книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть
.pdfЕ . М. ЛАЗЬКО
РЕГИОНАЛЬНАЯ
ГЕОЛОГИЯ
СССР
ТОМ II
АЗИАТСКАЯ ЧАСТЬ
ИЗД А Н И Е ВТОРОЕ,
ПЕРЕРА БОТА НН ОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено Министерством высшего и среднего специального обравовапия СССР
в качестве учебного пособия для студентов геологических специальностей вузов
МОСКВА «НЕДРА» 1975
УДК 55 (47-4-57)
Лазько Е. М. Региональная геология СССР. В 2-х томах. Том II. Ази атская часть. Изд. 2, перераб. и доп. М., «Недра», 1975, 464 с.
Книга представляет собой второй том учебного пособия по региональной геологии СССР. В ней рассматриваются строение п развитие азиатской части территории СССР, дана характеристика во времени главных геологических процессов — магматизма, тектоники, метаморфизма и металлогении по всем крупным регионам. В заключительной главе излагаются основные законо мерности развития континентальной земной коры на протяжении всей геоло гической истории, от глубокого докембрия до современного периода.
Учебное пособив предназначено для студентов геологических специаль ностей вузов, может быть также использовано широким кругом геологов-
Ил. 111, список лит. — 122 назв.
. 20801 - 522 |
8 - 7 5 |
© Издательство «Недра*, 1975 |
|
043(01)—75 |
|||
|
Глава первая
ОБЛАСТИ ДОКЕМБРИЙСКИХ СКЛАДЧАТОСТЕЙ
СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА
Центральное место в азиатской части СССР занимает Сибир ская платформа — второй крупный кратои на территории нашей страны. Так же, как и Русская платформа, она представляет собой сооружение двухъярусного строения, в основании которого залегают метаморфизоваииые складчатые комплексы — от ар хейских до байкальских, а платформенный чехол сложен оса дочно-вулканогенными толщами — от докембрийских до кайно зойских.
Вопрос о границах платформы не решен однозначно. Наиболее распространенными являются представления Н. С. Шатского; впер вые высказанные им еще в 1932 г. и положенные в основу ряда современных тектонических карт и схем. По мнению этого ис следователя, западная граница Сибирской платформы на основа нии геофизических данных прослеживается почти прямолинейно вдоль Енисея от района Красноярска до пос. Дудинка на севере, располагаясь несколько западнее этой реки. Отсюда граница резко поворачивает на северо-восток и, плавно меняя направление, протягивается до .низовьев Лены, где снова изгибается к югу. Положение западной и северо-западной границ на всем их огром-. ном протяжении несколько условно, так как всюду вдоль них платформа граничит с палеозойскими складчатыми сооружениями, погребенными под мощным чехлом осадочных пород мезозойскокайнозойского возраста. Северо-восточная граница имеет наибо лее сложную конфигурацию. От низовьев Лены она сначала протягивается субмеридиоиалыю вдоль течения этой реки, затем, следуя за ее изгибом на юго-восток, принимает это направление, а дальше тянется широтно до бассейна правого притока Ал дана — р. Большая Хапдыга. Здесь граница снова почти под прямым углом меняет направление и протягивается уже почти долготно до района пос. Аян на побережье Охотского моря. Точное проведение северо-восточной границы на большом ее протяжении также затруднено, так как платформа отделяется
3
от складчатых сооружений Верхоянья широким краевым про гибом. От пос. Аян граница платформы прослеживается уже на юго-запад по южным отрогам Станового хребта, затем вдоль рек Шилки и Ингоды до верховьев р. Никоя. На всем этом от резке граница очень четкая, так как представлена глубинным разломом, отделяющим платформу от палеозойских и мезозойских складчатых сооружений Монголо-Охотского пояса. Наконец, граница еще раз меняет направление и протягивается на северозапад через район южной оконечности Байкала вдоль Восточного Саяна до Красноярска; здесь платформа граничит с каледон скими складчатыми сооружениями и отделена от них почти всюду четко выраженным краевым швом. В дальнейшем контуры плат формы принимаются в указанных выше границах.
Сибирская платформа имеет сложное устройство поверхности. Большая ее часть занята выровненными пространствами Среднесибирского плоскогорья с широким развитием столовых гор в западной половине и более выположенной равнинной поверх ностью на востоке. В краевых частях платформы местами распо лагаются невысокие горные кряжи, обширные нагорья, а кое-где и довольно мощные хребты.
