CC BY
29
2. Казакевич Ю,П„ Шер С.Д., Жаднова Т.П. и др. Лэнский золотоносный район II Труды ЦНИГРИ. - М.:Недра, 1971. - Т, 1, вып. 85, - 164 с.
3. Шорохов С.М. Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений. - М.: Недра, 1973. - 763 с.
4. Пешков В. Г. Разработка россыпных месторождений, -М,: Недра, 1976, - 461 с,
5. Асламазов ЛГ„ Варламов А,А, Удивительная физика, -М.: Наука 1987. - 160 с.
6. Азндау АД„ Китайгородской А,И, Физические тела. - М,: Наука, 1982, - 203 с.
7. Большая Советская Энциклопедия. Т, 13, изд-е 3-е. - М,: Сов. энциклопедия, 1971. - С, 520,
8. Большая Советская Энциклопедия. Т. 4, изд-е 3-е. - М.: Сов. энциклопедия, 1973. - 1973, - С. 194.
9. Гернет М.М. Курс теоретической механики, - М,: Высшая школа, 1973. - 464 с.
10. Яблонский A.A., Никифорова В.М. Курс теоретической механики. - М.: Высшая школа, 1977. - 360с.
Р.Н.Иванова
Тектонофации катазоны Приольхонья
Приоритет в применении термина «фация», «субфация» в тектонике принадлежит французским геологам Аро, Матоэ [10]. Этими исследователями было предложено понятие "тектоническая субфация». В их работе рассмотрен ряд структур в функции возрастания температуры и давления, проанализирована связь ассоциаций микроструктур и механики горных пород.
Дальнейшее развитие их идеи получили в работах исследователей Казахского геологического института [5, 6]. В основу учения о тектонофациях ими положен формационный подход в морфологической тектонике как сравнительный структурно-парагенетический анализ внутреннего строения складчатых сооружений.
Тектонофациальный анализ - это структурно-парагенетический анализ на количественной кинематической основе с учетом термодинамических условий дислокационного процесса и типа складчатости. Такой подход обеспечил усовершенствование методики обычного структурно-парагенетического анализа за счет рассмотрения конкретных парагенезисов в связи с обстановкой их формирования. Парагенетический структурный анализ выступает в данном случае не только как функция степени деформированное™, но и как отражение физико-химических условий, в которых протекала деформация породы [3].
При разработке методики текгонофациального анализа в качестве одного из базовых выдвинуто предположение о наличии в земной коре зон с различными термодинамическими параметрами. В вертикальном разрезе нешарьированной земной коры выделены три зоны с характерными структурными пара-генезисами, последовательно сменяющие друг друга с верху вниз: эпизона, мезозона и катазона [5, 6]. Термодинамические условия, присущие каждой из выделенных зон, определяют реологическое состояние вещества и условия деформации пород. В генерализованном виде в земной коре Е.И.Паталаха выделяет три типа складчатости:
эпизональная - гидропластического течения; ' мезозональная - кдиважного течения;
катазональная - кристаллизационно-сланцева-того течения.
Методика текгонофациального анализа была разработана на примере изучения складчатых областей фанерозоя Казахстана. Незначительный уровень метаморфизма (фация зеленых сланцев), одноплановость дислокационного процесса фанерозойских складчатых комплексов Казахстана позволили выделить ряды структурных парагенезисов, отвечающих крупным и мелким структурным доменам, Этим подразделениям было присвоено наименование «тектоноформация» и «тек-тонофация» [5], Тектоноформации используются для региональных исследований, при более детальных работах производится выделение тектонофаций.
Тектонофации - это естественные ряды пород по степени деформированное™ с присущими им структурными парагенезисами. Под структурным парагенезисом подразумевается устойчивая, постоянно реализующаяся в природе совокупность структурных форм и элементов, в первом приближении одновозрастных или сближенных во времени, отражающих единую дислокационную обстановку [5, 8]. В результате проведения текгонофациального анализа определяется степень деформированности пород в тектонофациях, которые выделяются на основе изучения широкого спектра диагностических признаков. Для мезозоны была разработана 10-балльная шкала тектонофаций.
