Глобальные катастрофические события и их роль при стратиграфических
корреляциях осадочных бассейнов разного типа

4.6.2. Палеотектонические обстановки и вулканизм

Проявившаяся в середине живетского века тельбесская складчатость завершила стадию консолидации эпикаледонского Казахстанско-Тяньшаньского срединного массива (рис. 4.7.). Во второй половине франского века большая часть массива испытала общее поднятие и денудацию в условиях орогенного режима. В этот период на значительной части массива, примыкающей к площади тельбесид, происходит формирование достаточно крупных интрузивных массивов, сложенных преимущественно лейкократовыми и аляскитовыми гранитами.

Рис. 4.7. Палеотектоническая схема для фаменского века Казахстана.

В самом конце франского века, во время Palmatolepis linguiformis, появляются первые признаки деструкции массива. Вначале это было локальное проявление андезитового, участками ультракалиевого вулканизма (трахиандезиты, андезитодациты, трахидациты), которое сменилось формированием специфической формации ультракалиевых риолитов (УКР).

Формация УКР широко представлена в Атасуйском районе и прилегающих частях Сарысу-Тенизского водораздела [Бахтеев и др.,1977; Государственная ...., 1991] в Успенской, Аксоран-Акжальской зонах и некоторых других пунктах северо-западного Прибалхашья [Бурштейн, Урываева, 1988; Кошелева, Тевелев, 1989]. Подавляющую часть формации слагают флюидальные калиевые риолиты и калиевые риолитовые игнимбриты, которые являлись продуктами излияний высокоподвижных, пересыщенных летучими соединениями магм. Это были наземные извержения центрального типа, нередко трещинные, близкие к ареальным. Вулканические аппараты приурочены к крупным разломам субширотного и северо-западного простираний (рис. 4.5.). Анализ происхождения УКР как в Казахстане, так и в других регионах, проведенный рядом авторов [Бахтеев и др., 1986; Ботряков, 1985; Бурштейн и др., 1996], показал, что их образование связано с дроблением континентальной коры и проникновением в нее подкоровых флюидов, обогащавших магму калием. Привнос калия, а также фтора, серы, СО₂ и других летучих соединений в очаги вулканизма был необходимой предпосылкой формирования УКР. Породы формировались в условиях высокой газо- и водонасыщенности остаточной магмы. Парагенетически связаны с УКР рассеянная или образующая мелкие концентрации минерализация TR, Y, Zr, Bi, CaF₂ и месторождения U.

Подобная трактовка генезиса УКР объясняет их приуроченность к площади тельбесской складчатости, где зрелость, а, следовательно, и степень консолидации континентальной коры была наименьшей в пределах Казахстанско-Тяньшаньского массива. Характерно, что отдельные (обычно небольшие) очаги вулканизма, формировавшие УКР, продолжали функционировать и в течение раннефаменского времени.

Вслед за образованием наземной формации УКР в центральной части Казахстанско-Тяньшаньского срединного массива в результате деструкции земной коры сформировалась широтно-ориентированная Каракенгирско-Жаильминско-Успенская система прогибов - рифтовая система [Веймарн, Милановский, 1990]. Точное время начала этого процесса установить трудно, но исходя из рассмотренных выше стратиграфических данных, оно, вероятно, соответствовало границе зон linguiformis-triangularis. Прогибы начали формироваться вследствие проседания их днищ по системе широтно ориентированных глубокопроникающих конседиментационных разломов, в большинстве случаев секущих предшествующие структуры. Проседание сопровождалось трансгрессией моря в эти прогибы и происходило почти одновременно по всей, почти тысячакилометровой длине рифтовой системы. Об этом свидетельствует одновременное появление первых известняков зоны crepida в осевых частях Каракенгирского, Жаильминского и Успенского прогибов.

