Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Строение и развитие центральной части Южно-Монгольского герцинского пояса

ВАК РФ 04.00.04, Геотектоника

Автореферат диссертации по теме "Строение и развитие центральной части Южно-Монгольского герцинского пояса"



л 0. ^ . С АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 551.242.3(517.3)

ГАНЖУУРЫН ЭЭН1ИН (гражданин МНР)

СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЮШО-МОНГОЛЬСКОГО ГЕРЦИНСКОГО ПОЯСА (ЗООЛЕН-МАВДАЛОБИНСКИЙ РАЙОН)

Специальность 04.00.04 - Геотектоника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-иинералогических наук

Москва 1990

Работа выполнена в Геологическом институте АН СССР

Научный руководитель - ведущий научный сотрудник ГИН АН СССР, доктор геолого-минералогических наук А.Б.Дергунов

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук С.В.Руженцев (Геологический институт АН СССР)

доктор геоло^о-минералогических наук И.И.Белостоцкий (ВНИИзарубежгеология)

Ведущая организация - Институт геологии и геофизики

СО АН СССР

Защита диссертации состоится / 1990 г.

в 14 час. 30 мин. на заседании Специализированного ученого совета Д.002.51.02 по общей и региональной геологии, геотектонике, геологии океанов и морей при Геологическом институте АН СССР по адресу:

109017, Москва, Пыжевский пер., д.7.

С диссертацией мояшо ознакомиться в библиотеке геологической литературы Секции наук о земле АН СССР по адресу: Москва, Старомонетный пер., д.35.

Автореферат разослан 1990 г.

И.о. Ученого секретаря Специализированного ученого совета,

доктор геолого-минералогических наук А.Е.Шлезингер

—-

Актуальность проблемы. Новейшие достижения геологии и геофизики в области изучения дна океанов коренным образом изменили традиционные представления о тектоническом развитии складчатых поясов. Многие исследователи считают, что эти пояса образовались на месте океанических бассейнов, на окраинах континентов или в областях континентальных рифтов.

Хкно-Монгольский герцинский пояс является благоприятным объектом для подобного исследования. Он занимает обширное пространство в пределах МНР и протягивается в субширотном направлении через всю южную часть страны. В его строении главное место занимают среднепалеозойские осадочно-вулканогенные образования и гипербазиты. Представляется очевидным, что без детального изучения среднепалеозойских геологических формаций, сложенных ими структур, а также раскрытия истории формирования земной коры не могут решаться многие проблемы научных и прикладных геологических исследований в Южной Монголии. Решение их имеет большое научное значение для понимания главных проблем развития герцинид всего Урало-Монгольского пояса, а опорные тектонические модели для его Южно-Монгольской части могут быть использованы при геолого-разведочных работах. Рациональное использование минерального сырья Монголии имеет важноа значение для экономического потенциала МНР. В сеязи с решениями XIX съезда МНРП в труднодоступных Гобийских районах юга Монголии- сейчас интенсивно развернулись геологоразведочные работы с целью роста запасов полезных ископаемых.

Автор попытался с новых теоретических позищй изучить тектонику герцинского пояса Южной Монголии, установить закономерности строения и формирования его.структуры на примере Зоолен-Мандалобинского района, охватывающего поперечное сечение пояса. Проведенные исследования необходимы для выявления перспектив поиска полезных ископаемых, что и определяет актуальность выполненной работы.

Цели и задачи исследования:

I. Детальное изучение, с составлением геологических карт, опорного сечения центральной части Южно-Монгольского попса в районе Мандалобо и хребтах Зоолен и Плрууноайхан.

... й -

2. Выделение и описание среднепэлеазойскях стратиграфических единиц, а на их основе установление типовых формаций и формационных рядов.

3. Расшифровка покровно-складчатых структур исследованного района.

4. Восстановление палеофациальных обстановок среднего палеозоя и истории формирования земной коры центральной части герцинского пояса Южной Монголии.

Научная.новизна проведенных исследований заключается в следующем:

1. Для Зоолен-Мандалобинского•района создана стратиграфическая схема среднего палеозоя, выделены основные стратиграфические единицы и дано новое палеонтологическое обоснование возраста ряда свит. Впервые собраны автором многочисленные остатки разнообразной фауны, среди которых палеонтологами определены и новые группы раннедевонских кораллов: I семейство, I род, 4 вида и I подвид.

2. Установлен новый стратотипический "бэрхийнский" тип разреза, который характеризует оригинальную обстановку осад-конакопления в среднепалеозойском бассейне Палеотетиса Южной Монголии.

3. Выделены главные геологические формации, их вертикальные и горизонтальные ряды для Зоолен-Мандалобинского района, разработана схема соотношения среднепалеозойских формационных рядов герцинид Южной Монголии.

4. Выявлена существенная роль горизонтальных движений при формировании современной структуры исследованного района и установлено время главного тектонического скучивания.

5. На основе анализа формационных рядов и палеотектони-ческих структур установлены фациальные обстановки осадкона-копления в девоне, стадийность развития и формирования земной коры Южно-Монгольского герцинского пояса.

Практическая ценность проведенного исследования определяется тем, что в пределах изученного района создана новая надежно обоснованная стратиграфическая схема, • в которой выделено 8 среднепалеозойских свит, охарактеризованных обильными органическими остатками. Эта схема широко используется при геолого-сьемочных работах.

- 3 -

Фактический материал. В основу настоящей работы положен большой фактический материал, собранный советскими и монгольскими геологами. Большая часть этих материалов была получена лично автором в 1972-1987 годах при проведении тематических исследований в составе ССМГЭ АН СССР и АН МНР и геолого-сье-ыочных работ в партиях ВКАГО МГ СССР и Муренской съемочной экспедиции Министерства энергетики горнорудной промышленности и геологии МНР. В течение 8 лет автором изучалось субмеридиаль-ное сечение Южно-Монгольского герцинского пояса. За это время откартировано три опорных района, составлено две геологические карты, изучено более 200 петрографических шлифов, 50 химических проб, описано 14 стратиграфических разрезов, составлен ряд профилей, сделаны фотографии и слайды эталонных обнажений исследованного района. В работе использованы также материалы О.Д.Суетенко, Т.Т.Шарковой, Л.П.Зоненшайна, Н.Г.Марковой, С.В.Руженцева, Г.Бадарча, Т.А.Вознесенской, В.И.Коваленко, В.В.Ярмолпка, М.Жамсрана и других. Из большой коллекции фауны и флоры, впервые собранной автором из новых мест, кораллы определялись В.Н.Дубатоловым, Ю.А.Дубатоловой, Т.Т.Шарковой, А.Б.Ивановским, радиолярии - Б.Б.Назаровым, флора - М.В.Дуран-те.

В процессе выполнения работы автору оказывали содействие Н.Г'.Маркова, Л.П.Зоненшайн, Г.И.Макарычев, И.И.Белостоцкий, Н.С.Зайцев, А.Л.Книппер , В.Г.Гербова, Д.Санжаадорж, Б.Гурл-хаажав, М.Шамсран и другие, которым автор выражает сердечную благодарность. Особенно признателен диссертант А.Б.Дергунову, под руководством- которого осуществлена окончательная обработка материала в лаборатории геодинамики фанерозоя ГИН АН СССР, а также О.Д.Суетенко и С.В.Руженцеву - за постоянные консультации и помощь при осуществлении настоящей работы.

Методика исследований. Сбор материала проводился традиционным путем: детальным картированием опорных участков, сочетавшимся с биостратиграфическими и структурно-формационны-ми исследованиями, изучением стратиграфических разрезов, наблюдениями над контактами и соотношениями разных толщ, изучением эталонных обнажений, в которых определялись взаимоотношения складок со слоистостью, описывались мелкие складки, плойчатость и текстуры пород, типы деформации и т.д. При об-

работке материала использовался формационный анализ, а при палеотектонических реконструкциях применялся актуалистичес-кий подход. Многие теоретические представления Н.С.Шатского (i960), Н.П.Хераскова (1967), А.В.Пейве (1969), Н.А.Штрейса (1972), А.Л.Книппера (1975), Л.П.Зоненшайна (1972, 1976), А.С.Перфильева (1979), В.Е.Хаина (1985) и французского профессора Г.Буалло (1985) легли в основу проведенных построений.

Апробация работы. Автор выполнил более 30 научных работ, в том числе,17 по теме диссертации были опубликованы; основные результаты изложены также в пяти научно-производственных отчетах и в геологических картах с объяснительными записками по трем районам: Мандалобо, хр. Зоолен-Баруунсайхан, Баянлиг-Шинэжинста, которые переданы в Государственный геологический фонд МНР. Диссертант делал доклады на научных совещаниях в ГИНе АН МНР, ГИНе АН СССР, в Улан-Баторском Политехническом институте, а также на научных конференциях ССМГЭ Академии наук СССР и АН МНР, Улан-Баторской Международной геологической экспедиции. Диссертация обсуждалась на заседании Совместного ученого совета ГИН АН МНР и Научно-исследовательского геологического института при Министерстве энергетики, горнорудной промышленности и геологии МНР.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения общим объемом 141 страница машинописного текста с II приложениями. Список использованной литературы вкличает 112 наименований.

Глава I. Развитие представлений о геологическом строении Южно-Монгольского герцинского пояса

В развитии представлений о геологии и тектонике ЮжноМонгольских герцинид выделяется три периода. В первый период - до 1940 г. - при рекогносцировочных маршрутных геолого-географических исследованиях В.А.Обручева (1893); П.К.Козлова (1905, I9II), А.А.Чернова (1908, 1909); У.Берки и Ф.Мориса (1922, 1923); З.А.Лебедевой (I93I-I934) и А.А.Маккавее-ва (1935) впервые было установлено широкое распространение палеозойских отложений в хр. Зоолен и хр. Гурвансайхан. Второй период исследований - с 1940 по i960 год - характеризо-

ваясл с оеношоа поиеково-сьгмочными работами, при проведении которнх сломилось понятие о герцинидах Южной Монголии, о расчленении их на отдельные субширотные зоны, ограниченные дугообразными разломами. Третий период исследований, начавшийся в 1961 году и продолжающийся до настоящего времени, отличается интенсивными тематическими и съемочными работами. Основа современных представлений по стратиграфии и тектонике Зоолен-Мандалобинского района заложена О.Д.Суетенко (1971, 1973), разработавшей и обосновавшей первую детальную схему расчленения палеозойских образований, установившей (совместно с Ю.А. Борзаковским) тектоническую зональность района. На связь гер-цинид Монголии со структурами океана Палеотетис было впервые указано в работе А.Б.Дергунова с соавторами (1971). Большим шагом вперед явились исследования Л.П.Зоненшайна, О.Д.Суетенко с соавторами (1975) по хребту Зоолен, создавшими костяк стратиграфии среднего палеозоя этого участка и впервые установившими его покровное строение, с широким развитием олисто-стром. Теоретическое значение имеют исследования Л.П.Зоненшайна (1972, 1974, 1975) по тектонике Центрально-Азиатского пояса: он подчеркнул, что Южно-Монгольским герцинидам свойственна типичная океаническая кора, аналогичная развитой в осевых зонах современных срединно-океанических хребтов.

