Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Тектоническая эволюция Келяно-Иракиндинской зоны Северного Прибайкалья в позднем рифее-раннем палеозое

ВАК РФ 04.00.04, Геотектоника

Автореферат диссертации по теме "Тектоническая эволюция Келяно-Иракиндинской зоны Северного Прибайкалья в позднем рифее-раннем палеозое"

р г Б ОД

2 2 Ш №36

московским государственный университет

имени М.В.ЛОМОНОСОВА

геологическии факультет

Кафедра динамическом геологии

на правах рукописи УДК.551.24.551.72 73(571.54)

КЛОЧКО АННА АЛЕКСАНДРОВНА

тектоническая эволюция келяно-иракиндинской зоны северного прибайкалья в позднем рифее-раннем палеозое

Специальность - 04.00.04 - геотектоника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1996

Работа выполнена на кафедре динамической геологии геологического факультета Московского Государстненого университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор гсолого-мииералогических наук, профессор Н.А.Божко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Г.С.Гусев

доктор геолого-минералогических наук Т.Н.Хераскова

Ведущая организация - Геологический институт Бурятии

Защита состоится 9 февраля 1996 г.

в час........ в аудитории..........на заседании диссертационного

совета К.053.05.02 по общей и региональной геологии н геотектонике при Московском Государственном университете им.М.В.Ломоносова.

Адрес: 119899, Москва ГСП. Воробьевы горы, МГУ, Геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ.

Автореферат разослан " " ^сууг^х?^_______199^"г

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат геолого-минералогических наук

А Ф Читалин

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность работы. До настоящего времени ист общепринятой и достаточно обоснованной схемы стратиграфии и магматизма для внутренних районо» Байкальской горной области. Так, диапазон предполагаемого возраста некоторых стратифицированных образований - ранний протерозой-рифей. Это влечет за собой неопределенность времени основного тектогенеза (байкалиды-карелиды). Немногочисленные и часто спорные определения возрастов микроналеонтологическимн методами не имеют надежного радпогеохронологического подтверждения. Кроме того, накопленный фактический материал часто свидетельствует об объединении в одно стратиграфическое подразделение различных как по составу, гак и по возрасту толщ Все эти проблемы нашли отражение в представлениях о геологии Муйского сегмента Ьа йка.го-Витиме кого пояса, и частности Келяно-Мракиндинской зоны. Эта территория всегда являлась своего рода полигоном при разработке и опробовании различных моделей тектонического развития региона из-за присутствия здесь всех основных стратиграфических подразделений. Этим, а также очевидной на сегодняшний день необходимостью привлечения современных методов геологии для изучения этой территории была обусловлена постановка научно-исследовательских работ в бассейне р Келяны, ставшим ключевым участком для разработки предложенной модели развития. Наблюдения здесь были существенно дополнены на соседних участках: в бассейнах рек Иракипда, Киндикан, Муякан, Парам» и Средний Мамакан.

Цели и задачи исследования. Целью работы является определение тектонических условий и геодинамических обстановок формирования позднерифейско-кембрийских образований Келяно-Иракиндинской зоны, направленное на выявление роли палеозойского этапа тектогенеза в геологической эволюции данного региона.

В связи с этим были поставлены следующие задачи.

1. Изучение состава и строения, структурных особенностей, фацнальной и формационпой принадлежности рифейских, вендских и кембрийских осадочных толщ, определение на опорных участках характера их взаимоотношений, выделение в них литостратиграфических подразделений.

2.Определение истинных объемов позднерифейско-кембрийского комплекса на основании изучения структуры и метаморфизма толщ, слагающих Келяно-Иракиндинскую зону и ее обрамление.

3. Выяснение характера и интенсивности магматической деятельности на этапе формирования этих отложений.

4.Анализ строения и распространения структурно-формациониых комплексов как индикаторов существования и эволюции палеогеографических и налеотектонических режимов в пределах рассматриваемой территории в докембрии - раннем палеозое.

Для решения поставленных задач кроме традиционных геологически методов (описание разрезов и опорных участков, литологический, фациальны и формаиноппый анализ) применялись и специальные методы: структурны нарагенетнческий анализ, микрозоидовое изучение древни мегаморфпзованных пород, палинологический анализ. Палеогеодинамическп построения выполнены на основе геодннамического анализа, базирующегося н актуалистнческом подходе к тектоническим обстановкам прошлого.

Научная ион из на. Проведенные исследования, с одной стороны. внес.т ясность в некоторые дискуссионные вопросы геологии Келяно-Иракиндинско зоны, с другой - выявили существенно новые черты ее строения и эволюции позднем докембрии-раннем палеозое. Из состава келянской толщи выделеш неметаморфизонанные осадочные и вулканогенно-осадочные породы одновозрастньк образованиям тулуинской свиты. Обосновывается отсутстви структурного, метаморфического и страт (-(графического несогласия межд; этими породами, датируемыми концом позднего рифея, и вышележащим! отложениями мамаканской свиты венда и карбонатами кембрия. Дании породы испытали общий и единственный этап деформаций в условия; практического отсутствия регионального метаморфизма. Описана фациальна; и формационная принадлежность отложений верхнерифейско-кембрийскоп разреза и охарактеризованы палеогеографические и тектонические условия и? накопления. Показано присутствие не только среди рифейских, но и сред| вендских и кембрийских отложений магматогенных пород, сформированных иг едином длительном этапе континентального субаэрального вулканизма.

Геодинамические условия формирования позднепротерозойско-раннепалеозойского структурно-вещественного комплекса соответствуют обстановке континентального рифтогенеза, завершившейся внутриплитног коллизией на каледонском этапе.

Практическое значение работы определяется возможностью использования сделанных в ней выводов при разработке схемы стратиграфии и магматизма для внутренних районов Байкальской горной области в связи с составлением комплектов Геолкарт нового поколения масштаба 1:200 ООО. Предложенная интерпретация стратиграфической принадлежности осадочных толщ позволит также оптимизировать прогнозные и поисково-разведочные работы. Научно-методическое значение диссертации заключается в дополнительном обосновании перспективности применения плитно-тектонического подхода и геодинамического анализа при реконструкции геологической истории региона.

Фактический матерная. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные автором в результате полевых работ, проводившихся но темам хоздоговорных работ Бурятской партией кафедры динамической

геологии геологического факультета МГУ им М.В.Ломоносова, и Ксляпо-Иракиндинской и Средпе-Мамаканской зонах Муйского района Бурятии и 1990-1994 п., а также фондовые и опубликованные материалы по геологии этого сегмента Байкало-Витимского пояса Северного Прибайкалья.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на конференциях аспирантов и молодых ученых Геологического факультета М ГУ (Москва,1992,1993,1994), Ломоносовских чтениях (Москва, 1995), Международной молодежной конференции "Ленинские горы-95" (Москва,1995), Региональной конференции: "Структурная и вещественная эволюция Центрально-Азиатского пояса" (Иркутск, 1995), неоднократно обсуждались на кафедре динамической геологии МГУ, а также опубликованы в 5 печатных работах и изложены в научно-производственном отчете.

Структура работы. Работа состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 156истраниц машинописного текста, содержит иллюстраций в виде 38 рисунков и 5 таблиц. Список использованной литературы включает 121 название.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору Божко Николаю Андреевичу за постоянное внимание и неоценимую помощь на всех этапах работы над диссертацией. Также автор очень признателен коллегам: В.Г.Талицкому и О.В.Парфеноном за практические советы и плодотворную совместную работу, А.Ф.Вейсу, выполнившему микропалеонтологические определения.

Проведение полевых исследований, особенно в последние годы, было возможно во многом благодаря содействию сотрудников Муйской партии ВостСибНИИ ГиГИМСа: В.В.Булдыгерову, Н.К.Коробейникову,

В. И. Переляеву, A.M. Станевичу.

Постоянную моральную поддержку, ценные замечания и советы автор получал от всех сотрудников кафедры динамической геологии Геологического факультета МГУ, за что выражает им искреннюю признательность.

Глава 1. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ Ó ТЕКТОНИКЕ БАЙКАЛО-ВИТИМСКОГО ПОЯСА И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЕГО ПОЗДНЕДОКЕМБРИЙСКО-РАННЕПАЛЕОЗОЙСКОЙ ГЕОЛОГИИ.

О геологической истории Байкало-Витимского пояса, как и Байкальской горной области в целом, и о характере проявления здесь нозднерифейско-раннепалеозойского этапа тектогенеза вплоть до настоящего времени существуют различные представления.

История исследования этого региона России сама по себе может стать предметом интересного изучения; отметим основные этапы этого процесса.

Н.С.Шатским (1932) была выделена байкальская складчатость, датированная концом докембрия-пачалом кембрия, монография Л.И.Салопа (1964;1967) н; многие годы определила развитие для территории Байкальской горнрй обласп концепции геосинклинальных байкалид.

