ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 2005
6444 Шифр научной
специальности
 25.00.03
7425 На соискание
степени
 дгмн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Соловьев Алексей Викторович
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители

6165 Официальные оппоненты
Соколов С. 
Худолей А. 
Бибикова Е. 

6255

4662
дгмн
дгмн
дгмн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.

Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

5778 Таблиц
5760 Иллюстраций

Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город

1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета

2151 Полное наименование организации
Геологический институт РАН 
2358 Сокращенное наименование организации

2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)
Москва, Пыжевский пер., 7, Геологический институт РАН
Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации

2385 Сокращенное наименование организации

2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Изучение тектонических процессов в областях конвергенции литосферных плит методами трекового датирования и структурного анализа
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Актуальность работы. Изучение тектонических процессов, происходивших в областях конвергенции литосферных плит, является фундаментальной научной проблемой современной геотектоники.   
Исследования динамики и кинематики тектонических процессов (аккреция, коллизия, эксгумация) путем оценки времени и скорости их развития, направлений перемещений становятся   
все более актуальными в последние десятилетия. Возможность постановки таких задач связана в первую очередь с развитием методик геохронологических и структурно‑кинематических   
исследований. В настоящей работе приводятся оригинальные примеры решения тектонических задач методами трекового датирования (fission‑track dating) циркона и апатита и структурно‑кинематического   
анализа. Методические приемы реконструкций тектонической эволюции показаны на примере юга Корякского нагорья и Камчатки. В качестве дополнительного материала привлекаются   
данные, полученные по Южно‑Анюйской зоне (Западная Чукотка и остров Большой Ляховский).   
  
Количественная характеристика тектонических процессов весьма актуальна и в свете прогноза и поисков месторождений полезных ископаемых. Так, например, реконструкция термальной   
истории терригенных пород методом трекового датирования апатита весьма важна для оценки зрелости органического вещества и прогноза нефтегазоносности.   
  
Цель работы. Цель данной работы заключалась в изучении особенностей тектонических процессов, происходивших в областях конвергенции литосферных плит, на примере Северо‑Востока   
России. Для достижения этой цели решались задачи двух типов: методические и региональные.   
  
Методические задачи сводились к следующим:   
  
Продемонстрировать возможность датирования "немых" терригенных толщ методом детритовой термохронологии (трековое датирование циркона);   
Подобрать комплекс методов для оценки средних скоростей некоторых тектонических процессов (коллизия, аккреция, эксгумация);   
Рассмотреть возможности и ограничения совместного использования геохронологических и структурно‑кинематических методов для изучения тектонических процессов;   
Предложить методику анализа кинематики разрывных нарушений в слоистых толщах;   
Усовершенствовать методику подготовки препаратов трекового анализа применительно к датированию обломочных цирконов; Региональные тектонические задачи были сформулированы следующим   
образом:   
Получить структурные данные по коллизионно‑аккреционным структурам для определения кинематических условий их формирования;   
Провести трековое датирование циркона из терригенных комплексов для определения их возраста, проведения стратиграфических корреляций, реконструкции источников сноса терригенного   
материала и изучения эволюции питающих провинций;   
Определить трековые возраста апатита из терригенных и магматических комплексов, которые позволяют судить о времени выведения пород на близповерхностные уровни и дают возможность   
реконструировать постколлизионную или постаккреционную историю;   
Применить комплекс изотопных, биостратиграфических и структурно‑кинематических методов для ключевых объектов, чтобы оценить время, кинематику и скорости тектонических процессов   
(аккреция, коллизия, эксгумация).   
Для решения вышеупомянутых задач в рамках поставленной цели опорным регионом был выбран юг Корякского нагорья и Камчатка, где в мезозое и кайнозое широко проявились процессы   
аккреции, коллизии и эксгумации.   
  
Фактический материал. В основу работы положены оригинальные материалы, собранные автором во время полевых работ в 1992‑2004 годах на юге Корякского нагорья и Камчатке. Геологический   
материал представлен в виде схем геологического строения ключевых участков, колонок, разрезов, зарисовок, фотографий. Образцы для геохронологического изучения отобраны автором   
(около 150 проб, вес от 3 до 10 кг каждая). Автором проведено петрографическое и литологическое изучение пород в прозрачно‑полированных шлифах ($\sim$ 500). В поле автором   
измерено более 4000 структурных элементов, на основании которых проводился структурно‑кинематический анализ. В работе учтены литературные и фондовые материалы по рассматриваемым   
регионам. Образцы из Южно‑Анюйской зоны предоставлены Г.Е.Бондаренко (ГИН РАН) ‑ Западная Чукотка, А.Б.Кузьмичевым (ГИН РАН) ‑ остров Большой Ляховский.   
  