• Следующий этап в изучении тектоники рассматриваемого района составили работы С.В.Руженцева,. в которых участвовали также Т.А.Вознесенская и Г.Бадарч. С.В.Руженцев с соавторами (1965, 1967) выделяют в хребтах Зоолен и Баруунсайхан четыре структурно-формационных вулканогенно-терригенных комплекса силур-девонского возраста, описывают антиформное строение хр. Зоолен и. более сложное - хр. Гурвансайхан. Они отмечают отсутствие типичной офиолитовой ассоциации и указывают, что ранняя океаническая стадия имеет своеобразное формационное выражение.

Автор считает, что Южно-Монгольский герцинский пояс имеет необычную новообразованную кору переходного типа, которая возникла в результате рифтинга догерцинской континентальной коры, обнажившего меланократовое основание. На нем в девоне накапливались кремнистые и вулканогенные формации, содержащие обильные органические остатки (внутренняя зона), а близ-

кие по возрасту карбонатно-терригенные формации, также с богатой фауной, формировались на догерцинском сиалическом основании (внешняя зона). Исследованный район имеет сложное по-кровно-складчатое строение, главное тектоническое скучивание происходило в конце нижнего - начале среднего карбона.

Глава П. Положение Зоолен-Мандалобинского района в герцинидах Южной Монголии

Южно-Монгольский герцинский пояс расположен между Центрально-Монгольским на севере и Юяно-Гобийским на юге догер-цинскими поясами. С севера он ограничен Ихбогдинским и Ундур-шилинским глубинными разломами, а с юга серией субширотных разломов, частично погребенных под мезозойско-кайнозойскими отложениями. На рассматриваемом отрезке пояса выделяются две структурно-формационные зоны: северная внешняя - Мандалобин-ская и внутренняя - Зоолен-Баруунсайханская.

Глава Ш. Стратиграфия

В ней содержится основной фактический материал, на котором базируется данная работа. Во внутренней зоне выделены следующие свиты (приложение I): нижнедевонские - гурвансайханс-кая, бэрхийнская, номогонская; среднедевонская - хадатийнская, нижнекаменноугольная их-шанхайская, верхнекаменноугольная ду-синобинская и верхнепермская - тавантолгойская свиты (Руетен-ко, 1971, 1973; Дуранте и др., 1976). Позднее авторами совместно с другими исследователями (Зоненшайн, Суетенко и др., 1975; Суетенко и др., 1975; Ээнжин, 1981; Дубатолов и др., 1982) были охарактеризованы состав и возраст гурвансайхан-ской, бэрхийнской, номогонской и хадатийнской свиты. Гурван-сайханская свита (мощность 3000 м) залегает тектонически выше гипербазитового меланжа. Она представлена кремнистыми алевролитами, туффитами, яшмоидами, радиоляриевыми яшмами, песчаниками, с выклинивающимися горизонтами базальтов, анде-зито-базальтов и линзами известняков, часто встречаются и олистостромовые горизонты, сложенные терригенно-туфогенными породами. В ней можно выделить два типа разреза: алевролито-

вый и туф^итсг-гй, которые содержат богатые скопления радиолярий, первоначально определенных как поэднедевонские (Суетен-ко, 1973; Зоненшайн и др., 1975). Позднее автором северо-западнее, г.Гялгарийн-Шобон и севернее ущелья Гэгээтуйн Хундей были собраны радиолярии, определенные Б.Б.Назаровым как нижнедевонские. Кроме того, в известняковых линзах на северо-западном склоне хр. Баруунсайхан автором найдены верхнесилурийские-нижнедевонские ругозы и нижнедевонские табуляты,•гелио-литоидеи, брахиоподы. Гурвансайханская свита по латерали переходит на северном склоне г.Номогон и в хр. Баруунсайхан в но-могонскую свиту, а в окрестностях гор Хадата и Бэрх - в бэр-хийнскув. Бэрхийнская свита (2500 м) залегает со стратиграфическим размывом на гипербазитовом меланже, как установлено автором (Ээнжин, 1961, 1982) в районе горы Бэрх (хр. Баруунсайхан). Она представлена преимущественно вулканогенными и вулканогенно-кремнистыми породами. В опорном разрезе нижняя часть свиты сложена офикальцитами, известняковиетыми серпен-тинитовыми песчаниками с остатками криноидей, радиоляриевими яшмами и вулканическими брекчиями, средняя - диабазами, базальтами, андезито-базальтами (часто с шаровыми текстурами) с горизонтами кремнистых туфов и яшмоидов, верхняя - кремнистыми туффитами, туфами и граувакковыми песчаниками. В хр.Зоо-лен свита содержит нижнедевонские мшанки, табуляты и брахиоподы (Зоненшайн и др., 1975). Кроме того, автором собраны верхнесилурийско-нижнедевонские табуляты и криноидеи в 0,5 км к юго-западу от горы Барчин и нижнедевонские радиолярии на горе Бэрх в хр. Баруунсайхан. На основе найденных органических остатков доказан нижнедевонский возраст свиты. Номо-гонская свита (более 3500 м) лежит тектонически вкш^ гипер-базитового меланжа. Она слагается зелеными сланцами по основным эффузивам, чередующимися с пачками кремнисто-глинистых сланцев с редкими прослоями известняков с остатками та-булят, ругоз и криноидей, которые найдены в 0,5 км к северу от родн. Хушо и в I км к северо-востоку от горы Хух-Ундур-Обо - хребта Баруунсайхан. О.Д.Суетенко (1973) рассматривала ее как верхнесилурийско-нижнедевонскую, Л.П.Зоненшайн и др. (1975) предполагал ее ордовикский или силурийский возраст, а С.В.Руженцев и др. (1987) как палеозойский. Находки авто-