Во всей дальнейшей истории исследования Байкало-Витимского пояс; особенно ярко проявляется расхождение во взглядах исследователей как и; проблему времени основных геологический событий в его пределах, так и н; саму тектоническую природу пояса.

С начала 80-х годов большое значение приобрели работы исследователей отстаивающих существенную роль рифейского гектогенеза в эволюцш Байкало-Витимского пояса (Митрофанов, 1978; Булгатов, 1985; 1983)

По мерс утверждения в геологии положений тектоники плит докембрийские образования Байкальской горной области и сама проблем; байкалид стала рассматриваться с позиций мобилизма, плейттектоникн 1 актуализма (Кушев, 1976). Была установлена островодужпая природ; келянской толщи (Гусев, 1988,Переляев и др.,1990) и знсиматические условия ее формирования (Божко и др., 1992). Особое место занимают рифтогенньк модели тектонического развития байкалид (Булгатов, 1984; Риле, 1991 Павловский, 1993).

Однако, во всех развиваемых моделях байкалид венд-кембрийскомл комплексу традиционно отводилось место после основной складчатости н; орогенном (Булгатов, 1983), платформенном (Клитин и др.,1979; Красный I др.,1977; Алтухов,1974) или на этапе унаследованной переработки байкалщ раннепалеозонским гектогенезом. При этом, характер тектонического развития территории определялся в значительной мере представлениями с формационной принадлежности именно венд-палеозойского комплекс; отложений. В интерпретации тектонического развития рассматриваемо? территории до сих пор наблюдается различие подходов, выражающееся 1 существовании различных моделей. Возраст главных тектонических событш' одними авторами оценивается как раннепротерозойский, другими - рифейский Вместе с тем, во всех схемах венд-кембрийские образования отделяются от предыдущих (рифейских) главной эпохой диастрофизма и их формирование представляется в относительно спокойных тектонических условиях , отличны> от таковых в рифее. Современные же выходы венд-кембрийских карбонатны> образований считаются незначительными сохранившимися фрагментам* некогда единого чехла платформенных отложений посреди области глубокс эродированного раннепротерозойского фундамента.

На настоящее время, если средние (средний кембрий-ордовик) уровш палеозойского разреза более или менее фау мистически, формационно I палеотектонически охарактеризованы (главным образом на материал* Бурятского Восточного Саяна) (Бутов, 1993; Хераскова, 1986 и др.), то объем состав и стратиграфические взаимоотношения основания палеозойской

разреза до сих пор не ясны и базируются на устаревших описаниях и пределах Среднего Витима.

Накопившийся фактический материал свидетельствует об отсутствии вполне надежных наблюдений нижнего стратиграфического контакта венд-кембрийских образований в пределах всей Байкальской горной области и неясности объема рифсйских отложений в пределах ее внутренней (эвгеосннклинальной) части ( Божко,1994) В большинстве случаев этот контакт тектонический.

Все это, наряду с появившимся радиологическим обоснованием срсдне-позднепалеозойского возраста гранитоидных интрузий, считавшихся ранее орогенными образованиями байкалид (Банковская, Булдыгеров, 1992; Переляев, 1991), а также более молодыми датировками осадочных образований, включаемых обычно в древние комплексы , свидетельствует о кризисе обоснования (геохронологическими, палеонтологическими и геологическими методами) байкальских образований на значительной части Байкальской горной области, по крайней мере в пределах Среднего Витима.

Это в полной мере относится к Муйскому району , как к одному из ключевых участков Б айкало-Витимского пояса при различных геологических построениях. Как уже отмечалось, Муйский район был стратотипической местностью при выделении раннепротерозойской муйской серии (в составе парамской и ке.тянской толщ). Однако, в последние годы на этой территории появились данные о возрастном и вещественной неоднородности отложений, включаемых в состав келяиской толщи. Так, в бассейнах рек Ср.Мамакан и Парама получены цифры абсолютного возраста вулканогенных пород 662±35 млн. лет (Банковская, Булдыгеров, 1984), наряду с известными ранее цифрами 1440 млн. лет (Салоп,1967), в этих и соседних районах появившиеся значительное число молодых абсолютных датировок указывает на проявление вендско-раинепалеозойского магматического этапа. При полевых наблюдениях выясняется, что в келянскую толщу были включены породы от интенсивно метаморфизованных амфиболитов до неизмененных пород, часто литологически неотличимые от более молодых отложений. В разрабатываемых гхемах стратиграфии последние выделялись в отдельную свиту, либо корродировались с отложениями тулуииской свиты (Станевич, 1993). Пересмотр объемов верхнерифейско-вендских стратифицированных отложений пока базируется, главным образом, на результатах изучения микрофоссилий, очевидна необходимость подкрепления их другими геологическими методами.

Существенному пересмотру подвергся и объем муйского интрузивного комплекса, считающегося комагматичным келянскнм вулканитам: из его ;остава были выделены значительно . более молодые - нижнепалеозойские штрузивные образования (Переляев и др., 1990), установление фрагментов тфиолитового разреза в Якорном массиве и находки бонинитов в келянской голще позволили интерпретировать гипербазиты, относимые ранее к первой ,|>азе муйского интрузивного комплекса как основание энсиматической

островной дуги, сложенной вулканитами коляиской толщи , кроме того, как выяснилось, в муйском комплексе были закартированы и кристаллические образования, сопоставимые с породами фундамента Возможность совмещения столь разновозрастных образований подтверждается надвиговым характером строения территории, установленным в последние годы (Божко и др., 1991).

Все это, учитывая недостаточность и , часто, спорность многих абсолютных датировок, свидетельствует, что существующая схема стратиграфии района устарела; обоснование ранне-среднепротерозойского возраста большинства образований в его пределах (келянской толщи, мунекого интрузивного комплекса, падринского вулкано-плутоничсского комплекса и др.) отсутствует, что явно противоречит представлению о байкалидах на данной территории. Нет единой, достаточно обоснованной схемы стратиграфии, не ясны взаимоотношения между основными стратиграфическими комплексами и т.д. В то же время имеются новые данные о значительной роли палеозойского тектогенеза в пределах Байкало-Витимского пояса; стал очевиден черезвычайно сложный сдвигово-надвиговый характер геологического строения этого сегмента пояса, как, впрочем, и всей региональной структуры (Александров, 1990; Берзин, 1995;и др.), считающейся ранее типичной областью блоковой тектоники. Представляются весьма перспективными, развиваемые в настоящее время, взгляды, о мозаичном строении территории и выделении в се составе разнородных террейнов (Божко,1995; Гусев,Хаин,1995).

Основные, на наш взгляд, проблемы геологии рассматриваемого сегмента Байкало-Витимского пояса, некоторые из которых в данной работе будут рассмотрены более подробно, следующие: установление объема основных стратиграфических подразделений района, их возраста и условий формирования; установление основания верхнепротерозоиско-

нижнепалеозойского разреза, реконструкция соответствующего этапа развития и его положения в тектонической эволюции района; выделение и геодинамическая интерпретация структурно-вещественных комплексов с целью создания геодинамической модели развития района.

Глава 2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ КЕЛЯНО-ИРАКИНДИНСКОЙ ЗОНЫ И СМЕЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ.

Рассматриваются структурно-вещественные комплексы

допозднерифейского возраста. Анализ их состава, строения, степени метаморфизма с одной стороны характеризует тектоническую обстановку к началу формирования верхнерифейско-кембрийских отложении, а с другой -позволяет пересмотреть на основании ряда признаков объем некоторых стратиграфических подразделений.

1. Архейско-нижнепротерозойские образования. слагающие Муйскую глыбу (витимская серия) и аллохтонные пластины раннедокембрийского

кристаллического фундамента ("гнейсо-грациты муйского интрузивного комплекса").

В минеральных парагенезах пород Муйской глыбы зафиксированы несколько последовательных этапов их метаморфических преобразований: первый отличался максимальными значениям)) температур и давлений, отвечающими эклогнтовой фации (Т=650° С, Р=11-12 Кб) с типичным пироксен-гранатовым парагенезисом. На втором этапе Р'Г условия (760вС, 6,3 Кб) отвечали амфиболиговой фации и выразились в образовании нового парагенезиса - бурой роговой обманки и плагиоклаза N 27. Весь дальнейший ход метаморфической эволюции, вплоть до фации зеленых сланцев (Т=670 С, Р-3,7 Кб; T=400,Q Р=1-3 Кб), характеризовался регрессивной направленностью.

