главных типов породных ассоциаций Бухтарминско-го звена (БЗ) Иртышской зоны смятия (ИЗС). Задачи исследования: 1. Разработка идеологии исследования, учитывающей разнообразие и структурные связи породных ассоциаций динамометаморфического (стресс-метаморфического) типа, сформированных на основе гетерогенного породного субстрата в условиях сдвигового течения минеральных масс. 2. Обоснование выделения главных типов литоло-го-петрографических комплексов и структурно-породных парагенезов (СПП) ИЗС и их классификация. 3. Разработка методики и специальных методических приемов исследования структуры ИЗС. 4. Построение рациональной структурной модели ИЗС, учитывающей современный уровень исследования и имеющий преимущества перед уже существующими построениями. 5. Интерпретация механизмов и последовательности структурообразования в ИЗС.

Защищаемые положения: 1. Бухтарминское звено ИЗС представляет собой региональную линеаментную зону стресс-метаморфического типа, сформированную в результате структурно-вещественных преобразований гетероген-

ного породного субстрата герцинского возраста в условиях высокобарического анизотропного поля напряжений. Основными элементами структурной модели Бухтарминского звена являются три подзоны (с последующей детализацией),'представленные динамоме-таморфическими и плутоническими формациями и разделенные морфологически выраженными разломами. Наиболее характерным свойством структуры ИЗС является генеральная анизотропия элементов всех иерархических уровней, а также полосчатость и линейность.

2. Основными элементами четырехуровенной классификации структурно-породных парзгенезов Бухтарминского звена ИЗО являются: I - гнейсово-сланцевый и зеленосланцевый парагенезы; II--гнейсо-гранитный, пегматитосланцевый и мраморосланцевый парагенезы;. III - парагенезы тектонитов и разлрмных зон; IV - парагенезы различных по сотаву и структуре бластомилонитов и бластокатаклазитов;' выделенные уровни находятся в отношении включения.

3. Диагностика' и детальное картирование динамометаморфичес-ких породных ассоциаций и структурно-породных парагенезов является исходными принципами для разработки методики исследования региональных линеаментных зон.

4. К главным механизмам формирования структуры ИЗС относятся стесненный сдвиг и сдвиговое течение минеральных масс в твердом состоянии в условиях высокобарического анизотропного поля напряжений катазоны. Формирование кристаллических сланцев и гнейсов бластомилонитового и' бластокатаклазитового типов, структурной полосчатости и образование структур пластического и катакластического течения является следствием разрушения, перекристаллизации и сегрегации минеральной матрицы в твердом состоянии в процессе стресс-метаморфизма.

Научная новизна. На базе структурно-парагенезного подхода автором разработан комплекс методических приемов, посредством которых дана подробная характеристика структуры БЗ ИЗС и построена геолого-структурная карта исследуемого района в масштабе 1:25000. В пределах изучаемого региона выделены и закартирова-ны структурно-породные парагенезы четырех иерархических уровней, отличающихся особенностями состава, структуры, степенью динамометаморфизма и наличием своеобразных тел включения. В результате детального изучения состава и 'структурных особен-

ностей пород на микро- и макроуровне установлена их стресс-метаморфическая природа.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы положены результаты исследований, полученные автором при детальном изучении структуры Бухтарминского звена Иртышской зоны смятия в течение 1984- 1989 гг. в составе экспедиционных отрядов Института геологии и геофизики СО АН СССР, а также материалы геологического картирования 1:50000 масштаба и ранее проводимых тематических ислледований. Выяснению структурно-вещественной неоднородности района способствовали составленные в процессе полевых работ геолого-структурные карты отдельных участков Бухтарминского звена и структурные профили, многочисленные фотографии и зарисовки структурных проявлений, а также около 500 образцов, более 300 петрографических шлифов, микрофотографии и результаты дешифрирования аэрофотоснимков 1:12000 масштаба.

В основе методики исследований строения БЗ ЙЗС лежит структурно-парагенезный подход, предполагающий выделение специфических структурно-породных парагенезов в качестве основных элементов структуры. В рамках этого подхода в данной работе использовался комплекс методов, включающих крупномасштабное геологическое картирование динамометаморфических ассоциаций, детальную съемку отдельных полигонов, фогопанорамное структурно е профилирование и анализ вещественного состава и структурных особенностей пород на микро- и макроуровнях.