■ 3 -

ром остатков кораллов позволили достоверно установить воз- I раст свиты в пределах нижнего девона, хотя не исключается верхний силур (Дубатолов и др., 1982). Хадатийнская свита (250 м) лежит с размывом на бэрхийнской и гурвансайханской свитах и характеризуется преимущественно терригенными (в том числе олистостромовыми) образованиями. В ней выделяются песчаниковая и олистостромовая фации (Зоненшайн и др., 1975). Песчаниковая фация представлена чаще всего хорошо слоистыми песчаниками, конгломератами, гравелитами со специфическим граувакковым составом обломков, происходящих из местных более древних свит, известняками. Олистостромовая фация ложится со стратиграфическим размывом на породы гурвансайханской свиты, а также тектонически перекрывает гипербазитовый меланж. Мат-риксом являются ритмично слоистые песчаники и алевролиты, иногда с остатками мшанок и кораллов. Олистолиты представлены песчаниками, конгломератами, органогенно-обломочными известняками из нижележащих горизонтов. Из верхов разреза песчаниковой фации определены мшанки и ругозы верхов нижнего девона Эйфеля. Из глыб в олистостромовой фации определена обильная фауна нижнего девона - низов среднего девона. Возраст свиты в целом принимается как среднедевонский (Зоненшайн и др., 1975). Их-шанхайская свита (930 м) в хр. Баруунсайхан лежит с размывом и угловым несогласием на номогонской и бэрхийнской свитах, характеризуется преимущественно алевролитами, песчаниками и конгломератами с редкими линзами известняков. Свиту выделили А.А.Храпов (1966) и О.Д.Суетенко (1971) в горах Их-шанхай, где по брахиоподам и мшанкам установлен ее турне-ви-зейский возраст. Верхнепалеозойские отложения ложатся с угловым несогласием и размывом на все более древние породы. Они включают дусинобинскув свиту среднего-верхнего карбона (песчаники, конгломераты, туффиты, андезиты, риолиты, мощностью 800-1100 м) и тавантолгойскую свиту верхней.Перми (угленосные терригенные породы, редко вулканиты, мощность 100-120 м).

Во внешней Мандалобинской зоне описывается (приложение I) силурийская мандалобинская, нижнедевонская амаинская, среднедевонская баталхудагская и нижнекаменноугольная талаин-ская свиты (Суетенко и др., 1975). В мандалобинской свите (мощность 2000 м) устанавливаются терригенная фация, сложен-

ная алевролитами, песчаниками, известняками (часто биогермны-ми) и карбонатная фация массивных, местами органогенных, известняков, которые часто фациально переходят в верхнюю часть терригенной фации, либо тектонически залегают на других свитах. Остатки кораллов и брахиопод из карбонатной фации относятся к силуру и самым низам девона (жёдинский ярус), терри-генная фация содержит богатый коралловый комплекс нижнего и верхнего силура. Амаинская свита (мощность 650 м) сложена преимущественно алевролитами, гравелитами с многочисленными линзами органогенных известняков (по 10-30 м). Основание ее не вскрыто, а перекрывается она с размывом среднедевонской батал-худагской свитой. Обильные остатки табулят, ругоз, брахиопод указывают на нижнедевонский возраст (Суетенко и др., 1975, 1979). Баталхудагская свита (260-280 м) характеризуется тер-ригенно-вулканогенными образованиями. В низах разреза залегают конгломераты с галькой органогенных известняков, а выше -алевролиты и песчаники с пластам! известняков (коралловых биостромов) с остатками среднедевонских табулят, ругоз, стро-иатопор. Верхи разреза образованы кремнистыми алевролитами, туффитами, вулканошктовыми песчаниками, туфами, туфобрекчия-ми с пластами андезитов, андезито-базальтов и линзами известняков. В талаинской свите (500 м) преобладают алевролиты, пи-ритоносные глинистые сланцы, песчаники с маломощными пластами битуминозных пелитоморфных известняков с остатка!.™ криноидей, пзанок, ругоз и брахиопод, указывающими на турне-внзейский возраст свиты.

Глава 1У. Геологические формации

СреднепалеозоПыше осадовдо-вулканогенные формации внутренней зоны исследованного района пространственно ассоциируются с широко распространенными ультраосновныш породами, формирующими меланократовое основание.

Неланократовое гипербазитовое основание сильно тектони-зировано и почти всюду превращено в серпентгаштовый меланж, наблюдавшийся часто в основании тектонических пластин. В составе отдельных глыб установлены милонитизированнне хризотил-антигоритовые серпентиниты, серпентинизированные перидотиты,

гарцбургиты, верлиты, дуниты, лерцолиты, лизардитн, серпен- к типизированные пироксениты, баститы, листвениты, реже встречаются габброиды, родингиты, тремолититы, габбро-диабазы, анортозиты, рапакиви и нефритоподобные породы. Более твердые породы залегают в виде круглых глыб (до 1-2 м), либо в виде разорванных по простиранию субвертикальных пластов, напоминающих по форме дайки. Крупные глыбы (до 50 х 100 м) в меланже имеют форму сплющенных чечевиц, вытянутых по простиранию зоны меланжа. Глыбы сцементированы серпентинитовыми развальцованными сланцами. В Зоолен-Баруунсайханском районе серпен-тинитовый меланж наблюдается в зонах многих разломов, а более крупные пластины меланжа подстилают нижние части осадоч-но-вулканогенных формаций. Нашими исследованиями в районе горы Бэрх и Ёлын Халзан впервые установлено, что гипербазито-вый меланж с размывом перекрывается нижнедевонской вулканогенной формацией. Это позволяет рассматривать его как мелано-кратовое основание для среднепалеозойСких осадочно-вулкано-генных формаций.

