Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Поскольку проблема Арктиды/Гипербореи является ключевой для понимания ранней предыстории Арктики, в настоящей статье собраны новейшие (появившиеся в самые последние годы и в том числе полученные в ходе работ по программам МПГ) данные по Западной Арктике и в меньшей степени по некоторым другим районам Арктики, послужившие основой разработки и обоснования «АВС-концепции», а также вытекающего из нее пересмотра общепринятого сценария самого раннего (начального) этапа собирания северной части Вегенеровской Пангеи.

1. Предпозднекембрийские комплексы восточного и северо-восточного обрамления ВЕП – реликты кембрийского орогена Протоуралид-Тиманид

В строении восточного (Уральского) и северо-восточного (Тимано-Печорско – Баренцевоморского) складчатого обрамления ВЕП принимают участие, в числе прочего, позднедокембрийско-среднекембрийские образования. На западном Урале они именуются протоуралидами (или иногда – доуралидами). Протоуралиды перекрыты позднекембрийско-позднепалеозойскими толщами преимущественно осадочных пород (уралидами) и выступают из-под них в виде протяженной цепи антиклинориев, в совокупности образующих Центрально-Уральское поднятие (рис. 4). По особенностям состава, строения и степени преобразования протоуралиды разделены на два типа – южные и северные протоуралиды. Протоуралиды южного типа представлены позднедокембрийскими толщами преимущественно осадочных пород, обнажающимися в ядре Башкирского поднятия и Кваркушского антиклинория (Маслов и др., 2002; Maslov, 2004 и ссылки в этих работах). В противоположность этому в строении протоуралид северного типа заметную (а в некоторых случаях весьма существенную) роль играют неравномерно метаморфизованные позднедокембрийские вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы, позднедокембрийско-среднекембрийские гранитоиды и (редко) офиолиты. Этими образованиями сложены Ляпинский антиклинорий, Хараматалоуское поднятие, Собское поднятие (включающее Енганэпэйский, Манитанырдский и Харбейский выступы), а также Оченырдское поднятие (Мизин, 1988; Белякова, Степаненко, 1991; Душин, 1997; Scarrow et al., 2001; Remizov, Pease, 2004; Кузнецов и др., 2005а, б; Kuznetsov et al., 2007).

Рис. 4. Некоторые тектонические элементы восточной и северо-восточной периферии ВЕП и западного сектора Российской Арктики и изотопные возраста (в млн. лет) вулканитов, гранитоидов и метаморфических пород (красные цифры), участвующих в строении комплексов протоуралид-тиманид (использованы данные: Кораго, Чухонин, 1984, 1988; Никифоров, Калеганов, 1991; Русин, 1996; Андреичев, Юдович, 1999; Андреичев, Ларионов, 2000; Андреичев, 2003; Кузенков и др., 2004; Шишкин и др., 2004; Соболева, 2004; Соболева и др., 2004, 2005; Кораго, Тимофеева, 2005; Удоратина и др., 2005; Андреичев, Литвиненко, 2007; Кузнецов, Удоратина, 2007; Gayer et al., 1966; Ohta, 1992; Manechki et al., 1997; Gee et al., 2000; Khain et al., 2003; Glodny et al., 2004; Korago et al., 2004; Beckholmen, Glondy, 2004; Remizov, Pease, 2004; Leech, Willingshofer, 2004; Johansson et al., 2004; Larionov et al., 2004; Larionov, Teben’kov 2004; Majka et al., 2007a,b, 2008; Samygin et al., 2007). Эб – Эбетинское поднятие, Б – Башкирское поднятие (Т – Тараташский выступ в пределах Башкирского поднятия), У – поднятие Уралтау, Кв – Кваркушский антиклинорий, Л – Ляпинский антиклинорий, ДЮ – район Дзеля-Ю Х – Хараматалоуское поднятие, Е – Енганэпэйский выступ, М – Манитанырдский выступ, Хар – Харбейский выступ, О – Оченырдское поднятие, К – Карский выступ, А – Амдерминский выступ, Фм – Финнмаркен.