Катазона соответствует области амфиболитовой, гранулитовой фаций метаморфизма и ультромета-морфизма [4, 5, 6, 8, 9]. В работах В.В. Эза, B.C. Ми-леева, А.И. Аукиенко, Е.И. Паталаха, М.Е. Паталаха, B.C. Заика-Новацкого, A.B. Лукьянова, Ю.В. Миллера, В.Г. Талицкого, М.В Минц и других исследователей отмечается небольшой набор структурных форм катазо-нальных парагенезисов. Структурная анизотропия метаморфических пород имеет максимальное значение в зеленосланцевой фации, понижаясь в амфиболовой и гранулитовой фациях. Такая ситуация вызвана высокой степенью деформированности толщ, в результате ко-
торой формируется вторичная, кажущаяся простота структур [8, 9],
На сегодняшний день наиболее отчетливо распознаваемыми в полиметаморфических комплексах являются три группы структур. Первая - это покровные комплексы (древние коллизионные швы), представленные региональными надвигами и покровами, крупными и мелкими складко-надвиговыми структурами. Вторая группа структур - это гранито-гнейсовые купола. Структуры данной группы фиксируются во всех районах, где развиты полициклические комплексы, Третья группа представлена также повсеместно распространенной в комплексах катазоны шовной изоклинальной складчатостью или зонами линеаризации, которые часто описываются в литературе терминами «псевдомоноклиналь» или «шовная зона».
В работах по изучению структур катазоны с позиции тектонофациального анализа Е.И.Паталаха и вслед за ним рядом других геологов выделены два типа складчатости: Кгг глубинно гравитационный и Кш- шовный кристаллизационный [5, 6]. Покровный комплекс не выделялся, по всей видимости, по причине того, что положенная в основу тектонофациального анализа генерализованная схема природных деформаций не делает акцента на возможную тектоническую рассло-енность земной коры. Но в работах авторов подчеркивается, что методика тектонофациального анализа вполне применима в таких случаях и шарьирование способно лишь усложнить, но не упразднить схему [5]. При изучении докембрийских блоков или участков полициклических складчатых комплексов считается целесообразным создание частных (региональных) текто-нофациальных шкал, которые бы обеспечили изучение объекта и в дальнейшем стали основой общей шкалы тектонофаций катазоны.
Анализ первичной геологической документации, полученной в процессе картирования опорных профилей и участков в Приольхонье, а также ряда участков на территории Юго-Западного Прибайкалья позволил разработать такую шкалу тектонофаций катазоны. При ее составлении были учтены также данные по составу и особенностям структурных парагенезисов катазо-нальных комплексов, взятые из литературных источников. Это материалы по геологии Балтийского, Украинского щитов, Горного Алтая, Тянь-Шаня, Прибайкалья, Приколымского поднятия, Средиземноморского складчатого пояса и других районов.
В предложенной региональной шкале тектонофаций катазоны Приольхонья (таблица) предусмотрены тектонофациальные подразделения, отражающие основные группы структур катазоны. В ней пока не учтен комплекс структур метаморфических ядер кордильерского типа. Эти структуры достаточно детально изучены Е.В. Скляровым с соавторами в Забайкалье. На территории Прибайкалья выделение самих этих структур, отдельных их элементов (детачмент и др.), опреде-
ление уровня эрозионного среза и ряд других вопросов находится в стадии исследования.
Весь структурный комплекс катазоны Приольхонья объединен в тектоноформацию й (см. таблицу). Текто-ноформация Э разделена на две тектонофации: XI и XI!. Для более точного отражения степени деформированное™ катазональных комплексов кроме тектонофаций предусмотрено выделение вспомогательного подразделения - тектоносубфации. Шкала содержит общую характеристику условий деформационных процессов катазоны и описание парагенезисов тектонофаций и тектоносубфаций.
Большая часть диагностических признаков является унаследованной от мезозональных тектонофаций Е.И. Паталаха [5], так как шкала тектонофаций катазоны является логическим продолжением шкалы мезозоны. В группе мезопризнаков в дополнение к углу наклона слоистости на крыльях складок к плоскости вс 5° нами предложено выделять угол наклона осевой поверхности складок к горизонту ((3). Также в эту группу в качестве самостоятельного диагностического признака включены транспрессионные структуры типа «пальмового дерева», тектонический меланж (см. таблицу). Данные структуры фиксируются на территории Приольхонья в зонах синметаморфического вязкого сдвига [7].
Первое место в тектоноформации 0 занимает покровный комплекс тектонофации XI, включающий реликты покровных складок, вязкие субгоризонтальные разрывы типа надвигов и сопутствующие им средние и мелкие структурные формы (складки волочения с субгоризонтальными шарнирами, будинаж). Комплекс этой тектонофации фрагментарно картируется в Приольхонье, региональная структура которого рассматривается как тектонически неоднородная с присутствием, по крайней мере, 3-4 покровных пластин, разделенных шовными зонами [1, 2, 7],
Структурный парагенезис покровного комплекса XI в шкале тектонофаций (см. таблицу) предшествуют тектоносубфации Х11к. Такое его положение обосновано тем, что образование гранито-гнейсовых куполов по времени следует за формированием парагенезиса коллизии - покровов, региональных надвигов, шарья-жей [7, 8]. Высокая степень деформированности пород тектонофации XI обусловлена проявлением интенсивного динамометаморфизма в условиях катазонального вязкого течения в горизонтальной или субгоризонтальной плоскости.