"Муискис гнсйсо-гршшты". На основании изучения метаморфизма и структурной эволюции (Божко и др., 1994) кристаллические породы слагающие обширные поля вдоль западной границы Келяно-1 (ракиндинской зоны на правом водоразделе р.Келяны, также отнесены к древним, архейско-нижнепротерозойским образованиям кристаллического фундамента. Ранее они считались гнейсо-гранитами второй фазы муйского интрузивного комплекса (Салоп.1967), т.е. образованиями, комагматичиыми келянским вулканитам, хотя эти породы по сути дела гнейсо-гранитами не являются Это название лишь отражает в какой-то степени их текстурные особенности и принад лежность к метаморфизованиым образованиям. В этих кристаллических образованиях (амфибол-плагиоклазовые сланцы и их разновидности, зеленые сланцы и бластомилониты) фиксируется наиболее древний этап метаморфизма амфиболиговой фации (Т=760 С, Р=6,3 Кб), второй этан также амфиболитового метаморфизма (Т=670 С, Р=3,7 Кб), последний этап метаморфизма соответствовал зеленослапцевой фации (Т=400 С, Р-1-3 Кб). При полевых наблюдениях часто наблюдается "просвечивание" не полностью гранитизированного субстрата, представленного различными

метаморфическими породами. Все это позволяет предполагать, что полоса "муйских гранито-гнейсов" является типичной для докембрийских областей зоной гранитизации (мигматизации), наложенной на некогда единый блок кристаллического фундамента.

В пределах площади распространения пород Муйской глыбы и "муйских гнейсо-гранитов" наблюдаются не только черезвычайно сходные наборы метаморфических пород; относительная распространенность тех или иных их разновидностей, но одинакова и этапность метаморфических преобразований (за исключением самого раннего эклогитового этапа, фиксируемого не повсеместно) Кроме того, выявленный самый ранний на площади деформационный этап по характеру нагружения, механизму и интенсивности деформации достаточно хорошо проявился как в породах киндиканской свиты Южно-Муйской глыбы, так и в "муйских гнейсо-гранита.ч", что может свидетельствовать об одинаковом характере структурной и метаморфической

эволюции лгих образований. Это позволяет сделать вывод о присутствии па правом водоразделе р.Келяпы метаморфнзованного субстрата, значительно милонитизированного, который может быть сопоставлен с образованиями Муйской глыбы, участвуя здесь в строении пакета аллохтонных пластин.

2. Нижне-срелнерифейские (?) обралоиания келянской толщи (и се ионом объеме), также имеющие аллохтонную природу, комагматичные' им интрузивные тела муйского комплекса, а также связанные с вулканитами фрагменты офиолитовой ассоциации.

Среди пород келянской толщи преобладают ' порфиритоиды (аподацитовые, апобазальтовые и др.), образованные но эффузивным и пирокластическим породам основного, среднего и, иногда, кислого состава и различные ортослапцы (мусковит-хлоритовые, эпидот-актинолит-хлоритовые, ЭПИД01-хлоритовые и др.).

Сформировались порфироиды и норфиригоиды при температуре около 330° С, сланцы - 350-450'С, давлении до 4 Кб, что соответствует условиям фации зеленых и мусковит-хлоритовых сланцев. Причем этот региональный метаморфизм является для пород келянской толщи единственным и прогрессивным.

В образованиях келянской толщи диагностируется комплекс мелких структурных форм, на основании которого методом структурного парагенетического анализа восстанавливаются два последовательных этапа деформаций. Первый из них характеризуется механической обстановкой горизонтального сдвигания в субгоризонтальной плоскости, чго соответствует процессу надвигоили покровообразованчя при северо-восточном перемещении метаэффузивов келянской толщи относительно "муйских гнейсо-гранитов". Па следующем этапе вся предшедствующая структура была разбита субвертикальными трещинами отрыва, в которых кристаллизовался кварц. Два отмеченных деформационных этапа фиксируются и в описанных ранее кристаллических образованиях фундамента, где им, кроме того, предшествует самый древний этап деформаций, не наблюдаемый более нигде.

В современной структуре правобережья р.Келяны породы келянской толщи слагают сложнопостроенный пакет относительно тонких (5-10 м.) тектонических пластин, разделенных зонами катаклазитов, сохранившийся местами в виде тектонических останцов на поверхности также аллохтонных "муйских гнейсо-гранитов".

Имеющиеся радиологические датировки для этих образований находятся в интервале от 1448 млн. лет до 900 млн. лет, что дает основание в настоящее время условно датировать породы келянской толщи ранним-пачалом позднего рифея.

Геохимия и формационная природа келянской толщи изучалась многими исследователями: Л.И.Салон (1964), Дорожков Б.И. (1973), Н.А Булгатов (1983), В.С.Федоровский (1983), Митрофанов Г.Л. (1969; 1985; 1.987), Травин Л.В. (1984), Гусев Г.С., Песков,(1989; 1990), Божко Н.А.(1991) и др. Уже не

вызывает сомнения, что осадочно-вулканогенные породы, метаморфизованпые в условиях фации зеленых сланцев, являются образованиями островодужпого типа, причем тренд их химизма указывает на дифференцированный характер вулканит ов. Кроме того, высокая магнезиальность и низкая железнстость при высоком содержании кремнезема и высоком-телочей, характерная для базальтов нижней подтолщп, даст основание отнести эти породы к комдтиит-марианит-бонинитовой ассоциации, что подтверждается находками бонинитов в магнезиальных андезитах келянской толщи (Божко Н.Л.,1991). Эволюция знсиматической островной дуги выразилась в смене магматических формаций (в пределах толеитовой серии) от марианит-бонинитовой к непрерывно-дифференцированной базальт-андезит-риолитовой с параллельным увеличением доли эффузивных членов в разрезе и возрастанием доли средних и кислых пород.

Гипсрбазитопые Усть-Келянский и Молодежный массивы представляют собой небольшие сложенные апогарцбургитовыми н аподунитовымп серпентинитами,тектонически расчешуенные линзовидные тела, разобщенные в современной структуре и на существующем эрозионном срезе. Для подобных образований Муйской зоны установлено (Гладких,Гусев, 1988), что они являются типичными альнинотипными гипербазитами и характеризуются V-образным трендом распределения редкоземельных элементов с четко проявленным минимумом в области самария и европия

3. Нерхнерифсйскне образования (выделенные из состана келянской толщи и тулуинская спита) и согласно залегающие на них венд-среднекембрийские образования, непосредственно выполняющие Келяно-Иракиндинскую зону, прорываемые близкими им по возрасту субвулканическими и интрузивными телами. Характеристике этого комплекса собственно и посвящена работа и его подробное описание приводится в следующих главах.

4. Палеозойские гранитные плутоны конкуперо-мамаканского комплекса, являются краем гигантского Баргузинского батолита, занимающего огромные пространства в центральной части Байкальской горной области и, судя по геофизическим данным, все протерозойские и нижнепалеозойские образования сохранились в его провесах кровли (Писменный и др.,1982)

По петрохимичсским характеристикам породы относятся к семейству умеренно-кислых граннтоидов ряда гранодиорит-гранита и нйзкощелочных гранитов нормального известково-щелочного ряда (Переляев,1990), являются продуктом "чистого" анатексиса при участии сквозьмагматических флюидов. За время их становления принимается интервал в 200-500 млн лет.(Мельникова, 1992).

Глава 3. СТРАТИФИЦИРОВАННЫЕ ВЕРХНЕРИФЕЙСКО-СРЕДНЕКЕМБРИЙСКИЕ ОБРАЗОВАНИЯ.

В главе приводится характеристика иеметаморфпзованных преимущественно вулканогенно-осадочных и осадочных стратифицированных образований, выполняющих собственно Келяно-Иракиндинскую структурно-формапионную зону и объединенных в данной работе в единый крупный комплекс отложений. Сюда отнесены неметаморфизовашше, терригениые и вулканогенные породы, выделенные из состава келянской толщи и породы тулуинской и мамаканской свит в полном объеме. Сверху они согласно перекрываются карбонатными отложениями золотовской и аиктинскоп свит. Для удобства описания этого единого комплекса отложений предлагается использовать название "тулуинская толща", т.к. больший объем отложений н используемых схемах стратиграфии относится к этому стратиграфическому подразделению.

Бассейн р. КЕЛЯНЫ. Ввиду сложного тектонического строения, чрезвычайной фациальной изменчивости и неравномерной обнаженности отложений можно лишь наметить последовательность из трех пачек (снизу вверх).

