Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Базиты и спрединг в структуре палеоокеанов и континентов

ВАК РФ 04.00.04, Геотектоника

Автореферат диссертации по теме "Базиты и спрединг в структуре палеоокеанов и континентов"

РГ5 од

1 о ФЕВ «97

Российская Академия Наук

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

на правах рукописи УДК 552.5.551.762

КУРЕНКОВ Сергей Алексеевич

Базиты и спрединг в структуре палеоокеанов и континентов

Специальность 04.00.04 - геотектоника Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора гсолого-минералогических наук

Москва -1997

Работа выполнена в Геологическом ннсштуге Росшйской академии наук

Официальные оппоненты:

академик РАН, профессор, доктор геолого-минералогических наук

В.Е.Хаин (ИЛС РАН, Москва)

доктор геолого-минералогических наук М.Г.Леонов (ГИН РАН, Москва)

доктор геолого-минералогических наук В.Г.Казьмин (ИО РАН)

Ведущая организация:

Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН

Защита состоится 28 февраля 1997 года в 1430 на заседании Специализированного диссертационного совета Д.053.05.25 по общей и региональной геологии и геотектонике Геологического факультега МГУ им М.В.Ломоносова по адресу:

Отзывы на автореферат просьба высылать в двух экземплярах, заверенных печатью, по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета МГУ (корпус А, 6-ой этаж)

Автореферат разослан 28 января 1997 года Ученый секретарь Специализированного совета

119899, ГСП, Москва, Воробьевы горы, МГУ, Геологический факультет, аудитория 415.

профессор

А.Г.Рябухин

Общая характеристика работы Актуальность исследований. Процесс импульсивного раздвигания блоков земной коры, определяемый термином "спредипг океанического дна" играет принципиальную роль во многих геотектонических гипотезах, трактующих историю Земли с мобилистлческих позиций. В концепциях тектонической расслоенное™ литосферы и тектоники литосферных плит спредингу отводится главенствующая роль, как процессу приводящему к новообразованию земной коры океанического типа. Спредипг представляет собой коровое выражение сложных, малопознанных процессов, протекающих в глубинах мантии. Поэтому изучение спрединговых структур помогает ' пролить свет не только на геодинамические параметры формирования океанической коры, но и позволяет судить о характере глубинных процессов. Для изучения спре-динга наиболее интересны следующие комплексы: габбровый, дайковый и лавовый. В особенностях строения каждого консервируется информация о процессах спредин-га, в условиях которого или благодаря которому эти породы формировались. Континентальных спредипг представляет собой геодинамический механизм базифика-ции континентальной коры. При этом базификация должна рассматриваться как результат мобилистического развития областей с континентальной корой.

Цели и задачи исследования. Главная цель реферируемой диссертации состоит в выявлении геодинамической роли базитов в истории формирования палеоокеаниче-ских бассейнов и континентов. Достижение поставленной цели потребовало решения многих задач, среди которых основными являются:

-изучение базитовых комплексов в офиолитовьгх ассоциациях покровно-складчатых областей Урало-Монгольского пояса для выявление особенностей па-леоспрсдинга в истории формирования палеоокеанических бассейнов,

-изучение траппов на примере Тунгусской синеклизы с целью выявления геодинамических механизмов выведения базитов в верхние горизонты континентальной коры,

-на основе обобщения результатов комплексных геологических, петро-геохимических, стратиграфических, петромагнитных исследований создать классификационную схему спрединговых комплексов, отражающих палеогеодинамическую специфику палеоокеанов и континентов,

-разработать совокупность методических приемов, позволяющих в наиболее полном объеме извлекать геологическую информацию из базитовых комплексов для геодинамических построений.

Фактический материал, положенный в основу диссертации получен в процессе многолетних комплексных экспедиционных работ на Урале (Южные Мугоджары), Южном Тянь-Шане, Центральной и юго-восточной Монголии, Туве и Западном Саяне, Восточной Сибири, Таймыре. Автор непосредственно участвовал во всех стадиях исследований - постановка задачи, сбор и первичная обработка материалов, их интерпретация.

Научная новизна. Диссертационное исследование, предлагаемое к защите базируется на оригинальном материале и представляет собой первое общение результатов комплексного изучения спрединговых комплексов в палеоокеанических структурах и траппах Сибирского континента. При этом автор считает новыми следующие достижения:

-разработан ряд новых методических приемов изучения спрединговых комплексов;

-выявлены основные гсодннамические механизмы формирования базитов падео-океанов;

-на основе детального изучения базитов Тунгусской синеклизы выявлен континентальный тип рассеянного спрединга;

-на оригинальной методической основе разработана классификация спрединговых структур и на этой основе установлены основные типы спрединга, отвечающие за новообразование или преобразование океанической и континентальной литосферы;

-установлены основные этапы развития Южномугоджарской и Южнотяпьшань-ской частей Палеоазиатского океана, существенно уточнен их возраст и палеополо-жение на момент формирования. • .!

Защищаемые положения.

1. Спредцнг представляет, глобальное геодинамическое явление, приводящее к существенным преобразованиям коры при внутриплитном спрединге и новообразованиям при сирсдииге на дивергентных границах плит.

2. Геодинамичсские условия растяжения в разных структурах земной коры образуют систему закономерно изменяющихся спрединговых структур, укладывающихся в единый ряд, отражающий последовательность от простого к сложному.

В соответствии с эволюционной последовательностью от примитивного к зрелому типы спрединговых структур располагаются следующим образом: насыщенный линейный спрединг -> насыщенный мозаичный спрединг линейный и нелинейный спредииг с признаками рассеивания —> рассеянный спрединг повторного типа -> силловый тип спрединга —> континентальный спрединг рассеянного типа.;

3. Морфоструктурный облик спрединговых структур, а, следовательно, и геоди-намическнй характер сирсдингового процесса, не зависит от состава магматического вещества. Наличие типичных спрединговых образований, сложенных не только ба-зитами, но и щелочными, и ультраосновными магматитами, свидетельствует, что спрединг может протекать при совершенно различных условиях и режимах магмоге-нерации.

4. Вертикальны!! разрез спрединговых комплексов, а, следовательно, и способ реализации усилий растяжения, определяется совокупностью магматических образований (снизу вверх): магматическая камера -> дайковыс корни —> дайки (каналы магмовыведения) -> лавы. Этот набор реализуется в тобых типах коры, причем степень зрелости коры активно влияет на "разветвлснность" ствола магматических образований. Усложнение системы магмовыведения по вертикали в основном выражается в формировании пакетов из множественных внедрений пластовых тел (силлов). Общая мощность вертикальной магматической компоненты сохраняется, по происходит принципиальное перераспределение по вертикали: количество тел увеличивается, а мощность их закономерно уменьшается.

Эмпирически устанавливается, что степень рассеивания спрединга зависит от мощности земной коры, вовлекаемой в ситуацию растяжения. Амплитуды рассредоточения осей магмовыведения и диапазон растяжения системы магмовыведения по вертикали поддаются количественной оценке, демонстрируя при этом зависимость амплитуды от мощности вовлекаемой в растяжение коры. Таким образом, степень

зрелости спрсдингового процесса или его эволюционная продвинутость находится в прямой зависимости ог степени зрелости коры, попадающей в условия растяжения.

Это означает, что существует прямое сопряжение эволюционных закономерностей развития земной коры с эволюционным трендом сиредингового процесса.

Практическое значение. Результаты диссертационного исследования могут служить основой для:

-прогнозирования месторождений полезных ископаемых в регионах с различным геодинамическим режимом спрединга;

-методологических разработок п целях повышения уровня геологического и геодинамического картирования при составлении разномасштабных геологических и тектонических карт.

Апробация работы. Основные положения и отдельные разделы диссертации многократно докладывались на совещаниях, конференциях, симпозиумах международного и регионального уровней. Наиболее полно итоги диссертационных исследований обсуждались на 2, 4 и 5 Международных совещаниях по тектонике плит (Москва, 1989, 1993, 1995), па Международном совещании по тектонике Палеоазиатского океана (Новосибирск, 1993), на Всесоюзном тектоническом совещании (Москва, 1987, 1988, 1989), на VII Палеовулканологическом симпозиуме (Миасс, 1986) и др.

Структура и объем диссертации. Реферируемая работа состоит из введения, двух частей (часть 1 содержит 10 глав, часть 2-5 глав), заключения, содержит 224 страницы текста, 68 схем, рисунков, список литературы.

Благодарности. Автор считает своей приятной обязанностью в первую очередь поблагодарить А.С.Перфильева, который являлся научным руководителем начальных стадий изучения базитовых комплексов в палеоокеанических структурах и с которым удалось провести плодотворные экспедиционные исследования в Мугоджарах и на Южном Тянь-Шане.

Комплексные экспедиционные работы и последующая камеральная обработка материалов проводились в творческом содружестве П.А.Аристовым, А.Н.Диденко, Ю.В.Карякиным, А.В.Кошкиным, Д.М.Печерским, В.А.Симоновым, которым автор глубоко благодарен за радость плодотворных исследований.

На всех этапах, исследований автор имел возможность консультироваться, обращаться за советами и поддержкой ко многим специалистам: М.Л.Баженову. В.Г.Батановой, М.М.Буслову, А.В.Дворовой, К.Е.Дегтяреву, А.Б.Дергунову, В.В.Зайкову, А.Л.Книппера, В.В.Коптевой, Т.Н.Корень, В.Г.Кориневскому, Д.И.Кудрявцеву, М.И.Кузьмину, М.Г.Леонову, М.Г.Ломизе, В.Н.Лыточкину, Г.И.Макарычеву, А.В.Миколайчуку, А.А.Моссаковскому, Л.М.Патапову, В.М.Ненахову, И.И.Поспелову, Г.В.Риле, С.В.Руженцеву, А.А.Савельеву, Г.П.Савельевой, С.Г.Самыгину, С.Д.Соколову, В.Г.Степанцу, С.И.Ступакову, Л.В.Тихонову, Т.Л.Турманидзе, Е.В.Хаину, Н.Н.Хераскову, Т.П.Херасковой, Н.К.Шелестун, Ю.В.Юнаковской. Всем коллегам автор выражает самую искреннюю признательность.

На заключительной стадии диссертационное исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (проект № 95-05-15477).

Смрединговые комплексы в офнолнтах Урало-Монгольского иокровно-екладчатого

пояса

Урало-Монгольский пояс представляет собой часть огромной покровно-складчатой области азиатского сектора Земли. Системы линейных структур колоссальной протяженности сложены смятыми в складки пакетами тектонических покровов, в которых оказались сближенными различные структурно-фациальные комплексы: образования шельфа, континентального склона, его подножий, острово-дужные ассоциации и фрагменты коры краевоморского или океанического типов.

Все они представляют собой обдуцированные фрагменты древнего Палеоазиатского океана, заложение которого связано с расколом континентальной коры и се последующим раздвиганием, сопровождавшимся созиданием океанической коры в результате геодинамического режима спрединга. Начался этот процесс в конце кембрия - начале ордовика и завершился в раннем карбоне повсеместным захлопыванием палеоокеаничсского пространства и обдуцированием части коры на континентальные окраины.

Снрединговый геодинамический режим распознается главным образом по наличию комплексов типа "дайка в дайке", а они известны во всех офиолитовых фрагментах указанной складчатой области. Дайковые серии устроены по-разному, что является отражением различий геодннамических условий при их созидании. В связи с этим, для создания классификационной схемы, которая призвана служить основой для выявления генетических закономерностей спрединга, потребовалось изучение многих объектов.

Офиолиты Южных Мугоджар

Краткая геологическая характеристика. Офиолиты располагаются в пределах западномугоджарской вулканогенной зоны, которая орографически совпадает с Мугоджарскнми горами. Офиолиты слагают в структуре верхние тектонические покровы. Офиолитовая ассоциация с хорошо выраженными габбровымн, лайковыми и базальтовыми горизонтами вскрывается па крыльях Берчогурской мульды.