Наиболее сложный рельеф имеет юго-восточная часть плат формы, обычно выделяемая под общим названием Байкальской горной области и объединяющая ряд нагорий и горных хребтов. Четко выраженные протяженные хребты в виде почти сплошного кольца окаймляют Байкал — Баргузинский, Улан-Бургасы, Ха- мар-Дабан, Приморский и Байкальский; параллельно Баргузинскому хребту восточнее протягивается Икатский хребет. Все эти горные сооружения характеризуются высокогорным или среднегорным рельефом, имеют местами ясно выраженные аль пийские формы и достигают высоты свыше 2,5 км. Расположенная далее к востоку Олекмо-Вптимская горная страна также высокогорна (в хребтах Каларском и Удокане отдельные высоты пре вышают 2,5 км;. К юго-востоку от Байкальских хребтов прости рается обширное Витимское плоскогорье. Севернее Байкала располагается Северо-Байкальское нагорье, к которому с северовостока примыкает Патомское нагорье; эти два нагорья имеют естественную границу, проходящую по долине нижнего течения р. Витим, но нередко объединяются под названием Байкало-Па-
томского нагорья. |
|
долины |
В крайней юго-восточной части платформы — от |
||
р. Олекмы вплоть |
до Охотского моря протягивается |
горная |
система Станового |
хребта — Джугджура, представляющая собой |
участок высоко приподнятого и резко расчлененного эрозией нагорья. Севернее Станового хребта раскинулось довольно вы соко поднятое Алданское плоскогорье, на фоне которого выделя ются цепочки гольцов; некоторые из них достигают высоты 1700 м и сложены изверженными горными породами, местами образу ющими лакколиты.
4
Юго-западная часть платформы занята северо-восточными отрогами Восточного Саяиа, к которому с северо-запада причленяется Енисейский кряж, представляющий собой ряд невысоких горных гряд с пологими склонами, разделенных широкими до линами; наибольшие высоты кряжа достигают всего 1000—1100 м. Часть платформы между горными сооружениями западного бе рега Байкала и Восточным Саяиом носит название Иркутского амфитеатра.
Своеобразная горная область, расположенная в верховьях рек Котуя и Хеты на северо-западе платформы, называется плато Путорана (СывермаД где отмечаются довольно значительные вы соты (гора Камень 2037 м).
Большие пространства Сибирской платформы покрыты тайгой, северпая ее часть занята тундрой; только крайняя юго-западная окраина относится к лесостепи.
Первые региональные исследования Сибирской платформы начались со второй половины прошлого столетия. Выдающаяся
роль |
в этих исследованиях |
принадлежит И. |
Д. Черскому |
и |
|
А. Л. Чекаиовскому, а также |
В. А. Обручеву, |
начавшему |
свою |
||
более |
чем полувековую геологическую деятельность |
в |
ка |
честве первого правительственного геолога в Восточной Сибири в 1889 г.
Большое значение имели геологические работы начала теку щего столетия, особенно по изучению золотоносных областей вдоль транссибирской магистрали, в которых, кроме В. А. Обру чева, принимали участие такие известные ученые, как А. П. Ге расимов, К. И. Богданович, А. К. Мейстер, А. Г. Ржоисницкий и другие.
Систематические исследования различных районов платформы начались только после Великой Октябрьской революции, а после второй мировой войны охватили всю ее территорию и приобрели особенно широкий размах. Среди исследователей советского периода, занимавшихся изучением этого обширного региона, такие ученые, как В. А. Обручев, Н. С. Шатский, IO. А. Били бин, С. В. Обручев, М. М. Тетяев, В. Н. Данилович, Т. М. Дембо, 10. К. Дзевановский, Г. Г. Моор, Н. Г. Судовиков, Н. В. Фро
лова, |
А. А. Арсеньев, Н. С. Зайцев, |
Д. С. Коржииский, |
||||
10. А. |
Кузнецов, М. Л. Лурье, В. Л. Масайтис, |
М. М. Одинцов, |
||||
Е. В. |
Павловский, |
М. И. Рабкин, |
Л. И. Салоп, |
В. С. Соболев, |
||
Т. II. |
Спижарский, |
П. Е. Оффмап, |
Н. Н. Урванцев, |
Н. А. Фло- |
||
репсов, Н. М. Чумаков и многие |
другие |
геологи |
АН СССР, |
ВСЕГЕИ, Арктического института, Всесоюзного Аэрогеологнче- •ского треста, ряда геологических управлений и других орга низаций Министерства геологии СССР.
Для более удобного изложения фактического материала по стратиграфии и магматизму целесообразно назвать важнейшие •структурные элементы платформы, которые в дальнейшем будут неоднократно упоминаться в тексте.
