Байкальская складчатость и ее полезные ископаемые

Байкальская область опоясывает с юга Сибирскую платформу и глубоко вдается в нее севернее оз. Байкал, отделяясь от Алдано-Станового щита меридиональным Ничатс/сим или Жуинским правым сдвигом (рис. 4.8). Енисее-Саянская часть этой области будет рассмотрена позже. На севере области располагается Патом- ская дуга, от вершины которой в северо-восточном направлении отходит Урин- ский рифт, выполенный рифейскими отложениями. На юге ограничением области служит Малхано-Яблоневый, или Орхоно-Малханский, массив (микроконтинент) с докембрийским, раннепротерозойским фундаментом, прорванным раннекаледонскими гранитоидами, на которых располагается позднепалеозойско-триа- совый Селенгино-Витимский вулкано-плутонический пояс. В основании пояса залегает нижнесреднекаменноугольная прибрежная моласса, сменившаяся в перми — нижнем триасе мощнейшей (10—12 км) наземной толщей базальтов, трахибазальтов и андезитов, затем дацитов и риолитовых игнимбритов и вновь

Рис. 4.8. Схема тектонического районирования Енисее-Саяно-Байкальской складчатой

области:

/ — чехол Сибирской платформы; 2 — Алданский щит; 3 — Становая зона; 4 — Монголо-Охотская складчатая система; 5 — чехол Западно-Сибирской плиты; 6 — салаириды; 7— Селенгино-Становая зона раннепротерозойской складчатости; 8 — поднятия, сложенные архейскими толщами; 9 — до- кембрийские массивы; 10 — Тувинский докембрийский массив; 11 — поднятия, сложенные нижним протерозоем; 12 — офиолиговые зоны; 13 — терригенно-карбонатные отложения рифея; 14 — Акит- канский раннепротерозойский вулканический пояс; 15 — регенерированные салаирские прогибы; 16 — герцинские складчатые зоны; /7— девонские и юрские отложения Канской и Рыбинской впадин; 18 — главные разломы. Цифрами в кружках обозначены основные структуры. Поднятия: 1 — Протеросаянекое; 2 — Бирюсинское; 3 — Шарыжелгайское; 4 — Байкальское; 5 — Чуйское; 6 — Тонодское; 7 — Нечерское; 8 — Канское; 9 — Енисейский кряж; 10 — Муйская офиолитовая зона; 11 — Жуинско-Патомская зона; 12 — Бодайбинский синклинорий; 13 — Селенгино-Становая зона; 14 — Джидинская салаирская зона; 15 — Становая зона; 16 — фрагмент древнего Баргузинско- го массива; 17 — Икат-Багдаринская зона; 18 — Уакитская зона. Главные разломы: 19 — Ничатский;

20 — Восточно-Саянский

базальтов. В среднем — позднем триасе и ранней юре извергались такие же по составу вулканиты и отлагались грубые континентальные молассы.

Самая внешняя северная зона Байкальской складчатой области Байкало- Патомская дуга сложена неметаморфизованными мощными (до 4 км) терригенно-карбонатными толщами среднего рифея, накапливавшихся в условиях шельфа Сибирской платформы. Южнее располагается несколько узких поднятий — (с юго-запада на северо-восток) Чуйское, Тонодское и Печерское, вытянутых по простиранию Байкал о-Патомской дуги и сложенных сильно дислоцированными, глубоко метаморфизованными нижнепротерозойскими толщами, прорванными гранитами этого же возраста.

Далее к югу находится широкий Бодайбинский синклинорий с мощнейшей (до 12 км) патомской серией терригенно-карбонатных и более глубоководных, вплоть до флишоидных отложений с вулканитами по его южной окраине, подразделяемой на три подсерии. Нижняя представлена песчано-глинистыми отложениями с прослоями тиллитоподобных конгломератов (4 км). Средняя — терригено-карбонатными породами, углистыми сланцами (3 км) и верхняя — углисто-граувакковой толщей пород (до 4,5 км), состоящей из кварцевых песчаников, углистых сланцев, гравеллитов, конгломератов и граувакков. В южном борту прогиба появляются вулканиты основного, среднего и кислого состава (до 3 км). Все отложения очень слабо метаморфизованы, смяты в простые брахиморфные складки и прорваны гранитами.