Исследованиями В.Г.Кориневского совместно с С.Н.Ивановым и Г.П.Беляниной, было доказано, что долериты актогайской свиты следует интерпретировать, как комплекс параллельных даек ("дайка в дайке"), которые в совокупности представляют собой реликт древней океанической коры, формировавшийся в рифтовых условиях. Позднее Л.П.Зоненшайн с коллегами показали, что морфология иодушечко-трубовых образований в Мугоджарских лавах тождественна наблюдаемым в осевой части Краспоморского рифта. Петро- и геохимические исследования М.И.Кузьмина и А.И.Альмухамедова, засвидетельствовали сходство составов базальтов и долеритов с породами осевой части Красного моря. В приводимом в диссертации детальном и последовательном описании Южномугоджарских офиолн-гов основное внимание уделяется строению базигов, т.к. это необходимо для получения максимально возможного количества геологической информации о процессах спрединга.

Разрез палеооксанический коры Южных Мугоджар: I - ссрпентинизированныс верлиты (видимая мощность - первые метры; II - альбитизированные и амфиболи-зированные габброиды (первые согни метров); III - габбро-норигы (?); IY - офитовые габбро и габбро-долсриты (десятки метров); Y - комплекс типа "дайка в дайке"

(700-900 м; У1 - базальты, большей частью подушечно-трубовые лавы, с гиалалок-ластикой, силлами и линзами кремней постепенно сменяющие вверх дайковый комплекс (до 1000 м); УН - тонкослоистые кремнистые образования с силлами и отдельными потоками основного составов (кургудукская свита, мощность изменяется от 100 до 300 м). Возраст по конодонтовой фауне - нижний девон, эйфельско-живетский ярус.

Таким образом возраст подушечных лав и продуцирующих их даек определяется эйфельской эпохой раннего девона.

Геологическое строение дайкового комплекса. Его строение изучено с высокой степенью детальности. Выявлялись множественные особенности устройства отдельных магматических тел и их совокупностей. Тщательным образом анализировались соотношения даек как между собой, так и с подстилающими габброидами и вышележащими лавами. При этом выяснилось, что дайковый комплекс образующий в офиолитовой ассоциации единый пласт отчетливо распадается на горизонты.

"Корневой" горизонт лайкового комплекса, который характеризуется появлением между соседствующими дайкоподобными телами постепенных переходов, выраженных присутствием симметрично расположенных мелкозернистых фаций, при отсутствии криптокристаллических разностей. Специфичным также является существование магматических дайкоподобных тел, отличающихся исчезновением закалок вглубь габбро. "Истаивание" п конкретных обнажениях фиксируется различными типами структурно-морфологических образований.

Основной горизонт лайкового коА^плекса. Наиболее детально он изучен на примере Западноактогайского дайкового комплекса. Впервые описан В.Г.Кориневским. Позднее автором данной работы с А.С.Перфильевым исследована серия отдельных фрагментов, а совместно с Д.М.Печерским и А.Н.Диденко составлен непрерывный профиль, уникального по своей протяженности латерального разреза Актогайской части Шулдакского дайкового комплекса, охватывающего без малого 500 магматических тел.

Реально наблюдаемый структурно-морфологический образ отличается от дайкового комплекса, формирующегося по теоретически идеализированному сценарию спрединга. В строении обнажений участвует широкий спектр различных магматических тел, отличающихся по морфологии, морфометрии, разнящихся по составам. Анализ значительного количества латеральных разрезов (в первую очередь Акто-гайской части) позволяет получить структурно-морфологическую классификацию магматических тел дайкового комплекса, обоснованную статистически достаточным объемом наблюдений. Среди полудаек, повсеместно имеющих субмеридиональное простирание, выделяется шесть основных типов, которые делятся на две группы: полудайки с восточными(1) и западными (2) закалками. Внутри каждой группы магматические тела отличаются степенью раскристаллнзованности эндоконтактов и центральных частей.

Среди даек также существуют типы, выделение которых определяется особенностями распределения в теле дайки раскристаллизованных фаций: дайки с отчетливо выраженными закальнымн границами и слабо раскристаллшованной центральной частью; дайки, в центральной части раскристаллнзованные до микрогаббро; дайки, имеющие раскристаллнзованное ядро, смещенное относительно геометрической середины.

В строении Актогайской части дайкового горизонта Шулдака принимает участие все многообразие выделенных структурно-морфологических типов магматических тел. Существенную помощь в анализе Актогайского разреза оказало применение методики последовательного изъятия из разреза полбоцвнных даек и совмещающихся полудаек. Конечным результатом ' манипуляции с изъятием совмещающихся даек является "остаточный" продукт в виде серии полудаек, не нашедших своих частей. Это означает, что для этих оставшихся половинок процесс спрединга был столь продолжителен, что разорвавшиеся дайки разошлись на расстояния, превышающие мощность доступного для наблюдения разреза. Среди оста-гочных полудаек наблюдаются половины только с восточными закалками, для которых палеоось спрединга находилась западнее относительно серии восточных полудаек. Последние, в свою очередь, служили тем субстратом, в которых происходило внедрение более поздних генераций. I

Изучение Актогайского дайкового комплекса позволило выделить 4 генерации даек, из которых для геодинамического анализа наиболее важны две:

1. Основная ¡"фоновая") генерация, представленная серией восточных полудаек. Сложены они преимущественно мелкозернистыми слабораскристаллизованными меланократовыми долеритами с эндоконтактами "резкого" типа.

2. "Миницентровая" генерация слагается двузакальными дайками или небольшими по мощности сериями "дайка в дайке", внедрившимися в пакет "фоновых" полудаек. Сложены магматические тела данной генерации относительно лейкократо-выми, обычно крупнозернистыми долеритами с широкими закалками, мощность которых обусловлена наличием мелкозернистых оторочек. Главной чертой мини-центровых полудаек является симметричная их "совместимость" - полное закрытие палеопространства совмещением полудаек и последовательным их изъятием из раз-роза.

Глубокий эрозионный врез, почти идеальная обнаженность позволяют получить информацию о других особенностях строения Западноактогайского дайкового комплекса. Здесь выделяются участки, отражающие разноглубшшость комплекса в современном эрозионном срезе. Особое внимание обращает на себя резкий переход от глубинной (апикальная часть вторичной магматической камеры) к средней части разреза комплекса (серия магматических тел типа "дайка в дайке" со скрипами подушечных базальтов или гиалокластитов). Это заставляет предполагать наличие между ними разлома, который может представлять собой глубинное выражение древнего листрического сброса, что объясняет появление в условиях современного среза разноглубинных уровней дайкового комплекса.

Геодинамические параметры формирования базитопых комплексов. Анализ мор-фометрических и морфострукгурных характеристик дайкового комплекса офиоли-товой ассоциации Южных Мугоджар позволяет обосновать некоторые геодинамические аспекты становления базитовой части ассоциации пород палеоокеанической коры.

. Флуктуации скоростных характеристик спрелинга. Анализ распределения мощностей свидетельствует о стабильнооднородной скорости раздвигания блоков коры на этапах формирования фоновых и миницентровых даек. Затем скорость постепенно уменьшается до полного затухания.

Для создания условий, при которых могут образовываться полудайки, необходимы остановки в раздвигании - тогда внедрившаяся магма успевает застыть. Пакетированные серии магматических образований создаются при дискретном и импульсивном растяжении. Для того, чтобы оценить частоту следования импульсов, необходимо знать условия раскрытия трещин. Дайки предпочитают внедряться по контактам ранее сформировавшихся тел. Вид распределения мощности этого типа даек в точности соответствует распределению мощности всех неразорванных даек. В тех случаях, когда дайки рвутся на две части, разделение происходит чаще всего посередине. Число разрывов в одной дайке растет с увеличением полной мощности дайки. Тела мощностью меньше 0,5 м вообще предпочитают не разделяться при импульсах раздвигания. Кроме того, закономерности разрыва даек зависят от того, в каком горизонте дайкового комплекса происходит разгрузка напряжений. В конкретных обнажениях удалось наблюдать, что в самых низах дайки предпочитают разделяться пополам, создавая в себе новую полость. В верхних горизонтах дайки начинают внедряться по контактам между более ранними телами

Закономерности в способности даек разделяться при раскрытии каждой новой полости имеют также значение для обоснования модельной схемы формирования комплексов типа "дайка в дайке". Существует гипотеза, согласно которой образование пакетированных комплексов происходит при сравнительно долго застывающей относительно легкоплавкой центральной части даек.

Интерпретация особенностей строения дайкового комплекса позволяет говорить о неравномерности процесса раздвигания блоков земной коры. Количественные соотношения типов магматических тел (дайка, полудайка, пассивная дайка) отражает степень неоднородности протекания спрединга.

К сожалению отсутствуют сколько-нибудь надежные данные, позволяющие получать количественные оценки времени формирования отдельных элементов или всего дайкового комплекса. С другой стороны, наличие закалок свидетельствует об относительных соотношениях магматических тел во времени. Это служит обоснованием для получения качественных оценок неравномерности процесса спрединга. Можно сделать предположение, что появление пакетов, в которых преобладают полноценные дайки ("дайка в дайке") свидетельствует об увеличении мощности твердой части коры, вовлеченной в условия растяжения.

"Мииицентровые" дайковые пакеты обладают симметричностью: небольшие полудайковые серии обрамляют центральную дайку. Это указывает на непродолжительность спредингового режима при их формировании. Заметное увеличение мощности даек и полудаек должно свидетельствовать об изменениях напряженности поля геодинамических усилий. Уменьшение толщины растягивающего слоя, которое может быть обусловлено появлением соответствующей вторичной магматической камеры, приводит к возобновлению ситуации, приближающейся к теоретической модели. Таким образом, чем сложней и многообразнее построен дайковый комплекс, тем сильнее варьировали скоростные и частотные характеристики спрединга.

Элементы рассеивания спрелинга. Анализ совокупности данных по строению дайкового комплекса Шулдакских офиолитов позволяет обосновать геодинамическое явление перескакивания (джамгшнга) осей спрединга на расстояния от 4,0 до 12,0 км в восточном направлении.

Джампинг может создать такую геодинамическую ситуацию, когда одновременно "работающими" оказываются две зоны магмовыведения. Расстояния между осями невелики и может происходить наложение дайковых комплексов, продуцируемых разными зонами. Миграция осей спрединга, сосуществование областей магмовыведения отражают ситуацию рассеивания спрединга, выражающуюся в рассредоточении зон магмовыведения.

Сленговая компонента. Площадные эрозионные срезы с необходимой для детальных исследований обнаженностью позволяют анализировать структурный рисунок дайковых комплексов. В них вычитываются такие соотношения магматических тел, которые свидетельствуют, что в геодинамическом процессе импульсивного раздвигания блоков океанической коры (спрединге) участвует сдвиговая компонента. Она проявляется, видимо, достаточно постоянно, т.к. выявляется как в ранних генерациях даек, так и в поздних.

Хронологические параметры спрелинга. По косвенным данным делались попытки определения скорости спрединга, в условиях которого происходило формирование Шулдакских офиолитов. Предположенная цифра составляет примерно 5 см/год. В таком случае Западноактогайский пакет, состоящий 1гх 500 магматических тел, сформировался за 10-12 тысяч лет. Следовательно, одно отдельно взятое тело в среднем формируется за '20-30 лет. За этот кратковременный отрезок должно произойти раскрытие и заполнение магмой полости-трещины, а также затвердевание внедрившегося расплава. Следовательно, молено предположить, что дайковая серия, изученная в бассейне реки Шулдак, протяженностью до 25 км, создалась не менее чем за 50-60 тысяч лет.

Подтверждение продолжительности спредингового процесса, благодаря которому сформировалась рассматриваемая часть базальтового слоя древнеокеаниче-ского твердого ложа, можно получить нетрадиционными методами. Результаты, полученные при совместных с Д.М.Печерскнм и А.Н.Диденко палеомагнитных исследованиях опорного разреза Западного Лктогая. Последовательная запись геомагнитного поля, зафиксированная в долеритах магматических тел, свидетельствует о наличии, по крайней мере, двух инверсий геомагнитного поля за среднедевонский период. В пользу этого утверждения свидетельствует не только смена направлений векторов, но и падение напряженности г еомагнитного поля на границах прямо и обратно намагниченных зон - в разрезе Западноактогайского комплекса "дайка в дайке" сохранилась короткая Я-субзона, ограниченная двумя инверсиями геомагнитного поля.