К базальному уровню относятся залегающие на выветрелой поверхности раннедокембрийских кристаллических сланцев хаотические образования неясного генезиса ("микститы"). Нижняя пачка представлена базальтами, базальтовыми и дацитовыми порфиритами, реже - андезитами, переслаивающимися с тонкозернистыми песчаниками и туффитами. Согласный контакт нижней пачки с вышележащей, по-видимому, наблюдается в разрезе по р.Анкта, где ближе к устыо наблюдается переслаивание горизонтов андезитов, риолит-дацитоных порфиритов и их туфов и кристаллолитокластических туфов ацдезит-дацитового состава, переходящих в туфогенно-осадочные и осадочные отложения. Средняя пачка, распространенная на левом берегу р.Келяны от р.Адяна-Келянского дс р.Золотого и на правобережье р.Келяны в ее среднем и верхнем течении, характеризуется черезвычайно пестрым составом и фациальной изменчивостью ( кристаллолитокластические туфы основного и кислого состава, туффпты, туфопесчаники, туфоалевролиты, кварц-полевошпатовые, кварцевые песчаники, гравелиты, алевролиты, горизонты и линзы известняков и конгломератов). В целом, отмечается увеличение вверх по разрезу доли осадочных пород, появление линз и достаточно мощных горизонтов известняков.

Породы верхней части разреза непосредственно подстилающие карбонатные отложения кембрия традиционно картировались либо в составе келянской толщи, тулуинской свиты и мамаканской свиты. Полностью этот фрагмент разреза нигде не обнажается, и бывает подорван тектоническими нарушениями с выпадением из разреза тех или иных пород.

Позднерифсйско-вендские отложения согласно перекрываются карбонатными породами (известняками, хемогенными и известковистымг

доломитами и др.), датируемыми по комплексу скелетной фауны ранним-средним кембрием.

Участок р.Адяп-Кслянский расположен на правобережье р.Келяны, на склоне Адянской гряды. Здесь, н 3 км. выше устья ручья описывался тектонический контакт "метавулканитов и ортосланцев келянской толщи" с доломитами аикгинской свиты кембрия. (Салоп, 1964; Булгатов, 1985).

Детальными наблюдениями, сопровождаемыми отбором проб для петроструктурного анализа установлено, что в среднем течении ручья Ддяна-Келянского по разрыву контактируют два крупных блока пород: восточный, сложенный известняками с многочисленными признаками турбиднтиых структур и западный, образованный чередованием терригенных и вулканокластических пород, содержащих комплекс мнкрофоссилий: Protosphaeridium sp., Mvxococcoides minor Schopf, Leiosphaeridia teniissma (Eis.), Leiofusidium sp., Leiosphaeridia crassa (Naum.), Lciotrichoides typicus Herrn.

В обоих блоках фиксируется структурный парагене:», соответствующий единой механической обстановке: межзерновой кливаж в терригенных и вулканогенных породах и субперпендикулярные ориентировки кливажа "волокнистые" жилы в известняках, что дает возможность восстановить ориентировку главных динамических осей. Факт их совпадения в западном и восточном блоках, а также полное соответствие всех структур обоих блоков, как макроскопических, так и микроскопических, этим осям, позволяет утверждать, что породы обоих блоков деформировались одновременно, в единой обстановке сжатия-растяжения. При деформации пород ось сжатия, располагалась субгоризонтально (СВ 60-103 240), ось растяжения ориентировалась также субгорнзонтально (ЮВ 150-СЗ 330). В этой же механической обстановке формировался и собственно разрыв, разделяющий блоки, по которому западный блок взброшен относительно восточного, при этом, плоскость разрыва прошла не строго по контакту известняков и терригенно-вулканогенных пород, а смещена в сторону последних.

Таким образом, проведенный структурный парагенетический анализ указывает на то, что все отмеченные в породах петроструктуры, а также сочлененные по разрыву тектонические блоки, сложенные с одной стороны карбонатными породами кембрия, а с другой-терригенными и вулканогенными отложениями верхнего рифея-венда, являются членами единого разномасштабного структурного парагенеза, сформировавшегося в единой механической обстановке (на одном этане деформаций).

Участок р.Золотой (левый приток р.Келяны) фигурирует в работе Л.И.Салопа (1964) при описании несогласного взаимоотношения пород мамаканской свиты и "сильно рассланцованных и сильно измененных фельзитов нижнего протерозоя", относимых к келянской толще.

К сожалению, это "классическое" обнажение в русле ручья уничтожено и наблюдения проводились на вскрытых фрагментах эталонного разреза. Они

показали, что так же как и в предыдущем случае, на этом участке обнажаются две толщи, представленные в блоках, разделенных разрывом. Западный блок сложен известняками кембрийского возраста. В восточном блоке обнажается пачка чередования терригенных пород с вулканитами кислого состава vi редкими прослоями известняков (включаемая ранее в состав келянской толщи и тулуинской свиты), характеризующаяся набором микрофоссилий, известных в отложениях верхнего рифея и венда многих регионов Сибири: Lciotrichoides typicus Herrn., Leiosphaeridia crassa (Nauru), Myxococcoides grandis Hjrjd. et Donald., Leisphaeridia incrassata (Naum ), Leiosphaeridia jacutica (Tim.), Nucellosphaeridium minutum (Tim), Myxococcoides minor Schopf. Oscillatoriopsis sp.

Проведенный в породах обоих блоков микроструктурный анализ выявил практически те же микротектонические особенности, что были отмечены в породах ручья Лдян-Келянский. Здесь также фиксируется один структурный парагенез, соответствующий единой механической обстановке. В соответствии с ориентировкой динамических осей, разрыв, разделяющий блоки, но кипематке должен соответствовать правостороннему взбросо-сдвигу со значительной сдвиговой составляющей.

Бассейн р.МУЯКАН (образования покровной фации вулкано-плутоннческой постройки). Для описываемого позднерифейско-кембрнйского разреза характерно присутствие вулканогенных пород, слагающих крупные вулкано-плутонические постройки (вероятно, относящиеся к вулкано-плутонической ассоциации, выделенной Г.Л.Митрофановым), приуроченные к разломам, ограничивающим Келяно-Иракипдинскую зону.

Толща пород покровной фации представлена: краснокаменноизмененными флюидальными, сферолитовыми и афировыми риолитами и риолитовыми порфирами, переслаивающимися с дацитовыми и андезитовыми порфирами. Аналогичные породы в виде гальки повсеместно встречаются в конгломератах тулуинской толщи.

Для Киндикано-Иракиндинского участка харектерно при общем трансгрессивном строении толщи преобладание в ее нижней части кислых эффузивов и туфов, которые перекрываются вулканогенно-осадочными и осадочными породами, а затем-песчаниками и сланцами с прослоями и линзами карбонатных пород и валунных конгломератов. Кроме того, в северном направлении преимущественно вулканогенные (континентальные) и терригенные породы сменяются морскими терригенно-карбонатными отложениями флишоидного облика. Основные литотипы на данном участке следующие: липаритовые, дацитовые и трахиандезит-дацитовые порфиры, кристаллолитокластические туфы кислого (реже-среднего состава), туфопесчаники, песчаники. Примечательной фациалыюй разновидностью отложений тулуинской толщи являются валунные полимиктовые "аматканские" конгломераты, занимающие внутриформапионное положение. Степень и

характер деформации пород на этом участке аналогичны установленные, бассейне р.Келяны.

Выпады. Из приведенных данных следует, что неметаморфизонанные терригенные и вулканогенные отложения рассматриваемой территории, включаемые ранее в состав келянской толщи, а также породы тулуинской толщи связаны с вышележащими отложениями мамаканскбй свиты (а, следовательно, кембрия) единством многих характеристик, в первую очередь нормальным стратиграфическим взаимоотношением и сформировались в результате единого весьма длительного процесса осадконакопления.

Установлен тектонический характер контакта, ранее описываемый как несогласие, отложений мамаканской свиты и туфогенно-терригенной пачки, относимой к келянской толще, либо к тулуинской свите; причем этот разрыв осложняет первоначально единую последовательность отложений на ее различных стратиграфических уровнях и был сформирован одновременно с деформацией рассматриваемых пород.

Конгломераты мамаканской свиты, считающиеся базальными образованиями, на самом деле являются внутриформационными, а сама свита в бассейне р.Золотого обладает значительно большей мощностью за счет нижележащих пестроцветных отложений.

По литологии и степени вторичных преобразований отложения "келянской толщи" на рассмотренных участках идентичны породам мамаканской толщи и не затронуты процессами регионального метаморфизма, развитых в породах собственно келянской толщи.

Приведенные факты по структуре, литологии, наряду с общим набором микрофоссилий в терригенных породах, подтверждают существование непрерывного комплекса отложении в бассейне р.Келяны, отражающего крупный единый этап осадконакопления, начавшийся в конце позднего рифея и завершившийся в середине кембрия.

Глава 4. ИНТРУЗИВНЫЕ И СУБВУЛКАНИЧЕСКИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЗДНЕГО РИФЕЯ-ПАЛЕОЗОЯ.

