Глава VI. Средиземноморский складчатый пояс

  Главная     Учебники - Геология     Геология России

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 

Глава VI. Средиземноморский складчатый пояс

 

Средиземноморский складчатый пояс пересекает территорию Северной Евразии в широтном направлении от Карибского до Южно-Китайского моря, отделяя южную группу древних платформ (Африка, Аравия, Индия), до середины юры составлявшую суперконтинент Гондвану, от северной группы: Восточно - Европейской, Сибирской, Таримской, Китайско-Корейской платформ. Внутреннее строение любого из складчатых поясов, в том числе и Средиземноморского отличается большой сложностью, поскольку представляет собой коллаж разнородных разноориентированных структурных элементов (обломков континентов, островных дуг, образований ложа океанов и их окраинных морей, внутриокеанских поднятий и т.п.), совмещенных в современной орогенической структуре. Средиземноморский пояс является представителем молодых складчатый сооружений. Основная часть его структуры формировалась в мезозойско-кайнозойское время и связана с историей развития и закрытия мезозойского океана Тетис, отделявшего Гондвану от Евразии. Доказательством океанского происхождения является присутствие в современной структуре многочисленных выходов офиолитов - реликтов океанской коры, маркирующих швы столкновения различных блоков. Выделяются несколько возрастных групп поясов столкновения: поздне-палеозойский - Передовой хребет Кавказа, раннемезозойский (триас-юра) - Добруджа, Крым, Северный Кавказ, Северный Памир, меловой - Центральный Памир, Малый Кавказ, палеоген-неогеновый - Карпаты.

Образование Тетиса сопровождалось деструкцией и раздроблением континентальных масс, поэтому среди складчатых структур пояса можно различить комплексы пород, сформировавшиеся на обеих окраинах океана - Гондванской и Евразийской. Внутри пояса располагаются многочисленные древние блоки - микроконтиненты, представляющие собой отторженцы фундамента, которые включены в покровно-складчатые структуры палеозоя. К их числу относятся палеозойские структуры Передового и Главного хребта Большого Кавказа, Дзирульский массив Грузии, Нахичеваньский блок Малого Кавказа, палеозоиды Северного Памира, Гиндукуша, Юго-Западного Памира. Среди этих блоков выделяются два типа: блоки Евразийского происхождения, различного генезиса, испытавшие складчатость в позднем палеозое и блоки Гондванского происхождения, преимущественно карбонатные (Нахичевань, Южный Памир). Мезозойские и кайнозойские комплексы, формировавшиеся на окраине Гондваны имеют, в основном, карбонатно-осадочный тип разреза (Внешний Загрос, Тавр), характерный для аридного климата. Их образование происходило в условиях пассивной континентальной окраины. Евразийские блоки сложены, в основном, островодужными комплексами (Большой и Малый Кавказ) и юрскими угленосными формациями (Иран). Их формирование происходило в условиях гумидного климата.

Южная граница пояса проходит по фронту надвигов вдоль Загроса и Гималаев. Перед фронтом надвигов залегают мощные толщи платформенных осадочных отложений, начиная с позднего кембрия и до кайнозоя. Эти толщи представляют собой бывшую пассивную окраину Гондваны. Перемещение покровов на осадки пассивной окраины началось в позднем мелу, достигло максимума в миоцене и сопровождалось ростом горных цепей и формированием предгорных краевых прогибов, заполненных молассами.

Северная граница пояса расплывчатая. Она прослеживается по надвигам в Карпатах и на Памире, а также по краевым прогибам на границе с Восточно-Европейской платформой.

История формирования Средиземноморского пояса весьма сложная. Его заложение началось еще в позднем палеозое, когда южное обрамление Восточно-Европейской платформы испытало герцинский орогенез (в это время, например, был сформирован фундамент Скифской плиты). Начало мезозоя (T-J1) характеризует относительно тектонически спокойную стадию, близкую к платформенной (это время формирования осадочного чехла Скифской и Туранской плит). Повторный рифтинг и спрединг в середине мезозоя (J2-K) привел к резкой активизации тектонических процессов и в конечном счете дал начало молодому Альпийско-Гималайскому горному поясу.

Поскольку структуры, относящиеся к Альпийскому складчатому поясу лишь частично располагаются на территории Российской Федерации (Северный Кавказ), поэтому их строение рассматривается в очень сжатом виде.

Восточные Карпаты состоят из серии тектонических покровов, надвинутых в северо-восточном направлении на край Восточно-Европейской платформы. В строении этой покровной области выделяют три зоны:

Зона внешних покровов - представлены мел-олигоценовыми флишевыми и молассовыми толщами. Молассы тяготеют к самой периферии Карпат и по существу принадлежат краевому прогибу. Флиш представлен чередованием мергелей и чёрных сланцев. По своей геодинамической природе флишевые толщи представляют собой осадочную призму континентального склона и подножия вблизи пассивной окраины Восточно-Европейской платформы. Складчатые деформации во внешней зоне начались в миоцене и продолжаются до настоящего времени.

Центральная зона покровов отличается от внешней зоны тем, что среди мел-палеогеновых деформированных флишевых отложений эпизодически встречаются породы мезозойской (позднеюрской) океанической коры.

Внутренняя зона покровов или так называемая зона "утесов" характеризуется хаотическим смешением различных комплексов пород. Она представляет собой выходы на поверхность блоков позднетриас-юрских известняков и глинистых сланцев, юрских кремней, гипербазитов и других пород, заключенных во флишевую матрицу. Сам флиш имеет меловой возраст. Кроме вышеперечисленных, присутствуют блоки древних, докембрийских метаморфических пород перекрытых мел-палеогеновой молассой. От внешних покровов внутренние отличаются более ранними деформациями - на рубеже раннего мела, а затем в миоцене.

К юго-западу цепь Карпат сменяется Закарпатской впадиной представляющей часть Пононской впадины. Внутри неё располагается пояс известково-щелочных вулканитов плиоценового возраста.

Формирование современной структуры Восточных Карпат и надвигооборазование является следствием позднекайнозойского столкновения Африки с Европой. Движение покровов продолжается и в настоящее время, на что указывает существование глубинной сейсмофокальной зоны под Карпатами.

Горный Крым представляет собой складчатую область с общей антиклинорной структурой, южное крыло которой обрезано впадиной Чёрного моря. В центральной части обнажаются триасовые и юрские отложения, на север возраст отложений постепенно омолаживается до неогена. Характерен куэстовый рельеф, обусловленный пологим падением слоев на север. В основании разреза залегает флиш таврической серии (триас-нижняя юра), сформировавшийся на континентальном подножии. Вверх по разрезу флишевая толща сменяется раннеюрской олистостромовой, в который включены глыбы пермских известняков. Далее по разрезу следуют среднеюрские вулканиты - базальты, андезитобазальты, шошониты. Лавы отделены от флиша несогласием и ассоциируют с кремнисто-аргиллитовыми и континентальными угленосными толщами. Излияния происходили как в наземной, так и подводной обстановке. Вулканиты принадлежат известково-щелочной серии островодужного типа. В основании верхней юры отмечается крупное региональное несогласие, выше которого разрез представлен мощной толщей конгломератов, сменяющихся позднеюрскими карбонатными отложениями. Юра согласна перекрыта меловыми и палеогеновыми существенно карбонатными мелководными отложениями. В это время область нынешнего Горного Крыма представляла собой шельфовую окраину Южной Европы.

Копетдаг. Складчатая система Копетдага ограничивает с юга Туранскую плиту. В ее структуре выделяются Копетдагское поднятие, Предкопетдагский прогиб, и примыкающая к ним с юга Закаспийская впадина. В целом, складчатая область Копетдага возникла на месте мезозойско-раннекайнозойской пассивной окраины в результате передвижения Иранского блока относительно Евразии. В строении области выделяются два типа разрезов:

1. северный, скрытый под чехлом Туранской плиты и выходящий на поверхность в Большом Балхане, представлен песчано-сланцевыми толщами, деформированными перед мелом;

2. южный - собственно Копетдагский тип, представлен непрерывной карбонатно-терригенной толщей от юры до миоцена, испытавшей складчатость в позднем кайнозое, характеризуется чередование мелководных известняков, мергелей, песчаников, глинистых сланцев, накапливавшихся в условиях континентального шельфа.

В тектоническом строении Копетдага просматривается крупная покровная зона по которой вышеназванные геологические комплексы перемещены в северном направлении и надвинуты на чехол Туранской плиты. Надвигообразование и основной этап деформаций фиксируется в середине миоцена.

Памир. Складчатые сооружения Памира сформированы в результате столкновения с Евразией Индийского континента. В этом отношении Памир сходен с Гималаями и Южным Тибетом и отличается от Кавказа. В целом складчатое сооружение Памира имеет дугообразную структурную форму, расположенную над самым северным выступом Индийского континента и представленное серией покровов, перемещенных в северном направлении. Наиболее важная в геологическом отношении граница представлена Таныманским разломом, отделяющим Северный Памир, бывшую северную окраину Тетиса, от Центрального и Южного Памира, породные ассоциации которых имеют Гондванское происхождение.