Многоэтажность спрелинга. В процессе спрединга габбро застывает сверху вниз, о чем свидетельствует последовательное пронизывание апикальных фаций частью относительно более молодых даек. Проскальзывание затвердевших частей базальтового слоя по габбро приводит к существованию зоны срыва, которую залечивают магматические брекчии с дайковыми долеритами в обломках и габбровым "цементом". В конечном итоге получается несовпадение основного дайкового горизонта и его корней, т.к. они обязательно смещены относительно друг друга. Образования, располагающиеся ниже зоны срыва относятся к нижнему этажу, вовлеченному в процесс спрединга.

Дискретно преобразованные геодинамические условия растяжения приводят к формированию комплекса тина "дайка в дайке", через который расплав из вторич-

пых магматических камер подавался в вулканические аппараты и извергался лавами. Вся совокупность создает верхний этаж спредингующей системы.

Предлагаемая пространственная картина усложняется с появлением миницент-ровой фазы спрсдингового процесса, которая сопряжена с образованием своих вторичных магматических камер. По их кровлям также происходят срывы и спредин-гующая система снова распадается на два этажа. Одновременно проявляется рассредоточение осей магмовыведения, а мощности "из второго этажа" в обоих случаях оказываются близкими.

Видимо, субгоризонтальные тектонические срывы, разделяющие этажи представляют собой ранние проявления тектонической расслоенности литосферы.

Процесс формирования Южномугоджарских офиолнтов и роль в нем палеоспредннга

Южномугоджарские офиолиты представляют собой сравнительно малонару-шенный обдуцированный фрагмент палеозойской коры Уральского океана. Детальные геологические наблюдения, петро-палеомагнитные и термобарогеохимнческие исследования позволяют в значительной мере раскрыть спрединговую историю созидания коры палеозойского океана Урала.

Строение данковых горизонтов показывает, что спрединг носил линейный характер и приводил к созиданию соответствующих, насыщенных (концентрированных) серий. Эти и другие особенности фиксируются не только в облике дайковых комплексов, но также в закономерностях строения габбровьгх и лаповых горизонтов. Очевидно, что в Южномугоджарских офиолитах устанавлшмется только последовательность событий, достоверно сменявших друг друга во времени, но они оказываются как бы выхваченными из длительной истории спрсдингового этапа Уральского палсоокеапа, не имея начала и конца.

Есть все основания предполагать, что наиболее древняя часть базальтового слоя представлена Актогайским дайково-лавовым комплексом. В нем установлено условно первая палеозона магмовыведения (иалеорифт), выделенная под индексом "Ы". Ее существование обеспечивалось перманентным импульсивным раздвиганием блоков земной коры, объемы которых прирастали новыми порциями магмы, поступление которой синхронизировано с раздвиганием и расширением соответствующих объемов пространства. На поверхности дна океана спрединговая ситуация вызывала обильные лавовые излияния.

Выделяется несколько фаз в жизни рассматриваемого спредингового центра магмовыведения (палеорифта). В начальной фазе создаются условия для магмона-копленпя в виде вторичной магматической камеры с базитовым расплавом, который аккумулируется в верхней части габбрового слоя в результате кристаллизационной дифференциации. Раздвиговые условия приводят к постоянному образованию трещин, через которые часть расплава уходит вверх, где изливается через подводные вулканические аппараты. Вся система магмонакопления и магмовыведения достаточно динамична и расплав непрерывно обновляется новыми поступлениями магмы и перемешивается. Спрединг характеризуется однообразными скоростными и частотными параметрами. В результате формируется "фоновый" пакет полудаек, а на поверхности изливаются лавовые потоки из аппаратов трещинного типа. Геодина-мнческие условия растяжения приводят к тому, что по границе расплав - твердая кора проходит один из тектонических срывов, по которому непрерывно отодвигаются

спрединговые блоки. Тектоническое скольжение приводит к магматической эрозии корневых фаций: разрушающиеся твердые породы цементируются расплавом, образуя специфические брекчии магматического происхождения.

Фаза стабильно-равномерного спрединга существует сравнительно недолго. Ее продолжительность видимо не превышает двух-трех десятков тысяч лет. За это время успевают образоваться достаточно мощные фланги палеорифта, состоящие из отвердевших частей коры, даек и лав, общей мощностью до километра.

Вторая фаза знаменуется вступлением в действие механизм джампинга, в результате чего происходит перескакивание оси магмовыведения в восточном направлении. Центральная зона нового палеорифта (N+1) отстоит на 4,5 км. Следующая фаза характеризуется одновременным сосуществованием спрединга в двух осях. На флангах палеорифта (N1) возникают дополнительные центры раздвигания. Они продуцируют соответствующий (миницентровый) комплекс магматических образований. Их нижняя часть представлена пластинообразными телами, по своей морфологии соответствующими силлам. Последние представляют собой истощенные реликты вторичных магматических камер. Для объяснения образования субгоризонтальных по-лостей-силлов можно предположить такой механизм: одновременное действие встречно направленных раздвигающих усилий, передающиеся через отвердевшую новообразованную кору, вызывают локальные напряжения сжатия. Они способствуют созданию субгоризонтальных потенциальных трещин отслаивания. Под фланговой частью коры происходит отток расплава, который вызывает неравномерное по вертикали проседание затвердевшего блока, что способствует раскрытию и одновременному заполнению полостей магматическим веществом. Возникают вторичные камеры, которые служат маловязким основанием, позволяющим внутри блока твердой коры реализовать процесс спрединга. Завершение действия миницен-тра фиксируется "центральной" дайкой, свидетельствующей о прекращении раздви-га. Миннцентровая фаза в верхних горизонтах коры запечатлевается отдельными вулканическими постройками, возможно и "стожкового" типа.

Фаза отмирания палеорифта соответствует окончанию активной спрединговой деятельности. В это время продуцируются дайки третьей генерации, черпающие магму из остатков вторичных магматических камер. Исследования флюида привели к предположению, что отсутствие восстановленных газов в поздних долеритах объясняется дренированием. Это означает, что на заключительной фазе развития спре-дингового центра магмовыведения трещины некоторое время остаются зияющими. Видимо, им соответствуют гьяры, установленные в современных океанических риф-товых системах.

Общая направленность к затуханию спрединговой деятельности сопровождается слабым нарастанием процессов кристаллизационной дифференциации, что подтверждается петрохимическими, петромагнитными и термобарогеохимическими данными. В результате развития палеорифта (14) формируется симметрично построенный фрагмент базальтового слоя, как элемента океанической коры Уральского иалеоокеана.

Следующая палеорифтовая система 1) действует по аналогичному сценарию, а начальная фаза следующего палеорифта (N+2) имеет оглмчия. Они выражаются в формировании габбрового массива, предваряющего образование даек. При этом габбровый расплав внедряется в нехарактерный для него горизонт дайкового ком-

плекса. Повышенная тепловая активность, вызванная появлением мощной порции расплава в верхних горизонтах коры приводят к амфиболизации части дайковой серии из предыдущего палеоцентра и самого габбро. Эти преобразования, скорее всего, связаны с повышенной циркуляцией трещинной морской воды. Прямые геологические наблюдения, а также петромагнитные и петрографические исследования подтверждают, что амфиболизация не отрывалась во времени от формирования кумулятивного габбро.

После амфиболизации включается спрединговая геодинамика. Первыми импульсами раздвигания амфиболизированный массив пироксенового габбро был разделен на две части, которые постепенно отодвигались друг от друга в субширотном направлении. Немного, по заметно, изменились геодинамические параметры: либо возрасла скорость спрединга, либо увеличились паузы между импульсами, т.к. дайки как "фоновой", так и последующих генераций увеличили свои мощности. В целом же схема формирования продолжает оставаться стереотипной.

Несомненно, что в общей картине эволюции спредингового процесса перескоки осей магмовыведения играют ведущую роль. Трудно представить, что их появление связано с действительными перепрыгиваниями магмопродуцирующего мантийного диапира. Видимо правильнее считать его стабильным, тем более ширина разуплотненной мантии заведомо превышает амплитуду джампинга. Предпочтительнее предполагать смещение верхней литопластины относительно магмогенерирующего диапира, что в спою очередь может быть связано с влиянием на океаническую плиту ротационных сил. Подтверждением сказанному служит закономерная направленность в перескоках: с запада на восток. В соответствии с этим фланги палеорифтов оказываются асимметричными.

Отличительная черта всех рассмотренных фрагментов базальтового слоя Уральского палеоокеана состоит в полном насыщении высвобождающегося при растяжении пространства магматическими образованиями - концентрированный тип спрединга.

В нем превалируют линейные движения, создающие соответствующий морфо-структурный образ, особенно отчетливо проявляющийся в строении дайкового комплекса. Линейность осложняется влиянием спрединговой компоненты, в результате которой в дайковых комплексах появляются взаимоотношения, которые ошибочно можно интерпретировать как следствие смены ориентации поля напряженности. Сдвиговые воздействия могли приводить к неодинаковому по своим параметрам енредингу в северной и южной частях (в современных координатах) палеоокеана.

Сохранившиеся в структуре Западно-Мугоджарского синклинория фрагмент коры Уральского палеоокеана формировался на протяжении сотен тысяч лет. При этом он располагался вблизи северной (в современных координатах - восточной) окраины Восточно-Европейской плиты. Палеокоординаты океанической области: долгота - 134"в.д.; и широта - 9° с.ш.

В конце девона активная спрединговая деятельность в Южномугоджарском фрагменте закончилась. Последующая его история связана целиком с развитием по-кровно-складчатой структуры Урала. Палеоокеаническая кора была обдуцнрована на параавтохтонные отложения края Восточно-Европейской плиты. В процессе шарьирования целостная структура океанической пластины была повреждена. Часть

блоков испытывала относительные повороты вокруг вертикальной оси, иногда на 20-30».

Офнолитовая ассоциация гсрцшшд Туркестано-Алая ( Южный Тянь-Шань )

В гсрцинидах Южного Тянь-Шаня офиолиты развиты в виде небольших по площади фрагментов, входящих либо в сутуру Туркестанского палеоокеана, либо в покровно-складчатую систему региона. Практически повсеместно они находятся в крайней степени тсктонизации и превращены в разного рода серпентшштовые ме-ланжи. Среди тектонических покровов и чешуи в единичных случаях удается наблюдать офиолитовые ассоциации в слабонарушенном состоянии. К их числу относятся аллохтонные пластины Сарталинской, Киргизатинской, Ходжагаирской и Северо-восточноферганской структур. В этих аллохтонах лучше сохраняется верхняя часть офиолитового разреза, представленная базальтоидами: дайковые серии, мощные

■ начки лавовых потоков и гиалокластит-осадочные толщи.

Киргизатинский о<}1иолитобый аллохтон располагается в зоне Высоких предгорий Алайского и Кичик-Алайского хребтов (междуречье p.p. Абшир-Абкура), участвуя в строении крупной синформлой складки, на крыльях которой выходит под-

■ епшающие тектонические пластины, представленные олистостромовым комплексом и толщами глинистых граптолитовых сланцев силурийского возраста. Офиолиты тектонически перекрываются аллохтоном зеленых метаморфических сланцев. Весь пакет пластин залегает на палеозойских карбонатно-терригашых отложениях пара-авгохтона. Шарьирование происходило в узком интервале времени и закончилось к позднемосковскому веку, т. с. еще до начала складчатости. В орогенный этап алло-хтонный и автохтонный комплексы были смяты в линейные складки и перекрыты молассами верхнего палеозоя (C?„i2-P), являющимися пеоавтохтоном. Орогенез сопровождался внедрением крупных гранитных массивов, примером которых служит Кичикалайский батолит (Сз - Р).

Внутреннее строение офиолитового аллохтона. Детальные исследования офиоли-товой пластины (в междуречье p.p. Чиле-Киргизата) показали, что внутреннее строение офиолитового аллохтона определяется чередованием следующих структурно-вещественных образований: серпснтишповый меланж, нижняя тектоническая пластина, верхняя тектоническая пластина. Выяснилось, что офиолиты, сохранившиеся в ненарушенных соотношениях, нередко залегают дискордантно но отношению к надвигу, ограничивающему пластину в целом.

Лайковые и силловые комплексы. Верхняя офнолитовая пластина, состоящая из фтанитовых, гиалокластит-осадочных и пикрит-базальтовых образований, вмещает в себя большое количество субвулканнческих магматических тел. Они объединяются в дайково-силловый комплекс, который не проникает в нижние тектонические пластины.