Среди верхнерифейских стратифицированных отложений тулуинской толщи описаны следующие практически одновозрастные ей магматические образования: тела основного состава, сложенные сильно измененными (сосюритизированными, уралитизированными, альбигизированными) разновидностями крупнозернистого габбро-от лейкократового до миланократового; жильные тела основного-среднего состава (лампрофиры,габбро-нориты, диориты и т.п.); пластовые согласные субвулканические тела риолитовых порфиров; штокообразные тела гранитного состава как интрузивного, так и субпулканического облика.

Многочисленные мелкие интрузивные тела габброидоп на правобережье р.Келяны традиционно выделялись во вторую фазу раннепротерозойского муйского интрузивного комплекса (Салоп, 1969) и считались образованиями,

комагматичиыми келянским вулканитам и в соответствии с этими представлениями их контакты с осадочными и карбонатными породами тулуинской свиты повсеместно считались тектоническими. Установленные при полевых исследованиях особенности строения этих массивов и их взаимоотношений с вмещающими отложениями, говорят об их более молодом, чем считалось ранее возрасте, близком к времени формирования отложений тулуинской толщи.

Во-первых, в русле р.Младенцевского (правый приток р.Келяны) в габброидном массиве описаны прослои вулканогенно-осадочной породы (туф базальтового состава порфировой структуры, параллельно-слоистой текстуры), что позволяет предположить генетическое родство этих пород и наличие здесь фрагментов палеовулкана. Кроме того, на этом же участке отмечается приуроченость ореолов интенсивного метасоматического изменения обломочных пород тулуинской толщи (лиственитизадия, беризитнзация) к участкам, насыщенным подобными интрузивными телами.

Во-вторых, неоднократно наблюдались "горячие" контакты габброидных тел с песчаниками тулуинской толщи (р.Младенцевский) и известняками кембрия (р.Средний-правый приток р.Келяны, Адянская гряда). Эти, первоначально интрузивные контакты, практически повсеместно тектонически подорваны.

Все интрузивные тела основного состава несут в себе лишь следы интенсивного, широко проявившегося на рассматриваемой площади ннзко-сред11етемнературного калиевого метасоматоза, выражающего в образовании в породах характерного комплекса новообразованных минералов (альбит, кварц,мусковит, серицит, пирит); подобные преобразования характерны и для вулканогенно-осадочных и осадочных пород тулуинской толщи, с которыми габброиды объединяет еще близкий характер деформаций. В то же время говорить о метаморфизме габброидов нет оснований, как и сравнивать их с интрузивными телами, комагматичиыми келянским вулканитам, которые подверглись зеленокаменному перерождению, в большей своей части были превращены в зеленые сланцы и пропилитизированы.

Интрузивные тела гранитного состава (плагиограниты, гранит-порфиры, гранодиориты, граносиениты и др.) слагают корневые части глубоко эродированных вулканических построек позднерифе некого возраста. Покровная фация такой вулканоплутонической структуры, расположенной на правом берегу р.Муякан, описана в предыдущей главе.

Сравнительный микроскопический анализ слагающих ее пород и пород мелких, как считалось, интрузивных тел, прорывающих в бассейне р.Келяны отложения тулуинской толщи и карбонаты кембрия показал, что подобные тела скорее всего являются субвулканическими образованиями. Подтверждается это следующим: наличие в них структур основной массы (и их реликтов), типичных для соответствующих лав, сходство в характере и интенсивности перекристаллизации пород субвулканических тел и

соответствующих лап, сходство составов субвулканических тел и пород покровной фации, незначительный обжиг вмещающих пород без образования типичных контактовых зон и т.п. Удалось проследить непрерывный ряд пород кислого состава с различной степенью раскристаллизации основной массы, ог эффузивных до формально интрузивных. Кроме того, геологические наблюдения показывают, что данные субвулканнческие тела залегают в виде маломощных согласных тел среди практически одновозрастных им пород тулуинской толщи и карбонатных отложений кембрия, и значительно реже слагают рвущие мелкие тела в метаморфизованных более древних породах келянской толщи.

Таким образом, в пределах Келяно-Иракиндинской зоны намечается комплекс интрузивных и субвулканических образований позднерифейско-раннепалеозойского возраста, основной объем которого представляют габброидпые тела, выделенные из муйского интрузивного комплекса и интрузивные и субвулканические кислые тела, либо входящие в состав отдельных палеовулканов, либо слагающие удаленные субвулканическне фации единой вулкано-плутонической ассоциации (Митрофанов, 1978).

Более молодой, среднепалеозойский возраст описанных субвулканических тел и их родство с герцинскими гранитными батолитами трудно допустить из-за широкого распространения гальки подобных риолнтов, рнолиговых порфиров и порфировпдных гранитов в конгломератах амагканской свиты вендского возраста, распространенной на южном продолжении Келяно-Иракиндинской зоны; а также во внутриформационных конгломератах, слагающих линзы в гулуипской толще, позднерифейско-веидскин возраст которой достаточно обоснован.

Глава 5. ФАЦИАЛЬНЫЕ, ФОРМАЦИОННЫЕ И ТЕКТОНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРХНЕРИФЕЙСКО-НИЖНЕПАЛЕОЗОЙСКОГО СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА.

Возраст_отложений_тулуинской_толщи определяется:

взаимоотношениями с интрузивными образованиями, для которых имеются определения абсолютного возраста, с достоверно фаунистически датированным карбонатным комплексом (единственным надежным временным репером на этой территории), а также характерным набором микрофоссилий. Нижний возрастной предел образования пород тулуинской толщи примерно соответствует верхнему пределу формирования метавулканигов келянской толщи, с которыми предполагается структурное и метаморфическое несогласие. Наиболее молодые датировки возраста пород келянской толщи или ее аналогов, как указывалось, близки к уровню в 1000-900 млн.лет, т.е. являются верхнерифейскнми. Косвенные данные о проявлении эндогенной активности в пределах всей Южной Сибири позволяют рассматривать се приблизительно на уровне 850 млн. лет.

Вопрос о возрасте отложений тулуилской толщи тесно связан с определением возраста вулканитов падринского комплекса, абсолютные датировки которых весьма противоречивы. Так, наряду с цифрами в 750 млн. лет (Абрамович и др., 1980; Хренов и др., 1980), имеются цифры 496 млн. лет (Булдыгеров и др., 1995) и даже 362 млн. лет (Банковская и др.,1984) Последние определения ордовикского возраста вулканитов, на наш взгляд, требуют весьма критического рассмотрения, т.к. входят в противоречие с геологическим материалом.

Из пород тулуинской толщи были отобраны и изучены образцы с микрофоссилиями (определения производились А.Ф.Вейсом, лаборатория стратиграфии верхнего докембрия ГИН РАН). Большая часть проб взята из пород третьей пачки тулуинской толщи, а также туфогенно-терригенных отложений средней пачки различных участков района (р.Золотой. р.Адян-Кслянский, р.Адян-Парамский, р.Верхний).

Встреченные в изученных образцах микрофоссилин образуют однородную обедненную ассоциацию, в которой преобладают транзитные таксоны верхнего докембрия. Наличие таких акритарх.как Lciosphae- riflia jacutica (Tim.), L.bicrura Jank., Nucellosphaeridium nordi- urn (Tim ), Leiofusidiuvn sp. исключает возможность отнесения содержащих их пород к нижнему протерозою, а особенно крупные размеры некоторых оболочек Nucellosphaeridium и Leiosphaeridia дают основание предполагать нослесредперифейский возраст этих пород. Ни в одной из проб не обнаружены какие-либо характерные нижпепалеозойские остатки. Систематический состав акритарх Leiosphaeridia, Nucellosphaeridi- urn, Germinosphaera, колониальных коккоидных форм Myxococcoides и нитчатых чехлов Leiotrichoides более гармонирует с выводом о принадлежности опробованных толщ к верхнему рифею, а присутствие ?Baulinella и фрагментов слоевищ Metaphyta - к верхам венда. Таким образом, наиболее вероятным возрастом образования изученных пород следует считать верхний рифей-венд.

Фациалышй анализ всрхнерифейско-среднекембрийских отложений района. В пределах Келяно-Иракиндинской зоны выделены следующие макрофацни - парагенезы осадочных пород, соответствующие палеогеографическим условиям их накопления (их описание приводится не в стратиграфической последовательности, которая не всегда может быть достаточно надежно установлена, а в порядке их значимости, на наш взгляд, для палеотектонических реконструкций).

1. Макрофация конусов выноса и предгорных шлейфов представлена мощными, но ограничено распространенными по площади линзообразными телами полимиктовых валунно-глыбовых конгломератов с подчиненными им прослоями гравелитов, песчаников, алевролитов. Эти породы представляют собой единый парагенез отложений, характерный, в целом, для областей с активной тектоникой, сильно расчлененным рельефом, интенсивной эрозией

воздымающихся поднятий; конкретно они приурочены к более ограниченной области с максимальным градиентом рельефа (склоны горного сооружения, ограничивающего межгорную впадину или рифтогенный прогиб). По своим литологическим и текстурным особенностям описываемые отложения более всего сходны с семиаридными конусами выноса (Обстановки осадконакопления...,1990), которые являются классическими аллювиальными конусами тектонически активных окраин впадин, где в осадконакоплении играют большую роль гравитационные течения. Для подобных образований характерно тесное переплетение отложений обломочных потоков грязево-глыбово-валунных отложений (что и является главным отличием этих конусов от существенно речных), отложений плоскостного смыва, отложений речных русел и др.