Научная и практическая значимость. Выявленные закономерности строения БЗ ЙЗС могут быть использованы при крупномасштабном картировании линеаментных зон типа Иртышской. Результаты исследований представляют интерес для научных и производственных организаций, особенно тех, которые проводят геологическую еъеку масштаба 1: 50000 в областях развития динамометаморфических пород;, а также для специалистов, занимающихся изучением структурно-вещественных преобразований в зонах стресс-метаморфизма.

Апробация работы. Основные результаты докладывались на рабочем совещании в ПГО "ВостКазгеология" "Рудоконтролирующие структуры в зонах смятия и методы их исследований" (Усть-Каменогорск, 1986); на Всесоюзном совещании "Аэрокосмические исследования природных ресурсов" (Новосибирск, 1987); на двух

Всесоюзных рабочих совещаниях по проблеме "Структура линеа-ментных зон стресс-метаморфизма" (Новосибирск, 1988,' 1990); на 1-ом Всесоюзном совещании "Сдвиговые тектонические нарушения и их роль в образовании месторождений полезных ископаемых" (Ленинград, 1988); на Всесоюзном симпозиуме "Псевдоконгломераты" (Сыктывкар, 1989); на Всесоюзном совещании "Проявление эндогенных процессов в зонах глубинных разломов" (Иркутск, 1989); на конференциях молодых ученых Института геологии и геофизики (Новосибирск, 1987, 1988); а также неоднократно обсувдались на семинарах лабораторий геотектоники и тектонического моделирования ИГиГ СО АН СССР.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 9 работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 7 глав, введения и заключения.- Общий объем работы составляет 165 страниц, включай 4 таблицы, 26 рисунков, библиографию из 132 наименований.

Автор выражает искреннюю, благодарность своему научному руководителю доктору геол. -мин. наук, профессору Б. М. Чикову за постановку исследовательской задачи, постоянное внимание и советы при работе над диссертацией, ' обсуждение результатов на различных стадиях исследования. Автор очень признателен докторам наук А. К Башарину, В. К Волкову, Е А. Соловьеву, кандидатам наук С. Ю. Беляеву,' Н. А. Берзину, Е М. Бондаренко, П. Е. Котляру, П. П. Кузнецову,- а также Е И. Киму за плодотворные советы и замечания при обсуждении работы. Автор считает своим приятным долгом поблагодарить сотрудников' лаборатории тектонического моделирования Е П. Горбенко, Е. А. Подцибастенкову, А. Н. Соловьева, за повседневную помощь и поддержку на всех стадиях исследования, а также всех тех, кто так-или иначе содействовал появлению данной работы.

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ИРТЫШСКОЙ ЗОНЫ СМЯТИЯ

Рассмотрены основные положения и эволюция представлений различных исследователей о геологическом и тектоническом строении и развитии Иртышской зоны смятия с 20-х годов по настоящее время, а также обоснован выбор объекта исследования и на-

мечены основные направления его дальнейшего изучения.

С момента выделения ИЗС в качестве самостоятельного объекта среди исследователей возникла острая дискуссия по поводу возраста слагающих ее кристаллических сланцев, которая до сих пор остается незаконченной.

Неоднозначность в определении возраста пород, слагающих ИЗС, явилась причиной разнообразия представлений о структуре зоны смятия, природе ее- возникновения, кинематическом типе и т. п. Что глсается условий формирования зоны смятия, то одни авторы считают ее особой приразломной структурой с автономной историей геологического развития, специфическими наборами осадочных, магматических и метаморфических формаций, возникающих в условиях геосинклиналыюго режима (Хорева, 1961, 1963; Сту-чевский, 1971 и др.). По млению других,исследователей, ИЗО -это зона глубинного разлома с интенсивным, зонально проявленным динамометаморфизмом (Нехоропев, 1956, 1966; Ажгирей, Иван-кин, 1952; Чиков, Соловьев, 1983 и др.).