Геологические формации Зоолен-Мандалобинского района по возрасту и диалогическому составу разделяются на три разновозрастных латеральных ряда (приложение 2).

Во внутренней зоне на меланократовом основании залегают породы кремнисто-вулканогенной, вулканогенной и вулканогенно-сланцевой формаций, представляющие нижнедевонский (первый) латеральный ряд; на них ложится флишевая формация среднеде-вонско-нижнекаменноугольного (второго) ряда и вулканогенно-молассовая формация верхнепалеозойского (третьего) ряда.

В кремнисто-вулканогенной формации, куда входят породы гурвансайханской свиты мощностью до 3000 м, преобладают глубоководные кремнистые и глинисто-кремнистые радиоляриносные осадки и оливиновые базальты, андезито-базальты преимущес^-венно нормального калиевого, субщелочного ряда. Реже встречены грубообломочные, в том числе олистостромовые горизонты, свидетельствующие, вероятно, о резко расчлененном подводном рельефе, может быть, на склонах подводных гор. Кремнисто-вулканогенная формация латерально по направлению с юга на север фациально переходит в вулканогенную формацию.

Вулканогенная формация (мощность свыше 2500 м) образо-

вана :цеотвенно вулканогенными и крешисто-туфогенными

порс^аги, бэрхийнсксй свиты и залегает в районе гор Еэрх и £лкн Халзан с размывом на серпентинитовом меланже. Слабо дифференцированные вулканиты базальт-андезит-базальтового состава, часто с ярко выраженной шаровой отдельностью, являются низкокалиевыми известково-щелочными. Они сопоставимы с вулканитами подводных поднятий окраинного моря.

Вулканогенно-сланцевая формация (мощность 3500 м) представлена зеленокаменными сланцами по основным эффузивам и глинисто-кремнистыми сланцами. К ней относятся также породы зелено-сланцевой фации метаморфизма - кварц-альбит-эпидот-ак-тинолитовые или кварц-серицитовые сланцы номогонской свиты, которые являются продуктами динамометаморфической переработки. Специфическими особенностями вулканогенно-сланцевой формации являются сильно сжатые линейные складки, вертикальные или крутые моноклинальные падения; бедность органическими остатками; нормальнокалиевый, известково-щелочной и низкокалиевый субщелочной состав вулканитов. Вулканогенно-сланцевая формация залегает в виде тектонических покровов на гиперба-зитовом меланже или других одновозрастных формациях, а перекрывается флишевой формацией.

Флишевая формация (мощность 1200 м) второго формацион-ного ряда характеризуется терригенными породами и олистостро-мовыми образованиями среднедевонского и нижнекаменноугольного возраста. Нижняя часть ее развита в хр. Зоолен в окрестностях горы Хадата и представлена разногалечними, грубообло-мочными конгломератами, песчаниками, алевролитами с линзами и пластами органогенно-обломочных известняков с обильной фауной среднего девона, изредка флорой. Характерны олисто-стромовые горизонты, в которых олистолиты состоят из конгломератов, известняков, песчаников, гравелитов. Контакт оли-столитов с матриксом песчано-алевролитового состава - неровный, карманообразный, причем пласты алевролитов и песчаников деформируются и прихотливо изгибаются около контакта. Терри-генные породы этой же формации нижнекаменноугольного возраста развиты в юго-западной части хр. Баруунсайхан, где с угловым несогласием ложатся на нижнедевонские породы.

Вулканогенно-молассовая формация верхнепалеозойского

возраста (1220 м) представлена наземными вулканитами, андезитами, андезито-базальтами, их туфами, грубообломочными по- ^ родами дусинобинской свиты и угленосными терригенными породами с обильной флорой тавантолгойской свиты. Она залегает с размывом, угловым и азимутальным несогласием на кремнисто-вул-канпгенной форма дай, а перекрывается мезо-кайнозойскими отложениями.

Каждый латеральный ряд соответствует определенной стадии тектонического развития во внутренней зоне: первый ряд - ранней переходной (островодужной); второй ряд - поздней переходной и третий ряд - континентальной. По вертикали сокращается мощность и число формационных разновидностей (приложение 2), что указывает на постепенное выравнивание тектонических условий. По всей вероятности, кремнисто-вулканогенная формация накапливалась в относительно глубоководных условиях, вулканогенная - в условиях подводного вулканического поднятия и, наконец, вулканогенно-сланцевая формация характеризует, скорее всего, обстановку континентального подножья, а флишевая -мелководные прибрежно-морские впадины.

Во внешней зоне выделяются следующие формации: верхнеси-лурийско-нижнедевонские известняковая и терригенная, отнесенные к первому латеральному ряду и замещающие друг друга по простиранию, среднедевонско-нижнекаменноугольная терригенно-вулканогенная - второго ряда. Известняковая формация (мощность свыше 300 м) характеризуется рифогенными известняками с обильной фауной. Терригенная формация (мощностью до 2650 м) характеризуется алевролитами, кварц-полевошпатовыми песчаниками с редкими пластами пелитоморфных известняков, она охватывает преимущественно породы мандалобинской и амаинской свит силурийского и нижнедевонского возраста. Основание ее не вскрыто. Выше с размывом залегает терригенно-вулканоген-ная формация (мощность 780 м), имеющая возраст от среднего девона до конца нижнего карбона. Вулканиты ее принадлежат к нормально-калиевой субщелочной серии и выполняют небольшие грабенообразные структуры в районе Мандал-обо. Первый форма-ционный ряд внешней зоны отвечает обстановке мелководного шельфового бассейна и континентальному склону, возможно, с барьерным рифом, а второй ряд - шельфу.