Современные бассейны, в которых наблюдаются аллювиальные конуса выносов, предгорные шлейфы большой мощности (сотни и тысячи метров), расположены, главным образом в тектонически активных территориях (аридные регионы с высокогорным рельефом -нагорье Большой бассеин-США, или в сбросовых линейных зонах-Рейнский грабенХСтруктурная геология...,1991).

2.Макрофация очерных (?) градационных иолимиктовых кластических отложений, имеющих постепенные переходы с полнмиктовымп конгломератами и образовавшаяся в условиях крупного гидрологически открытого озерного бассейна.

3.Макрофация алевро-песчаных отложений аллювцально-озеркых равнин объединяет пестрый набор пород, развитых в пределах северной части Келяно-Иракиндинекой зоны - в бассейне р.Келяны и включает, главным образом, породы средней и верхней пачек гулуинской толщи. В целом, они отличаются красноцветным обликом, аркозовым или субаркозовым составом, наиболее-характерны галечно-песчаные, алевритистые, карбоиатно-иесчапо-алеиритовые отложения с их взаимопереходами, второстепенное значение имеют несчано-карбонатные отложения и конгломераты. Среди отложений макрофации можно выделить следующие фациальные разновидности пород: алевро-сланцевая ламинитовая фация (фация иловых впадин), отвечающая обстановкам внутренних частей водоемов с анаэробными условиями на фоне озерно-аллювиального осадконакопления; фация красноцветных аргиллитов и алевролитов; фация русловых аркозовых и субаркозовых конгломератов ; фация сероцветных алевролитов и песчаников, породы которой переслаиваются с кристаллолитокластическими туфами среднего-основного состава; фация обломочных крупно-грубозернистых песчаников, иногда косослоистых соответствует аллювиальным (русловым и дельтовым) обстановкам осадконакопления; фация песчаников со знаками ряби на плоскостях напластования, переслаивающихся с алевролитами с трещинами усыхания, образовалась у береговой линии на мелководной песчаной отмели; фация строматолитовых (?) известняков; фация мергелей с трещинами

усыхания и конкрециями гипса и галита. Такие отложения известны среди пород верхов мамаканской и сиделыинской свиты, переходных к преимущественно карбонатным отложениям

Л, Макрофация преимущественно карбонатных пород: фация алевро-песчано-карбонатных пород достаточно хорошо прослеживается на всей территории в нижней части карбонатного комплекса, но имеет незначительную мощность; фации массивных пелитоморфных известняков, известняков с различными текстурами подводно-оползневых процессов (мелкой копседементационной дисгармоничной складчатостью, конседсментационной брекчией и комковатостью и т.п.), фации оолитовых известняков.

Осадочные формации Келяно-Иракинлииской зоны.В пределах рассматриваемой территории можно выделить ряд сменяющих друг друга осадочных формаций, образованных в пределах единого бассейна седиментации и соответствующих различным стадиям его развития и (или) сменяющимся по латерали в его пределах условиям осадконакоплеиия.

В бассейне р.Келяпы породы средней и, в меньшей степени, нижней пачек тулуинской свиты более всего отвечают туфогешш-терригениой формации, широко развитой в каледонидах Бурятии, Тувы, и др. районах Центрально-Азиатского пояса (Хераскова, 1986; Бутов, 1993).

Значительная часть пород выделяемой тулуинской толщи, особенно ее верхних стратиграфических уровней, может быть сопоставлена с образованиями пестроцветных терригенных формаций. Причем, наблюдается в первую очередь, вероятно, латеральная, а не столько возрастная смена кварц-аркозовой и полимиктовой формаций.

К первой относятся породы, картируемые обычно в составе мамаканской свиты венда и аналогичные им по составу породы тулуинской свиты. Отличительные особенности отложений: пестрый фациальный состав, резкие изменения мощности, в обломочной части пород,зрелый, как правило, хорошо отсортированный и окатанный только местный материал.

Ко второй принадлежат "аматканские" конгломераты, ассоциирующие с ними в бассейне рр.Иракинды и Киндикана полимиктовые песчаники, а также отложения падроканской свиты (Средне-Мамаканская зона), для которых характерен незрелый состав обломочной части, различная ее сортированность и окатанность.

Пестроцветные формации вверх по разрезу постепенно сменяются породами карбонатной надформации и эти переходные терригенно-карбонатиые отложения в основании золотовской свиты или в составе согласно перекрывающей полимиктовые конгломераты падроканской свигы, сидельтинской свиты (Средне-Мамаканская зона), повсеместно имеют трансгрессивный характер и относились Ю.П.Бутовым (1993) к пестроцветной карбонатно-аркозово-кварцевой формации.

11ороды карбона гной надформацпи верхиевепдско-среднекембрийского возраста (граница венда-кембрия здесь, как и и большинстве районов Восточной Сибири проводится условно внутри карбонатного комплекса по смене комплексов микрофоссилий (Пикольский,1991) в нижней части разреза имеет признаки мелководного происхождения, а выше сменяются турбиднтными отложениями.

Особенности позлнерифейско-палеозойскою магматизма. Нами не проводились работы но петрохимическому изучению магматических пород Келяно-Иракиндинской зоны, и давая их характеристику, в этом мы основываемся, главным образом, на геологических наблюдениях и материалах сибирских геологов по геохимии. Большая часть магматогепных образований района принадлежит к падрижжому вулкано-плутоническому комплексу, либо на основании геологических данных может быть с ним сопоставлена. Традиционно к нему относились небольшие тела гранит-порфиров повышенной щелочности, прорывающие отложения тулуинской толщи в бассейне р.Ксляны (Адянская гряда и р.Тани), а также фрагменты палеовулканов на южном продолжении Келяно-Иракиндинской зоны.

Наиболее ранний вулканизм на рассматриваемой территории был основным по составу и происходил в мелководных условиях. Мсндалекаменные базальты, иногда с шаровой отдельностью переслаиваясь с алевро-песчанымп породами, слагают нижнюю пачку выделяемой тулуинской толщи. Данные о нахождении совместно с этими базальтами и ассоциирующими с ними габброидами комплекса параллельных даек в пределах Сунуекитского габброидного массива и но р.Болотному (притоку р.Келяны)(Песков,1990) не были подтверждены нашими полевыми наблюдениями. Кроме того, возможная связь параллельных даек и ультрабазитов Усть-Келянского массива с основными эффузивами тулуинской толщи представляется маловероятной, из-за разнонозрастности этих образовании.

Образования, сопоставляемые с падринской толщей, известной по р.Витиму и сходные с вулкано-илутоничеекой ассоциацией , описанной в районе р.Бамбуйки (Митрофанов,1980) слагают фрагменты палеовулкана центрального типа на левобережье р.Муякан. Вероятно, вулканическая постройка была иолигенной, причем на ранних стадиях изливались лавы базальтового состава, слагающие основание разреза, позднее они были перекрыты продуктами кислого вулканизма: лавами, лавабрекчией, ипшмбритами.

Формирование вулканов происходило в пределах бассейна седиментации или вдоль его ограничения преимущественно в наземных (на что указывает красноцветный облик пород) или мелководных условиях осушаемого озерного водоема.

По петрохимическим особенностям базальты падринского комплекса являются натровыми с повышенными содержаниями аллюминия, титана и железа и низким-калия. Они принадлежат к толеиговои серии обстановок деструктивных границ плит. Риолиты-предельно кроемнекислые образования ленкократового семейства с низким содержанием мафических компонентов и кальция, принадлежащие контрастной базальт-риоднтовой формации. (Булдыгеров и др.,1995). Эффузивные и пирокластические образования основного и кислого состава нижней пачки тулуинской толщи относятся к бимодальной базальт-риолитовой формации. О принадлежности к ней вулканитов позднерифейского уровня в пределах Байкало-Витимского поднятия говорили и ранее (Конников,1993). В.В.Булдыгеров (Переляев и др., 1990) отмечал резко контрастный базальт-риолитовый состав эффузивов падринской серии Янгуда-Каменской зоны с преобладанием в начале базальтового вулканизма. Митрофанов (1991) эффузивы жаношкого комплекса относятся к бимодальной формации и указывали на повышенную щелочность кислых дифференциантои выделяемой формации.