Распределение даек по площади неравномерное. Отчетливо выделяются рои, в осевых частях которых'дайки слагают 90% объема, а.вмещающие породы сохраняются в виде скринов небольшой мощности. В межроевых участках плотность даек падает до двух-трех тел на сто метров пространства.

Внутреннее устройство роев, особенно их осевых частей, однотипно. Детальнее других изучен Шамшалинский рой, располагающийся на левобережье р. Киргизата. Он сложен субосртикальными телами широтного простирания (от 85° до 100°),

формирующими комплекс типа "дайка в дайке". Среди магматических тел выделяется, по крайней мере, три генерации. Ранняя сложена пикритовыми долеритами, которые представляют собой среднезернистую породу с порфировой структурой. Магматические тела первой генерации слагают пассивные дайки, мощность которых может достигать 8-10 метров.

Вторая генерация представлена дайками и полудайками, сложенными габбро-долсритами и долеритами, обычно с мелкопорфировыми вкраплениями, которые выполнены оливином. Рассматриваемые тела имеют мощность до 5,0-6,0 м. Обычно образования второй генерации слагают серии типа "дайка в дайке", насчитывающие до 10-12 тел в одном пакете.

Поздние генерации сложены маломощными, жилоподобными дайками долери-тового состава.

Распределение генераций внутри роя закономерно: пассивные дайки пикритоид-ного состава располагаются только в осевой части роя. Более широкий ареал распространения имеют тела второй генерации, хотя тяготение к оси имеется и у них. Тела поздних внедрений выходят не только на фланги роя, но и в межроевые пространства.

Наблюдается полная корреляция между гомодромной последовательностью дайковых генераций и изменением состава лавового разреза: от пикритоидного к базальтовому. Кроме того, установлено, что по мере проникновения роев в верхние горизонты офиолитового разреза происходит их отчетливое "похудение", выражающееся в последовательном исчезновении даек ранних генераций, а затем в уменьшении количества третьей, вероятно, за счет их постепенного перехода в лавы.

Силлы в Кнргизатипских офиолитах встречаются редко. Наблюдаются они в виде тел небольшой мощности (1,0-1,5 м) среди лавовых толщ. По составу они отвечают долеритам поздних генераций.

Структурные особенности. Важные выводы позволяют сделать наблюдения за изменениями ориентировок магматических тел внутри роев. В Шамшалинской группе даек преобладают субширотные направления. Наряду с ними появляются тела, имеющие простирания 50-60° и падения в северо-западных румбах под углом 70-80°. Детальное изучение показало, что магматические тела разных простираний сливаются друг с другом через коленообразные перегибы. Следовательно, одновременно существовала сопряженная система трещин: генеральное направление - 90°, осложняющее - 50-60°, что скорее всего связанно с влиянием сдвиговой компоненты.

В общем рисунке распределения дайковых роев вычитывается некоторая закономерность. С севера на юг простирания роев постепенно меняются от 90° до 150°. При этом также изменяется наклон даек от вертикального до крутого, с падениями и южных румбах до уз лов 65-70°. Такие простирания и падения даек появляются вблизи северной границы офиолитового аллохтона. В отличие от даек основных направлений, магматические тела с аномальными залеганиями интенсивно тектонически раздроблены и брекчированы. Нередко дайки превращены в будины, растащенные па расстояния в первые метры. Такая нарушенность, скорее всего, связана с усилением тектонических деформаций в принадвиговой части покрова, причем не столько в процессе шарьировапия, сколько при более поздних ретрошарьяжных оживлениях дизъюнктивных структур.

Таким образом, изучение офиолитов Киргизатинской синформы показывает, что внутреннее строение дайковых роев свидетельствует о спрединговым режиме их формирования. Распад лайкового комплекса на отдельные спрединговые системы указывает на рассеянный (диффузный) принцип распределения геодинамических усилий растяжения. Отчетливая приуроченность дайкового комплекса к верхним горизонтам офиолитовой ассоциации подтверждает наложение (повторение) спредин-говых условий на древнюю океаническую кору. Активная роль при формировании офиолитов принадлежала сдвиговым усилиям.

Внутреннее строение Ходжагаирских (Учкургонских) офиолитов. Они располагаются в междуречье рек Шахимардан и Абшир, занимая низкую часть предгорий Алайского хребта. Офиолитовая ассоциация представлена двумя тектоническими пластинами, каждой из которых присущ свой набор вулканогенно-осадочных образований.

Лайковые и силловые комплексы Ходжагаирского офиолитового фрагмента отличаются от Киргизатинских рядом особенностей. В бассейне ручья Ходжагаир и в прилегающих сухих саях наблюдается несколько роев, ширина которых (в поперечнике) не превышает 80-100 м. В них преобладают прямолшшйные дайки с протираниями 50-70° и с падениями в южных (60-70°). Они разделены скринами термально измененных гиалокластитов. В редких случаях наблюдаются серии типа "дайка в дайке", в состав которых входит 5-6 дайковых тел. Ранние генерации представлены офитовыми плагиофировыми, иногда очень круннопорфировыми, габбро. Мощность тел колеблется от 3,5 до 10 м. В таких дайках обнаружены изометричной формы скрины (размером в метры, реже десятки метров), сложенные серпентизировап-иыми перидотитами, их появление дает основание предполагать наличие внедрений гипербазитового состава, которые предшествовали габбровым.

Крупнозернистые долериты и габбро-долериты слагают дайки до 2,5 м мощностью с узкими (2,0-5,0 см) мелкозернистыми эндоконтактовыми зонами. Суммарная мощность этих даек, представляющих II генерацию не превышает 10% от общей мощности даек роя.

Дайки, сложенные плагиофировыми долеритами встречаются редко и составляют менее 5% от всех магматических тел роя. Для них характерны мощности не превышающие 2,5 м. Удалось зафиксировать секущие соотношения плагиофировых до-леритов с более ранними дайками габбро и габбро-долеритов. Это означает, что они отвечают III генерации. Преобладающие простирания тел II и III генераций соответствуют направлениям 50-70° и совпадают с простиранием роя.

Самые последние внедрения представлены средне- и мелкозернистыми долеритами с афанитовыми закалками. Для таких даек характерны небольшие мощности (от 10 см до 1,5 м). Они составляют 30-35% от объема магматических образований роя.

Таким образом, в роях наблюдаются четыре закономерно сменяющие друг друга генерации даек разного состава: перидотиты (?) —> габбро габбро-долериты плагиофировые габбро -» долериты. В этой же последовательности устанавливается уменьшение мощностей даек. Можно предполагать, что в процессе спрединга происходит сокращение ширины магмовыводящих трещин, сопровождаемое увеличением их числа.

15 западной части полосы развития, верхней тектонической пластины среди прослоев кремиисто-фтанитовой толщи распространены субвулканические тела, которые залегают согласно со вмещающими породами и представляют собой силлы. Они представлены мощными магматическими телами габбро-перидотитового состава, имеющие прямолинейные верхние и нижние эндоконтакты. Силлы разделены перегородками (септами) обожженных фтанитов и кремнистых алевролитов, мощностью от десятков метров до нескольких сантиметров. Септы по простиранию могут выклиниваться и тогда силлы контактируют друг с другом, формируя комплекс типа "силл в силле". По соотношениям закалок устанавливается, что силловый комплекс постепенно наращивался сверху вниз. Мощность каждого силла достигает 50 м, при этом две трети его объема принадлежат перидотитам.

В ряде случаев удалось обнаружить магматические образования, выходящих из силлов. Они представляют собой дайкообразные тела (3-4 м), имеющие секущие взаимоотношения с вмещающими осадочными отложениями. Обрамляются дайки отчетливыми эндоконтактами, сложенные мелкозернистыми долеритами с порфировыми вкраплениями оливина и пироксена. Основная часть тел представлена мелкозернистыми габбро, которые в ядре переходят в крупнозернистые оливин-пироксеновые габбро, сливающиеся с "материнским" габбро силла.

Сарталцнский офиолитовый аллохтон. Офиолитовый шарьяж Сартале венчает пакет тектонических пластин, слагающих ядро крупной синформной складки субширотного простирания. Аллохтонный комплекс залегает на нараавтохтоне, представленном палеозойскими отложениями северного континентального склона Алай-ского микроконтинента. -

Недостаточная изученность даек и силлов, ассоциирующих с лавами во многом предопределяется неудовлетворительной для детальных исследований обнаженностью. Удалось обнаружить только единичные дайки. По своему составу они отвечают долеритам поздних генераций Ходжагаира и Киргизаты. Стандартных пакетов типа "дайка в дайке" не встречено.

Кроме даек в вулканогенпо-осадочпой части разреза офполитов наблюдаются единичные силлы плагиофирового и долеритового составов. Мощность первых может достигать 8-10 м, тогда как долеритопые силлы обычно не мощнее метра. Отчетливо выраженные эндоконтакты представлены кринтокристаллическими фациями долсритов, имеющими те же залегания, что и вмещающие их толщи.

Крунное магматическое образование в офиолитах Сартале представлено мощным дифференцированным силлом. Прослеживание верхнего эндоконтакта по простиранию показало наличие апофизов в кремнистые отложения, что является дополнительным аргументом в пользу того, что описанный комплекс представляет собой мощное интрузивное тело, внедрившееся в изначально субгоризонтальную полость, раскрывшуюся в средней части горизонта кремней.

Базальтовый слой Сарталинского фрагмента Туркестанского палеоокеана, представленный лавовой толщей и ассоциирующими с ней силлами, предваряется осадочным чехлом, формировавшимся в некомпенсированных условиях. Древний чехол накапливался на протяжении ордовика, перекрывая собой вскрытие в результате раздвига породы полосчатого комплекса.

Сравнительная маломощность лавового разреза нижней офиолитовой пластины при значительной продолжительности формирования, частое затухание вулкани-

ческой деятельности, появление дифференцированного силла гипербазит-базитового состава, подсказывает, что Сарталинский фрагмент базальтового слоя Туркестанского иалеоокеана созидался па удаленном фланге одной из зон магмовыведения, равивавшейся в силуре и девопе при общей рассеянноспреди^говон ситуации.

Офиолитовая ассоциация Северо-Восточной Ферганы. Офиолиты СевероВосточной Ферганы, располагающиеся в петлеобразном изгибе герцинских структур в непосредственном соседстве с 'Галассо-Ферганским сдвигом, шарьированы в северо-восточном направлении на вулканогенный и кремнисто сланцевый разрезы среднего палеозоя. Офиолитовый аллохтон смят в складки и деформирован надвигами, разделяющими его на серию тектонических пластин и клиньев. В них воссоздастся стандартный набор пород и комплексов: серпентинизированные гипербазпты (дунит-гарцбургитовый комплекс ?), гнейсовидные полосчатые габбро, габбро-нориты, габбро-амфиболиты, аповулканические сланцы и метабазальты майлисуй-ской серии. В ее верхних горизонтах установлены яшмы и кремни с радиоляриями нижнего-среднего' палеозоя. Н. В. Христовым и А. В. Миколайчуком в офиолитах Северо-Восточной Ферганы обнаружен блок, сложенный комплексом типа "дайка в дайке", тектонй'чески сочетающийся с меланжированными гипербазитами и метаморфическими породами. Дайковый тектонический клин погружается в юго-восточном направлении. ' '

Детальное изучение строения дайкового комплекса в пределах верховьев ручья Кубагыльсай показало, что повсеместно существуют лайковые серии двух направлений: субмеридионального и субширотного. Анализ разрезов, составленный в разных сечениях позволяет говорить о преобладании магматических та] меридиональной направленности. Они слагают пакеты, состоящие из многих десятков тел, среди которых одинаково часто встречаются стандартные дайки, восточные и западные по-луданки.

Широтная совокупность выделяется своей однородностью, так как в ней преобладают полудайки с северными ориентировками закалок, сложенные меланократо-выми разностями габбро и габбро-долернтов. Мощности тел варьирую незначительно. Простирания выдерживаются довольно строго. Повсеместно отчетливо устанавливается срезание широтных пакетов меридиональными, что свидетельствует об относительной древности пакетов широтных магматических тел.