Таким образом, внутренняя зона по формационным рядам хорошо отличается от внешней зоны. В раннем девоне во внутренней зоне накапливались в^лканогешо-кремнистые, а в сред-недевонско-раннекаменноугольное время - преимущественно мелководные терригенные осадки. Во внешней зоне примерно в это же время формировались карбонатно-терригенные и вулканогенно-терригенные осадки. В верхнем палеозое образовывалась вулкано-генно-молассовая формация, вероятно, характеризующая обстановку прибрежных лагун. На схеме формационных рядов (приложение 2) хорошо видно, что в обеих зона в середине девона произошла смена формаций, а размыв и несогласие между ними указывают на структурную перестройку в это время.

Глава У. Основные структуры

Структура Зоолен-Мандалобинского района является сложной покровно-складчатой и состоит из субширотных автохтонных блоков, аллохтонных пластин и неоавтохтонных грабенов. Здесь выделяются два структурных этажа. Нижний этаж внутренней зоны состоит из блоков автохтона, в пределах которых развиты сложные, нередко лежачие складки, и аллохтонных пластин, в которых преобладают крутые линейные складки. Нижний этаж внешней зоны отличается флексурами и брахиоскладками в автохтоне, известняковым тектоническим покровом. Верхний этаж неоавтохтона повсеместно представлен мульдами и грабенами, в которых полого залегает верхнепалеозойская вулканогенно-молассовая формация. В районе выделяются две системы дизъюнктивных нарушений: субширотные и северо-восточные разломы. Субширотные разломы являются более древними, унаследованными и ограничивают основные структуры и структурно-формационные зоны герци-нид Южной Монголии. Вероятно, с ними связаны реликты первичных ступенчатых блоков, осложнявших строение палеобассейна. Северо-восточные разломы - левосторонние сдвиги - смещают все ранее сформированные структуры; особенно характерны они для внешней зоны.

Глава У1. История формирования эешой коры

Южно-Монгольские герциниды, являющиеся восточным окон-

чанием Урало-Монгольского пояса, по-видимому, сфоргаровались на месте палеоокеанического рифтогенного бассейна,- который возник в результате раскола и раздвига древней догерцинской континентальной коры Центрально-Монгольского и Южно-Гобийско-го массивов.

Анализ формационных рядов позволяет выделить рифтогенную, раннюю переходную, позднюю переходную и континентальную стадии формирования земной коры.

Рифтогенная стадия происходила, вероятно, в конце ордовика - раннем силуре. По данным О.Д.Суетенко (1970); Л.М.Ули-тиной и др. (1976); Х.С.Розман и др. (1989), Л.П.Зоненшайна (1972, 1975); Н.Г.Марковой (1975), С.В.Руженцева и др. (1987) за пределами исследованного района в разобщенных выходах (Ши-нэжинст, Таванхар-обо, Тумуртин-нуру и др.) мелководные поли-миктовые и аркозовые песчаники, гравелиты, конгломераты и известняки верхнеордовикского и силурийского возраста залегают с размывом на древних метаморфических образованиях. Состав и структурное положение позволяют считать их грабеновой формацией.

Ранняя переходная стадия существовала с конца силура до конца нижнего девона. Она маркируется формациями первого латерального ряда внутренней зоны: кремнисто-вулканогенной, вулканогенной и вулканогенно-сланцевой, накапливавшихся на ыеланократовом основании, вероятно, преимущественно в услови- • ях растяжения. Наиболее представительным для этой стадии можно считать разрез "бэрхийнского" типа, где на серпентинито-вом меланже с размывом залегают офикальциты, затем - вулканогенная формация. Трансгрессивный размыв серпентинитового меланжа и наличие его обломков в подошве вулканитов хорошо доказывают, что излияния эффузивов бэрхийнского разреза произошла значительно позднее формирования серпентинитового меланжа. Бэрхийнский разрез по своему строению не является типичным для офиолитов, так как в нем отсутствуют два члена офиолитовой ассоциации - полосчатый и дайковый комплексы. Таким образом, бэрхийнский разрез не сопоставляется с разрезами классических офиолитов Тродосса, Омана и даже ближайших каледонид Хантайшира (Зоненшайн и др., 1978), а представляет своеобразную кору переходного типа. В то же время некоторые

формации внутренней зоны Южно-Монгольского пояса сходны с формациями современных окраинных морей (в частности, кремнисто-вулканогенная) .

Поздняя переходная стадия охватывает время от среднего девона до нижнего карбона включительно и маркируется флише-вой и терригенно-вулканогенной формациями второго формацион-ного ряда. Структурная перестройка между первым и вторым фор-мационными рядами, по-видимому, указывает на сжатие, которое вызвало дифференцированное воздымание и распадение палеобас-сейна на впадины, в которых частично продолжалось накопление глубоководных кремнисто-глинистых осадков и флишоидных песча-но-глинистых и олистостромовых образований. Разделявшие их поднятия имели вулканическую природу. Во внешней зоне в середине девона также началось горизонтальное сжатие и возникли поднятия между мелководными бассейнами, в которых накапливалась терригенно-вулканогенная формация. Подобные процессы отмечали А.А.Моссаковский (1973) в герцинидах Южной Монголии, А.С.Перфильев (1977) в Магнитогорском и в Восточно-Уральском прогибах.

Континентальная стадия начинается со среднего карбона с накопления колассоидов и наземных вулканитов третьего форма-ционного ряда, отделенных от более древних отложений резким угловым несогласием. Эти образования завершают становление континентальной коры исследованного района.

