16.4. Развитие складчатых поясов
16.4.2. Плейттектоническая концепция
Коллизионная стадия развития подвижных поясов (рис. 16.8, табл. 16-4 ) протекает в обстановке действия напряжений сжатия, когда происходит столкновение (коллизия) континентальных блоков земной коры с континентальными, островодужными и океаническими.
Рис. 16.8. Палеогеодинамические обстановки и структурные элементы подвижных поясов неогея (коллизионная стадия).
| Геодинамические режимы | Геодинамические обстановки | Геодинамические комплексы | Геологические формации,входящие в состав геодинамического комплекса, и их ассоциации |
|---|---|---|---|
| Коллизионный и периколлизионный | Краевых предгорных и межгорных прогоибов | Краевых предгорных и межгорных прогоибов | Осадочная терригенно-кремнисто-карбонатная глубоководная формация |
| Осадочные мелководные и континентальные молассы | |||
| Эвапоритовая континентальная | |||
| Шарьяжно-надвиговых поясов на пассивных континентальных окраинах и микроконтинентах | Шарьяжно-надвиговых поясов на пассивных континентальных окраинах и микроконтинентах | Аллохтонные пластины, сложенные офиолитами и островодужными комплексами | |
| Метаморфическая эклогит-глаукофансланцевая формация по офиолитам и осадочным породам "постели" шарьяжных пластин | |||
| Олистостромовые комплексы во фронте шарьяжей | |||
| Вулкано-плутонических поясов | Вулкано-плутонических поясов (поверхностные зоны) | Осадочные мелководные флишевые формации остаточных бассейнов | |
| Осадочные континентальные молассовые формации межгорных впадин | |||
| Вулканические формации | |||
| Вулкано-плутонических поясов (глубинные зоны) | Интрузивные гранодиорит-гранитовые и гранитовые формации известково-щелочной и щелочной серий | ||
| Метаморфические формации фундамента палеомикроконтинентов | |||
| Метаморфические формации сланцевого обрамления (в т.ч. метаофиолитовые) палеомикроконтинентов | |||
| Эпиколлизионной платформенной стабилизации | Формация латеритных кор выветривания | ||
| Осадочные терригенные мелководно-морские формации | |||
| Осадочные континентальные терригенные формации аквального ряда | |||
| Осадочные континентальные терригенные формации склонового ряда | |||
| Эпиплатформенного орогенеза и рифтогенеза | Осадочные континентальные терригенные формации аквального ряда | ||
| Осадочные континентальные терригенные формации склонового ряда |
Вслед за Л.П. Зоненшайном и М.И. Кузьминым [5] коллизия рассматривается как процесс аккретирования (причленения), столкновения и непосредственного взаимодействия двух блоков коры любой природы, любых размеров в тех случаях, если эти блоки обладают легкой корой, что не позволяет им опуститься вниз, в мантию, т.е. субдуцироваться. С этой точки зрения можно различать несколько типов столкновений: континент – континент, континент – террейн, континент – дуга, дуга – дуга, дуга - террейн.
В этом понимании термина «коллизия» активные окраины континентов (например, современная западная окраина Южно-Американского континента) должны рассматриваться как структуры предколлизионные, то есть сформированные в период, предшествующий столкновению континентальных или континентальных и островодужных или океанических блоков.
Основные геологические события, происходящие во временных рамках стадии – это блоковые вертикальные и покровно-надвиговые перемещения пластин океанической и континентальной коры, интенсивная складчатость стратифицированных комплексов, гранитоидный магматизм и региональный зональный метаморфизм. Геоморфологическим итогом стадии является формирование горного сооружения.
Тектонические структуры, возникшие и функционировавшие в коллизионную стадию, распределены зонально. В направлении от палеоконтинента к палеоокеану в зоне коллизии выделяют следующие структуры:
- краевой (предгорный) прогиб;
- пояс тектонических покровов;
- вулкано-плутонический пояс;
- сутурная зона.
Краевые (предгорные) прогибы наложены на пассивные окраины платформ. Они характеризуются покровно-складчатым (внутренние, обращенные к подвижному поясу зоны) или простым складчатым (брахиформы) строением. Выполнены прогибы, в основном, терригенными отложениями обычно большой (до 5-10 км) мощности. Нижняя часть разреза краевых прогибов сложена глубоководными терригенно-кремнистыми, лагунно-морскими серо- и красноцветными отложениями (нижняя моласса); верхняя (и наиболее мощная) – континентальными красноцветными терригенными (конгломераты, песчаники и др. – верхняя моласса).
Пояса тектонических покровов (аллохтоны, зоны обдукции) представляют из себя ансамбль покровно-надвиговых и складчатых структур, сложенных палеокеаническими и островодужными комплексами, перемещенными из областей формирования последних на окраины относительно стабильных литосферных блоков (бывшие пассивные окраины континентов и микроконтинентов периода проявления доколлизионных событий), в основном, с континентальной или переходного типа корой. Амплитуды (зафиксированные) горизонтальных перемещений океанических и островодужных пластин на континентальные окраины исчисляются многими десятками – первыми сотнями километров.
Вулкано-плутонические пояса – линейно вытянутые области интенсивного проявления интрузивных (формации адамеллит-гранитовая, гранодиорит-гранитовая, гранитовая, лейкогранитовая) и/или вулканических (формации базальт-андезит-риолитовая, дацит-риолитовая, риолитовая, андезитовая) процессов, маркирующие зоны столкновения континентальных блоков и микроблоков, нередко захватывающие последние целиком.