Таким образом, в офиолитах Северо-Восточной Ферганы по характеру взаимоотношений между собой устанавливаются разновозрастные и разнонаправленные дайковые серии. Древняя отличается однородностью строения, зафиксированного в морфо-сфуктурных параметрах: незначительные вариации мощностей, равная степень раскристаллизованности, преобладание полудаек с односторонне ориентированными закалками. Можно предполагать, что комплекс с широтной ориентировкой оси растяжения формировался в геодинамической обстановке концентрированного спрединга, то есть в ситуации, характерной для срединно-океаннческих хребтов.

Меридиональные серии обладают признаками рассредоточения зон магмовыведения: иолудайки, совмещающиеся до целых; магматические тела слагают удаленные друг от друга пучки. Применение методики мысленного совмещения и изъятия целых даек из разрезов позволило определить, что палеопространство путем извлече-

иия полноценных магматических образований полностью закрывается, оставляя при этом только широтные дайковые серии.

В таком случае, широтные пакеты "дайка в дайке" представляют собой реликты древней океанической коры, становление которой происходило в стандартных условиях срединно-океаиического хребта. Пока отсутствуют прямые данные, позволяющие определить возрастной диапазон этого .этапа. Можно только допускать, что концентрированный мог существовать в конце рифея-рапнем кембрии.

Анализ особенностей строения офиолитов Туркестано-Алая и СевероВосточной Ферганы показал, что рассматриваемые офиолитовые ассоциации формировались на протяжении значительных промежутков времени, охватывающих ордовикский, силурийский, девонский и, возможно начало каменноугольного периода. При этом каждый из комплексов имеет свои, отличающиеся друг от друга, возрастные интервалы образования. В Сарталинском разрезе перекрывающие океанический фундамент конденсированные осадки начали отлагаться в раннем ордовике, а в Ходжагаирском - в лландоверийский век силура. Есть основание предполагать, что в Киргизатинских офиолитах конденсированное осадконакопление началось еще позднее - с середины или конца сшгура. Закончились же активные магматические процессы примерно одновременно - в конце девона. Такое "расположение" возрастных границ: скользящая нижняя и синхронная верхняя, могут свидетельствовать о принадлежности рассмотренных фрагментов разным частям единой глобальной структуры океанического типа, развивавшейся продолжительно, но одновременно "захлопнувшейся".

Таким образом, относительно слабо нарушенные офнолнтовые комплексы, располагающиеся в герцннидах Туркестано-Алая представляют собой тектонически перемещенные разновозрастные фрагменты палеоокеанических структур, развивавшихся в сложных палеогеодинамических условиях рассеивания спредпнга, наложенного на более древнюю палеоокеаническую кору.

История созидания офиолитов Туркестано-Алая и роль рассеянного спрсдинга

Рассмотренные фрагменты офиолитов представляют собой тектонически разобщенные части Туркестанского палеоокеана. Его кора формировалась в течение длительного времени, неоднократно попадая в условия сирединга и подвергаясь ранним деформациям. Результаты комплексных геолого-петрографических, петро--палеомагнитных и термобарогеохимических исследований позволяют значительно дополнить и углубить существующую схему становления офиолитов.

Состав серпентнннтового меланжа свидетельствует, что к началу ордовика в Туркестанском палеоокеане существовала океаническая кора, включающая габбро-иды третьего (кумулятивные габбро-нориты и амфиболовое габбро) и дуннт-гарцбургитовый комплекс четвертого слоя. Вполне вероятно, что присутствовали долериты и базальты (слой 2), а также океанические осадки (слой 1), но их доордо-викский возраст ничем не подтверждается, а устанавливаются они только в поли-миктовых меланжах, где перемешаны тектонические блоки как древних, так и по-слеордовикских частей офнолитовых ассоциаций. С другой стороны, в ранних олпе-тостромах выявлены кембрийские базальтоиды щелочного ряда, но их принадлежность к палеоокеанической структуре не доказана.

13 ордовике создались условия для формирования осадочного океанического чехла конденсированного типа. К середине ордовика возникли спрединговые условия, которые вызвали к жизни магматизм, что зафиксировано в разрезе лавовым комплексом пикритового состава. Такой спрединг по отношению к первичной (доордовикской) океанической коре является повторным.

В раннем силуре строение ложа Туркестанского палеоокеана усложнилось. В области, отвечающей Сарталинскому типу офиолитов, после некоторого перерыва, продолжались изменения лав, но теперь уже базальтового состава. Лавы имеют океанический характер и, скорее всего, являются результатом дальнейшего спредин-га коры.

Одновременно заложились области формирования глубоководных отложений в некомпенсированных условиях: в раннем силуре - в Ходжаганрском фрагменте, чуть позднее - в Киргизатинском.

Означенная ситуация продолжалась па протяжении всего силура: глубоководное некомпенсированное осадконакопление в одной части Туркестанской океанической структуры и лавовые излияния в условиях рассеянного спрединга - в другой.

В раннем девоне сначала в Киргизатинском, а немного позднее в Ходжагаир-ском фрагментах палеоокеанической структуры глубоководные условия сменились на более мелководные. Кремнистое осадконаконлеиие сменяется формированием мощных толщ, в составе которых преобладающая роль принадлежит пульверизаци-онной гиалокластике, что скорее всего свидетельствует о перенасыщении магмы газовой фазой. В Сарталинских офиолитах "гиалокластитовый" процесс отсутствует. Там продолжают изливаться базальтовые лавы, продуцируемые рассеянным спре-дингом.

Девонский этап один из самых насыщенных событиями периодов в истории Туркестанского океана, с явным приоритетом маг матических процессов, вызванных активизацией спрединга во всех анализируемых фрагментах.

Палеомагнитные реконструкции определяют палеогеографическое положение океанической области районом 22" северной широты. С севера ее ограничивали западная окраина Ферганского блока и восточный край (?) Казахстанской плиты.

Массовый вулканизм вновь созидающегося второго слоя начинают толеиты. прошедшие некоторую кристаллизационную дифференциацию. Они быстро сменяются ультраосновными лавами. В ряде мест последние резко сменяют гиалокластитовый этап, не имея под собой предваряющих плагиопорфировых лавовых потоков. Осложненная гомодромная схема вулканизма выдерживается во времени. Для Сар-талииской части палеоокеана она осуществлялась в ордовикско-силурийский отрезок, в Киргнзатинско-Ходжагаирский - позднее, в девоне.

В дальнейшем возрастает интенсивность раздвшкения, о чем свидетельствуют отвечающие этому периоду пакеты типа "дайка в дайке". Одновременно это фиксируется и вулканизмом, т.к. начинают изливаться минимально дифференцированные толеиты - афировые лавы верхних частей вулканогенных разрезов.

Рассредоточепность дайковых роев в пространстве, равно как и другие специфические черты строения, указывают на превалирование спрединга рассеянного тина. Этот процесс был главным геодинамическим параметром, ответственным за формирование Туркестанского палеоокеана.

Есть все основания предполагать, что интенсивность спрединга и степень его рассеивания были неравномерны в палеоокеанической области. Наиболее напряженной геодинамическая обстановка была п Киргизатинском фрагменте. Здесь рассредоточенные оси магмовыведения действовали продолжительно, на что указывает сравнительная большие мощность роев. Кроме того, велико насыщение пространства роями, которые кроме генеральных направлений раздвигания имели еще и дополнительные, отражающие скорее всего участие в поле напряжений сдвиговой компоненты. Менее напряжепная обстановка складывалась в Ходжагаирской части палеоокеанической структуры. С другой стороны, здесь широко развиты силловые комплексы и, что особенно важно, дифференцированные.

В Сарталинской части палеоокеанической области еще более отчетливо проявляется затухание геодинамической активности. Заметно падают мощности лавовых толщ, появляются достаточно продолжительные перерывы, фиксирующиеся крем-нисто-граувакковыми осадками. Появление мощного дифференцированного силла возможно связать с удаленностью от активной спрединговой зоны.

Таким образом, изученные офиолиговые фрагменты удается объединить в некую систему, определяемую особенностями магматизма как интрузивного, так и эффузивного. Взаиморасположение определяется по геодинамическому принципу (степень напряженности спрединга): главная зона рассеянного спрединга (Киргизата) -> близкий фланг (Ходжагаир) -> дальний фланг (Сартала).

Петрологические сложности спредингового магматизма в условиях повторного раздвижения первичной коры фиксируются закономерностями в поведении флюида. Независимо установленные ряды базитовых и гипербазитовых пород, сменяющие друг друга по линии уменьшения уровня паяеоглубинности, показывают, что изменения в газовых фазах зависят не только от состава, но и морфологии тел. Вполне возможно, что это означает существование единой, уже первично дифференцированной камеры, которая при первых импульсах спрединга вскрылась в разных осях на неодинаковые глубины. В результате в верхние горизонты коры проникали различные по основности магмы. Сказанное подтверждается поведением редких элементов. В ультраосновной серии их концентрации четко реагируют на палеоглуби-пу, в основной - в меньшей степени.

Остатки первичного расплава в отдифференцированном виде сохраняются в сложных силлах. Тренды эволюции составов пород их слагающих повторяют общие закономерности всей офиолитовой ассоциации. Можно предполагать, что строение и состав таких крупных силлов, как Сарталинский, соответствует микромодели первичной магматической камеры, разноглубинное вскрытие которой породило столь широкий по составам спектр лав и даек. С этим хорошо согласуется предваряющее ультраосновпые излияния небольшое по объему выклинивание частично дифференцированных толеитов, а также плнгиопорфнрнтов с интрателлурическими вкрапленниками. Скорее всего, это дошедшие до поверхности отголоски быстро раскрывающихся апикальных частей камеры. Согласуется с моделью и стабильное участие недифференцированных толеитов в период максимальной активности спрединга. Постоянно подпитываемая камера вынуждено быстро подавала его вверх, в результате чего застойных явлений не наблюдалось, магма почти не дифференцировалась.

Кинематика выведения магмы в верхние горизонты наращивающейся коры видимо была стандартной. Непосредственных переходов из даек в лавы установить не

удалось. Тем не менее генерации дайковых роев имеют аналогичную с лавами последовательность изменения состава внедряющейся магмы: от перидотитовых коматии-тов до недифференцированных долеритов даек поздних генераций.

Геодинамическая обстановка повторного спрединга рассеянного типа сдвинула петрологическую ситуацию в более восстановительные условия, чем это наблюдается при спрединге концентрированного типа (офиолиты Мугоджар). К этому выводу независимо приводят данные термобарогеохимического и петромагнитного изучения пород.

Результатом повторного спрединга явилась новая океаническая кора усложненного типа, в разрезе которой особенно специфичен второй слой. Это явление слабо изученное. Современные аналоги ему следует искать во внутриокеанических структурах типа впадины Наури или плато Манихики. Возможно, что повторный спре-динг характерен для краевых морей. В налеоокеанических структурах повторные раздвигания обнаруживаются на Троодосе, на Урале, в Корякском нагорье.

К концу девона - началу карбона активный магматизм затухает. Это означает, что прекратили действовать растягивающие усилия. Возникают сначала локальные сжатия, в результате которых происходят ранние (океанические) надвиги. Затем пластины океанических образований обдуцировались на карбонатные образования Алайского микроконтинента. При этом они не испытывали значительных вращений вокруг вертикальной оси.

Траппы в структуре континентов

Исследования автора, проведенные в течении нескольких лет в траппах-Тунгусской синеклизы, позволили обнаружить дайковые образовахшя, по своим морфо-метрпческим параметрам тождественные спрединговым сериям типа "дайка в дайке". Это, в свою очередь, создало основу для выделения траппов в особую геодинамическую группу магматических образований, формировавшихся в условиях рассеянного или континентального спрединга.