Глава УП. Практическое значение проведенных исследований

Практическое значение проведенных исследований, преда,-? всего, заключается в изучении стратиграфии, геологических формаций и истории развития структуры центральной части Ш-но-Монгольского герцинского пояса. Установлены также общие черты металлогенической специализации основных геологических формаций и главных стадий тектонического развития иссие-дованного района: переходной и континентальной. Каждой стадии развития отвечает определенный формационный ряд, соотвзт-ствующая металлогеническая особенность.

Во внутренней зоне породы первого формзционного рада и

гипербазиты переходной стадии являются благоприятной средой для скопления железа, ыарганца, меди, цинка, никеля, кобальта, хрома, титана, молибдена, платины, золота, серебра, асбеста, нефрита, магнезита, парагенетических связанных с процессами подводного химического выветривания и излияния основных вулканитов натриевой серии. Для них характерны пирротин, пентландит, халькопирит, пирит, хромит и другие рудные минералы, являющиеся поисковыми признаками сульфидного орудненик исследованного района.

Во внешней зоне эндогенное оруднение для пород первого формационного ряда не характерно, а отмечены только осадочно-хемогенные проявления: окисленные руды ыарганца, железа; кроме того, в некоторых местах встречается облицовочный ыраыор и гипс. На шельфе в течение переходной стадии накапливались осадки с повышенными концентрациями углеводородов и органических веществ. Здесь возможно образование фосфатного сырья, нефти, горючего газа, то есть полезных ископаемых органоген-но-биохимического происхождения.

Континентальная стадия представлена вулканогенно-мола-ссовой формацией верхнего палеозоя, которая благоприятна для угленакопления. В пределах герцинид Южной Монголии процесс образования углей в ней начался, вероятно, в среднем карбоне, интенсивно продолжался в пермское время в различных по размерам межгорных грабенах, впадинах, где существовали при-брежно-континентальные болотно-лагунные условия с теплый влажным климатом и обильной растительностью. Палеотектоии-ческий анализ позволяет автору выделить в верхнем палеозое обширный регион, перспективный для поисков каменного угля • и горючего газа, особенно в западной части герцинид Югной Монголии.

Оруднение континентальной стадии связано с верхнепалеозойским преимущественно гранитоидным магматизмом, его проявление в пределах района ограничено и поэтому не рассматривается. В Мандал-обинском районе обнаружено (Баски-на, Волчанская, 1976) редкоземельное оруднение Мушгай-ху-даг, которое связано с вулканоплутанической мезозойской формацией (Коваленко и др., 1984) континентальной стадии. Кроне; того, в пределах герцинид Южной Монголии важное значение

могут иметь наложенное гидротермальное оруднение золота, полиметаллов и ртути, наиболее характерные для поздних этапов континентальной стадии. Подобные виды оруднения тесно связаны с вышеописанными двумя системами разрывных нарушений, особенно их пересечениями.

Выводы

В диссертации на основе современных методов исследования установлены главные черты строения и истории формирования земной коры центральной части герцинского пояса Южной Монголии. Результаты работы позволяют сформировать следующие защищаемые положения:

1. Изучение разрезов, геологическое картирование и многочисленные находки органических остатков дали возможность автору создать палеонтологически обоснованную, в значительной степени новую стратиграфическую схему среднепалеозой-ских образований.

2. Изучение геологических формаций, образующих латеральные ряды, позволило обосновать выделение внутренней и внешней палеотектонических зон, соответствующих рифтогенному па-леобассейну, а также склону и шельфу на его континентальном обрамлении.

3. Установлена покровно-складчатая структура района, созданная в значительной мере горизонтальными движениями, при-' ведшими к концу раннего карбона к общему тектоническому скучиванию. Выделяются два структурных этажа - нижний с аллохтонными пластинами и автохтонными блоками, верхний

с неоавтохтонными грабенами и мульдами.

4. Анализ вертикальной последовательности латеральных форма-ционных рядов привел к выделению четырех стадий в развитии структур палеобассейна: рифтогенной, ратей и поздней переходных, континентальной. Первая стадия происходила в условиях тектонического растяжения, ранняя переходная характеризовалась сочетанием условий сжатия и растяжения, поздняя переходная и континентальная - условиями сжатия.

5. Синтез всех изложенных материалов показывает, что гердин-ские покровно-складчатые структуры центральной части ЮжноМонгольского герцинского пояса были созданы в результате тектонического окучивания и преобразованная оригинальной коры переходного типа среднепалеозойского рифтогенного бассейна, развивающегося на меланкратовом основании.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. О покровной структуре хр.Дзолен - Геотектоника, 1978, № I, с.88-93.

2. Строение осевой части Юано-Монгольской эвгеосинклинали в хребте Дзолен - Геотектоника, 1375, № 4, с.32-41 (соавторы Л.П.Зоненшайн, О.Д.Суетенко, Л.Камьяндамба).

3. Строение и фаунистическая характеристика опорных разрезов силура и девона Сухэ-Баторской зоны (Юго-Восточная Монголия) - В кн.: Ископаемая фауна-и флора Монголии. М., 1975,

с.311-^325 (Тр. Совм. Сов.-Монг. палеонтолог.эксп., вып.2) (соавторы О.Д.Суетенко, Т.Т.Шаркова).

4. Верхнепалеозойокие отложения и магматизм Ханбогдинско-го района Юяшой Монголии - Бшш. МОИП отд.геол. № 4, 1976,

с.85-104 (соавторы М.В.Дуранте, Л.П.Зоненшайн и др.).

5. Палеозойские тектонические покровы в восточных отрогах Гобийского Алтая (Южная Монголия) - Геотектоника, 1978, № 5, с.84-104 (соавторы О.Д.Суетенко, Е.В.Головченко).

6. Некоторые тектонические и минералогические особенности Но-гоонц авских ультраосновных пород, (рез.русс.) - Хайгуулчин,.