Тектонофация XII подразделена на две тектоносубфации: купольную и шовную (см, таблицу). Грани-тогнейсовые купола и складки деформированного околокупольного пространства составляют тектоносубфа-цию Х11к. В случае Приольхонья купольные структуры проявлены чаще всего в виде деформированных вытянутых в плане овалов, валообразных структур. Ядра куполов сложены мигматитами, гнейсами, гранито -гнейсами, гнейсо - гранитами.
Региональная шкала тектонофаций катазоны Приольхонья
Тектоноформация
0
Характерные Тектонофации
Признаки XI XII
Тектоносубфации
ХПк Х11ш
Метаморфизм пород Эпидот-амфиболитовый, амфиболитовый, гранулитовый, эклогитовый, ультраметаморфизм
со - 8 £ ° О £ Структурный Парагенезис Покровные структуры Купола и структуры, связанные с образованием куполов Шовные структуры
Н 3 § ¡Е | о х Генетические типы Складчатости Течения в субгоризонтальной плоскости Глубинно-гравитационная (купольная) Течения в субвертикальной плоскости
X о = 1 £. о Я Руководящий структурный элемент Кристаллизационная сланцеватость (нередко перекрестных планов)
X "СГ Общий облик Складчатости Многоплановый, хаотический; оси складок сложны по своей конфигурации, их ориентировка изменчива в плане и в разрезе Линейная складчатость, псевдомоноклинали
Мегапризнаки Типы складок Опрокинутые или лежачие асимметричные, часто изоклинальные складки, с субгоризонтальными шарнирами и осевыми поверхностями Прямые и асимметричные открытые антиформы и синформы, (гранито-гнейсовые купола, валы); сложные складки деформированного околокупольного пространства Сдвиговые, асимметричные, с субвертикальными осевыми поверхностями и шарнирами
Вязкие; зоны течения, лишенные швов
Тип разломов Субгоризонтальные и горизонтальные Субвертикальные; часто заполненные ультраметаморфическими магматитами
Угол наклона слоистости на крыльях складок к ПЛОСКОСТИ ВС (5°) В случае асимметричных складок: для нормального крыла < 90°, для опрокинутого - > 90° Образование комплексов наложенной складчатости, вплоть
а X 00 X о. Угол наклона осевой поверхности складок к горизонту (р) > 90° до полной утраты первичных структурных форм.
о со ф Линейность Метаморфическая, новообразованная, совершенная - ярко выраженная в качестве анизотропии
Будинаж, Птигматиты Интенсивно развитые; будинированию подвергаются не только отдельные слои, но и крупные тела, превращенные в мегабу-дины Исчезновение будин, птиг-матитов в результате линеаризации
Структуры «сверхдавлений» Тектонический (мраморный) меланж; структуры выжимания, типа «пальмового дерева»
Микропризнаки Текстуры и структуры пород в шлифах Текстуры вторичные: сланцеватые, кристаллизационно-сланцеватые, линзовидно-полосчатые, прожилково-полосчатые, полосчатые (мигматитовая полосчатость, гнейсовидность, очковые гнейсы), милонитовые; Структуры вторичные, бластические (нематогранобластовые, гранобластовые, гетерограноб-ластовые, лепидобластовые, лепидогранобластовые).
Для тектонофации XI и тектоносубфации ХНК характерно развитие интерференционной складчатости очень сложного облика, как в плане, так и в разрезе. Межкупольные интенсивно деформированные линейные зоны составляют парагенезис тектоносубфации ХНШ. В Приольхонье эта тектоносубфация представлена линейными зонами деформации между гранито - гнейсовыми куполами (см. таблицу). В пределах зон тектоносубфации Х11ш наблюдаются бластомилонитовые швы с новообразованной минеральной линейностью, структуры вязкого сдвигового течения вещества, вязкие синметаморфические разломы, часто заполненные метасоматическим гранитным материалом.