Обширная трапповая провинция северо-запада Сибирской платформы, открытая А.Л. Чекановским в конце прошлого века, начала серьезно изучаться со второй трети двадцатого столетия благодаря работам С. В. Обручева, II. С.Шатского, II. П. Урванцева и В. С. Соболева. Последний определил понятие "трапп" как совокупность интрузивных, эксплозивных, эффузивных и связанных с ними гидротермальных образований преимущественно основного состава. Он же одним из первых дал подробную петрографическую характеристику интрузивных траппов, рассмотрев ход их кристаллизации как едтшй магматический процесс. Н. С. Шатский выделил на Сибирской платформе крупную тектоническую структуру - Тунгусскую си-неклизу, с которой связал области развития траппов. Систематическими исследования этого района становятся в 50-е годы. М.Л.Лурье и С.В.Обручев пришли к выводу, что туфогенные породы так называемой "тунгусской серии" являются результатом кратковременной взрывной деятельности небольших, но многочисленных базальтовых трубок взрыва, которые были открыты П.Е.Оффманом в 1950 г. В этой же работе он существенно уточнил представления о тектоническом строении Тунгусской синеклпзы, выделив ряд наложенных синеклиз с характерным увеличением мощностей как эксплозивных, так и эффузивных образования. Причину образования впадин П. Е. Оффман видел в проседании кровли магматических очагов по мере

их исчерпывания за счет подъема магмы в зонах повышенной ■ проницаемости, имеющих в плане сложную петельчатую форму и расположенных по бортам наложенных синеклиз.

В процессе составления Государственной геологической карты масштаба 1: 200 ООО, в основном трудами геологов ВАГТа, в 50-60-е годы получены новые данные по тектонике и магматизму, а также обоснована стратиграфическая схема пермо-триасовых отложений центральной части Тунгусской синеклизы.

Особенности строения дайковых комплексов. Изучение мезозойских траппов Тунгусской синеклизы позволило получить новые данные о строении многофазных дайковых комплексов. Следует отметить, что многоактные дайки со сложной историей дифференциации, доходящей до кислых дериватов, известны в регионе давно. Однако интрузивные комплексы, о которых пойдет речь, обладают совершенно иным структурно-морфологическим обликом.

Усть-Илимпейский лайковый комплекс. В.С.Соболев первым отметил наличие на правом берегу р.Ннжняя Тунгуска многократной дайки долернтов. Позднее автором здесь был установлен комплекс типа "дайка в дайке" субмеридионального простирания.

Анализ соотношений закалок в дайковых комплексах позволяет устанавливать последовательность внедрения даек. В изученном комплексе удается установить что наиболее ранними являются скриньг крупнозернистых пойкилоофитовых долеритов. Пакеты даек с расплывающимися закалками, формировались чуть позднее или одновременно с породами скринов. Наиболее поздними являются дайки с хорошо выраженными закалками. Их внедрение происходило в более холодные вмещающие породы, с чем, очевидно, и связано наличие четких зндоконтактовых фаций и лпк-вационных обособлений в них.

Таким образом, в строении Усть-Илимпейского лайкового комплекса, также как в палеоокеанических сериях "дайка в дайке" участвуют стандартные дайки, полудайки и скрины. Структурно-морфологические признаки рассмотренного комплекса тождественны характерным особенностям дайковых комплексов офиолитовых разрезов палеоокеанических структур.

Рассмотренный пример не уникален. "Дайки в дайках" устанавливаются во многих обнажениях бассейна р. Н. Тунгуска, Подкаменная Тунгуска, Маймеча.

Кислоканский лайко-сидловый комплекс. Слабодифференцированпыс силлы, сложенные порфировыми габбро-долеритами, впервые описаны В. С. Соболевым на скалах Амо (интрузии амокского типа). Секущие интрузии сложены обычно недифференцированными долеритами пли оливиновыми долеритами. Интрузивный комплекс, весьма специфического облика расположен на правом берегу р.Нижняя Тунгуска в 13 км выше пос. Кислокан. Здесь дайко-силловый комплекс вмещается хорошо раскристаллизованпыми породами, которые обнажаются в западной части обнажения и встречаются в виде скринов. Эти породы представлены оливиновыми габбро-долеритами и долеритами амокского типа.

Магматические тела слагают однообразно построенные пакеты из стандартных даек, полудаек и скринов. Очевидно, что та часть дайко-силлового комплекса, которая представляет собой "силл в силле" несет в себе аналогичные структурно-морфологические характеристики, по выраженные в телах субгоризонтального залегания. Дайко-силлы кислокансного комплекса сложены офитовыми долеритами.

Интереснейшей особенностью строения Кислокаиского комплекса является наблюдающийся непосредственно в обнажении переход пакета структур типа "дайка в дайке" в комплекс "силл в «иле".

Многообразие многоактных дайковых комплексов не исчерпывается сериями "дайка в дайке". Другим распространенным типом являются рои тесно сближенных даек ("дайка к дайке"). Например, в пределах Иряктинских скал вскрываются вертикальные тела крупнозернистых долеритов, а местами габбро-долеритов, мощностью в первые метры. Они разделены маломощными остатками междайковых пространств средней мощностью 0,5-0,8 м, сложенных интенсивно ороговикованными туфогенно-осадочными породами. Как правило, эндоконтактовыс зоны даек выражены отчетливо, хотя нередко наблюдаются постепенные переходы долеритов в роговики, так что граница между ними теряется в интервале 20-50 см.

Обращает на себя внимание, что среди преобладания субмеридиональных простираний дайковых комплексов Тунгусской сипеклизы существует немалое число даек субширотного направления. В узлах сочленения этих разноориснтированных систем удается наблюдать, что они не являются секущими, а сливаются друг с другом. Этот факт указывает на одновременность внедрения как субширотных, так и субмеридиональных дайковых серий. В свою очередь, одновременность образования полигональной системы трещин свидетельствует о существовании специфических условий растяжения - в двух направлениях.

Ультраосновные и щелочные дайковые комплексы северо-востока Сибири. Изучение показало, что дайки меймечитов могут встречаться в виде единичных тел мощностью от 0,5 до 2,5м, удаленных друг от друга на расстояния в десятки и даже сотни метров. Кроме того, наблюдаются дайковые рои, состоящие иногда из десятков тел (мощность отдельных даек изменяется от 0,4 до 2,0-2,5 м), расстояние между которыми варьирует от сантиметров до многих метров. Обычно такие скопления отделяются интервалами серпентинизированных меймечитов протяженностью в десятки и сотни метров. И, наконец, установлена третья группа, представляющая собой пакеты даек, столь тесно сближенных, что они оказываются практически лишенными остатков междайковых пространств (скринов).

Аналогичные пакеты, сложенные магматическими телами типа "дайка в дайке", удалось обнаружить в щелочных образованиях дельканской свиты и ее аналогов.

Анализ полученного материала показывает, что ультраосновные и щелочные дайковые комплексы северо-востока Сибири обладают впечатляющим подобием своего структурно-морфологического и морфометрического облика с пакетами то-леитовых даек, фиксирующих спрединг в палеоокеанических структурах. Существование разноглубинных разновидностей меймечитовых серий "дайка в дайке" еще больше усиливает это сходство. Вместе с тем в отличие от классических дайковых комплексов океанического типа, состоящих из непрерывных многокилометровых пакетов даек, меймечитовые серии локализуются в зонах небольшой ширины, слагая пучки, удаленные на расстояния в десятки и сотни метров. Подобная разобщенность сложиопакстнрованных интрузивных комплексов (типа "дайка в дайке" и "дайка к дайке") отмечалась ранее для траппов бассейна р. Нижняя Тунгуска. В последнее время выявляется значительная роль рассредоточения спрединговых центров (рассеянный спрсдннг) в процессе формирования палеоокеанических и некоторых океанических структур. Вполне вероятно, что пространственная разобщенность осей

(центров) локальных раздвиганий при формировании траппов является следствием геодинамического подобия процесса с рассеянным спредингом океанических структур.

Взаимосвязь дайковых и енлловых комплексов в траппах Тунгусской синеклнчы.

Количество силлов заметно увеличиваются в верхних горизонтах осадочного чехла Сибирской платформы, где они слагают мощные (сотни метров) пластннообразные тела, протяженностью в десятки и сотни километров. Бесспорно, что многие дайки представляют собой современное выражение палеоканалов магмовыведения.

Морфология подсиллового уровня каналов магмовыведения изучена слабо. Обычно удается определить только то, что такие каналы представлены секущими магматическими телами. Силлы в данном случае играли роль промежуточных магматических камер, в верхних горизонтах которых формировались локальные зоны магмовыведения.

Имеющийся материал позволяет предложить принципиальную схему вертикального разреза трапповой формации: однородные, хорошо раскристаллизованные секущие магматические тела, закономерно переходящие в мощные, обычно дифференцированные силлы, выполняющие функцию промежуточной магматической камеры, в верхних горизонтах которой продуцируются комплексы типа "дайка в дайке". Они являются теми палеокапалами, через которые осуществлялось окончательное выведение магмы па поверхность и формирование эффузивной "фации" траппов.

Нетрудно заметить, что силловая и, в особенности, надсилловая части разреза содержат в себе элементы аналогий с разрезом коры океанического типа. Они заключаются в наличии в обоих случаях габбро вторичной магматической камеры, "корневого" дайкового горизонта, самих даек и лавового комплекса.

Ранее отмечалась существенная роль сдвиговой компоненты при формировании трапповых даек, что приводило к растяжению в двух взаимоперпендикулярпых направлениях. При этом имелось в виду, что такие особенности являются следствием разгрузки условий растяжения на "подушке" из вязкой субстанции (магмы). Можно полагать что роль такой "подушки" в момент своего формирования выполняют силлы. В силу этого обстоятельства, силл, вероятно, является тем уровне на котором происходит увеличение степени рассеивания континентального растяжения, т.к. над-силловые пакетированные дайковые комплексы спредннгового типа собираются в отдельные, удаленные друг от друга, пучки.

Анализ мощностей океанической коры и надсилловой части континентальной показывает их сопоставимость, а следовательно, динамика разгрузки напряжений растяжения должна быть весьма сходной, что и подтверждается структурно-морфологическим подобием океанических и континентальных спредииговых комплексов типа "дайка в дайке".

Соотношение лавовых потоков и магмовыводящих каналов. Анализ строения зон перехода из канала магмовыведения в поток позволяет выявить следующие особенности: 1 - излияние носит отчетливо трещинный характер; 2 - основная порция магмы выводится через широкий капал (шириной в десятки метров), который затем фиксируется в виде "центральной" дайки; 3 - новые, более поздние, порции лавы поступали в условиях импульсивного раскрытия трещины по обе стороны от застывающего "центрального" дайкового тела, причем импульсы раскрытия и подачи магмы были достаточно часты, т.к. формировались только "расплывающиеся" за-

капки (т.е. происходило соприкосновение "горячего" материала с "теплым", а не с "холодным", что необходимо для образования истинных закальных фаций); 4 - поступление поздних порций магмы осуществлялось внутрь формирующегося потока, в его медленно остывающую центральную часть. Аналогичные явления наблюдались при извержении Северного прорыва Толбачика в 1975 г.

Установленные особенности и детали строения лавовых потоков нижних горизонтов путоранской серии, а также их сочетание с зонами магмовыведения позволяют предложить модель формирования эффузивных траппов: раскрытие широкой трещины (десятки метров мощностью, протяженностью в километры) позволяет подняться и излиться на поверхность первой порции лав, явно превалирующей в объеме извержения. Вероятно, к моменту начала последующих импульсов раскрытия трещин, о которых свидетельствуют специфические аналоги комплексов типа "дайка в дайке", лава успела застыть только в прикровлевой и приподошвенной частях потока. Дайковые комплексы служили каналами для поступления новых порций лавы, причем ее подача происходила непосредственно в незастывшую часть потока, игравшую роль внутрипотоковой магматической камеры. Такой способ выведения расплава явился причиной дискретности поступательного движения потока, что, в свою очередь, обусловливало формирование структур типа "временной остановки" и "обтекания препятствия".

Несомненно, что формирование траппов происходит в гсодинамических условиях растяжения, что отчетливо фиксируется во многих характерных чертах внутреннего строения зон магмовыведения. Несомненно, растяжение здесь обладает своеобразием.

Анализ полученного нами материала по строению лавовых потоков и их сочетания с зонами магмовыведения показывает, что, по крайней мере, нижняя часть разреза путоранской серии (эффузивная фация траппов) представлена мощными лавовыми потоками протяженностью не менее, чем в первые километры (скорее в десятки километров). При достаточной обнаженности удается определить направление течения лавы, а, суммируя данные, можно получить палеоположение зоны магмовыведения. При этом следует всегда иметь в виду, что единичные определения могут отражать частные случаи, поэтому следует пользоваться всей совокупностью критериев, позволяющих определять направление течения лавы в конкретных обнажениях. Кроме того, при таких исследованиях необходим достаточный уровень статис-тнчности и однозначная сопоставимость результатов, полученных при использовании различных индикаторов направления течения лавы.

