Главная – Журналы – Поиск по журналам

Обзор данных по строению горных сооружений Алтая позволяет предложить следующую геодинамическую модель региона. Горные сооружения Алтая сформировались в ходе дробления и растекания коровых масс на южной и западной границах Монгольской микроплиты в поле регионального сжатия, возникшего в результате вдавливания Индостана в Евразию. Сформировались области преимущественного течения масс в северо-западном и восточном направлениях. В протяженных сдвиговых зонах происходило также поперечное укорочение земной коры, сопровождавшееся погружением поверхности Мохоровичича и увеличением высоты горных сооружений. Рост горных хребтов происходил по взбросам (реже надвигам), наряду с преобладающими по амплитудам сдвиговыми перемещениями по основным разломам. Вертикальные перемещения по отдельным разломам составили 3-4 км, горизонтальные до 20-40 км. На северо-западном фланге сдвиговых зон в пределах Русского Алтая происходит частичное поглощение сдвиговых амплитуд за счет расщепления основных разрывов на разломы северного, представленные сбросами и раздвигами, и западного простирания, представленные преимущественно взбросами. Увеличение площади горных сооружений происходило за счет дробления и вовлечения в воздымание краевых частей устойчивых блоков обрамления. Судя по проявлениям современной сейсмической активности, сосредоточенным вдоль основных разрывных границ Алтая, процесс, начавшийся в олигоцене и резко активизировавшийся в конце неогена, продолжается и в настоящее время.

Рассматриваются количественные соотношения между длиной сейсмогенных разрывов, смещением и магнитудой разрыво-образующих землетрясений в зависимости от типа подвижки по разрыву и регионального поля тектонических напряжений. Установлено, что для нарушений с одинаковой кинематикой подвижек (сбросов, взбросов, сдвигов), но образованных в областях с различным напряженным состоянием литосферы, зависимости между параметрами отличаются друг от друга. Показано, что сдвиги являются наиболее универсальными сейсмогенными разрывами. Их параметры и магнитуда землетрясений имеют тесную связь в областях с любым типом напряженного состояния литосферы. Для сбросов и взбросов наиболее закономерная связь устанавливается между параметрами тех разрывов, которые сформировались в областях растяжения или сжатия соответственно, либо полях переходного типа. Области сжатия являются наиболее сложными обстановками для формирования нарушений с любым типом подвижки. Результаты исследований особенно важно учитывать при палеосейсмореконструкциях.

Для построения геоэлектрической модели Чуйской впадины привлечен значительный по объему электроразведочный материал, полученный на территории депрессии в 70-80-е гг. Интерпретация экспериментальных данных проводилась на основе решения обратных задач геоэлектрики, в компьютерных системах "Эра" и "Сонет". В результате удалось значительно уточнить мощности кайнозойских осадочных отложений и наглядно представить глубинное строение впадины. Кроме того, выявлены особенности распределения сейсмичности в изучаемой области.

Описаны сделанные в мезозое Западно-Сибирской плиты находки строматолитов и онколитов, приуроченных к терригенно-карбонатным верхнеюрским отложениям верхней пачки абалакской свиты в западной части плиты, являющимся аналогом георгиевской свиты, широко распространенной в регионе. Строматолиты мелкостолбчатые при ширине столбиков 1,5-2,5 см и высоте до 4,5 см. Размер онколитов достигает 4-5 см. Наряду с собственно строматолитовыми и онколитовыми образованиями встречаются строматолитово-конкреционные размером до 10 см, а также микростроматолитовые и микроонколитовые, размер которых измеряется миллиметрами.

Приведены новые данные U-Pb изотопного датирования цирконов из интрузивных образований Кузнецкого Алатау, Горного Алтая, Рудного Алтая и Калбы, а также обобщены ранее опубликованные результаты проводившихся здесь геохронологических исследований (U-Pb и Rb-Sr методы). Сопоставление радиологических возрастов с геологическими данными позволило детализировать событийную шкалу интрузиного магматизма и выделить семь основных рубежей, отвечающих последовательной смене геодинамических обстановок: V–C₁ – аккреционно-субдукционная, связанная с эволюцией окраинноморско- островодужных систем Палеоазиатского океана; C₂–O₁ – аккреционно-коллизионная; D₁–D₃¹ и D₃²-C₁t - аккреционно-субдукционные обстановки, связанные с эволюцией активной континентальной окраины андского типа; C₁v–C₃ - аккреционно-коллизионная, связанная с косой коллизией Джунгарской микроплиты с Сибирским континентом и закрытием Обь-Зайсанского палеоокеанического бассейна; P₁–T₁ – постколлизионная, реализовавшаяся в сдвигово-раздвиговом режиме; T₃–J₁ – внутриплитный магматизм.

В результате исследования расплавных включений в кварцевых вкрапленниках из кварцевых порфиров выяснены особенности составов кислых магм Салаирского рудного поля. Показано, что в процессах формирования вмещающих барит-полиметаллические месторождения магматических комплексов активное участие принимали низкощелочные риодацитовые расплавы, принадлежащие к толеитовым сериям. Высокие температуры кислых расплавов (1050-1165 ^oC) свидетельствуют об их связи с базальтовыми магматическими системами. Выяснено, что риодацитовые расплавы Салаира близки по геохимическим характеристикам кислым магмам колчеданных месторождений Тувы и Южного Урала. На основании сравнительного анализа валового химического состава кварцевых порфиров и расплавных включений, заключенных в фенокристах кварца, установлены существенные метаморфические преобразования низкощелочных риолитов и риодацитов толеитовой серии в высокощелочные "андезитодациты", обогащенные Na и Mg и обедненные Ca. При этом SiO₂, TiO₂ и Al₂O₃ играют роль "инертных компонентов". Петрохимический анализ пород и расплавных включений свидетельствует о том, что часть магматических комплексов Салаирского рудного поля, возможно, формировалась в условиях развивающегося задугового бассейна.

Диапазоны температур –lg P(O₂) равновесия, для пар сосуществующих титаномагнетита и ильменита в высококалиевых базальтах и ассоциирующих субщелочных базитовых породах Маймеча-Котуйской провинции оценены по усовершенствованному ильменит-магнетитовому геотермометру и составляют соответственно 700-1180 ^oC и 10-20. Наиболее высокие их значения, приближающиеся к магматическим, определены для оливинового толеитового базальта (t=1000-1320 ^oC, –lgP(O₂) = 8,2–12,6). Для калиевых базальтов и субщелочных базальтов они отвечают по этим параметрам условиям от магматических до постмагматических, причем последние явно преобладают. В постмагматических флюидах, возможно большую роль играло усиление активности щелочей, и как следствие – активности O₂ в процессе эволюции составов сосуществующих рассматриваемых здесь рудных минеральных фаз.

Предпринято изучение неоднородных по режиму давления высокоглиноземистых метапелитов андалузит-силлиманитовой и кианит-силлиманитовой фациальных серий для выяснения Р-Т эволюции метаморфизма в связи с надвиговой тектоникой. В результате детальных исследований с применением геотермобарометрии и анализа минеральных равновесий с использованием программы THERMOCALC получены оценки Р-Т условий и построены Р-Т тренды эволюции для метапелитов умеренных и повышенных давлений. На основании полученной информации по изменению Р-Т условий метаморфизма был cделан вывод, что замещение андалузита кианитом и другие минеральные преобразования происходили в результате повышения давления при низком геотермическом градиенте в рамках построенной модели тектонического утолщения коры в зоне Панимбинского надвига. Отсутствие заметного увеличения температуры при надвиге объяснено особенностями поведения стационарных геотерм для различных типов пород с отличающимися теплофизическими и теплогенерирующими свойствами.

Детальное петролого-геохимическое исследование серии основных и ультраосновных пород Бирюсинского блока показало, что различные минералогические типы ультрабазитов и базитов образовались в результате метаморфизма слабодифференцированной серии пород лерцолит-оливиновый вебстерит и толеитовых базальтов. Температурные оценки образования магматических пироксенов ультраосновных пород отвечают 1100 – 1200 ^oC, дальнейший высокобарический метаморфизм при температурах 800 – 900 ^oC и давлениях 16-20 кбар привел к образованию гранатовых парагенезисов в наиболее железистых производных ультраосновной магмы и основных породах.

Конвекция в верхней мантии исследована в приближении Буссинеска с учетом четырех твердотельных фазовых переходов выше "перовскитового" перехода на глубине 670-700 км (Herzberg, 1995) для систем двух типов: 1) без базальтовой земной коры (некоторые медленно спрединговые хребты); 2) с базальтовой земной корой мощностью от 7 до 20 км. Численные расчеты проведены на основе метода контрольного объема для двумерной области 700 на 2500-5000 км. Развитие плавления и его масштабы оценивались на основе параметризации безводного лерцолита по McKenzie (1984) и Niu, Batiza (1991). плавление мантийных пород происходит в системах с начальными температурами, превышающими 500 ^oC на глубине 100 км, 800 ^oC на глубине 300 км и 1700 ^oC на границе верхней и нижней мантий. При температуре на нижней границе ниже 2000 ^oC плавление возникает на глубинах 24-290 км со степенями плавления ~0,05-0,8 через 12<-50 млн лет после начала конвекции и существует ~20-70 млн лет. При температуре выше 2000 ^oC магматическая система проходит две стадии развития: нестационарную, со степенью плавления ~0,5-0,6 на глубинах ~30-290 км, и квази стационарную, со степенью плавления 0,06-0,4 на глубинах ~ 60-100 км. Горизонтальная протяженность областей плавления составляет от 150 до 1000 км. В области плавления формируется периодическая структура и происходит существенное смещение максимума степени плавления к верхней границе верхней мантии. Скорость движения мантийного вещества у верхней границы достигает ~14-25 см/год перед началом плавления, уменьшаясь в дальнейшем до 3-9 см/год ко времени наибольшего развития магматической системы и до 1,5-2 см/год к моменту ее вырождения. Линейной связи между степенью плавления и скоростью движения земной коры над восходящими потоками не наблюдается. Тепловой поток у поверхности земной коры достигает ~60-145 мВт/м² при максимальном плавлении и снижается до ~40-60 мВт/м² при вырождении магматической системы