Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

В палеозое Прото-Арктический бассейн через Таймыр мог быть связан с Палеоуральским океаном. В позднем палеозое закрылся Полярно-Уральский океан. Тогда же, вследствие коллизии Сибири и Карского микроконтинента, перестал существовать Таймырский бассейн (Верниковский, 1996).

Относительно восточного продолжения океанического бассейна существуют разные точки зрения. Большинство исследователей (Парфенов, 1984; Зоненшайн ид р., 1990; Тильман, Богданов, 1992) считают его заливом Палео-Пацифики. Авторы данной статьи предполагают, что, начиная, по крайней мере, с позднего палеозоя, конвергентная граница отделяла Прото-Арктический бассейн от Северо-Западной Пацифики (Соколов и др., 1997). Вдоль конвергентной границы располагались энсиматические островные дуги, Одним из примеров является Яракваамский террейн, где надсубдукционные габброиды Вургувеемского массива пространственно связаны с островодужными образваниями раннекаменноугольного и пермского возрастов.

Рис. 8. Примеры деформаций 3-его этапа. А – Южной вергентности изоклинальные складки и надвиги в триасовых отложениях Стадухинского сегмента. 1 – слоистость и полосатость; 2 – кливаж осевой плоскости; 3 – разломы. Б – положение полюсов деформированного древнего кливажа в верхнетриасовых и верхнеюрских породах (конические складки F3). В – полюса слоистости в верхнетриасовых и верхнеюрских породах, показывающие 2 этапа деформаций: S0-2 – пояс полюсов цилиндрических надвиговых складок 2-го этапа деформаций; S0-3 – пояс полюсов для более поздних конических складок с субвертикальными осями 3-го этапа сдвиговых деформаций. Г – ориентация осей складок и длинных осей будин.

Широкое проявление в позднем палеозое – раннем мезозое островодужного магматизма в Алазейско-Олойской складчатой системе, следы тектонических деформаций в офиолитах хр. Черского (Оксман, 2000) и доколлизионные деформации Вургувеемского массива свидетельствуют о сокращении площади этого бассейна. В предпозднетриасовое время произошла амальгамация островодужных (Яракваамский, Алучинский, Алазейский и др.) террейнов. Об этом свидетельствуют конгломераты верхнего триаса несогласно залегающие на офиолитах и содержащие их обломки. На новообразованном гетерогенном фундаменте заложилась Алазейско-Олойская островная дуга (поздний триас – нижняя юра), которая обрамляла с юга (в современных координатах) Прото-Арктический океанический бассейн. Появление дайковых серий в Алучинских офиолитах в обстановке задугового растяжения свидетельствует о существенных тектонических перестройках в структурах, связанных с конвергентной границей.

Анализ палеомагнитных данных, выполненный А.Н. Диденко (Соколов и др., 1997), показывает, что террейны Колымской петли располагались в едином мегаблоке с Сибирской плитой, начиная, по крайней мере, со среднего девона. До средней юры эти террейны не имели жестких связей с Сибирью, но испытываемые ими движения имели близкие кинематические параметры. В постсреднеюрское время указанные блоки вошли в состав Евразийской плиты. По геологическим данным в среднеюрское время произошла амальгамация террейнов Колымской петли в единый Омолонский супертеррейн (Парфенов и др., 1993) и обдукция офиолитов в хр. Черского (Оксман, 2000).

Рис. 9. Примеры правосторонних сдвигов 3-го этапа деформаций. А – в мезозойских отложениях Южно-Анюйской сутуры. На врезке показаны C-S тектониты. R и S – структуры риделя, C – поверхности смещений. Б – Характер деформаций Вургувеемского массива офиолитов.

Вдоль новообразованного края Азиатского континента в поздней юре закладываются новые конвергентные границы. На границе с Пацификой на гетерогенном фундаменте возникла Удско-Мургальская конвергентная граница (Соколов и др., 1997, 1998), которая по геологическим данным прослеживается в южную часть Чукотского полуострова (Морозов, 2001) и на Южную Аляску (Togiak terrane, Decker and others, 1994). Эта конвергентная граница отделяла Южно-Анюйский бассейн от Пацифики.