Магнитная модель траппов Тунгусской синсклшы и ее геологическая интерпретация

Изучение у.орфомстрическпх параметров и особенностей структурного положения мезозойских интрузивных траппов, располагающихся в теле ВосточноСибирской платформы в пределах Тунгусской синеклизы, осложнено объективными причинами: труднодоступно«I. значительной части синеклизы, слабая деформиро-ванность чехла платформы, явно недостаточная обнаженность.

Дальнейшее углубление в изучении морфоструктурных особенностей интрузивных траппов возможно при активном применении геофизических методов. Анализ гравитационных и магнитных аномалий позволяет выделить в теле платформы бло-

ки (участки), различающиеся степенью насыщения интрузивными грапповыми телами верхней части разреза мощностью порядка ! ,5 км.

Крутые ограничения блоков, их рисунок, положение в структуре - все эти факторы позволяют соотносить их с секущими телами, хотя их внутреннее строение определяется резким преобладанием пластовых тел, что не исключает наличия даек, служивших подводящими каналами. Последние, в силу незначительности поперечных размеров, в геофизических полях не фиксируются. Таким образом, устанавливается морфоструктурный парадокс, суть которого состоит в том, что блоки, отличающиеся в своих верхних частях повышенной степенью насыщения пластовыми телами, гравитационными и магнитными методами, улавливаются как секущие тела.

Размеры, конфигурация и характер пространственного распределения особегаго хорошо выделяются в аномалиях магнитного поля на высоте 2,4 км. Вмещающие толщи, кроме завершающих разрез туфов, практически немагнитны, и магнитные аномалии отражают закономерности распределения в разрезах интрузивных траппов. Ситуация усложняется тем, что полярность остаточного намагничивания траппов может быть как прямой, так и обратной. Лучше всего "секущие" совокупности силлов устанавливаются в магнитном поле в случае их прямой намагниченности.

При региональном анализе выделились субмеридиональные полосы, сложенные блоками такого типа и прослеженные на сотни километров. Малые поперечные сечения (до 10 км) и весьма значительные удлинения позволяют сопоставлять такие участки с крупным секущим телом, являющимся своего рода дайкой. Одна из них располагается в центре юго-западной четверти Тунгусской синеклизы. Данная "дайка" имеет переменное количество сегментов, различающихся как по ширине, так и но протяженности. Каждый элемент системы контролируется субширотными дизъюнктивными нарушениями. Г1о ним, согласно анализу магнитных аномалий, происходит перераспределение конфигураций "секущих" совокупностей траппов. Одновременно наблюдается как бы затягивание траппов в широтные нарушения. В результате создается морфоструктурный рисунок с руководящим принципом ортогональности. Это, и свою очередь, является более крупномасштабным подобием региона, полученного при прямых геологических наблюдениях.

Иная ситуация возникает при анализе субмеридиональной "секущей" зоны маг-мопропицаемости, располагающейся на западном крае Сибирской платформы, т.е. на границе области распространения траппов. Здесь морфологическая интерпретация раскрывает асимметричный способ заполнения пространства. Непрерывное "секущее" тело в своей северной части имеет ответвление в северо-восточном направлении, а в южной - юго-восточном, что отражает общие закономерности разрывной тектоники.

Анализируя предложенную принципиальную схему можно сформулировать следующие положения.

1. В пределах западной части Тунгусской синеклизы существуют два типа зон магмопроницаемости: преобладающий, имеющий широтное простирание и выделяющийся укрупненными размерами элементов его слагающих, и подчиненный, локализованный в субмеридиональных участках, отличающийся наложенным характером и заметной узостью составляющих его фрагментов. Существует также разновидность магмовыводяпшх областей, где одновременно проявляется ортогональная система зон проницаемости.

2. Закономерности в распределении зон магмопроницаемости подсказывают, что за формирование тунгусских траппов отвечают разные механизмы выведения магмы в верхние горизонты коры Восточно-Сибирской платформы. Ранний этап отличался повышенной проницаемостью, и геодинамическая ситуация растяжения реализовалась по принципу диффузного распределения зон магмовыведения, мигрирующих во времени и в пространстве. Наложенность и отчетливая локализация областей магмовыведения позднего этапа отражает ослабленные напряженности поля растягивающих усилий, что способствовало переходу от диффузного принципа к более упорядоченному.

Базиты и спрединг: общие положения

В результате спрединга создается и постепенно наращивается твердая океаническая плита, в верхней части состоящая из серии горизонтов: габбро, дайковый комплекс, лавы. Каждый из них сохраняет в особенностях своего строения информацию не только о геодинамической обстановке в целом, по отдельным параметрам спрединга: скорость, время, частота импульсов, элементы рассеивания.

Базируясь на установленных благодаря детальным и комплексным исследованиям особенностях и закономерностях строения дайковых комплексов в офиолито-вых ассоциациях Южных Мугоджар и Южного Тянь-Шаня, а также многих других складчатых областей Урало-Монгольского пояса, траппов Таймыра и Восточной Сибири создалась возможность обобщить данные о спрединговых образованиях.

Активные спредпнговые процессы явно тяготеют к зонам разогретой мантии, т.е. к тем участкам литосферы, где идет магмогенерация. В современных океанах и других бассейнах таковыми зонами в первую очередь являются системы срединно-оксанических хребтов. Однако это не единственная ситуация, когда возникает спрединг. Он существует в краевоморских и междуговых бассейнах, на обширных пространствах среди ложа океанов, а также проявляется в контннетальных структурах. Поэтому предлагаемая классификация включает в себя попытки идентифицировать магматические структуры с типом спрединга и выявить для них актуалистические аналоги.

Линейный спрединг насыщенного типа (концентрированный спрсдинг).В развитии спрединга линейного типа существует закономерная цикличность. На ранних фазах действия палеорифтовой системы происходит равномерно-импульсивное раздвигание - "фоновый" этап. Есть основания предполагать простую систему магмоподачи: в промежуточной магматической камере, остатки которых представлены в современной структуре горизонтами (силлами?) офитового габбро, накапливается поступавший из зоны магмогенерации толеитовый расплав. В каждый импульс спрединга благодаря избыточному давлению порция магмы поступает наверх, в конечном итоге образуя дайку и сопряженные с ней лавовые потоки-трубы. Затем, при сохранении параметров равномерности возникают одновременно действующие центры (мишшалеорифты) раздвижения - наступает "мишщентровая" фаза, отличающаяся усложнением способа магмовыведения. Эго обусловлено появлением вторичных магматических, камер, которые забирают на себя главную геодинамическую роль: они становятся вязкой основой, по которой спредингуют блоки отвердевшей части океанической коры. Именно отсюда происходит окончательное поступление магмы на поверхность. Можно предполагать, что этому этапу спрединга соответствуют от-

дельные, но крупные вулканические постройки в рифтовых системах. Усложнения геодинамической картины спрединга на "миницентровом" этапе фиксируется специфическим процессом магматической эрозии, приводящей к образованию соответствующих брекчий как в апикальных частях промежуточным, так и во вторичных магматических камерах. Видимо, магмокластиты фиксируют структурные преобразования, формирование которых происходит в глубинных (расплавных) условиях, где роль переносчика обломочного материала и цементирующей массы играет одна и та же субстанция - расплав. Заключительная фаза действия одного палеорифта выражается в разгрузке остаточных растягивающих напряжений. Единичные, удаленные друг от друга поздние внедрения, черпают магму из остатков вторичных и промежуточных камер. На поверхность такие системы магму обычно не поставляют. В лучшем случае формируется вулканы стожкового типа. Полостеобразование и маг-моподача оказываются разорванными во времени. Зияющее состояние гьяра позволяет улетучиться восстановительной части флюида.

Геодинамический цикл действия палеорифта отражается на петрологической эволюции расплавпого вещества. Постепенно, от стадии к стадии, увеличивается степень дифференцированиости изначально стандартного толеитового вещества. Приоритетная роль кристаллизационной дифференциации в усложняющемся геодинамическом сценарии обосновывается совокупностью геологических, петрохимиче-ских, цетромагнитных и термобарогеохимических данных.

Одновременно с затуханием одного палеорифта возникают новые - происходит перескок оси спрединга. Иногда джампинг может наступить позднее затухания. Время паузы определяется потребностью для внедрения кумулятивного пирокссно-вого габбро и его последующей амфиболизации. Задержка геодинамической непрерывности раздвигания не фиксируется структурно - в закономерно повторяющихся циклах сохраняется линейность. Таким образом, джампинг не искажают линейность спрединга.

Второй отличительной чертой рассматриваемого типа спрединга является насыщенность высвобождающегося пространства базнтовым материалом. Здесь практически отсутствуют какие-либо иные вмещающие образования кроме самих даек. Исключение составляют только габброиды, которые отбирают часть пространства у даек. Ото говорит о том, что как только изменяются параметры спрединга и возникают паузы, концентрированность спрединга резко уменьшается. В современных спредингующих системах дайковые и более глубинные горизонты не доступны прямым наблюдениям. Тем не менее, строение лавовых потоков, насыщенность ими огромных площадей дна океанов позволяет предполагать концентрированный спре-динг и в этих случаях.

Сопоставление строения линейных и насыщенных спрединговых комплексов допускает поиск актуалистических аналогий в структурах, где происходит новообразование коры океанического типа. Таковыми могут быть: срединные хребты современных океанов, центральные рифтовые зоны типа Красноморской или междуговых бассейнов типа Филиппинского моря.

Спрединг насыщенного типа нередко протекает в геодинамической обстановке, когда его линейность нарушается. В структурном рисунке, который создают дайковые серии массива Хабарный (Сакмарская зона Южного Урала), вычитывается мозаичный стиль. Отдельные блоки, формирование которых происходило в условиях

линейного спрединга, повернуты относительно друг друга так, что направления осей палеоспрединга пересекаются под значительными углами. Соотношения даек показывают, что блоки с локально проявленным линейным спредингом относительно разновозрастны. Незакономерное простирание осей палеоспрединга несомненно указывает на усложнение геодинамических характеристик обстановки формирования палеокоры. Это можно связывать с более сложным состоянием зоны магмогене-рации, когда в ней существуют неравномерно прогретые участки.

Нередко спрединг проявляется в одной и той же структуре повторно. В таких ситуациях возникают специфические базитовые комплексы, состоящие из наложенных друг на друга линейных систем. Нередко они пересекают друг друга под значительными углами. В конечном итоге создается дайковые комплексы насыщенного типа. Такие сочетания устанавливаются в базитовых горизонтах офиолитовой ассоциации Северо-Восточной Ферганы или Куртушубинского горста.

Геодинамическая ситуация, в результате которой создаются сложные насыщенные базитовые комплексы нелинейного типа, скорее всего, отвечает обстановке неравномерного растяжения, свойственной краевоморским структурам.

Рассеянный спрединг. Опорными объектами для изучения базнтов формировавшихся в условиях рассеянного спрединга, оказались офиолиты Южного Тянь-Шаня, Тувы,.Монголии, Горного Алтая и дайковые комплексы Восточной Исландии. Анализ строения интрузивных и эффузивных образований показывает принципиальные отличия в сравнении с аналогичными комплексами, формировавшимися в условиях концентрированного спрединга.

В значительной мере здесь сохраняется принцип линейности. Непрерывные пакеты вложенных друг в друга магматических тел исчезают. Остаются разобщенные рои, нередко очень плотные. В роях дайки выдерживают простирание и сами рои также однонаправлены. В отличие от концентрированного линейного спрединга простирания в рассеянной ситуации варьируют в~более широких пределах. Колебания в Восточной Исландии составляют 20-30°, а Киргизатинском фрагменте Туркестанского иалеоокеана при выдерживании превалирующего субширотиого направления достигают 50-60°. Как правило, усиливается ветвление даек и появляется дополнительное, осложняющее направление. Нередко тела не только расщепляются, но, следуя последнему, делают коленообразные изгибы.

Закономерным оказывается распределение раздвиговых напряжений. В осях магмовьшедеиия они максимальны, в результате чего здесь формируются пакеты магматических тел, обычно с элементами типа "дайка в дайке". Но мере удаления от оси раздвигание редуцируется и затухает. Таким образом, спрединговый процесс в каждой отдельно взятой зоне магмовыведения (палеорифте) существует непродолжительно. Тем не менее его начальная и заключительная фазы по геодинамическим параметрам мало отличаются от соответствующих характеристик концентрированного спрединга в рамках существования одного палеорифта.