Представления о. кинематике зоны смятия еще более противоречивы. По схеме Н. Л. Бубличенко (1336), а затем К П. Нехороиева (1966) ИЗС являлась пологим надвигом, принявшим в последствие крутое положение. Ступенчатый характер разломов, составляющих зону смятия, предполагался К Ф. Григорьевым (1934, 1937). На взбросовый характер ограничивающих ИЗС разломов указывал К А. Соколов (1936). Г. Д. Ажгирей и II Ф. йванкин (1952) рассматривали северо-западную часть ИЗС в фазу главных деформаций, как сдвиговую зону. Сдвиговый характер основных перемещений установили для центральной части Иртышской зоны К М. Чиков и Р. В. Соловьев (1983). И, наконец, по М. Г. Хисамутдинову (1974), И. А.Ротарашу и др. (1982) ЮС рассматривается в качестве суб-дукционного комплекса палеозоны Беньоффа.

а начала 80-х годов сотрудники лаборатории тектонического моделирования ИГиГ СО АН СССР, к числу которых принадлежит и автор данной работы, проводят исследования строения ИЗС. С образованием Бухтарминского водохранилищ улучшилась обнаженность прибрежных зон, благодаря чему были получены новые данные о структуре "кристаллической" части Бухтарминского звена ИЗС, которое является основным объектом полевых исследований автора

ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СТРУКТУР00БРА30ВАНИЯ В ЛИНЕАМЕНГНЫХ ЗОНАХ И ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАШМЕТ АМОРФИЗМА ИЗС

2.1. Физико-механические и механохимические предпосылки стресс-метаморфических процессов

Детальное изучение состава и структурных особенностей пород БЗ ИЗС показало, что они сформировались в условиях стресс-метаморфизма, т.е. в процессе совместного действия всестороннего и ориентированного давлений. В таких условиях неоднородного напряженного состяния земной коры, обусловленного наложением деформации сдвига (ДС) на высокое всесторонне (литостати-ческое) давление (ВД), породы деформируются преимущественно пластически в "холодном" режиме, фи этом, система переходит в неравновесное термодинамическое состояние и ее возврат в состояние равновесия осуществляется благодаря .перекристаллизации, полигонизации, механического двойникования и других процессов, протекающих практически■мгновено, поскольку при ДС + ВД происходит резкое усиление и ускорение, по .сравнению с жидкой фазой, твердофазных химических-реакций (до 3-8 десятичных порядков) и увеличение коэффициента диффузии (на 10 -12 десятичных порядков); очень важным в данной ситуации является то, что, механическая энергия переходит в химическую без непосредственного нагрева системы (Ениколопян, 1986); большое значение имеют и автоволновые процессы (Барканов и др., 1983). Об атер-мическом характере структурно-вещественных преобразований по,-род свидетельствуют также результаты экспериментов по деформации пироксенитов (Чиков, Каргаполов, Ушаков, 1989).

Процессы физико-химических преобразований пород стимулируются также измельчением при их разрушении, в результате чего происходит увеличение потенциальной энергии вещества и повышение его химической активности вследствие увеличения поверхностной энергии .и энергии внутреннего строения (Аввакумов, 1986; Молчанов и др. , 1988).

Таким образом, процессы, протекающие при стресс-метаморфизме, могут полностью изменить исходные породные ассоциации и

их отношения с образованием совершенно новых типов пород с иным текстурным обликом и структурными связями, что мы, собственно, и наблюдаем в, Иртышской зоне.

2. 2. Методика исследования структуры Бухтарминского звена ИЗО

Традиционный стратиграфический подход , удобный для расчленения и корреляции осадочных отложений, оказывается малоэффективным при картировании динамометаморфических образований в силу интенсивного преобразования первичных пород, породных новообразований, а тагасе сложного пластинчато-клиновидного строения зоны. Поэтому возникает необходимость картирования подобных зон на принципиально иной основе, позволяющей отображать не существовавшие некогда тела и отношения, а реальные, непосредственно наблюдаемые объекты.