В структуру Северного Памира входят пластины представленные: 1) палеозойскими вулканическими толщами, среди которых выделяются как толеиты близкие к базальтам СОХ, так и известково-щелочные базаль-андезит-дацит-риолитовые островодужные комплексы в ассоциации с карбонатными и терригенными осадками, в том числе флишевого и олистостромового строения; 2) докембрийскими кристаллическими сланцами, парагнейсами, мраморами, представляющими собой фрагменты микроконтинентов; 3) разновозрастными породными ассоциациями хаотического строения, представляющие собой остатки аккреционной призмы.

В составе Центрального Памира выделяются два типа разрезов. Первый характерен для континентального подножия Гондваны и представлен мощной терригенной толщей палеозой-раннемезозойского возраста, большая часть которого составлена триасовым флишем (до 2 км по мощности). Второй представляет собой шельфовую часть окраины Гондваны, которая характеризуется, главным образом, карбонатными отложениями от венда до позднего триаса. Причленение Центрального Памира (обломка Гондваны) к Северному Памиру произошло в позднем триасе-ранней юре, одновременно с формированием аккреционной призмы Северного Памира.

Южный Памир состоит из двух подзон - Юго-Западного и Юго-Восточного Памира. Первый представляет собой блок докембрийских метаморфических пород с возрастом 2.7-1.0 млрд.лет. В позднем мелу эти породы были повторно метаморфизованы и прорваны гранитами. Юго-Восточный Памир сложен карбон-пермскими и триасово-юрскими отложениями гондванского типа (фрагмент пассивной окраины Гондваны). Разрез представлен известняками с покровами базальтов и глубоководными осадками.

Рушанско-Пшартская шовная зона соединяющая Центральный и Южный Памир представляет собой пакет, состоящий как минимум из четырёх пластин, каждая из которых имеет индивидуальные черты строения, возраст выведенных на поверхность пород от карбона до юры включительно. Наиболее характерны два типа разрезов. Первый представлен толщей карбон-пермских известняков, ассоциирующих с покровами базальтов, перекрытых граувакками триасового возраста. Этот тип разреза отвечает рифтогенному комплексу, связанному с расколом и раздвижением Гондванских континентов. Второй тип разреза характеризуется глубоководными отложениями (радиоляриты, кремнистые сланцы верхней перми, триаса, юры), местами отмечаются горизонты подушечных лав. В юрских отложениях прослеживаются олистостромовые горизонты с глыбами палеозойских известняков. Этот разрез типичен для батиальных условий континентального подножия и абиссальной равнины. Офиолитовые комплексы представляют фрагменты океанической коры раннемезозойского Тетиса. Формирование шовной зоны и основные деформации в ней проходили на рубеже юры-мела.

После присоединения Южно-Памирской части начался новый этап развития общей структуры современного складчатого сооружения Памира. С раннего мела получили широкое развитие красно- и пестроцветные обломочные отложения, субаэральные кислые и средние вулканиты, которые позже были прорваны крупными батолитами гранитов (с возрастом 100-130 млн.лет). Этот вулкано-плутонический пояс продолжается на юго-восток в Гималаи и представляет собой окраинно-континентальный пояс, располагавшийся некогда над зоной субдукции, в которой поглощалась кора океана Тетис. В олигоцене произошли мощные деформации, связанные со столкновением Индии с Евразией. В новейший неотектонический этап сформировалась современная конфигурация тектонических покровов и образовалась дугообразная структура современного Памира.

Таким образом, Памир - это аккреционно-складчатое сооружение, собранное из разнотипных континентальных, океанических, островодужных и иных блоков, спаявшихся в период с середины карбона по мел и деформированных в послеолигоценовое время.