Лнтологические и фациальные особенности отложений тулуинской толщи указывают на формировании их в мелководном континентальном водном бассейне на фоне интенсивных тектонических движений, создавших расчлененный, эродируемый рельеф.

Это, а также петрохимические особенности и характер проявления вулканизма (образование вулкано-плутонических центральных структур, субвулканическис процессы и т.п.) проявившегося в это время, позволяют на основании лигологических и геохимических критериев

(Абрамовичи989;Шульц и др.,1991) сделать вывод о существовании в этой части Байкало-Витимского пояса в конце позднего рифея-кембрии геодинамических условий континентального рифтогенеза.

Глава 6. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ КЕЛЯНО-ИРАКИНДИНСКОЙ ЗОНЫ В ПОЗДНЕМ ДОКЕМБРИИ -РАННЕМ ПАЛЕОЗОЕ.

Корреляция эндогенных процессов в пределах Келяно-Иракиндинской зоны. По характеру внутренней структуры, отражающему деформационную эволюцию и по особенностям минерального состава, отращающему метаморфическую эволюцию, в пределах Келяно-Ираккндинской зоны Северного Прибайкалья могут быть выделены три комплекса пород: древние (архейские или нижнепротерозойские) породы, к которым помимо пород, слагающих Муйскую глыбу, относятся и аллохтоииые кристаллические образования, распространенные вдоль правого водораздела долины р.Келяны. В этих породах зафиксированы структуры самого раннего деформационного этана Ш0, не фиксированные ни в каких других образованиях.

Следующий деформационный этап Шг) проявлен как и кристаллических породах фундамента, так и в мета:>ффузивах келянской толщи, но не зафиксированы ни в кембрийских известняках, ни в породах тулуинскон толщи.

Наконец, последний деформационный этап (Эз) фиксируется практически повсеместно, причем для кембрийских пород и тсрригенных и вулканогенных пород тулуинской толщи он является единственным .

Основные этапы лопозлнерифсйской тектонической эволюции Муйской зоны Байкало-Вптимского пояса .

Структурно-вещественным комплексом, фиксирующим "предисторию" региона являются неоднократно метаморфизованные образования Муйской глыбы и сопоставляемые с ними "муйские гранито-гиейсы". Паидолее вероятно первоначальное родство этих блоков сиалической коры с Сибирским кратоном, от которого они были отторгнуты предположительно в начале рифея, в эпоху глобального рифтогенеза Паигеи В образовавшемся океаническом бассейне возникла островная дуга (или система островных дуг), особенности вулканитов которой, и в первую очередь присутствие пород марианит-бонинитовой ассициации (Божко и др.,1991), говорят о ее энсиматическом характере. Геодлнамнческая обстановка в раннем-среднем рифее отличалась существованием латерального ряда структур: микроконтииент, "обрамляющие" его островные дуги - Келяпская и Каралоно-Шаманская (Гусев и др. 1992), сходящиеся на севере, в Мамаканской зоне п одну ветвь и океанический бассейн, являющийся переферией Палеоазиатского океана.

Основным направлением дальнейшей тектонической эволюции территории вплоть до начала позднего рифея (?) было причленение к пассивной окраине Сибирского кратона разнородных блоков, террейнов, т.е. периокеаническая аккреция. Как неоднократно отмечалось (Моссаковский и др.,1993), наиболее распространенным случаем проявления этого процесса в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса является аккреционное взаимодействие типа микроконтинент-островная дуга.

В результате произошло объединение различных геодинамическнх комплексов (микроконтинента, океанических и островодужных образований) в составе новообразованной мозаичной континентальной земной коры. Коллизия островной дуги и микроконтинента сопровождалась метаморфизмом и гранитообразованием. Границы разнородных блоков в составе этого неократона маркировались офиолитовыми сутурами, кроме того, породы офиолитовой ассоциации часто находятся в основании аллохтонных пластин, порой утрачивая свою первоначальную структуру и превращаясь в офиолитовый меланж.

Таким образом, примерно в начале позднего рифея в пределах восточной части Байкало-Внтимского пояса сформировался аккреционный неократон что явилось результатом коллизионных процессов, связанных с нричлененисм в

aro время к Сибирскому кратону крупного Баргузино-Витимского микрокоптинента (Зоненшайн и др.,1990)

Палеодинамичсская природа Полянского рифтогенного прогиба 11а основании приведенного ранее фактического материала ясно, что верхнерифейско-кембрийский комплекс отложений является

постаккреционным, т.е. его формирование началось уже после коллизии островной дуги и микроконтинента и сопроождавших этот процесс деформаций и метаморфизма, поскольку установлено структурное и метаморфическое несогласие между породами келянской и выделяемой тулуинской толщами.

Однако, не вполне понятно, связано ли грабенообразование с окончанием коллизионных тектонических процессов или с началом раскрытия нового океана на сопредельных территориях, которое началось, по мнению Н.Л.Добрецова (Берзии и др.,1994) в позднем рифее, примерно 800-750 млн. лет назад. Возможно лишь на основании общих стратиграфических, литологических и структурных соображений рассматривать природу этого прогиба, поскольку детальные доказательства ее отсутствуют.

Как показывает мировой материал (Tapponnier.Molnar, 1976; Howell,1985), коровая аккреция очень часто сменяется или даже сопровождается длительный и плохо изученным этапом тектонической активизации, выражающейся в образовании сдвигов и надвигов и приводящей иногда к растяжению и разрыву аккреционной коры с возникновением грабенов и прогибов типа "pull apart" (раздвиговых), заполняющихся вулканогенно-терригенными осадками, отмеченных проявлением пнутриплитного магматизма. В этой обстановке не исключено и формирование обычных континентальных рифтов. Прогибы, возникшие таким образом, по своей природе являются консидементационными рифтами, структурами растяжения. Они часто локализуются вдоль ослабленных зон (древних сутурных швов, стыка террейнов в аккреционном комплексе и т.п.). что мы и наблюдаем в данном случае.

Вероятно, в данном случае мы имеем дело с подобной структурой, основная фаза развития которой происходила в обстановке сдвига, однако бассейн мог быть и частично унаследованным.

Позднерифсйско-кембрийская эволюция Ксляно-Иракиндинскои зоны. Отложения постаккреционного рифтогенного комплекса начали формироваться па фоне и под влиянием деструктивных тектонических процессов в гетерогенной континентальной коре, консолидированной в самом начале позднего рифея.

На начальных этапах своего существования бассейн осадконакопления вероятно, представлял собой удлиненную изолированную впадину, ограниченную тектоническими нарушениями от сопредельных территорий, испытывающих интенсивное воздымание. Не исключено, что первоначально

существовало несколько более мелких кулнеообразиых изолированных впадин, впоследствии "елнвшнхся"н единую котловину, что вполне согласуется со сдвиговой моделью бассейна. Осадконакоплснне в позднерифейско-вендское время было преимущественно терригенным, обусловленным черезвычайно резким контрастом вертикальных движений по разломам, ограничивающим впадины. Об этом свидетельствуют мощные тела валунных конгломератов, приуроченные к склонам горных сооружений на плечах рифга, переходящие в алсвро-песчаные отложения в центральной части депрессии. Эта территория представляла собой обширную плоскотину, большая часть которой, была занята озерами,дельтами и широкими аккумулятивными поймами рек, меандрирующимн но дну впадины и многократно перемывающими сносимый с гор мелкообломочный материал. Гидродинамика бассейна, расположенного, судя по характера осадков и надеомагнитным данным (Зоненшайи,1990), в низких широтах, была обусловлена, кроме аридного климата, соотношением между поступлением обломочного материала и тектоническим прогибанием. Так, что периоды мелководно-озерных и аллювиальных условий сменялись существованием обширного и достаточно глубокого водоема с латеральной сменой условий осадкообразования (терригенного-карбонатного-анаэробного).

Заполнение рифгогенной депрессии осадками сопровождалось излияниями базальтовых лав в субаэральных условиях, которое происходило, главным образом, на стадии заложения прогиба, но отдельные эпизоды основного вулканизма, могли иметь место вплоть до вендского времени. Максимальной интенсивности процессы растяжения достигли, по всей видимости, в вендское время (на рубеже рифея-венда). Этому времени соответствует формирование черносланцевых и градационных толщ, лавинообразное псеффигообразование; активизировалась и вулканическая деятельность контрастного базальт-риолитового типа приуроченная к ограничивающим впадину разломам или к плечам рифта. Проявлялась она во времени и по площади неравномерно, периоды активного вулканизма п становления вулкано-п.тутоническнх структур чередовались с периодами их разрушения и накопления терригенного материала, в результате чего вулканические и осадочные породы образуют непрерывный латеральный ряд.

Затухание вулканической деятельности к концу венда сопровождалось постепенным уменьшением контрастности рельефа, накоплением зрелого аркозового материала в крайне мелководных условиях пересыхающего водоема повышенной солености.