С конседиментационными разломами связан локально проявленный базальтовый вулканизм. Извержения начались в начале фаменского века и продолжались на всем его протяжении в различных фациальных условиях. Это были потоки базальтов и долеритов мощностью 1-75 м и длиной до первых километров. Породы субвулканической фации выделяются на многих участках. Время их внедрения не ограничивается фаменским веком, некоторые тела имеют раннекаменноугольный возраст. Анализ петрохимии и геохимии базальтоидов [Веймарн, 1991] показал, что, несмотря на значительную пространственную разобщенность (до 900 км), наблюдается достаточное сходство и однородность химического состава - повсюду это преимущественно базальтовые породы семейства субщелочных базальтов - трахибазальтов, отмечены лишь единичные проявления пород трахитового ряда. Для этого вулканизма характерно проявление щелочного (главным образом, калиевого) метасоматоза. Наиболее вероятным кажется отнесение его к автометасоматозу, связанному с развитием данных магматических очагов.

В целом слабо дифференцированные субщелочные базальты-трахибазальты Каракенгирско-Жаильминско-Успенского прогиба, несмотря на некоторые специфические черты, характерные для пород отдельных его районов, могут быть отнесены к субщелочной калиево-натриевой петрохимической серии и даже к той ее части, которая приближается к калиевой. Подобные вулканиты наиболее характерны для зон континентального рифтогенеза. При этом очень показательны геохимические характеристики изученных базальтов [Веймарн, Милановский, 1990]. В частности, сопоставление результатов, полученных для Красноморского региона и описываемой рифтовой системы на диаграммах Rb-Sr и Ba-Sr показывает, что на всем протяжении Каракенгирского, Жаильминского и Успенского прогибов сплошность континентальной коры не была нарушена - здесь отсутствуют породы аналогичные низкокалиевым толеитам Красного моря. В целом изученные нами базальты близки базальтам Эфиопского рифта и субщелочным базальтам Афарского региона, хотя и отличаются большим содержанием рубидия и бария.

Со становлением Каракенгирско-Жаильминско-Успенской рифтовой системы связано образование фаменской железомарганцевой гидротермально (вулканогенно)-осадочной рудной формации. При этом сформировались крупнейшие для фанерозоя концентрации марганцевых руд на континентах, превышающие 1 млрд. т. Данные железомарганцевые месторождения часто связаны с уникальными по запасам барит-полиметаллическими, образуя комплексные рудные объекты атасуйского типа [Варенцов и др., 1993]. Железо-марганцевые месторождения образовались в результате функционирования гидротермально-магматической системы, возникшей при плавлении мантийного вещества на значительной глубине, определяемой наличием мощной континентальной коры, под воздействием глубинных флюидов. Последние были обогащены калием и, вероятно, обогащались им и водой в процессе прохождения через континентальную кору. При этом в результате ликвации в рассматриваемой системе наряду с субщелочными базальтами возникли обогащенные ферритовой составляющей флюидные расплавы, послужившие главным источником рудного вещества. Геохимия месторождений свидетельствует об обогащении флюидов рядом элементов в процессе их прохождения через континентальную кору или в промежуточных очагах. Роль континентальной коры, как источника собственно рудных элементов, вероятно, возрастает при образовании гидротермально-метасоматических барит-полиметаллических руд II стадии формирования месторождений атасуйского типа [Веймарн, 1992].

В пределах Казахстанско-Тяньшаньского эпикаледонского срединного массива Каракенгирско-Жаильминско-Успенская рифтовая система является наиболее крупной, но не единственной фаменской структурой такого рода (рис. 4.7.). Ряд данных позволяет ставить вопрос о рифтогенном характере Моинкумского прогиба. Большинством исследователей фаменский век рассматривается как стадия раскрытия и проседания рифтогенной зоны Большого Каратау.

Геодинамическая обстановка, устанавливаемая из выявленной картины фаменского рифтогенеза, может быть охарактеризована как обстановка общего неравномерного расширения ("расползания") эпикаледонского Казахстанско-Тяньшаньского срединного массива преимущественно в субмеридиональном и юго-запад - северо-восточном направлениях. Континентальная кора подвергалась раздроблению, утоньшению, была пронизана поднимающимися по глубинным разломам флюидными расплавами и растворами, но не потеряла своей сплошности.

Детальный анализ геологических событий на F/F границе в Казахстане позволил выявить несколько принципиально важных явлений. Во-первых, удалось уточнить время начала рифтогенеза, отвечающее конодонтовой зоне linguiformis. Во-вторых, также уточнено время образования уникальной по составу ураноносной формации УКР, формирование которой связано с рифтогенезом и маркирует пути прохождения глубинных флюидных потоков.