5
Из крупнейших положительных структур на севере четко обособлен Анабарский кристаллический массив, а на юго-востоке платформы — Алдано-Витимский, или Алданский, щит. Севе ро-восточные отроги Восточного Саяиа образуют четко выражен ное краевое поднятие платформы, так же как Енисейский кряж,
н расположенное |
севернее Туруханское поднятие. Огромное |
|||
сложно |
построенное поднятие — Байкальская |
складчатая |
об |
|
ласть — занимает |
значительную территорию |
в юго-восточной |
||
части платформы. |
|
выделяется |
ряд |
|
Средп |
отрицательных структурных форм |
синеклиз и впадин. |
Наиболее крупной среди них является Тун |
|
гусская синеклиза, |
которая |
располагается между Енисейским |
и Туруханским поднятиями |
и Анабарским кристаллическим |
массивом, занимая почти всю западную половину платформы. Вторая крупная синеклиза — Вилюйская — располагается вос точнее. На юге протягивается серия небольших впадин — Кан- ско-Тасеевская,' Иркутская, Чульмапская, Токовская и др.
Очень своеобразным отрицательным элементом является Ан гаро-Ленский прогиб, примыкающий к Байкальской складчатой области с северо-запада, а также аналогичная, но значительно мепыиая по размерам структура — Березовская впадина, огра ничивающая Байкальскую область с северо-востока в районе Патомского нагорья.
Как и при описании Русской платформы, геологическое стро ение нижнего и верхнего структурных этажей Сибирской плат формы будет рассмотрено раздельно.
НИЖНИЙ СТРУКТУРНЫЙ ЭТАЖ
Стратиграфия
Докембрийские образования обнажаются в нескольких районах по периферии Сибирской платформы, но на большей части ее территории скрыты под более молодыми отложениями. Наиболее обширные площади докембрия, образующие Алдано-Витимский щит и Байкальскую складчатую область, занимают всю юго-вос точную часть платформы. Крупные выходы докембрийских пород слагают Анабарский кристаллический массив, а также краевые поднятия Восточного Саяиа и Енисейского кряжа; небольшие по площади выходы докембрия известны и в других пунктах.
Алдано-Витимский щит. Докембрийские образования довольно детально изучены в пределах Алданского кристаллического мас сива, где они исследовались еще в 30-е годы Д. С. Коржинским,
апозже продолжали'интенсивно изучаться многими геологами.
Ар х е й. Архейские отложения широко развиты в бассейнах
верховьев Алдана и его правых притоков — Тимптона и Учура. Стратиграфия архейских толщ, объединяющихся в единый алданский комплекс, разработана на основе работ Д. С. Кор-
6
жииского. В основании комплекса залегают отложения иенгрской серии, представленные пластами и линзами кварцитов мощностью до 1—2 км, чередующихся с силлиманитовьтми, гранатовыми, кордиеритовыми и другими гнейсами и кристаллическими слан цами. При значительной пестроте состава иенгрской серии ассо циация кварцитов с высокоглииоземньтми породами является одной из наиболее ярких отличительных ее черт. В верхних частях серии существенное значение приобретают диопсидовые породы и породы карбонатного состава, преобразованные в мра моры и кальцифиры. Мощность серии не менее 5,5—6,5 км. На иенгрской серии согласно залегает тимптонская серия. В ее со ставе наиболее существенную, роль играют обогащенные гиперстеном гнейсы и кристаллические сланцы (чарнокиты), к которым в верхней части разрезов присоединяются биотит-гранатовые
гнейсы |
и гранулиты. Мощность тимптоиской серии достигает |
7 км. |
Выше располагается джелтулииская серия, состоящая |
из биотитовых и биотит-гранатовых гнейсов, диопсидовых пород, мраморов и кальцифиров мощностью до 5 км. Для всего алданского комплекса характерно наличие амфиболитов и основных кристаллических сланцев, причем во многих местах они, чередуясь с другими породами, слагают существенную часть разреза.
В составе всех трех серий разные геологи выделяют по не скольку свит с различными наименованиями. Выдержанные парагенетические ассоциации пород позволяют выделить в составе алданского комплекса ряд очень характерных для архея суперкрустальных формаций — гиперстенсодержащих кристаллосланцев и гнейсов, кондалитовую, кварцитов и высокоглиноземных пород, карбонатно-гнейсовую и другие.
Немногочисленные определения абсолютного возраста пока зывают, что накопление пород иенгрской серии и их прогрессив ный метаморфизм происходили примерно 3500—3000 млн. лет назад [96]. Учитывая отсутствие несогласий внутри алданского комплекса, подтвержденное новейшими исследованиями [99], ар хейский его возраст не вызывает сомнений.