В данной работе методика изучения основных закономерностей строения района направлена на выделение и типизацию породных ассоциаций и структурных проявлений, отражающих специфику структурно-вещественных преобразований в Иртышской зоне и включает в себя: 1) крупномасштабное геологическое картирование и детальную съемку отдельных участков на парагенез-но-структурной основе, суть которой состоит в выделении устойчивых закономерно повторяющихся ассоциаций метаморфических пород, находящихся в определенном структурном состоянии, или структурно-породных парагенезов (СПП); 2) фотопанорамное структурное профилирование и 3) анализ специфических структурных проявлений и вещественного состава на микро- и макроуровне.

ГЛАВА 3. ЛИТОЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И ПОРОДНЫЕ АССОЦИАЦИИ БУХТАРМИНСКОГО ЗВЕНА ИЗС

В результате ранее проведенных исследований по изучению строения ИЗС (Нехорошев, 1956, 1966; Ажгирей, Иванкин, 1952; Хорева, 1963 и др.) установлен высокий уровень динамометамор-фического преобразования пород, но при интерпретации ее структуры большое значение придавалось исходной природе геологичес-

ких тел, снимался метаморфизм и при составлении геологических карт руководящим являлся стратиграфический принцип. .Так, при геологическом картировании масштаба 1: 50000 в пределах изучаемого нами Бухтарминского звена ИЗО ранее были выдлены пуга- •. чевская (й е),кыстав-курчумская (й еу ку), такырская (Б -С Ьк) свиты, а также разновозрастные гранитоиды, в том числе разг-нейсованные. В составе выделенных свит определялись как нормальные осадочные породы, так и метаморфические сланцы.

В результате проведенных структурных исследований и петрографического изучения . пород нами установлено, что Бухтар-минское звено в значительной степени сложено различными по ■составу кристаллическими сланцами и гнейсами бластомилонитово-• го и бластокатаклазитового типов, возникших в результате дина-мометаморфических преобразований первично-осадочных и первично-магматических пород.

Для Бухтарминского. региона нами разработана систематика породных ассоциаций,.-включающая различные группы бластомилони-тов и бластокатаклазитов, возникших предположительно по осадочным (парамилониты и' паракатаклазиты) и интрузивным (ортоми-лониты и ортокатаклазиты) породам. Среди парамилонитов выделены слюдисто-кварц-полевошпатовые, слюдисто-кварцевые, , графи-тисто-слэдисто-кварц-полевошпатовые и амфибол-кальцит-ролевош-Пат-кварцевые разновидности. 'Ортомилониты, в свою очередь, подразделяются на амфибол-биотит-кйарц-полевошпатовые, слюдис-то-кварц-полевошпатовые и биотит-кварц-полевошпатовые. Ортокатаклазиты представлены амфибол-биотит-кварц-полевошпатовыми, слюдисто-кварц-полевошпатоЕыми и биотит-кварц-полевошпатовыми разновидностями. Пзракатаклазитов среди пород изучаемого района обнаружено не было, но их существование предполагается в зеленосланцевой подзоне, детализация котрой в данной работе не проводилась.

•ГЛАВА 4. СДВИГОВОЕ ТЕЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ЫАСС И'СТРУКТУРНЫЕ СЛЕДСТВИЯ СДВИГА

Стресс-метаморфические процессы производят глубокие изменения не только в составе вещества, но и значительно преобразуют его структуру. Поскольку современная геологическая

структура Бухтарминского звена ИЗО обусловлена преимущественно сдвиговыми перемещениям! по субпараллельным разломам в условиях всестороннего нагружения, то основным механизмом переноса-вещества здесь является сдвиговое течение в твердом состоянии.' В зависимости от' компетентности материала,' скорости деформации, соотношения величин всестороннего и ориентированного давлений и т. п. сдвиговое течение приводит к возникновению структур различного морфологического типа (Чнков и др., 1988), а именно: пластического и катгкластического течения.

Структуры пластического течения отличаются наибольшим своеобразием и имеют причудливый морфологический облик. Среди них выделены следующие разновидности: ламинарного скольжения, ламинарного и турбулентного течения.