К западу синклинорий суживается, а рифейские отложения метаморфизованы и сильно дислоцированы (Олокитский прогиб). На этом комплексе с угловым несогласием залегают граувакковые песчаники и конгломераты венда. Южнее синклинория выпуклой дугой к северу располагается Муйский офиолитовый пояс с нижнепротерозойско-нижнерифейской офиолитовой ассоциацией (до 6 км) и андезитами, дацитами и риолитами (6 км) в верхней части разреза, являющимися отражением существования в это время островной дуги.

На юге ограничением области служит Селенгино-Становая структурная зона, северо-восточнее сменяющаяся собственно Становой зоной и сложенной нижнепротерозойскими метаморфическими толщами, прорванными раннекаледонскими гранитоидами.

Севернее располагается сложный комплекс структур, ранее выделявшийся как единый Баргузинский древний докембрийский массив. Последними работами С. В. Руженцева и других установлено, что на севере Селенгино-Становая зона граничит с Удино-Витимской герцинской складчатой зоной, в основании которой (Икат-Багдаринская зона) залегают метаморфические породы с возрастом 960 — 760 млн лет, а выше с несогласием — доломиты и известняки верхнего силура — среднего девона и граувакковый флиш среднего девона — нижнего карбона, перекрываемый молассой среднего — верхнего девона. Севернее, в Еравнинской зоне, залегают комплексы в разрезе снизу вверх: нижний кембрий — средний ордовик, нижний девон — нижний карбон и верхний карбон — нижняя пермь, представленные энсиматической островодужной вулканогенно-осадочной серией Витимского вулкано-плутонического пояса и гранитами с возрастом 296 — 290 млн лет. Похоже построена более северная Уакитская зона. И только небольшие пространства заняты древним массивом Амалатским и другими.

Огромный Ангаро-Витимский батолит, отдельные фрагменты которого располагаются на всей описанной выше территории и обладающий общей площадью более 140 000 км2, имеет возраст от 330 до 290 млн лет, как это показали недавно В. И. Коваленко, В. В.Ярмолюк, А. В. Котов и Е. Б. Сальникова, т.е. обладает палеозойским возрастом и не связан с какими-либо зонами фундамента, а его образование обусловлено анатексисом континентальной коры под влиянием плюмов, сформировавшихся при надвигании палеоконтинента Северной Азии на горячее мантийное поле (рис. 4.9).

К юго-востоку от Байкала в Джидинской зоне известны рифейские флишевые отложения и кембрийские офиолиты, а также раннесреднекембрийские граниты, что позволяет отнести ее к салаиридам.

По северному побережью Байкала простирается Акитканский вулканический пояс, формировавшийся во второй половине раннего протерозоя и, возможно, в раннем рифее.

Между Удино-Витимской герцинской складчатой зоной и Урало-Охотской складчатой системой располагается Селенгино-Становая система в основном раннепротерозойской складчатости, переходящая в такую же по возрасту зону Станового хребта. По существу это одна и та же структура, расширяющаяся к юго-западу и суживающаяся к востоку. В пределах этой системы выделяются мощные толщи нижнего протерозоя и частично нижнего рифея (до 10 км). В собственно поднятии нижнепротерозойская (малханская) серия представлена трехчленным комплексом первично-вулканогенно-терригенно-карбонатных пород с преобладанием средних и кислых вулканитов (до 10 км). В низах разреза развиты разнообразные гнейсы, ортоамфиболиты, кварциты. В середине — толща первич- [1]

Рис. 4.9. Схема террейнов в Байкальской складчатой области (по А. Н. Булгатову,

И. В. Гордиенко, с упрощением): но-карбонатных и песчано-глинистых пород (сланцев, гнейсов и мраморов). Верхи разреза сложены метаморфизованными базальтами, андезитами и риолитами с пачками кремнисто-глинистых сланцев. Последняя толща имеет локальное распространение, приурочена к участкам между гранито-гнейсовыми куполами и по возрасту относится к раннему рифею. На западе зоны в Орхонском син- клинории также развит трехчленный комплекс нижнего протерозоя — нижнего рифея (до 6 км).