УБ 1978, Я I, с.23-26 (соавтор К.Баярху).

7. Покроыше структуры в палеозойских образованиях внешней зоны Юано-Ыонгольских герцпнид. В кн.: Геологическое строение и закономерности размещения месторождений важнейших полезных ископаемых на территории МНР.'М., 1979, стр.38-50 (соавторы О.Д.Суетенко, Е.В.Головченко).

8. Схематическая карта магматических формаций МНР - в кн.: 'Чеилогия и магьшизм Монголии". Тр., выи. 30 Совместная со-ъьтско-монго.иская геологическая экспедиция. М., 1979 (соавто-ри К.А.Блаплцаков, С.И.Гавршшпа, Н.С.Зайцев, Л.П.Зоненшайн и а!-.), с.25-31.

9. Новая находка офиолитов Монголии (реэ.русс.) - Хайгуул-. чин УБ, 1981, № 2, с.П-14.

10. Новые данные о налегании древней толщи на ультраосновные порода северной Монголии (рез.русс.) - Хайгуулчин, УБ, 1982, № 3, с.50-53.

11. О геологических формациях срединной частй Южно-Монгольской ввгеосинклинали - (рез.русс.) - Хайгуулчин УБ.,

1982, № I, с.7-11.

12. Новые данные по стратиграфии и геологическому строению среднего палеозоя хребта Гурваасайхан (Южно-Монгольская эвгеосинклиналь) - В кн.: Стратиграфия и палеонтология девона и карбона. М., 1982, с.119-145 (соавторы В.И.Дубатолов, Ю.В.Дубатолова).

13. Южно-Монгольская герцинская эвгеосинклинальная зона (хребет Дзолен-Мандал-Обо) в раннем девоне. - Геотектоника,

1983, гё 4, с.87-98,

14. Мезозойские щелочные порода и связанное с ними оруд-нение Мушгай-Худугского района Монголии - Изв. АН СССР, сор. геол., 1984, й 4, с.75^-89 (соавторы Коваленко В.И., Нягибштп М.С., Добров Г.М. и др.).

15. Формационные комплексы срединной части Южно-Монгольской эвгеосинклйналл - В кн.: Геология и полезные ископаемые МНР. Вып. 2, М., 1984, с.47-48.

16. Исследование глубинных пород офиолитов Монголии. -Наука и жизнь, 1980, № 6, изд-во АН МНР, Улан-Батор.

17. Карта геологических формаций Монгольской Народней республики (гл. ред.'А.Л.Янптн) (соавторы В.А.Благопрапср, Г.М.Добров и др.). М., 1989.

' шкаи'пгонопмв *iwu¿d 'плци

им»

ЧЦидншкЦ 'xnuCd 'HunCgu

нить

i 'яипиСдм

00«?

овг

шюни (ш> ыг ) ■ Kuoraeadd'ima -Фма&эоа'шяжой пжэижд чвп'штиd«

Ruorsnda 'ituxodun *яхяв -maaa ыгаосохйв

(»» 'il

lUBd

-Kaa 'nucena 111 4} 'muradfl *яф& 'nieriannr.nm nu

аяяоятаэаяея -jstijcxxusg

'snwCd's Hajfou -иш яжйлгоиЯзй ■ жшпгаюкй 'BBuCd*ntoa -ояхвсф -i« ad

-шиш№<1 я , ncojXd'nm -<4>и*тп

'HffoooiiXBdp-rf

00SE 0092

oooe

'nsojîd 'кыаиСди 'тюпояжюо oç?

SKH -хам

a о я J>

■ S" I ï^

•шагет&'яфС! im»

HMD nun 4гчг{гр/|

Haj^ouiaMdx *яфи'я1яв«8

'nun шт -т'яит

■ЯШ1НЯ н

шпат

.'яяяя -«ьзад'ята 'Hindun

ипт'и

'ТВИТфм 'IT

(••»■а) тъ)

пяэнысиаа гавнршяв ;

-««aimd&i

шпага oxssd я nuorodun 'шшзш 'RuarsaidJ Имавяоишя

ÍPi'í) газццит

аяя

-TOÖ

пюаояхяйр 'Htojti 'кюяял 'mraowdj

OOS

плиэвкя (;i'j) 'тнвгэ атэкн -nxd 'lunrodfler« йяхэняиги

•dor$ я

0G6

(ч.'Э i

•nudaHOi.ma* oxmd 'nurodaen 'шиши тяэдама-хя I

3

1

4

ratoij ими nanraiil -aai>

0001

on

штп *iu ■тцчшпа 'шпат ( fp »-*j ¡ ; я ittatodim 'mmdj Чпимм '(имаяиглюя «япицпмпГТ ;

Ж

г

I

ЯЧЧ".М« Я ÜUnRSdJ 'яхямш -ови 'nuxodaen BiuaoHwajC

(W'd! п

-tfOUTOtHMU : -В

(И

■1

Í айокф'«иС9ф* i пяктошшШшои

пшш

«ячяа ошзарвткцг-яиоое

1аив10

Приложение 2

Схема формационных рядов центральной части Южно-Монгольского герцинского пояса

I л

! 3

! О.

! 3

Формации

внутренняя зона

внешняя зона

-Р.-2

Рг~

ГI

5-Р,

вулканогенно-молассовая

Зшишевая

!

и

I «

о я

О к

^ <и

3 с*

а о

В

и< о

а к

к я

0}

с. □

Ж

СП

к

I

о а 55 р. о Я л

X

ч

сч

я »

ш

я-

X я >. « о а

терригенно-вулкано-генная

«

<о са о

о

О) «

л 8

«

СО

3

С.

а.

а, ¿о