Структуры 'ламинарного течения пользуются наиболее широким распространением и проявлены в различных по составу орто- и парамллонитах. Структуры этого типа возникают в процессе однонаправленного течения, основанного на субпараллельном перемещении минеральных масс по трансляционным, межзерновкм и реке кливатаым плоскостям. На микро- и макроуровнях структуры ламинарного течения выражаются чередованием полос и линз существенно кварц-полевошпатового состава и полос существенно биоти-тового состава.

Структуры турбулентного течения локализуется в узких протяганных зонах, простирающихся согласно общей ориентации зоны смятия. Они отличаются причудливостью форм и являются результатом нестационарного перемещения минеральных масс в направлении, параллельном общему потоку, сопровождающегося вращением частиц. На микро- и макроуровнях структуры турбулентного течения оказываются ярко выраженными благодаря наличию в породах полевошпат-слюдистых, кварцевых и кварц-полевошпатовых обособлений сложной конфигурации.

Структуры ламинарного скольжения проявлены незначительно в пределах Бухтарминского звена и распространены в породах его северо-западной части. Механизм ламинарного скольжения основан на перемещении микролитонов породы в субпараллельном направлении по кливатаым плоскостям. При этом, плоскости скольжения либо отчетливо видны в виде серии параллельных трещин, либо выражены слабо и угадываются по площадкам скалывания, харак-

терным для замочных частей образуемых складок.

Структуры катакластического течения характерны для пород преимущественно краевых частей зоны смятия или локализуются в разломных зонах её кристаллической полосы. Они образуются в результате совместного проявления хрупкого й пластического механизмов разрушения; наиболее часто они являются результатом телескопирования (повторного■наложения) деформаций стесненного сдвига. В общем случае, для структур катакластического течения харктерно наличие "обломков" разнообразной величины и формы, а также ромбовидных и трапециевидных будин в более тонком и пластичном матриксе.

Одной из характерных форм проявления сдвигового течения является сегрегационная полосчатость, которая проявляется в различных по составу породах. Она возникает в результате дифференциации и сегрегационного перераспределения минеральных масс в твердом состоянии. Однако, зачастую ее принимают за осадочную ыетаморфизованную слоистость и описывают в качестве стратиграфических единиц.

ГЛАВА 5. СТРУКТУРНО-ПОРОДНЫЕ ПАРАГЕНЗЫ И ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ БЗ ИЗО

В геологической литературе известны различные парагенезы (парагенезисы) каких-либо элементов. Это минеральные (Вернадский, 1923; Бетехтин, 1951 и др.), породные (Белоусов, 1976 и др.), формационные (Алексеева, 1972 и др.), структурные (Лукь-нов, Щерба, 1972), динамометаморфические (Паталаха, 1970, 1981 и др.) парагенезисы. Все они представляют собой либо совокупности вещества, либо наборы структурных форм. И, наконец, в последнее время Б. Ы. Чиковым и комегами (1983, 1986, 1987, 1988 и др.) разрабатывается представление о парагенезах, при характеристике которых в равной мере учитывается и состав пород, и их с.трукурные особенности. Их предложено называть структурно-породными парагенезами и понимать под этим упорядоченные повторяющиеся сонахождения определенных структурных форм и вещественных комплексов, позволяющие типизировать изучаемую структурную зону и выделять ее среди других структур исследуемого района

В пределах Ш ИЗО нами выделены и вакартированы структурно-породные парагенезы четырех иерархических уровней. Элементарными парагенезами являются парагенезы четвертого порядка, детальная характеристика которых дается в пятой главе диссертации. Всего для данного района выделено 12 элементарных структурно-породных парагенезов (СПП). Дальнейшая иерархия па-рагенезов такова: элементарные парагенезы являются подпараге-незами более крупнорангового парагенеза "тектонитов", в одном ряду с которым выделены парагенезы "динамокластитов разломных зон" и "дайково-плутонический". В свою очередь парагенезы этого уровня (Ill-порядка) представляют собой подпарагенезы более крупноранговых (II-порядка) "гнейсо-гранитного", "пегматито-сланцевого" и "мраморо-сланцевого" парагенезов, которые отличаются слагающими их породными ассоциациями, степенью динамо-метаморфического преобразования пород, наличием своеобразных тел-включений и т. п. И, наконец, данные парагенезы входят в состав наиболее крупнорангового (I-порядка) в предлагаемой систематике гнейсово-сланцевого ("кристаллического") парагенеза, который, находясь на одном' иерархическом уровне с зелено-сланцевым СПП, отличается от него определенным набором породных комплексов, структурными особенностями и уровнем стресс-метаморфизма