Кавказ. Современная структура Кавказа сформировалась в миоцене. Орографически и геологически здесь выделяются поднятия Большого и Малого Кавказа, разделенные Рионской и Куринской впадинами. Большой Кавказ представляет собой серию чешуй разновозрастных пород. Он имеет ярко выраженную антиклинорную форму. Ядро Большого Кавказа сложено докембрийскими и палеозойскими толщами. В этом районе на поверхность выведен фундамент Скифской плиты. Среди выходов древних толщ намечаются две полосы, отвечающие Передовому и Главному хребтам. Для первого наиболее примечательны палеозойские офиолиты и островодужные комплексы, слагающие сильно сжатую структуру, безусловно соответствующую шовной зоне (сшивающей образования Макерского микроконтинента и континентальный фундамент Евразии). В девоне и раннем карбоне Передового хребта широко развиты олистостромы. Выше следуют континентальные, в том числе угленосные отложения среднего-позднего карбона и красноцветные терригенные толщи перми. К верхнему карбону и перми приурочен также известково-щелочной вулканизм. В строение полосы Главного хребта участвуют докембрийские метаморфические комплексы, которые соспоставляются с фундаментом Макерского микроконтинента. Породы фундамента прорваны плагиогранитами раннекарбонового возраста и с несогласием перекрыты позднепалеозойскими морскими отложениями. Наибольшей площади на Большом Кавказе занимают юрские и меловые толщи. Для нижне-среднеюрских отложений обычно подчеркивается две характерные черты: во-первых они состоят в основном из глинистых сланцев и, во-вторых включают большое количество лав. Наиболее древние из них имеют ярко выраженный известково-щелочной состав и представлены базальт-андезит-дацитовой серией. Их формирование связывают с функционированием Большекавказской островной дуги. Территориально эти острводужные вулканиты развиты в пределах Главном хребта и в его обрамлении. В центральной части Большого Кавказа широко развиты базальты свиты Гойхт и ее аналогов ранне-среднеюрского возраста. Они имеют толеитовую специализацию и по многим характеристикам отвечают базальтам СОХ. Очевидно, что эти породы отмечают условия растяжения, при которых, вероятно, произошло образование Большекавказского осадочного бассейна. Позднеюрские и меловые отложения представляют собой непрерывный осадочный разрез сформированный в его пределах и наиболее широко развиты в пределах Больщого Кавказа В составе разреза присутствуют глинистые толщи, отложения флиша, мергилистые осадки, маломощные кремнистые слои. Верхнемеловые и палеогеновые терригенные отложения флишегового строения распространены преимущественно по периферии антиклинория Большого Кавказа. Терригенный материал для формирования флишевых толщ мела и палеогена поступал с поднятий, окружавших Большекавказский бассейн с юга и севера.

Следующая структурная единица Кавказа – Закавказский кратонный террейн. Его фундамент обнажается в нескольких массивах, наиболее крупным из которых является Дзирульский. Контуры Закавказского террейна можно наметить лишь приблизительно, поскольку большая его часть перекрыта отложениями Куринской и Рионской впадин. Южная его граница совпадает с Севано-Акеринской офиолитовой зоной, представляющей собой шов по которому спаяны Закавказский и расположденный южнее Нахичеванский блок. Фундамент Закавказского массива имеет сложное и до конца не расшифрованное строение. В нем присутствуют породы метаморфизованные в амфиболитовой фации, зеленые сланцы, возникшие главным образом по основным эффузивам, встречаются мрамора и тела серпентинитов. Эти отложения несогласно перекрыты каменноугольными обломочными и угленосными толщами и прорваны гранитами. Нахичеванский блок также имеет древнее метаморфическое основание. Палеозойский разрез, перекрывающий метаморфиты выполнен исключительно осадочными породами с преобладанием известняков. Пермские отложения представлены типичными для южной окраины Тетиса водорослевыми и фораминиферовыми известняками. Этот блок рассматривают в качестве миогеоклинального террейна Гондванского происхождения.

Одним из наиболее принципиальных структурных элементов является Малокавказская вулканическая дуга. Она располагается в основном на цоколе Закавказского массива. Формирование дуги охватывает интервал от юры до позднего мела, до времени столкновения с Нахичеванским блоком. Комплексы слагающие Малый Кавказ имеют типичный для островной дуги состав. Они представлены дифференцированной базальт-андезит-дацит-риолитовой серией. Причем на юге преобладают примитивные островодужные вулканиты ассоциирующие с относительно глубоководными глинистыми сланцами и известняками, а на севере часто проявляются более щелочные лавы в ассоциации с более мелководными вулканогенно-обломочными серями, что указывает на растяжение в тылу дуги и наличие окраинного моря, заполнявшегося терригенными породами. При такой интерпретации становится понятно, что современная структура Большого Кавказа образована на месте обширного морского бассейна, который возник в результате растяжения в ранней-средней юре и заполнялся обломочными толщами вплоть до раннего миоцена. Этот бассейн появился в тылу Малокавказской островной дуги и представлял собой типичное окраинное море. После коллизии Нахичеванского блока с Малокавказской островной дугой вся область Малого Кавказа, включая Закавказский массив и Нахичеванский блок была занята новой вулканической дугой - Аджаро-Триалетской. Максимум вулканизма приходится на эоцен. В олигоцене по всему вулканическому поясу прошли деформации, сопровождаемые внедрением гранитоидов. Новый этап вулканической деятельности относится к новейшему времени (начиная с плиоцена), когда Армянское нагорье было залито базальтами и андезитами известково-щелочной серии.