В пределах северо-восточного (Тимано-Печорско – Баренцевоморского) складчатого обрамления ВЕП образования (комплексы и структуры), в целом одновозрастные комплексам протоуралид Уральского региона, называются тиманидами. Тиманиды и их возрастные аналоги выступают на дневную поверхность из-под комплексов фанерозойского чехла лишь в некоторых трудно доступных районах Тиманского хребта и п-ова Канин, о. Кильдин, п-ов Средний, Рыбачий и Варангер, хребта Пайхой (Югорский полуостров), на севере о. Вайгач, на островах архипелагов Новая Земля и Свальбард (рис. 4). В остальных местах региона они скрыты под мощным комплексом фанерозойских отложений и лишь в отдельных случаях вскрыты глубокими скважинами. По структурно-вещественному принципу тиманиды отчетливо разделяются на образования юго-западного и северо-восточного типа. Тиманиды юго-западного типа сложены позднедокембрийскими осадочными породами, обнажающимися на Тимане, на п-ове Канин, на острове Кильдин и на полуостровах Средний, Рыбачий и Варангер (Маслов и др., 2002). Кроме того, они участвуют в строении притиманской части фундамента Печорской плиты (Ижемский блок фундамента плиты), а также в строении акустического фундамента шельфа Баренцева моря, в той его части, которая прилегает к Кольскому полуострову и полуострову Канин. В противоположность им в строении тиманид северо-восточного типа участвуют наряду с позднедокембрийскими осадочными породами одновозрастные им образования вулканогенного и вулканогенно-осадочного состава. Комплексы тиманид северо-восточного типа неравномерно метаморфизованы и интрудированы позднедокембрийско-среднекембрийскими гранитоидами. Эти комплексы представлены в пределах нескольких структурных выступов, расположенных на хребте Пайхой (Тимонин и др., 2004), на севере о. Вайгач, в южных частях Южного и Северного островов Новой Земли (Кораго, Тимофеева, 2005, Korago et al., 2004 и ссылки в этих работах) и в выступах структурного основания Свальбарда (Кузнецов, 2009б, в и ссылки в этих работах). Кроме того, судя по данным бурения и геофизическим материалам, тиманиды северо-восточного типа участвуют в строении северо-восточной части фундамента Печорской плиты (Большеземельский мегаблок фундамента плиты) (Довжикова, 2007) и акустического фундамента шельфа Баренцева моря между архипелагами Свальбард и Новая Земля (Шаров и др., 2005). Граница между ареалами развития тиманид юго-западного и северо-восточного типа проводится по отчетливо выраженной в потенциальных полях Припечорско-Илыч-Чикшинской зоне разломов фундамента Печорской плиты, а также северо-западному и юго-восточному продолжению этой разломной зоны в пределы шельфа Баренцева моря и на Урал, соответственно (рис. 5).

Рис. 5. Фрагменты (А) гравитационной (аномалии Буге) и (Б) магнитной карт для северо-востока ВЕП и её северо-восточного обрамления. Использованы данные: (А) – сайт ftp://topex.ucsd.edu/pub/global_grav_1min; (Б) – компиляция С.Ю.Соколова по [Jorgensen, 1995]. Пунктирные контуры – Колгуевская (1) и Харейверская (4) антиформы; точечные контуры – Харьягинская (2), Шарьинско-Макарьевская (3) и Верхнеадзьвинская (5) синформы в структуре фундамента Печорской плиты.

Со времен работ Н.С. Шатского, В.С. Журавлева, Н.П. Хераскова и А.С. Перфильева 40-х–60-х годов XX века было подмечено, что комплексы, которые предлагается называть как «южные протоуралиды», непрерывно прослеживаются в структуры Тимана и притиманской части фундамента Печорской плиты, т. е. было показано, что южные протоуралиды и юго-западные тиманиды являются возрастными и вещественными эквивалентами (Журавлев, Гафаров, 1959; Шатский, 1946; Херасков, Перфильев, 1963). При этом они резко отличаются от одновозрастных комплексов северных частей Западного Урала и сопредельных с ними структур северо-восточной части фундамента Печорской плиты, т. е. северных протоуралид и северо-восточных тиманид, которые между собой также являются возрастными и вещественными эквивалентами. По существу протоуралиды Западного Урала являются тиманидами, вовлеченными в герцинский тектогенез. Поэтому позднедокембрийско-среднекембрийские образования Западного Урала и Тимано-Печорско – Баренцевоморского региона в совокупности именуются протоуралидами-тиманидами.

Опираясь на представления о попарном тождестве южных протоуралид и юго-западных тиманид с одной стороны и северных протоуралид и северо-восточных тиманид с другой, еще в 60-х годах XX века некоторые исследователи сформулировали вывод о том, что эти пары комплексов (соответственно, протоуралиды-тиманиды юго-западного и северо-восточного типа) первоначально принадлежали совершенно разным палеоструктурам (Херасков, Перфильев, 1963). Эти идеи, особенно в той их части, которая касается протоуралид-тиманид юго-западного типа (южных протоуралид и юго-западных тиманид), в последние годы получили развитие и продолжение в работах (Маслов и др., 2002, 2006; Любцов и др., 1989, 1998; Оловянишников, 1998; Siedlecki, 1980; Maslov, 2004 и др.), где показано, что протоуралиды юго-западного типа маркируют собой единую палеоструктуру – протяженную и длительно развивавшуюся пассивную Тиманско-Уральскую окраину континента Балтика.

Однако, эти представления о пассивном режиме Тиманско-Уральской окраины Балтики в течение всего позднего докембрия не получили еще полного признания. В частности, во многих статьях двух крупных монографических сборников, подводящих итоги более чем 10-летних работ по программам международного проекта EUROPROBE, Тиманская окраина Балтики в позднем докембрии интерпретируется как аккреционная окраина, то есть как наращиваемая последовательно шаг-за-шагом за счет причленения разнородных литосферных блоков – островных дуг, микроконтинентов, фрагментов литосферы бассейнов с корой океанического типа и т. п. Например, в работах (Костюченко, 2005; Костюченко и др., 2006; Kostyuchenko et al., 2006 и др.) позднедокембрийское развитие Тиманского края Балтики интерпретируется как дискретно перманентное наращивание за счет причленения к нему разнородных терреинов, прибывающих из Тиманского океана. То есть, в настоящее время тот факт, что в комплексах протоуралид-тиманид северо-восточного типа широко представлены реликты поздненеопротерзойских и раннепалеозойских орогенических событий (на что указывает высокая степень деформаций, метаморфизма и широкое распространение гранитоидных комплексов и т. п.), уже никем не ставится под сомнение. Но природа орогении/орогений разными исследователями трактуется по-разному.