Неоднородное распределение СПП в пространстве позволило наметить oneределенную структурно-деформационную зональность Бухтарминского полигона. Так, для его осевой части, ограничен-'ной Осевым и Левобережным разломами, характерно в той или иной степени ниличие всех двенадцати СПП IV-порядка и в то ж время - наибольшее развитие парагенезов со структурами турбулентного течения. Это, по-видимому, объясняется осевым положением данной зоны, где стресе-метаморфические процессы проявились наиболее интенсивно.

Юго-западная часть БЗ, ограниченная Левобережным и Кал-бинским разломами, в структурном отношении похожа на Осевую, но отличается меньшим разнообразием породных ассоциаций и структурных форм. Для этой части характерны, в основном, парагенезы со структурами ламинарного и катакластического течения. Это связано с постепенным затуханием интенсивности стресс-метаморфических процессов от осевой части к периферии.

Что касается северо-восточной части, то здесь развиты, преимущественно, парагенезы" со струютурми ламинарного течения.

Таким образом, установленная зональность относится с симметричному типу и выражается в том, что от осевой части к периферийным сокращается доля структур турбулентного течения и увеличивается роль ламинарного и катакластического течения.

ГЛАВА 6. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ПРОЦЕССОВ

В результате детального исследования вещественных и структурных особенностей пород БЗ ИЗО, их связей и взаимоотношений построены шкалы эталности развития для пяти отдельных участков Бухтармшского звена Васильевского п-ова, п-рва Стрелка, Большого о-ва, Никольского залива и мыса Гранитного. Корреляция этапов формирования различных районов показала, что в одних случаях наблюдается их полное совпадение (например, для мыса Гранитного и Большого о-ва), а в других - частичное, с появлением новых этапов.

В итоге, на основании корреляционных данных удалось наметить .общую последовательность событий для БЗ ИЗС в целом. Для него выделяется, как минимум, 13 этапов структурообразования, приведших к современному состоянию структуры БЗ ИЗС:

1. Осадочный.

2. Стресс-метаморфический (I).

3. Магматический (I).

4. Стресс-метаморфический (II).

5. Магматический (II).

6. Стресс-метаморфический (III).

7. Магматический (III).

8. Стресс-метаморфический (IV).

9. Магматический'(IV).

10. Стресс--метаморфический (V).

11. Трещинный (I).

12. Трешднно-магматический.

13. Трещинный (II).

Все эти этапы можно разделить на три типа - конструктивные, конструктивно-деструктивные и деструктивные. Конструктив-

ными являются осадочный и четыре магматических этапа структу-рообразования. В магматические этапы происходило внедрение гранитоидов, которые в дальнейшем претерпевали интенсивные преобразования. Все этапы стресс-метаморфизма относятся к деструктивно-конструктивному типу. Они играют наиболее существенную роль в. преобразовании структуры Бухтарминского звена и начинают действовать с того момента, когда на породы, находящиеся в условиях высокого литостатического.давления накладывается деформация сдвига. В результате происходит разрушение породного субстрата (деструктивная стадия) вплоть до диспергито-вого уровня и перекристаллизация вещества в твердом состоянии (конструктивная стадия). И, наконец, к деструктивным относятся трещинные этапы, характетрные для последних стадий развития БЗ ИЗО.

Таким образом., формирование структуры БЗ ИЗО - это сложный, длительный, многоступенчатый процесс, который происходил в обстановке с ярко выраженным сдвиговым характером импульсных -малоамплитудных движений в интервале времени - с раннего • карбона по раннюю пермь. Основным структурообразующим фактором явились различные стресс-метаморфические преобразования' вещества в твердом состоянии, которые привели к тому разнообразию структурных форм, наблюдаемому на современном эрозионном срезе.