В глубинных зонах вулкано-плутонических поясов проявляются процессы высокоградиентного зонального метаморфизма амфиболитовой – зеленосланцевой фаций, сопровождающиеся палингенным гранитообразованием. Это зоны проявления гранито-гнейсового тектогенеза.
В качестве реперных плутонических формаций зон континентальной коллизии выделяются [11]:
- гранитовые авто- и аллохтонная; первая ассоциирует с метаморфическими образованиями; магматические очаги ее формируются в структурах пододвигающихся плит (Гималаи, Альпы), глубинное строение которых характеризуется сдвоенной мощностью земной коры (синколлизионная стадия);
- лейкогранитовая аллохтонная (позднеколлизионная стадия).
В ходе шарьирования мощных (n x 1 – n x 10км) океанических и островодужных блоков-пластин на континенты и микроконтиненты в глубинных их зонах в условиях повышенных и высоких температур и давлений формируются глубоко-, умереннометаморфизованные (P-T условия от амфиболитовой до зеленосланцевой) орто- и парапороды. На наиболее глубоких уровнях (в континентальной коре и низах аллохтонов) происходят процессы мигматизации и гранитогенеза. Сформированные здесь гранитные расплавы проникают в средние-верхние части разреза палеомикроконтинентов, формируя здесь разнофациальные интрузии разного состава и глубинности и, на глубинных уровнях – гранито-гнейсовые купола.
В строении палеомикроконтинентов наблюдается зональность (от центра и периферии): орто- и параметаморфиты амфиболитовой и субгранулитовой фаций с интенсивным проявлением гранито-гнейсового тектогенеза &rarr сланцевое (метаморфиты зеленосланцевой – эпидот-амфиболитовой фаций) обрамление, нередко с интрузиями гранитов.
В геоморфологическом отношении пояса тектонических покровов и вулкано-плутонические пояса представляли собой в период формирования более или менее протяженные горные хребты различной высотности (например, современный Малый Кавказ). Естественно, эти хребты были разделены между собой и синхронными им платформами более или менее масштабными межгорными и предгорными впадинами. Осадконакопление в их контурах происходило в континентальных (формирование разнообразных по генетической принадлежности – аллювиальных, пролювиальных, склоновых и др. отложений, объединяемых в молассовую формацию) и морских (например, четвертичные отложения Куринской и Рионской впадин на Кавказе) обстановках.
Сутурные зоны или, как их образно называют, «следы исчезнувших океанов», представляют собой линейно вытянутые серии блоков-пластин, сложенных офиолитами (часто с преобладанием ультрамафитов) и называемых поэтому также офиолитовыми (ультрамафитовыми, гипербазитовыми) поясами, маркирующих обычно границы палеоконтинентальных (в т.ч. палеомикроконтинентальных) и палеокеанических (на начало коллизионных событий) сегментов подвижного пояса.
Они представляют собой корневые (не разрушенные последующей эрозией) зоны аллохтонов , обдуцированных в коллизионную стадию на континентальные окраины. Большая часть поясов тектонических покровов в настоящее время представляет собой клиппы – фрагменты некогда гигантских перекрытий окраин континентов.
В качестве примера сутурных зон может быть названа зона ГУГР (зона Главного Уральского глубинного разлома), маркирующая палеограницу между континентальным (Западный Урал) и океаническим (Восточный Урал) секторами Палеоуральского ранне-среднепалеозойского океана.
В строении коллизионных зон нередко большая роль принадлежит также океаническим и островодужным вулканогенным и вулканогенно-осадочным образованиям, интенсивно деформированным и расчлененным разрывными нарушениями. Обычно они слагают линейно-вытянутые сутурные зоны (см. выше), но нередко (Урал) образуют и широкие (до 100 и более километров) пояса, заключенные между палеоконтинентальными блоками (Магнитогорский и Тагильский «мегасинклинории» на Урале). При достаточно высокой деформированности эти геологические комплексы метаморфизованы обычно на уровне, не превышающем зеленосланцевой фации. Нередко эти островодужные и океанические образования перекрыты отложениями коллизионной стадии (молассы) и прорваны интрузиями того же возраста. Кроме того, участками установлена синхронность разрывно-складчатых деформаций, которым подвергались, с одной стороны, островодужно-океанические и, с другой, коллизионные по времени формирования отложения.
Таким образом, основными геологическими событиями в областях коллизии континентальных блоков являются обусловленные столкновением складчатость общего сжатия и глыбовая, вертикальные и крупноамплитудные латеральные (обдукция) перемещения массивов офиолитов, проявленный в фундаменте и чехле (частично представленном надвинутыми пластинами офиолитов) сиалический плутонометаморфизм, сопровождаемый формированием гранито-гнейсовых куполов, формирование в межгорных и предгорных впадинах моласс, зеленосланцевый, а в глубокопогруженных участках – эпидот-амфиболитовый и амфиболитовый метаморфизм.
Индикаторными для областей столкновения (коллизии) являются покровно-складчатые структуры (включающие и офиолитовые пластины), зоны высокотемпературного и высокоградиентного метаморфизма (гранито-гнейсовые купола, палингенные гранитные батолиты), олистостромы и молассы [5].
При этом отмечается, что фазы формирования офиолитовых покровов и сопутствующих им зон меланжа, олистостром и глаукофансланцевого метаморфизма совпадают с важнейшими эпохами складчатости на континентах [4].