В последнее время некоторые геологи относят к наиболее древним образованиям породы курультино-гонамского комплекса, которые считаются сформированными в «лунную стадию» раз вития Земли [37].
Западнее Олекмы — в бассейнах рек Чары и Токко — архей слагает значительную площадь (Чарская глыба] среди протеро зойских отложений. В нижней части чарская серия сложена раз нообразными гнейсами и кристаллическими сланцами, в том числе гиперстеновыми и магнетит-грюперитовыми, с прослоями амфи болитов и кварцитов, а вверху — гнейсами, часто высокоглино земными, чередующимися с кварцитами; для мигматитов Чарской глыбы установлен абсолютный возраст в 2640 млн. лет.
П р о т е р о з о й . Большинство исследователей относит к нижнему протерозою кристаллические породы, которые широко
7
распространены в Становом хребте, а также между Алдапским кристаллическим массивом и Чарской глыбой.
По петрографическому составу это разнообразные гнейсы,, главным образом биотитовые, биотит-роговообмаиковые и роговообманковые, а также амфиболиты; подчиненное положение занимают гранатовые, эпидотовые и двуслюдяпые гнейсы, мра моры и кальцифиры, слюдистые кварциты й некоторые другие еще менее распространенные породы. Среди этих образованийг получивших название станового комплекса, в западной части Станового хребта недавно удалось выделить ряд суперкрустальных формаций: биотитовых и биотит-роговообманковых гнейсов и кристаллосланцев (среди этих пород встречаются прослои амфиболитов и гранат-биотитовых гнейсов;; роговообманковых и клннопироксеп-роговообманковых гнейсов и кристаллосланцев; биотитовых и двуслюдяиых гнейсов и кварцито-гнейсов; карбо натно-гнейсовую; мраморов (эта формация состоит из мраморов и кальцифиров с прослоями клинопироксеновых, биотит-клино- пироксеновых гнейсов и кристаллосланцев, диопсидовых пород;. Все эти формации образовались в условиях амфиболитовой и эпи- дот-амфнболитовой фаций регионального метаморфизма за счет первично осадочных и вулканогенных отложений — песчаников, алевролитов, глинистых и карбонатно-глинистых осадков, кар
бонатных |
пород, разнообразных эффузивов и их лирокластов. |
В более |
восточных районах некоторые исследователи считают |
возможным выделить в составе станового комплекса такие типич ные геосинклинальные формации, как спилит-кератофировую и песчано-сланцевую и даже их ряды, например: слилит-диаба- зовая — эффузивно-осадочная — аспидная формации [108]. Зо нальное распределение в пространстве формаций разных типов позволяет установить участки с эвгеосинклинальным и миогеосинклинальным типами развития: так, на значительном протяже нии в южной части щита прослеживается серия широтных эвгеосииклинальных прогибов, а на севере параллельно им протяги вается миогеосинклипальная зона; миогеосинклинальный ха рактер имеет и меридиональный участок геосинклинальной си стемы между Алданским кристаллическим массивом и 'Чарской глыбой, где развиты породы олекминской серии.
Становой комплекс одними исследователями относится к про терозою, другими — к архею; этд. разногласия вызваны двой ственным характером комплекса, который имеет сходство как с архейскими, так и нижнепротерозойскими отложениями, но одновременно отличается от них. Более молодой его возраст по отношению к алданскому комплексу сейчас можно считать до казанным: это подтверждается структурными взаимоотношениями, различием в степени метаморфизма и, наконец, находкой конгло мератов с галькой архейских пород в составе станового комплекса [54J. Однако отнесение его к нижнему протерозою далеко не бес спорно: целый ряд данных позволяет думать, что становой ком
8
плекс и его аналоги в других регионах относятся к самостоя тельной эозойской группе, занимающей промежуточное положе ние между археем и протерозоем [66J.
Несомненно нижиепротерозойские отложения известны в за падной половине щита, где они относятся к двум резко отли чающимся по составу и условиям образования комплексам.
В Кодаро-Удоканском районе развита толща террнгенных пород древней пестроцветпой формации, известная под названием удокапской серии. Опа выполняет крупный протоплатформенный прогиб, разделена на ряд свит и имеет огромную мощность — до 12—13 км. Нижняя ее часть сложена метаморфизованными песчаниками и алевролитами, кварцитами, биотитовыми сланцами
ифиллитами с редкими прослоями мраморов. Средняя часть — существенно песчаниковая: толща метаморфизовапных песчаников
икварцитов со зпаками ряби и трещинами усыхания содержит прослои сланцев и доломитов лишь в верхней части разрезов.