ГЛАВА 7. СТРУКТУРНО-ПОРОДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ КАТАЗОНЫ В РЕГИОНАЛЬНЫХ ЛИНЕАМЕНТНЫХ СТРУКТУРАХ

Термин "структурно-породный комплекс катазоны" обозначает совокупность породных ассоциаций и геологических тел, возникновение которых многие исследователи связывают с определенными характеристиками температуры и давления^ на тех или иных глубинах. Наиболее общую характеристику зональности метаморфизма в связи с глубиной дали У. Грубенман и П.Ниггли (1933), выделив три глубинных уровня .преобразования пород в земной коре -эпи-, мезо- й катазоны, отличающиеся друг от друга определен-•ными наборами пород и минералов, физико-химическими условиями их образования, типом метаморфизма и т.п. Эти параметры впос-ледствие уточнялись (ВеШеге, 1971; Паталаха, 1986; Гинтов,

Исай, 1988 и др.), а при разработке фаций метаморфизма (Фации метаморфизма, 1970; Добрецов и др., 1972, 1974 и др.) эти термины стали пользоваться ограниченным расрпостранением. .

В связи с тем, что закономерности стресс-метаморфизма в региональных зонах стесненного сдвига изучены слабо, термин "катазональный" позволяет нам указывать лишь на отдаленную аналогию с глубинными фациями метаморфизма. Под термином "катазональный" автор понимает не уровень глубинности, для которого характерно образование породных ассоциаций, типичных для катазон, а степень преобразования вещества, которая может достигать такого же уровня на глубинах, значительно меньших ката-аонанышх. Яго ■ становится возможным при наложении сдвиговой деформации на определенный уровень литостатического давления, т. е. при стресс-метаморфизме.

К катазональным образованиям мы относим гнейсово-сланце-вые ассоциации бластомилонитового и бластокатаклазитового типов, представленные в пределах Бухтарминского звена ИЗО различными по составу бластомилонитами и бластокатаклазитами, зонально метаморфизованными в условиях низов амфиболитовой фации метаморфизма Характерными минеральными парагенезисами данных пород.являются Кв+Пл+Би+Ыу+Кпш, Кв+Пл+Кпш+Би+Гр+Ро, Кв+ Пл+Кпш +Би+Гр+Кор+Ап+Рут и т. п. Катазональным комплексам присущи своеобразные структуры пластического и катакластического течения, структурная полосчатость и т. п., являющиеся следствием сдвигового течения минеральных масс в твердом состоянии, а также характерные тела включения, представленные пегматоидными образованиями.

Подобная картина наблюдается и в Прииртышском районе ИБС (Соргинский и Предгорнинский блоки), где в качестве катазо-нальных образований можно выделить биотит-гранатовые, био-тит-гранат-силлиманитовые, дистен-силлиманитовые и т. п. гнейсы, минеральные парагенезисы которых представлены следующими ассоциациями: • Кв+Пл+Кпш+Ск+М. П., Пл+М. Е +Гр+Во, Кв+Пл+Кпш+М. Е " +Амф +Ск, Кв+Пл+Би+Ыу+Гр+Ст+Дист+Сил, Кв+Пл+Би+Гр+Ст+Сил+Дист+ Корд и др. (Владимиров, 1987).

Комплексы, охарактеризованные нами в качестве катазональ-ных, не являются специфическими только для ИЗО, а оказываются широко распространенными в структурах зонального метаморфизма

(Добрецов, Пономарёва, 1978, 1979; Лепезин,. 1978), для пород которых характерны подобные минеральные парагенезисы и структурные особенности. . Они установлены в Котуйкан-Мэнхоолинской (Мельников, 1990), Даванской (Коваленко, 1988), Кар&тауской (Пазилова, 1974) зонах смятия, зоне Шэнгхонг во Вьетнаме (Ле Зуй Бать, 1985) и других структурах, где степень динамомета-морфического преобразования достигает амфиболитовой фации и выше.