Рифт утрачивает тектоническую активность не достигнув стадии разрыва континентальной коры и становится в конце венда мелководным заливом со сперва карбонатным звагюритовым, а затем с мелководно-морским карбонатным осадконакоплением.

Однако, при этом не происходит полного отмирания магматической деятельности. Ее отголосками (или предвестниками герцинской активизации).

являются немногочисленные мелкие интрузивные и субвулканические тела как кислого, так и основного состава, прорывающие карбонатные отложения.

Завершение тектонической активности Келянского рифта связано с деформациями кембрийского возраста (?), которым предшествовало внедрение гранитоидов лесного комплекса (556+16 млн.летХСрывцсн,1992).

Становление конкудеро-мамаканских гранитоидов, по-видимому, связано со сжатием последнего деформационного этапа Шз), затронувшим верхнерифейско-кембрийские отложения.

Вероятно, именно ордовикская коллизия была главной и завершающей для данной территории, хотя ей и могли предшествовать более слабые эпизоды деформации (во второй половине кембрия), связанные с постепенным наращиванием окраины Сибирского кратона. Считается, что именно с ордовикской коллизией связана большая часть зональных метаморфических комплексов и гранитоидов на значительной территории от Северного Прибайкалья до Тувы и Монгольского Алтая (Бсрзин и др.,1994;Лобедев и др.,1991)

Осадочные и вулканогенные отложения, коррелируемые с тулуинскнм верхнерифейско-венд-кембрнйским комплексом, известны в Северном и Западном Прибайкалье, Восточных Саянах, где они наложены на рифейски аккреционные комплексы в полосе между Сибирским кратоном и Баргузинским микроконтинентом, а также по обрамлению Тувино-Монгольского микророконтинента. Различная геодинамическая

принадлежность этих комнлексов-океанических, островодужных, рифтогеных (Конников и др.,1994; Диденко и др.,1994; Ьеличенко и др.,1994; и др.) отражает разнообразие обетановок, существовавших в это время на окраине Палеоазиатского океана и в значительной степени обусловлена интенсивностью процесса рифтогенеза окраины Сибирской платформы.

Структуры, относящиеся к постаккреционному этапу развития Байкальской горной области и выполненные осадочными отложениями, сопоставимыми с тулуинскон толщей Келяно-Иракиндинской зоны, намечены и в других районах Прибайкалья и Забайкалья. Они являются наложенными по отношению к аккреционному разновозрастному (ранний-поздний рифей -венд ?) неократону, образованному из террейнов, выделяемых здесь разными авторами (Божко,1995; Гусев,Хайн, 1995; и др.). Консолидация этого неократона произошла по крайней мере к венду, а, учитывая изложенные в работе новые данные - к позднему рпфею. Сам же постаккреционнын комплекс фиксирует начало нового, палеозойского тсктоно-магматического этапа и его выделение дает основание относить территорию к областям проявления раннепалеозойской складчатости.

заключение.

Процентные исследования с одной стороны внесли ясность н некоторые дискуссионные вопросы геологии Келяпо-Иракиидипской зоны, с другой выявили существенно полые черты гс строения и эволюции.

На новом фактическом материале обосновывается принадлежность вулканогснно-осадочного комплекса Келямо-Иракиидинской зоны к рифсйско-палеозоискому тектомо-магматическому циклу. Этот вывод находится в противоречии с еще широко распространенным мнением о решающей роли рашгспротсролоиского этана в становлении внутренней части Ьанкало-Вгггимского пояса (Федоровский, 1985; Гусев и др.,1988; Докембрийская геология СССР,1988; и др.).

Установлено, что в состав келяиской толщи включаются разнородные и разновозрастные образования. Па основании структурных (проявление двух этапов деформации) , метаморфических (зональный от амфиболитового до зелспослагщепого региональный метаморфизм) и геологических критериев они разделены таким образом, что термин "келянская толща" сохранен на этой территории лшмь за метавулкаиитами водораздельной части правобережья р.Келяиы; неметаморфизовагшме, одноактно деформированные осадочно-вулкаиогепиые породы включены в состав тулуинском толщи вместе с породами, ранее выделявшимися как тулуинская спита.

Доказано отсутствие структурного, метаморфического и, по-видимому, стратиграфического несогласия между породами тулуинской толщи и вышележащими отложениями мамаканскоп свиты и кембрия. Данные породы испытали общий и единственный этап деформаций в условиях практического отсутствия регионального метаморфизма. На основании этого, перечисленные образования объединены в единый комплекс, слагающий собственно Келяно-Ираюшдиискую структурно-формациогшую зону.

Специальными структурными исследованиями выявлен сдвигово-надвшопын структурный нарагенез в образованиях Келяно-Иракшгдннской зоны, что позволяет рассматривать ее доноздперифейскую структуру как результат тектонического сближения и скучнвания прежде разобщенных элементов (террсииов).

Часть интрузивных образований основного состава выделена из муиского комплекса и отнесена к более молодому (позднерифеиско-иалеозойскому) тектоно-магмагическому этапу. Проанализирован фациалыгын и формациопмый состав выделяемого верхнсрифейско-нижиспалеозойского структурно-вещественного комплекса, определеггы геодинамические условия ею формирования. Сделан вывод .о континенталыго-рифтогенной постаккрещюнпон природе выделяемого верхперифсйско-ннжнспалеозойского структурно-вещественного комплекса.

15ыявлена сложная последовательность деформационных этапов и метаморфизма в эволюции Келяно-Иракиндинской зоны. В ряду важнейших

событий, отражающих смену условий сжатия-растяжения, выделяются рифейская аккреция, постаккреционный рифтогенез и пострифтовая коллизия

Выявлена значительная роль палеозойского тектогснеза в формировапш структуры региона.

Вместе с тем, предлагаемую интерпретацию геологического строения 1 эволюции Келяно-Иракиндинской зоны следует рассматривать лишь |«н новую постановку проблему, предпосылку к иному подходу в изучении :>топ района, который становится очевидным в свете полученных результатов.

Защищаемые положения.

(.Традиционно включаемые в состав докембрийской келяиской толщ! муйской серии неметаморфизованные терри генные, вулканогенные I вулканогенио-осадочные породы, выполняющие Келяно-Иракиндинскую зону на основании своих структурно-вещественных особенностей должны бьгп отнесены к более молодом)' - позднерифейско-раннепалеозопскому комплекс; отложений.

2.Неметаморфизованые терригенные и вулканогенные верхнерифейски отложения , включаемые ранее в состав келяиской толщи, а такж верхнерифейско-вендские породы тулуинской свиты связаны с вышележащим] отложениями мамаканской свиты венда (а, следовательно, и карбонатным] отложениями кембрия) общностью многих характеристик: отсутствие; метаморфизма, единым комплексом микрофоссилий, отсутствием перерывов 1 несогласий и слагают первоначально непрерывную последовательное отложений, (тектонически нарушенную в современном структурном плане отвечающую длительному непрерывному этапу осадконакопления.

3. Фациальные особенности верхнерифейско-кембрийских отложений контрастный характер одновозрастных им вулканитов, формировавшихся н фоне активного тектонического режима и контрастного рельефа, указывают н существование в это время на рассматриваемой территории рифтогепног прогиба.

4. Позднерифейско-раннепалеозойский тектоно-магматичсский этап пределах Келяно-Иракиндинской зоны Северного Прибайкаль характеризовался существованием геодинамических условий континентальног рифтогенеза гетерогенного аккреционного неократона и завершился складчатс надвиговыми деформациями в постсреднекембрийское время, что дас основание относить район к областям проявления раннепалеозойско складчатости.

Основные положения диссертации изложены в следующих статьях: 1. Новые данные о взаимоотношении верхнерифейских и вен, кембрийских отложений во внутренней зоне Байкало-Витимского пояса.- В а "Университеты России",Москва, Изд-во МГУ, 1995, (совместно с Н.А.Божю В.Г.Талицким),(в печати).

2. Новые данные о позднерифейско-кембринском магматизме бассейна р.Келяны (Северное Прибайкалье). Тез.докл. Региональной молодежном конференции "Структурная и вещественная эволюция Центрально-Азиатского пояса", Иркутск, 1995.

3. О взаимоотношении верхнерифейскнх и венд-кембрийских толщ бассейна р.Келяны (Байкало-Витимский пояс). Тез.докл. Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ленинские горы-1995", Москва, 1995.

4. Новые данные о геологическом строении Муйского района Байкало-Витимского пояса. Тез.докл."Ломоносовских чтений", Москва, 1995, с.7, (совместно с Н.А.Божко, В.Г.Талицким, О.В.Парфеновой).

5. Новые данные о геологии Северного Прибайкалья./Вест. МГУ, (совместно с Н.А.Божко, В.Г.Талицким, О В.Парфеновой).