Верхняя часть серии сложена серыми и зеленоватыми грубослоистыми и косослоистыми песчаниками, В том числе магнетитсодержащими разностями, с прослоями гравелитов и конгло мератов; в этой части серии залегает мощный горизонт медистых песчаников Удокаиского месторождения. Многочисленные данные радиометрических измерений возраста серии показывают, что она формировалась в интервале 2600—1900 млн. лет назад [71].
Второй нижнепротерозойский комплекс впервые обнаружен в междуречье Алдана и Олекмы, а затем в других районах к за паду и югу от Алданского кристаллического массива. Он всюду выполняет узкие протяженные прогибы, связанные в своем раз витии с крупными разломами и называемые некоторыми геологами палеоавлакогеиами [71]. Состав этого комплекса довольно пестрый, но большей частью он относится к вулкапогенно-терригенной формации, претерпевшей неоднородный метаморфизм — от фации зеленых сланцев до амфиболитовой. Наиболее широким развитием пользуются в различной степени метаморфизованные песчаники, алевролиты и сланцы; эффузивы и пнрокласты разного состава, превращенные в зеленые сланцы; филлиты; слюдистые, грана товые, андалузитовые, кордиеритовые и другие сланцы; подчи ненную роль играют карбонатные породы, а также кварциты, в том числе железистые. Мощность комплекса очень изменчива — от нескольких сотен метров до нескольких километров. Нижнепротерозойский возраст определяется тем, что верхняя его часть легко сопоставляется с низами удокапской серии [72].
На стыке областей развития алданского и станового комплексов протягивается широкая (до 20—25 км; полоса гнейсондов — свое образных пород, возникших в результате диафтореза высокометаморфизованных образований. По внешнему виду гнейсопды похожи на хлоритовые, серицитовые и другие эписланцы осадоч ного происхождения, однако реликты первичной текстуры, струк туры и минерального состава высокотемпературных^ гнейсов
9
и кристаллических сланцев позволяют установить их диафторитовую природу. По мнению ряда геологов, в этой же полосе гнепсондов довольно широко распространены и нормально-оса дочные образования, превращенные в породы средних и низких ступеней метаморфизма, совершенно аналогичные соответству ющим сланцам протерозойского возраста, развитым в междуречье Алдана и Олекмы.
В восточной части Алдано-Витимского щита, в бассейнах рек Учура и Маи, кроме нижнего докембрия широко распространены породы среднего и верхнего протерозоя. В бассейне р. Учура онп развиты на большой площади и в значительной мере пере крыты кембрийскими отложениями, а на крайнемвостоке, в районе верхней Маи и низовьев Юдомы, расположена крупная меридио нально вытянутая депрессия — Юдомо-Майский прогиб, выпол ненный особенно мощными отложениями этого возраста. К ниж нему структурному этажу относятся только дислоцированные толщи Юдомо-Майского и Учурского прогибов, тогда как западнее они входят в состав платформенного чехла. Во избежание повто рений, отложения этих районов будут описаны совместно.
Наиболее древние отложения среднего протерозоя, имеющие изотопный возраст 1840 млн. лет, выделены под наименованием улканской серии в верховьях р. Учура [41]. Представлены они диабазовыми порфиритами, кварцевыми порфирами и их пирокластамп с прослоями конгломератов и песчаников и имеют мощность до 4,5 км.
На восточном погружении щитарезко несогласно на породах архея и протерозоя располагается однообразная толща до 400 м красноцветпых кварцевых и кварц-полевошпатовых песчаников уяпской серии. На породах уяпской серии и на кристаллическом фундаменте, с конгломератами в основании, залегает учурская серия, сложенная в нижней части конгломератами, песчаниками и алевролитами, а в верхней — карбонатными породами, в основ ном доломитами; Мощность ее в бассейне Учура составляет не сколько сотен метров, а в Юдомо-Майском прогибе превышает 1000 м. Изотопный возраст глауконита из верхней части учурской серии 1400 млн, лет. Все охарактеризованные выше серии объе диняются в один среднепротерозойский комплекс [80].
К верхнему протерозою относятся майская и уйская серии, также образующие единый комплекс мощностью до 2,5 км, вы полняющий платформенные впадины. Майская серия залегает на подстилающих отложениях трансгрессивно и несогласно и внизу также сложена в основном терригенными породами, которые выше сменяются известняками и доломитами, содержащими прослои алевролитов, аргиллитов и горючих сланцев. Уйская серия сложена песчаниками, аргиллитами и алевролитами, нередка
стрещинами усыхания и волноприбойными знаками.
Вверхней части среднепротерозойского комплекса обнаружены строматолиты и онколиты Kussiella, Conophy'ton, Osagia, а в верх
10