Методом трекового датирования проведено определение возраста цирконов из 80 образцов, получено около 3800 возрастов единичных зерен циркона. Апатит датирован из 70 образцов   
(около 2300 возрастов отдельных зерен). Получены датировки другими изотопными методами U/Pb (2 образца), Rb/Sr (1 образец), K/Ar (4 образца), (U‑Th)/He (5 образцов). Датирование   
циркона и монацита методом U/Pb SHRIMP (6 образцов ‑ анализ возраста обломочных цирконов, 8 образцов ‑ определение возраста магматогенных или метаморфогенных цирконов, 5 образцов   
‑ датирование метаморфогенного монацита) проведено Дж. К. Хоуриганом (Йельский университет) по образцам автора. (U‑Th)/He датирование выполнено для 5 образцов автора П.Райнерсом   
(Йельский университет). Биостратиграфические исследования по образцам автора проводились Т.Н.Палечек (ГИН РАН ‑радиолярии), Е.А.Щербининой (ГИН РАН ‑ нанопланктон), Е.Ю.Барабошкиным   
(МГУ ‑ моллюски), В.Н.Синельниковой (ГИН РАН ‑ двустворки, гастроподы), С.И.Ступиным (ГИН РАН ‑ фораминиферы), Д.А.Лопатиной (ГИН РАН ‑ споры и пыльца).   
  
Методы исследования. Методы исследований делились на две группы: полевые и лабораторные. Полевые исследования опирались на геологические наблюдения и крупномасштабное картирование   
ключевых участков, анализ пликативных и дизъюнктивных деформаций для определения ориентировки осей палеонапряжений, изучение кинематических индикаторов в зонах разломов для   
определения направлений перемещений. При отборе проб для геохронологического изучения в первую очередь уделялось внимание структурной позиции образца, что в ряде случаев имеет   
огромное значение при интерпретации данных.   
  
Выделение апатита, циркона, монацита, амфибола и биотита из проб проводилось в лаборатории минералогического и трекового анализа под руководством В.В.Ляховича (ГИН РАН). Подготовка   
препаратов для трекового анализа осуществлялось в лабораториях трекового датирования Юнион Колледжа (Скенектади, США) и Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН.   
Препараты облучались в реакторе Университета штата Орегон (США). Подсчет треков проводился на установках в Юнион Колледже (Скенектади, США), в Институте литосферы окраинных   
и внутренних морей РАН, а затем в Геологическом институте РАН. При датировании использован метод внешнего детектора.   
  
Трековое датирование (fission‑track dating) ‑ метод определения времени остывания минералов, основанный на подсчете плотности треков осколков спонтанного деления ядер урана   
(U238), накапливающихся в природных минералах в ходе геологической истории. Трековый возраст отражает время остывания минерала ниже температуры закрытия трековой системы (например,   
Fleischer et al., 1964; Шуколюков и др., 1965; Wagner, Van den Haute 1992). В этом смысле, трековые возрасты соответствуют времени формирования для быстро остывших вулканических   
пород (возраст извержения) или отражают время остывания пород при выведении с глубинных уровней (возраст эксгумации). Детритовая термохронология ‑это методика, опирающаяся   
на трековое датирование отдельных зерен минералов из осадков, позволяет проследить связь между тектоническими процессами и седиментацией. Осадочные породы содержат минералы   
различного трекового возраста, которые поступили в осадок из источников с разной термотектонической историей. Это позволяет реконструировать эволюцию источников сноса во времени.   
Изучение возраста отдельных зерен циркона, дает возможность: а) проводить стратиграфические корреляции, б) определять возраст отложений, не содержащих фауны; в) реконструировать   
источники сноса терригенного материала и г) изучать эксгумационную эволюцию пород питающих провинций.   
  