Объединение парагенезисов купольных структур (тектоносубфация ХНК) и межкупольных деформированных зон (тектоносубфация ХПШ) в единую тектонофа-цию XII обусловлено их одновременным формированием. По данным Ф.А. Летникова [4] процесс образования гранито-гнейсового купола сопровождается выделением тепла, разуплотнением вещества. В то же время в околокупольном и межкупольном пространстве наблюдаются поглощение тепловой энергии и уплотнение вещества. Одновременно с химическим преобразованием пород, вовлеченных в процесс гранитизации, формирование купольной структуры генерирует механическое движение, которое производит интенсивную деформацию в межкупольных зонах.
К тектоносубфации ХНШ отнесены также шовные зоны бластомилонитов, ультрабластомилонитов Приморского разлома. Формирование парагенезиса тектоносубфации XI1Ш этого участка демонстрирует ситуацию, когда происходит подъем теплового потока и локальное повышение температуры и давления до уровня катазоны в узком вертикальном теле глубинного разлома, Подобные шовные структуры характерны не только для Приольхонья. Об их широком развитии свидетельствуют данные изучения Украинского и Балтийского щитов, Приколымского поднятия и других районов. На всех участках тектоносубфации ХНШ наблюдается линеаризация всех раннее сформированных структур и складчатости самих шовных зон, образование псевдомоноклиналей.
Предложенная шкала тектонофаций катазоны позволяет проводить тектонофациальное картирование районов полициклических, интенсивно метаморфизо-ванных комплексов. Составленные при этом схемы тектонофаций могут служить основой как для решения разнообразных вопросов тектоники этих районов, так и для проведения минерагенических исследований. Шкала была апробирована при изучении степени деформированное™ пород Приольхонья и ряда других участков Западного Прибайкалья.
Тектонофациальное районирование Приольхонья выявило, что крупные тектонические блоки, сформированные в докайнозойские этапы развития, являются отражением комплекса деформационных процессов,
включающего региональное [варьирование и региональные сдвиговые деформации. Причем шовный тип деформаций как на уровне мезозоны, так и на уровне катазоны играет ведущую роль в процессах образования складчатых комплексов района.
Сопоставление данных о структурно-вещественном составе метаморфогенных месторождений и ру-допроявлений железа изученных участков (в том числе районы месторождения Байкальское и группы рудо-проявлений Мысовской стрелки) и уровня деформированное™ слагающих их пород показывает, что интенсивность деформационных процессов имеет прямую связь с миграцией рудного вещества и образованием рудных тел. Формирование рудных тел происходит на этапе образования тектонофации XI (складко-надвиговые структуры, складки покровного комплекса). Линейные зоны тектоносубфации ХНШ глубинных разломов (Главного Саянского и Приморского) являлись источником эндогенного тепла, влиявшего на формирования железооруденения в процессе тектономета-морфических преобразований на уровне катазоны. Гнейсово-купольные структуры тектоносубфации ХПК являются индикатором отсутствия оруденения или значительного ухудшение качества руд, за счет выноса рудного компонента в процессе гранитизации и сопровождающих ее деформаций околокупольного пространства,
Библиографический список
1. Бухаров A.A., Фиалков В.А. Геологическое строение дна Байкала: взгляд из "Пайсиса," - Новосибирск: Наука, Сиб, изд. фирма РАН, 1996, - 118 с.
2. Добржинецкая Л.Ф., Молчанова T.B., Сонюшкин В,Е„ Лихачев А.Б., Федоровский В.С, Покровные и сдвиговые пластические деформации метаморфического комплекса Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Геотектоника, -1992, - № 2. - С,58-71.
3. Летников Ф,А. Синергетика геологических систем, - Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1992. - 230 с,
4. Лэтников Ф,А, Взаимосвязь процессов гранитизации, метаморфизма и тектоники II Геотектоника, - 2000. - № 1. - С. 3-22,
5. Паталаха Е,И, Тектонофациальный анализ складчатых сооружений фанерозоя, - М,: Недра, 1985. - 169 с.
6. Паталаха Е.И, Общая деформация земной коры с позиций тектонофациального анализа II Тектонические процессы: Докл.сов. геологов на XXVIII сессии Международного геол. конгр. (Вашингтон, июль 1980). - М.: Наука, 1989. - С, 201-210.
7. Розен О.М„ Федоровский В,С, Коллизионные гранитоиды и расслоение земной коры, - М.: Научный мир, 2001, -188 с,
8. Структурные парагенезы и их ансамбли, Материалы совещания. - М.: ГЕОС, 1997. - 282 с.
9. Эз. В,В. Складкообразование в земной коре, - М.: Наука, 1985. - 240 с.
10. Arthaud Е„ Mattauer M. Presentation dOun nouveau mode de description teclonique la notion de sous-facies tectonique. C.r. Acad. sei. 1969. D. 268, № 7. p.1019 - 1022.