При сходстве геодинамического сценария при рассеянном спрединге наблюдаются значительные отличия в составах инициируемой магмы. Существует отчетливая гомодромная последовательность, зафиксированная как в интрузивном, так и в эффузивном комплексах, согласно которой в начальных фазах спрединга поступают ультраосновные расплавы, быстро сменяющиеся на дифференцированные толеиты. Поздние фазы поставляют в верхние горизонты нарождающейся коры недифферен-

цированные базальты. Магматическая специфика связана с возможными петрологическими аномалиями магмогенерирующей мантии.

Обращает внимание, что в условиях явного рассредоточения осей раздвигания блоков в общем поле растягивающих напряжений возникает усилия, расслаивающие твердую часть коры на субгоризонтальные полости. Заполняясь магмой, часть из них служит промежуточными магматическими камерами, где завершается процесс кристаллизационной дифференциации. Этим фактором хорошо объясняется появление гипербазитовых магматических образований на активной фазе действия одного палеорифта и их быстрая смена дифференцированными толеитами, в основе своей представляющими базальтоидную фракцию вторичной магматической камеры. Завершение спредингового цикла недифференцированными разностями вынуждает предполагать повышение глубинности проникновения расколов в область, где обновляется поступающая из зоны магмогенерации магма.

Процесс активного формирования силлов, включающий образование пакетов типа "силл в силле", повсеместно сопровождает геодинамическую ситуацию диффузного спрединга. Нет сомнений, что это взаимосвязанные явления. Рассеянное растяжение во всех случаях происходит в условиях утолщенной океанической коры. Можно допустить, что появление сложных силдовых комплексов в сочетании с лайковыми представляет собой геодинамическую компенсацию при растяжении коры повышенной мощности. Во всех детально изученных случаях обязательно устанавливается влияние сдвиговой компоненты.

Континентальный спрединг. Установлено, в пределах Тунгусской синеклизы существуют два типа зон магмопроницаемости: преобладающий, имеющий широтное простирание и выделяющийся укрупненными размерами элементов его слагающих, и подчиненный, локализованный в субмсридионалышх участках, отличающийся наложенным характером и заметной узостью составляющих его фрагментов. Существует также разновидность магмоиыводящих областей, где одновременно проявляется ортогональная система зон проницаемости.

Закономерности в распределении зон магмопроницаемости подсказывают, что за формирование траппов отвечают разные механизмы выведения магмы в верхние горизонты коры Восточно-Сибирской платформы и Таймырской складчатой области. Ранний этап отличался повышенной проницаемостью, и геодинамическая ситуация растяжения реализовалась по принципу диффузного распределения зон магмо-выведения, мигрирующих во времени и в пространстве. Наложенность и отчетливая локализация областей магмовыведення позднего этапа отражает ослабленные напряженности поля растягивающих усилий, что способствовало переходу от диффузного принципа к более упорядоченному.

В результате увеличения проницаемости континентальной коры и реализации геодинамического механизма континентального спрединга произошли массовые излияния плато базальтов в колоссальных объемах.

Таким образом, континентальных спрединг представляет собой геодинамический механизм базификации континентальной коры. При этом базификапия должна рассматриваться как результат мобнлистического развития областей с континентальной корой.

Заключение н защищаемые положения

Изучение сирсдинговых структур показывает, что на протяжении значительного отрезка истории Земли, неогея во всяком случае, существуют постоянные или периодически возникающие растягивающие гсодинамические режимы. Они воздействуют на различные элементы земной коры: океанические, континентальные и переходные от одних к другим. Анализ значительного количества материалов позволил выявить закономерности спрединга и сформулировать их в виде защищаемых положений.

1. Спрединг представляет глобальное геодинамическое явление, приводящее к существенным преобразованиям коры при внутриплитном спрединге и новообразованиям при спрединге на дивергентных границах плит. Реализация спредингового режима требует соблюдения определенных условий, которые можно подразделить на необходимые и достаточные.

Необходимые условия: а) наличие геодинамического режима растяжения: б) блок (плита) земной коры, попавший в условия растяжения, должен иметь систему трещин, нарушающих его сплошность, т.е. требуется существование дивергентных границ.

Достаточные условия: а) наличие продолжительно действующего геодинамического импульса как отражение преобразования непрерывных растягивающих усилий в дискретный геодинамический процесс; б) мультиплицированность дискретпо-импульсивного геодинамнческого процесса; в) перманентное поступление магматического вещества, активно реагирующего на характер геодинамической ситуации.

2. Геодинамические условия растяжения в разных структурах земной коры образуют систему закономерно изменяющихся спрединговых структур, укладывающихся в единый ряд, отражающий последовательность от простого к сложному.

В соответствии с эволюционной последовательностью от примитивного к зрелому типы спрединговых структур располагаются следующим образом: насыщенный линейный спрединг —> насыщенный мозаичный спрединг -> линейный и нелинейный спрединг с признаками рассеивания —> рассеянный спрединг повторного тина —> ситовый тип спрединга -> континентальный спрединг рассеянного типа.

3. Морфоструктурный облик спрединговых структур, а, следовательно, и геодинамический характер спредингового процесса, не зависит от состава магматического вещества, участвующего в данной геодинамичсской ситуации.

Наличие типичных спрединговых образований, сложенных не только базитами, но и щелочными, ультраосновными и кислыми магматитами, свидетельствует, что спрединг может протекать при совершенно различных условиях и режимах магмоге-нерации, а, кроме того, это означает, что спрединг не вызывается внедрением магмы.

4. Вертикальный разрез спрединговых комплексов, а, следовательно, и способ реализации усилий растяжения, определяется совокупностью магматических образований (снизу вверх): магматическая камера -> дайковые корни -> дайки (каналы магмовыведения) -> лавы. Этот набор реализуется в любых типах коры, причем степень зрелости коры активно влияет на "разветвленность" ствола магматических образований. Усложнение системы магмовыведения по вертикали в основном выражается в формировании пакетов из множественных внедрений пластовых тел (силлов). Общая мощность вертикальной магматической компоненты сохраняется,

но происходит принципиальное перераспределение по вертикали: количество тел увеличивается, а мощность их закономерно уменьшается.

5. Эмпирически устанавливается, что степень рассеивания спрединга зависит от мощности земной коры, вовлекаемой в ситуацию растяжения. Амплитуды рассредоточения осей магмовыведения и диапазон растяжения системы магмовыведения по вертикали поддаются количественной оценке, демонстрируя при этом зависимость амплитуды от мощности вовлекаемой в растяжение коры. Таким образом, степень зрелости спредингового процесса или его эволюционная продвинутость находится в прямой зависимости от степени зрелости коры, попадающей в условия растяжения. Это означает, что существует прямое сопряжение эволюционных закономерностей развития земной коры с эволюционным трендом спредингового процесса.

Предложенные принципы далеко не исчерпывают имеющихся сценариев созидания океанической коры, равно как и трансформации древних кор в более зрелые образования.

Естественно, в теории спрединга существуют дискуссионные вопросы, однозначность решения которых на имеющемся материале обосновать не представляется возможным. К их числу относится положение о соотношениях или взаимосвязях спредингового процесса и тектонической расслоеппости литосферы. Не возникает сомнений, что эти два ведущих геодинамических процесса теснейшим образом связаны. Особенно в таких ситуациях, когда и расслоенность, и спрединг генерируются одними и теми же геодинамическими режимами. Так, в океанических условиях происходят и'спрединг, и расслоение литосферы в одинаковых условиях - растяжения. С другой стороны, расслоение литосферы происходит на стадиях шарьирования, т.е. в условиях сжатия, когда никаких спрединговых структур не образуется. Спрединг может проявиться и на более поздних этапах развития тех или иных областей, включая даже древние континенты. Таким образом, спрединг представляет собой сквозной геодинамический процесс, проявляющийся на разных стадиях развития литосферы Земли. Очень важно, что механизм реализации спрединга одинаков и не зависит от состава внедряющейся магмы, мощности участвующих в растяжении блоков и множества других параметров. Эти объясняется формирование тождественных магматических образований, будь то мафиты офиолитов или траппы континентов. Несомненно, что результат при этом совершенно различный: в первом случае происходило новообразование океанической коры, а во втором - лишь существенное преобразование континентальной коры ("мобилистическая базификация"). В этом заключается геодипамнческая конвергенция океанического и континентального спрединга.

Список основных работ по теме диссертации

Всего по теме диссертации автором опубликовано более 50 работ и подготовлено 9 рукописных работ. Из 1шх нижеперечисленные автор считает наиболее важными.

1. Аристов В.А. О времени формирования коры Туркестанского палсо-океана//Геотектоника. 1995.№6.С.22-31.

2. Баталова В.Г., Карякин Ю.В., Куренков С.А. и др. Диффренцированный силл Сартале (Южный ТяньШань)// ДАН СССР. 198 8 ,Т.300.№5.С. 1185-1188

3. Белов С.И., Нспахов В.М., Курспков С.А., Перфильев А.С. Формирование структуры земной коры в герцинидах Туркестано-Алая// М.: Наука,1988. С. 83-90.

4. Буртман B.C., Клишсвич В.Л.. Куренков СЛ. и др. Новые данные о палеозойском океане в Южной Фергане // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. N" 3. С. 668-671.

5. Буртман B.C., Куренков СЛ., Аристов ВЛ. и др. Тектоника варисщщ Тянь-Шаня: Путеводитель экскурсии 032 XXVII Международного геологического конгресса. Фрунзе: Кыргызстан, 1984. 74 с.

6. Диденко А.Н., Кориневский В.Г., Куренков СЛ. и др. Комплекс параллельных даек Южных Мугоджар//История развития Уральского палеоокеана. М.: ИО АН СССР, 1983. С. 78101.

7. Диденко А.Н., Куренков СЛ., Симонов ВЛ. Особенности формирования дайкового комплекса реки Лахорта-Ю (Полярный Урал) по пепромагнитным и пегрохимическим данным// Палеомагнетизм и магнетизм горных пород. М.: ОИФЗ РАН, 1996. С.40-42.

8. Диденко А.Н., Куренков СЛ., Турманидзе Т.Л. Шслсступ Н.К. Офиолиты СевероВосточной Ферганы и их геодипамичсская история по палеомагнитным данным // Докл. РАН. 1995. Т.343.№2. С.254-259.

9. Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Буслов М.М., Куренков С.А. Океанические и осгроводуж-пые офиолиты юго-восточной части Горного Алтая// Геол. Геоф.. 1992.№12.С.З-14.

Ю.Кшшпер А.Л., Куренков СЛ., Савельева Г.Н. Изучение и картирование офиолитовых комплексов // Тектоническая расслоенность литосферы и региональные геологические исследования. М.: Наука, 1990. С. 43 - 72.

П.Кошкин А. В., Куренков С. А. Особенности строения эффузивных и интрузивных мейме-читов (Восточная Сибирь)// Сводные палеовулканологические карты СССР. Ташкент: САГИМС, 1986. 4.2. С. 184-186.

12.Куренков С. А. Меймечитовые комплексы тала "дайка в дайке" в составе Тулинского плутона// Докл. АН СССР. 1986. Т. 290, № 2. С. 421-424.

13.Куренков С. А. Сложные дайковые комплексы мезозойских траппов бассейна р. Нижняя Тунгуска// Докл. АН СССР. 1984. Т. 279, № 6.

14.Курспков С. А., Перфильев А. С. Геодинамика базальтового магматизма, в океанах и трапповых провинциях континентов// Океанический магматизм - эволюция, геологическая корреляция. М.: Наука, 1986. С .77-86.

15.Куренков С.А. Геодипамичсская конвергенция палеоспрсдинга// Геотектони-ка.1996.№1.С.12-21.

16.Куренков СЛ. Геодннамические обстановки формирования мезозойских траппов Восточной Сибири и Таймыра//Актуальныс проблемы тектоники СССР. М.: Наука,1988. С. 162167.

17.Куренков СЛ. Рассеянный спрединг в мезозойской истории Сибирской платформы и Таймырской складчатой области // Внутриплитпые явления в земной коре. М.: Наука, 1988. С. 57-70.