Развитие Байкальской складчатой области в фанерозое. К середине кембрия замкнулся Джидинский прогиб и земная кора консолидировалась не полностью, и в герцинское время развивались Икат-Багдаринская и Еровнинская структурные зоны. В раннем палеозое формировался джидинский гранитоидный комплекс, габбро-диоритовые интрузивы в районе Баргузино-Витимского массива и щелочные граниты. В среднем и позднем палеозое в Селенгино-Становой зоне внедрялись аляскитовые и щелочные граниты, в Байкальской — щелочные и нефелиновые сиениты, щелочно-габброидные массивы. В позднем палеозое в раннепротерозойской Селенгино-Становой зоне вблизи главного Монголо- Охотского разлома произошло заложение Селенгинского вулканического пояса. В основании пояса располагается нижнесреднекаменноугольная прибрежноморская сероцветная песчаная моласса, сменившаяся в перми — нижнем триасе мощнейшей (10—12 км) континентальной вулканогенной толщей базальтов, трахибазальтов и андезитов, затем дацитов и риолитов, в том числе игнимбритов, осадочно-вулканогенных отложений и вновь базальтов и трахибазальтов. В среднем — позднем триасе и в ранней юре формировались примерно такие же по составу вулканиты и грубые континентальные молассы общей мощностью до 7 км.

В результате тектонических движений в средней юре отложения были частично размыты и сохранились только в глубоких грабенообразных впадинах. В поздней юре и раннем мелу тектоническая активность снизилась, и в отдельных впадинах Западного Забайкалья накапливались алевролиты, глины, мергели, местами угленосные отложения мощностью до 2 — 3 км. В мезозое активное гранитообразование происходило лишь на юго-востоке региона вблизи Восточно-Забайкальского сектора Урало-Охотской системы, ограничиваясь с запада меридианом оз. Косогол.

Говоря о мезозойской истории южного обрамления Сибирской платформы, необходимо еще раз подчеркнуть, что в пределах всего этого района, а также в зоне Станового хребта и Алданского щита в это время происходило неоднократное внедрение разнообразных гранитоидных интрузий, которые формировались начиная с позднего триаса и кончая поздним мелом, возможно даже палеогеном, причем по направлению к югу возраст гранитоидных массивов омолаживается так же, как и с запада на восток, от Забайкалья до хр. Джугджур. На Алданском щите широко развиты штоки, дайки и лакколиты, сложенные сиенитами, грано- сиенитами, гранит-порфирами позднеюрского и мелового возраста. Различные по размерам крупные массивы порфировидных гранитов и гранодиоритов распространены и в Становом хребте, где они внедрялись как в поздней юре, так и в мелу. Подобная магматическая активизация зон древней складчатости, формирование так называемых «анорогенных» гранитов в этих районах не имеют себе равных на территории России. В позднем мелу и в палеоцене — эоцене, в условиях слабо расчлененного рельефа, на всей этой огромной территории, как, впрочем, и на всем юге Сибирской платформы, происходило образование площадной коры выветривания.

В олигоцене начинаются дифференцированные тектонические движения и формируется Байкальская рифтовая система, протягивающаяся более чем на 2 500 км к северо-востоку из Северо-Западной Монголии до южных районов Якутии, образованная кулисообразно надставляющими друг друга грабенами, ныне занятыми либо озерами, либо выполненными толщей континентальных отложений. На западе в пределах России структура оканчивается Тункинским грабеном и рядом меридиональных впадин — Дархатской и Косогольской — в Монголии. Крупнейшим грабеном является впадина оз. Байкал (рис. 4.10). Мощность отложений в грабенах достигает 6 —7 км, хотя бурением пройдено не более 3 км. С олигоцена до среднего плиоцена в грабенах накапливались тонкие песчано-глинистые отложения, свидетельствующие о слаборасчлененном рельефе в то время и об отсутствии крупного сводового поднятия.

И только со среднего плиоцена отмечается резкое погружение вследствие быстрого роста «плеч» грабенов. Уже в позднем олигоцене в рифте начались извержения трахибазальтов и базальтов, продолжавшиеся вплоть до голоцена, но наиболее масштабные извержения приходятся на ранний миоцен, когда вулканизм усилился. Основные районы вулканизма были сосредоточены на северо-восточном и юго-западном окончании зоны, вулканы располагались вне грабенов (кроме Тункинского) и были приурочены к поднятиям. По отношению ко всем древним структурам, в том числе и мезозойским, кайнозойские грабены являются резко наложенными.

Отдельные грабены Байкальской рифтовой зоны обладают узкими отрицательными магнитными аномалиями, а краевые части грабенов выражены градиентными ступенями. В гравитационном поле вся Байкальская горная область выражена обшей депрессией силы тяжести, а собственно Байкальский грабен на протяжении 1 000 км — резкой отрицательной аномалией во всех редукциях. В то же время «плечи» грабенов характеризуются относительно повышенными значениями гравитационного поля. В междуречье Олекмы и Витима в районе затухания рифтовой зоны отрицательные гравианомалии начинают как бы «расплываться» и терять свои четкие контуры. Отрицательные гравианомалии в грабенах отражают влияние толщ рыхлых осадков. Минимальные глубины залегания поверхности М составляют 34—35 км в Южно-Байкальской впадине. На западном побережье озера мощность коры достигает 42 км, а на восточном побережье и в Западном Забайкалье — до 50 км. Таким образом, в рифтовой зоне наблюдается некоторое уменьшение мощности коры. Байкальский рифт характеризуется очень высоким тепловым потоком (до 3,1 мккал/с • см2), что согласуется с наличием области пониженных скоростей продольных волн (7,7 — 7,8 км/с против 8,1 — 8,2 км/с) в верхней части мантии. Этот слой, обладая мощностью до 12 км, имеет ширину до 400 км и фиксируется под всей рифтовой зоной, уходя даже за ее пределы.

Выводы. Байкальская складчатая область заложилась на микроконтиненте с архейским фундаментом, раздробленным в раннем протерозое. В северной части системы на шельфе Сибирской платформы образовались мощные карбонатно- терригенные верхнерифейские толщи с тиллитами в основании, а внешний край шельфа маркируется цепочкой узких поднятий. В Бодайбинском синклинории отложения уже более глубоководные и отвечают континентальному склону, а

Рис. 4.10. Геологические разрезы впадин Байкальского рифтового пояса:

А — средняя часть Байкальской впадины (по В. П.Солоненко и Н. А.Флоренсову); Б — Тункинская впадина (по В. В. Ружичу) расположенный южнее Муйский офиолитовый пояс характеризует ложе поздне- рифейского бассейна с океанической корой. Фрагменты вулканических островных дуг прослеживаются и южнее. В герцинское время развивался ряд зон в центре Байкальской области. Южная Селенгино-Становая зона ограничивает в субширотном направлении всю складчатую область. В палеозое и мезозое она неоднократно подвергалась тектоно-магматической активизации, а в олигоцене начинаются резко дифференцированные тектонические движения и в условиях присдвиговой зоны растяжения формируются Байкальский и другие грабены и рифты и проявляется базальтовый вулканизм.

Полезные ископаемые

Енисее-Саянская и Байкальская складчатые области богаты разнообразными полезными ископаемыми.

Свинец и цинк. Полиметаллические месторождения известны на Енисейском кряже, где рудные залежи связаны с метаморфизованными верхнерифейскими известняками. Колчеданное свинцово-цинковое месторождение находится в Северном Прибайкалье.

Железо. Ангаро-Питский железорудный район находится в восточной части Енисейского кряжа, где осадочные гематитовые и гидрогематитовые железные руды связаны с песчано-глинистыми отложениями рифейского возраста. Рудные залежи в форме крупных линз и пластов образуют целый ряд месторождений и залегают неглубоко от поверхности.

Алюминий. Наиболее важное значение имеет группа месторождений бокситов Енисейского кряжа, связанных с мел-палеогеновой корой выветривания, залегающих в карстовых полостях на карбонатных толщах.

Золото. Месторождения золота находятся в пределах Енисейского кряжа, в верховьях Витима в Бодайбинском и Витимском районах, где известны как россыпные, так и коренные залежи, связанные с кварцевыми жилами.

Вольфрам и молибден. Месторождения вольфрама и молибдена открыты в южных районах Байкальской горной области, в Западном Забайкалье. Рудные залежи скарнового типа с невысоким содержанием металлов приурочены к контактам карбонатных пород юрских гранитов.

Слюда. Крупные месторождения мусковита и флогопита в докембрийских образованиях находятся в Восточных Саянах, в Западном Забайкалье и на Енисейском кряже. Разработка некоторых залежей началась еще в XVI—XVII вв. Такие месторождения, как Слюдянское и Мамское, известны во всем мире.

Флюорит. Месторождения флюорита приурочены к позднемезозойским дайкам щелочных пород Западного Забайкалья.