Несмотря на общий высокий уровень метаморфизма пород в региональных линеаментных зонах наблюдаются контрастные сочетания минеральных парагенезясов даже в пределах одного эрозионного среза, от зеленосланцевой до гранулитовой фации (Мясников и "др., 1987). Поэтому, предположить стабильные условия формирования гнейсово-сланцевых зон не представляется возможным. В качестве основных механизмов формирования структуры региональных линеаментных зон в данной работе рассматриваются механизмы стесненного сдвига в земной коре и твердофазных преобразований минеральных масс, а также механизмы катакластичес-кого и пластического течения вещества.

Таким образом, катазональные-комплексы не дают полную характеристику структуры региональных линеаментных зон; они, как правило, занимают внутреннее положение зон смятия и тесно ассоциируют (тектонически) с менее метаморфизованными комплексами. Щцеление и картирование типовых структурно-породных пара-генезов катазон позволяет унифицироЕанно проводить детализацию структуры региональных линеаментных зон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе структурно-парагенезного подхода проведена детализация структуры БЗ ИЗО и выявлены основные закономерности строения и условия структуро- и породообразования. . Получены новые данные, подтверждающие представления о том, что ИЗО сформировалась как зона приразломных трансформаций геологического субстрата герцинид'Горного Алтая. Подтверждена и уточнена структурно-метаморфическая зональность "кристаллической" части зоны смятия.

Полученные результаты могут быть использованы для изуче-

ния аналогичных линеаментных структур, широко распространенных как в пределах Алтае-Саянской складчатой области, так и в других регионах.

Несомненно, направление исследования может быть продолжено по многим аспектам. На наш взгляд, перспективным является выделение рудоконтролирующих структурно-породных парагенезов в пределах рудных полей, приуроченных к линеаментным зонам стресс-метаморфического типа, поскольку очевидно перераспределение рудного вещества в процессе стресс-метаморфических преобразований. Далеко не изученными остаются также вопросы, связанные- с процессами, происходящими в кристаллических решетках минералов в условиях стесненного сдвига (т.е. . при наложении деформации сдвига на высокое литостатическое давление). Чрезвычайно ' высокие скорости химических реакций и массопереноса в твердом состоянии, высокая энергетика этих процессов позволяют практически мгновенно с точки зрения геологического времени изменить состав и структуру исходного породного субстрата с образованием совершенно новых стресс-метаморфических породных ассоциаций.

Все это заставляет по-новому подходить к изучению процессов, происходящих в зонах стресс-метаморфизма и тех структурных следствий, , которые являются результатом стресс-метаморфической перестройки.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Зиновьев С. К , Соловьев А. Е Экспрессный метод фотопанорамного структурного профилирования // Методы изучения и моделирования геологических явлений. - Новосибирск: Изд-во ИГиГ СО АН СССР, 1987. - С. 83-91.

2. Зиновьев С. К , Подцибастенкова Е. А. Структура осевой части Иртышской' зоны смятия в районе пос. Алтайка // Структура линеаментных зон динамометаморфизма. - Новосибирск: Изд-во ИГиГ СО АН СССР, 1988. - С. 83-91.

3. Чиков Б. М. , Зиновьев С. К , Подцибастенкова Е. А. Морфологические типы структур течения в бластомилонитах Иртышской зоны смятия // Геология и геофизика. - 1988. - С. 19-24.

4. Зиновьев С. В. Бластомилонитовые комплексы Иртышской зоны регионального сдвигания // Сдвиговые тектонические нарушения и их роль в образовании месторождений полезных ископаемых (тезисы докладов).- Л.: Изд-во ЛГИ, 1988.- С. 26-27.

5. Зиновьев С. Е Катазональный метаморфизм центральной части Иртышской зоны смятия // Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов ( тезисы докладов). - Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1989.- С. 158.

6. Чиков Б. М., Горбенко В. П., Зиновьев С. В., Котляр IL Е., Подцибастенкова Е. А. , Соловьев А. Е // Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов (тезисы докладов). - Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1989. - С. 6-7.

Технический редактор Н.Н.Александрова

Подписано к печати 29.08.90. Бумага 60x84/16. Печ.л.1,0. Уч.-изд.л.0,95. Тираж 100. Заказ 290.

Заказ 290.

Институт геологии и геофизики СО АН СССР Новосибирск,90. Ротапринт.