Личный авторский вклад с работу. Постановка задач, примеры решения которых приводятся в работе, осуществлялась автором. В основу диссертации положены авторские полевые материалы,   
собранные в 1992‑2004 гг. на Камчатке и в Южной Корякии. В работе использованы коллекции, отобранные Г.В.Ледневой, М.Н.Шапиро, Дж.И.Гарвером, Дж.К.Хоуриганом, А.Б.Кирмасовым,   
Г.Е.Бондаренко, А.Б.Кузьмичевым. 80% трековых датировок, приведенных в работе, получено лично автором.   
  
Научная новизна работы. Трековое датирование циркона и апатита и структурно‑кинематический анализ впервые применены для анализа геодинамики южной Корякии и Камчатки, а также   
Южно‑Анюйской зоны. К новым результатам относятся:   
  
Впервые применение трекового датирования в комплексе с другими методами для изучения южной Корякии и Камчатки позволило дать количественные оценки времени и скорости развития   
тектонических процессов (аккреция, коллизия, эксгумация) в позднем мезозое ‑ кайнозое.   
Трековое датирование циркона может рассматриваться как метод определения возраста терригенных отложений, что подтверждено биостратиграфическими данными. Обоснован возраст   
немых терригенных толщ Западной Камчатки, Лесновско‑Укэлаятской зоны, а также Южно‑Анюйской зоны.   
На оригинальном материале показано, что трековое датирование циркона и апатита из комплексов аккреционных призм применимо для изучения возраста аккретированных осадков, времени   
аккретирования и скоростей выведения комплексов на поверхность.   
Впервые обоснована диахронность коллизии меловой энсиматической дуги с северо‑восточной окраиной Азии.   
Расшифрована структура и кинематика зоны Лесновско‑Ватынского надвига  одного из крупнейших тектонических швов Северо‑Восточной Азии. Установлено время и скорость формирования   
Лесновского надвига.   
Предложена новая геодинамическая модель эволюции метаморфических комплексов Срединного хребта Камчатки.   
Основные защищаемые положения:  

На примере Камчатки, Южной Корякии, Южно‑Анюйской зоны, показано, что возраст самой молодой популяции цирконов в песчаниках, определенный трековым методом, близок ко времени   
седиментации терригенных толщ. При этом источником этих цирконов могут быть не только продукты синхронного осадконакоплению вулканизма (возраст кристаллизации), но и блоки   
более древних пород фундамента активной окраины, относительно быстро выведенные на поверхность с глубинных уровней (возраст остывания). Продемонстрирована возможность определения   
возраста терригенных толщ областей конвергенции литосферных плит методом трекового датирования циркона.   
На основе трекового датирования, как основного метода расчленения и корреляции флишоидных толщ юга Корякии и Камчатки, реконструирована эволюция Укэлаятско‑Западно‑Камчатского   
бассейна в позднем мезозое ‑ раннем кайнозое. Этот бассейн длительное время заполнялся сравнительно однородным терригенным материалом на фоне значительных изменений геодинамического   
режима на северо‑восточной окраине Азии: субдукционного ‑ в альбе‑кампане, окраинного моря ‑ в кампане‑раннем палеоцене, коллизионного ‑ в позднем палеоцене‑среднем эоцене.   
Новые геохронологические данные позволили обосновать диахронность коллизии меловой энсиматической островной дуги с северо‑восточной окраиной Азии (Камчатка и южная Корякия).   
Южный сегмент дуги столкнулся с окраиной в раннем эоцене (в интервале 55‑52 млн. лет), северный ‑ в среднем эоцене (45 млн. лет назад).   
В результате коллизии южного сегмента дуги мощный аллохтонный пакет перекрыл автохтонные терригенные толщи северо‑восточной окраины Азии, что привело к глубокому метаморфизму   
на юге Срединного хребта (52$\pm$2 млн. лет назад) как автохтона (колпаковская и камчатская серия), так и нижней части аллохтона (андриановская свита). Расчитанная скорость   
нагрева отложений в зоне коллизии в результате обдукции дуги составляет около 100С/млн. лет.   
Коллизия северного сегмента дуги привела к формированию Ватыно‑Лесновского надвига. Лесновский надвиг образовался около 45 млн. лет назад за очень короткий промежуток времени   
(менее 1 млн. лет). Тонкие пластины островодужного аллохтона шарьированы на терригенные толщи Лесновско‑Укэлаятского бассейна с амплитудой более 50 км.   
Новые данные по аккреционным призмам Камчатки подтвердили применимость трекового датирования циркона и апатита для изучения возраста аккретированных осадков, времени аккретирования   
и скоростей выведения комплексов на поверхность. В Восточно‑Камчатской аккреционной призме возраст терригенных отложений омолаживается с запада на восток, от континента к   
океану (на острове Карагинском ‑ от среднего эоцена до нижнего миоцена, в хребте Кумроч ‑ от среднего эоцена до среднего миоцена).   
  