В поздней юре – раннем мелу на границе Азиатского континента с Южно-Анюйским бассейном образовалась Святоносско-Олойская островная дуга (Натапов, Сурмилова, 1988), частью которой является Вукваамский островодужный разрез. В оксфорд-киммеридже действовала энсиматическая Кульполнейская островная дуга. Можно предполагать, что в это время океаническая кора Южно-Анюйского бассейна активно поглащалась, что привело к быстрому его закрытию. Начиная с волжского времени океанический бассейн заполнялся терригенными отложениями с большим количеством турбидитов. Столкновение Чукотки и Евразии завершилось в конце раннего мела, что совпадает по времени с началом спрединга в Канадском бассейне (Embry, Dixon, 1990; Grantz et al., 1990). После коллизии к северу от ЮАС образовалась Нутесынская, а к югу – Айнахкургенская орогенные впадины, выполненные вулканогенно-осадочными отложениями апт-альбского возраста. Здесь следует подчеркнуть, что синхронность тектонических событий растяжения и спрединга в Амеразийском бассейне с коллизионными событиями, деформациями и перестройками структурного и седиментационного планов в ЮАС.

Рис. 10. Палеогеодинамический профиль для поздней юры-раннего мела. 1–3 – континентальная кора: 1 – Северо-Азиатского континента; 2 – Северо-Американского континента; 3 – аккреционная кора Верхояно-Колымской складчатой области; 4 – океаническая литосфера; 5 – окраинно-континетальный вулканический пояс; 6 – энсимтаическая дуга; 7 – аккреционная призма.

Предлагаемый сценарий дан в самом общем виде и является рабочей гипотезой, которая требует дальнейшей разработки и проверки. В будущих исследованиях внимание должно быть сосредоточено на изучении офиолитов с целью выяснения: 1) времени заложения Прото-Арктического океанического бассейна; 2) сравнения их с одновозрастными офиолитами хр. Черского, Полярного Урала, Таймыра и северо-западного обрамления Пацифики. Следует отметить, что для палеозойских офиолитов ЮАС (например, Алучинские) не известны вулканогенные члены, а для байос-киммериджских мезозойских океанических комплексов ЮАС не известны ультрабазит-габбровые комплексы. Возможно, это следствие слабой изученности офиолитов. В противном случае нужно будет найти удовлетворительное объяснение этому факту, который скорее свидетельствует в пользу представлений о рифтогенной природе ЮАС (Сеславинский, 1970, 1979; Довгаль и др., 1975; Шапиро, Ганелин, 1988).

Не решена проблема ширины Прото-Арктического океанического бассейна: был ли это обширный океан или малый океанический бассейн. Для ее решения необходимо провести палеомагнитное опробование комплексов, расположенных к северу и югу от ЮАС.

Формирование раннемеловых синколлизионных деформаций правых сдвигов происходило почти одновременно со становлением надвиговых структур. По-видимому, надвигообразование маркировало начальный этап континентальной коллизии. В дальнейшем коллизия развивалась по правосдвиговому сценарию (kiss and go). Некоторые надвиговые деформации могли образоваться как результат симметричного или асимметричного «выплескивания» в направлении перпендикулярном простиранию сутуры. Подобные явления широко распространены в зонах сдвига со сжатием (Sylvester, 1988; Woodcock, Fischer, 1986).

Рис. 11. Палеотектонические реконструкции. 1 – блоки с континентальной корой; 2 – бассейны с океанической корой; 3 – островные дуги; 4 – бассейны с терригенной седиментацией; 5 – зоны растяжения.

В продольном латеральном распределении верхнеюрско-раннемеловых островодужных вулканогенных комплексов наблюдаются перерывы – «зияния» (рис. 1). Такие «зияния» могут быть связаны с участками, где взаимодействие континентальных и океанических плит происходило по сдвигам. Возможно, часть вулканогенных комплексов, ныне относимых к островодужным, могла быть сформирована в обстановке присдвигового растяжения в структурах типа «pull apart».

Важная роль правосдвиговых смещений позволяет предполагать, что в процессе коллизии Чукотский континент испытывал относительно Сибири вращение против часовой стрелки. Это вращение могло быть следствием веерного рифтинга в Канадском бассейне (Embry, Dixon, 1990). Для уточнения динамики коллизии континентальных масс следует в первую очередь достоверно определить возраст выделенных этапов деформаций.

6. Заключение

Предложенный тектонический сценарий развития ЮАС является рабочей гипотезой, поскольку многие детали ее строения, а также ряд принципиальных вопросов эволюции еще далеки от окончательной расшифровки и решения. Вместе с тем данный геологический обзор свидетельствует о важности изучения ЮАС для понимания тектонической истории и палинспастических реконструкций северо-востока Азии и Восточной Арктики. Восстановление истории Прото-Арктического (палеозой – ранний мезозой) и Южно-Анюйского бассейна терригенной седиментации (поздняя юра – ранний мел) позволит уточнить детали взаимодействия Евразиатской, Североамериканской и Тихоокеанских литосферных плит.