Практическое значение. Методические разработки, приведенные в работе, могут использоваться при датировании немых терригенных толщ и геологическом доизучении территорий.   
Новые датировки и структурно‑кинематические данные позволяют более обоснованно подойти к вопросу прогноза месторождений полезных ископаемых, так как касаются вопросов перемещения   
комплексов и их становления в современной структуре.   
Материалы исследований использовались при поисковых работах на платину, проводимых в 1997 году ЗАО Корякгеолдобыча. Результаты, приведенные в работе, учитывались при составлении   
Паланской серии листов в ходе ГДП‑200 (1999, 2000 гг.), проводимого ПГО "Камчатгеология". Материал диссертации был использован при составлении Тектонической карты Охотоморского   
региона масштаба 1:2 500 000 (ответственные редакторы Н.А.Богданов, В.Е.Хаин). Автором предложена методика (трековое датирование циркона) прогнозных работ на угольный метан,   
используемая в ДОАО "Промгаз".   
  
Разделы о трековом датировании были написаны для учебных пособий Общая геология Н.В.Короновский и Основы геотектоники В.Е.Хаин, М.Г. Ломизе.   
  
Апробация работы и публикации. Результаты работы были представлены и опубликованы в материалах всероссийских и международных совещаний: на научной конференции ИЛ РАН (Москва,   
1999); на научных чтениях памяти акад. А.Л.Яншина (Москва, 2000); на I, II и III молодежных конференциях им. акад. А.Л.Яншина (Москва, 2001, 2002, 2003); на XXXI  XXXVIII   
Тектонических совещаниях МТК (Москва, 19982003, 2005); на молодежной школе‑конференции XXXVII Тектонического совещания (Москва, 2004); на конференции, посвященной 10‑летию   
РФФИ (Москва, 2002); на 5, 6, 7‑ой Международных конференциях по тектонике плит им. Л.П.Зоненшайна (Москва, 1995, 1998, 2001); на I и II Российской конференции по изотопной   
геохронологии (Москва, 2000; Санкт‑Петербург, 2003); на Рабочих Совещаниях по проекту NEMLOR INTAS (Санкт‑Петербург, 2002, 2003, 2004); на Международном совещании по трековому   
анализу (Кадис, Испания, 2002); на Сессиях Американского Геофизического Союза (AGU Fall Meeting, Сан‑Франциско, 2000, 2004); на 31ом Международном Геологическом конгрессе   
(Рио‑де‑Жанейро, Бразилия, 2000); на сессиях Европейского Геологического Союза (EUG IX, 1997; EUG XI, 2001; Страсбург, Франция); на Объединенной Сессии EUG‑AGU‑EGS (Ницца,   
Франция, 2003); на 24 Генеральной Ассамблее Европейского Геофизического Общества (EGS, Гаага, Нидерланды, 1999), на конференции "Геология Арктики, энергетические ресурсы и   
климатические изменения" (Тромсо, Норвегия, 2004).   
  
Результаты исследований докладывались на заседаниях лаборатории тектоники окраинных морей ИЛ РАН (1999, 2001, 2003), на тектоническом коллоквиуме ГИН РАН (2004). Лекции о   
методике трекового датирования были прочитаны на кафедре динамической геологии геологического факультета МГУ (Москва, 2000) и для студентов геологического отделения МГУ (Москва,   
2002, 2003, 2004), в ДОАО Промгаз (Москва, 2002).   
  
По теме диссертации опубликовано более 80 работ. За цикл работ Эволюция конвергентных областей по данным структурного анализа и трекового датирования (на примере Камчатки   
и Корякии) автор награжден медалью Российской академии наук с премией для молодых ученых. 
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 Лучицкая М.В.
6320 
6462   кгмн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово