Байкальская складчато-покровная область

Тектоническая структура Байкальской складчатой области выражается рядом продольных зон дугообразной формы. По аналогии с Уралом здесь можно выделить внешние зоны, генетически связанные с платформой и внутренние формирование которых обязано внутренним частям океанического бассейна.

Внешнюю часть слагает Байкало-Патомская складчатая зона (Патомское нагорье) сложенная осадочным платформенным чехлом начиная с низов рифея. Разрез имеет характерный для Сибири терригенно-карборнатный тип и представлен непрерывной последовательностью от низов рифея до кембрия, а местами даже до ордовика и силура, несогласно перекрывающей кристаллический фундамент. Наиболее распространенные рифейские отложения объединяются в патомскую серию состоящую из трех седиментационных циклов, каждый их которых начинается с конгломератов и заканчивается флишоидными отложениями с известняками и доломитами. В структурном плане зона представляет собой моноклиналь или осадочный клин, утолщающийся в сторону внутренней части дуги. В этом же направлении мелководные шельфовые фации осадков постепенно сменяются глубоководными флишеподобными (Бодайбинский прогиб). Наиболее ярким отличием осадочных комплексов Байкало-Патомской зоны от платформенного чехла Сибири является то, что породы внешней дуги смяты в серию линейных складок и опрокинуты в сторону платформы. Их более западными аналогами можно считать осадочные комплексы Прибайкальского прогиба. С внутренней стороны к Байкало-Патомской зоне примыкает Чуйско-Тонодская зона поднятий, представленная Чуйским, Тонодским и Нечерским поднятиями. Они представлены типичными для Сибирской платформы образованиями включающими серые гнейсы и гранит-зеленокаменные области. В целом Чуйско-Тонодская зона поднятий может рассматриваться в качестве области распространения выходов раннедокембрийского фундамента Сибирской платформы. В юго-западной части эта зона перекрывается субщелочными вулканитами Акитканского окраинно-континентального пояса сформированного в конце раннего протерозоя. Южнее зоны поднятий располагается Бодайбинский прогиб, переходящий к юго-западу в более узкий Мамский, выполненные мощной толщей терригенных пород с редкими горизонтами карбонатов в средней части разреза. Бодайбинской разрез представляют собой фациальный аналог патомской серии, отмечающий смену шельфа континентальным подножием. Таким образом, вся внешняя часть складчатой области в геодинамическом отношении представляет собой позднепротерозойско-раннепалеозойскую пассивную континентальную окраину Сибири.

Южнее Бодайбинско-Мамской зоны прогибов расположены внутренние части Байкальской складчатой области, занятые обширным Баргузинским (Ангаро-Витимский) полихронным гранитным батолитом. Батолит сложен гранодиоритами, биотитовыми и лейкократовыми гранитами. Имеющиеся К/Ar датировки дают возраст от 543 до 350 млн.лет. Геологические наблюдения показывают, что гранитоиды батолита прорывают фаунистически охарактеризованные нижне-среднекембрийские отложения а галька гранитоиидов находится в конгломератах верхнего кембрия ордовика. Вместе с тем например в провесах кровли батолита обнаружены породы с фауной ордовика., т.е. формирование гранитоидов или отдельных его частей возможно продолжалось и в ордовике. Имеются и более молодые датировки - 320-290 млн.лет. Формирование батолита в основном связывают с коллизионными процессами в обрамлении Сибирского континента. Баргузинский батолит почти полностью уничтожил первоначальную структуру складчатой области.

Наиболее важным отличием структуры внутренней части Байкальской складчатой области является отсутствие единого раннедокембрийского фундамента. Эти районы представляют собой коллаж террейнов, которые были аккретированы к Сибирскому кратону в конце докембрия и в палеозое. Северную, обращенная к Сибирской платформе область занимает Байкало-Муйская аккреционная зона. На севере этой зоны довольно хорошо распознается дуга докембрийских кристаллических (метаморфических) пород. На метаморфических толщах протерозоя залегают базальные конгломераты с галькой подстилающих пород, а выше располагаются полимиктовая обломочная толща, местами сменяющаяся известняками кембрия. Важным является отличие строения разреза позднедокембрийских-раннепалеозойских образований внутренних и внешних зон и соотношение одновозрастных толщ. Если в пределах платформенной области развит полный разрез верхнего рифея, венда и нижнего палеозоя, то для внутренних частей Байкальской области характерно отсутствие в разрезе практически всего рифея. Вместо флишевых фаций характерны прибрежные обломочные и шельфовые карбонатные фации в частности рифовые известняки. Наиболее древними образованиями этой зоны являются архейскей-раннепротерозойские гнейсы и гранитогнейсы Муйской глыбы. Глыба окружена со всех сторон офиолитами, которые продолжаются до Байкала и образуют пояс (Парамский океанический террейн). Офиолиты включают гипербазиты, габбро, базальты и глубоководные кремнисто-глинистые породы датируемые рифеем (1000-900 млн.лет). Наряду с офиолитами в пределах Байкало-Муйской складчатой зоны широко представлены вулканиты известково-щелочной серии. В целом пояс вулканитов Байкало-Муйской зоны можно рассматривать в качестве рифейской энсиматической островной дуги (Килянский островодужный террейн). Точное время заложения этой дуги неизвестно, а заключительным этапом ее развития было становление габброидов и гранитоидов муйского комплекса, который датируется интервалом 880-700 млн.лет. Аккреция островной дуги к Сибирскому континенту произошла, вероятно, на рубеже рифея – венда, после чего в позднем венде и кембрии в пределах этой территории происходило накопление терригенных и карбонатных осадков платформенного типа. С офиолитами и островодужными комплексами тесно ассоциируют вулканогенно-обломочные, олистостромовые комплексы рифея, формирование которых, вероятно, происходило в условиях задуговых или перддуговых бассейнов Байкало-Муйской островодужной системы. В Северо-Байкальском районе эти толщи слагают Олокитский прогиб, на востоке пояса – Делюн-Уранский.

Южнее Байкало-Муйской аккреционного пояса в пределах Баргузино-Витимской зоны господствуют гранитоиды Ангаро-Витимского батолита. Стратифицированные отложения сохранились в виде разного размера ксенолитов и провесов кровли. Одним из наиболее крупных реликтов является поле распространение метаморфических пород, выделяемых в Баргузинский турбидитовый террейн. Под термином “турбидитовый” понимается террейн, сложенный мощными толщами турбидитов (флиша), которые могут иметь различное, окончательно еще не выясненное, происхождение. Эти толщи могут представлять собой накопления континентального склона и его подножия, перддугового или тылового прогибов вулканической островной дуги или выполнение узких трогов перед фронтом продвигающихся тектонических покровов. В пределах Баргузинского террейна отмечаются глубокометаморфизованные породы: гнейсы, сланцы, мрамора, амфиболиты. На этом основании многие исследователи относят их к раннему докембрию, предполагая, что в основании Баргузино-Витимской зоны находится крупный микроконтинент. Однако возраст метаморфизма в настоящее время многими исследователями трактуется как ордовикский. При такой интерпретации метаморфические комплексы Баргузинского террейна можно рассматривать как северо-восточное продолжение Прибайкальского метаморфического пояса и интерпретировать эти образования как раннепалеозоской аккреционной зоны. Тем не менее в пределах Баргузино-Витимской складчатой зоны можно выделить блоки с типичной архей-раннепротерозойской корой. К таким блоком кратонного типа можно отнести Амалатскую и Гаргинскую глыбы. Южное продолжение Баргузинского террейна выделено в Икатский турбидитовый террейн. Среди относительно слабометаморфизованных и стратифицированных отложений этой территории преобладают венд-кембрийские терригенные-грубообломочные, флишоидные, терригенно-вулканогенные и, главным образом, карбонатные отложения с фауной археоциат и трилобитов. Присутствуют также терригенные комплексы в основном молласоидного и флишоидного облика, предположительно более высокого стратиграфического уровня (О-S и возможно D).

Состав, структурное положение обозначенных выше комплексов указывает на то, что формирование позднедокембрийско-раннепалеозойских комплексов Баргузинского и Икатского террейнов связано, скорее всего, с обстановками задугового бассейна, в пределах которого могли находится мелкие кратонные блоки. Ордовикская аккреция островной дуги вызвала деформацию структур этого бассейна, и последующий существенный метаморфизм во фронте складчатого пояса (Баргузинский террейн). К структурам отвечающим самой венд-раннепалеозойской вулканической дуги следует отнести полосу нижнепалеозойских отложений, протягивающиеся цепочкой среди гранитоидов Ангаро-Витимского батолита вдоль р.Уды на северо-восток до р.Витим, (Еравнинская зона, островодужный террейн). Для этой зоны характерна андезит-дацитовая формация нижнего кембрия, представляющих типичный островодужный комплекс. В состав формации входят диабазы, андезиты, дациты, туфы, агломераты, биогермы археоциатовых известняков. Юго-западным продолжением Еравнинской островной дуги могут быть вулкногенные образования Джидинской зоны и Таннуольско-Хамсаринские палеоостроводужные комплексы Тувинского региона.

Дугообразная форма структур Байкальской области несомненно имеет вторичное происхождение. Однако надежных данных о времени формирования этой дуги нет Предполагается что изгиб произошел в среднем палеозое, вероятно в девоне. В пользу этого свидетельствует характер деформаций отложений кембрия-силура Сибирской платформы. А также ярко выраженное структурное несогласие в начале девона и кардинальная смена характера осадконакопления плитного комплекса Сибири с карбонатного на терригенное. Деформации континентальной окраины Сибири могли быть следствием движения Алданского блока относительно Ангаро-Анабарского: возможно, в результате правостороннего смещения Алданского щита вдоль Жуинского сдвига. Однако главной причиной вероятно является столкновение континентальной окраины с иным континентальным массивом, остатки которого предполагаются в пределах Яблоново-Селенгинской складчатой системы Забайкалья.

Байкальский кайнозойский рифтовый пояс. Байкальский рифтовый пояс протягивается на расстояние 1500 км. и накладывается на разновозрастные структуры Байкальской складчатой области, Восточно-Саянского орогена, Тувинских структур Алтае-Саянской складчатой области и продолжается в Северной Монголии. Рифтовый пояс представлен серией грабеновых структур северо-восточного простирания, разделенных новейшими горстовыми поднятиями. Центральное место в Байкальской рифтовой зоне занимает глубоководная впадина оз.Байкал, которая делится на Южную и Северную котловины, разделенные подводным Академическим хребтом, протягивающимся от о.Ольхон до п-ова Святой нос. К западу от Байкала расположены Тункинская, Хубсугульская, Дархатская и серия более мелких впадин, представляющие собой западное продолжение рифтовой зоны. На северо-востоке полоса рифтовых структур продолжается Верхнеангарской, Муйской, Чарской, Токинской и кулисообразно расположенными Баргузинской и Баунтинской впадинами. Строение большинства указанных впадин довольно одноообразное. Как правило, они представляют собой ассиметричные грабены, ограниченные системами листрических сбросов, при том северо-западные борта грабенов более крутые, чем юго-восточные. Такое строение указывает на то, что образование этих структур может быть связано с крупноаплитудными сдвиговыми перемещениями – присдвиговые впадины, структуры типа “pull-apart”. Большинство впадин характеризуется отсутствием магматических и вулканогенных комплексов и выполнены олигоцен-голоценовыми тонкообломочными речными, озерными и болотными осадками с прослоями диатомитов, мергелей и углистых пород, на разных уровнях разреза присутствуют и грубообломочные образования, указывающие на появление по бортам впадин интенсивно размываемых горных поднятий. Мощность кайнозойских континентальных осадков, выполняющих впадины составляет от 0,5 до 5 км. Хотя большинство впадин амагматичны, тем не менее синхронный формированию грабенов вулканизм в пределах Байкальской рифтовой зоны также достаточно ярко проявлен, но смещен к периферии рифтовой зоны. Выделяется несколько районов интенсивного вулканизма, где последние извержения происходили несколько сотен тысяч лет назад, в том числе Прихубсугулье, Тувинское нагорье, Восточный Саян, Хамар-Дабан, Витомское плоскогорье, Удоканский хребет. Начало вулканической деятельности датируется миоценом (около 25 млн. лет назад). Вулканические породы представлены преимущественно субщелочными и щелочными оливиновыми базальтами, что, в целом, типично для внутриплитного магматизма. В качестве основных причин кайнозойского рифтогенеза обычно называют коллизию Индостанской и Евразиатской литосферных плит. Однако, структуры, подобные кайнозойской Байкальской рифтовой зоне отчетливо прослеживаются к югу, где широко представлены аналогичные присдвиговые грабеновые структуры, выполненные преимущественно мезозойскими континентальными грубообломочными толщами и продуктами внутриплитного магматизма. Причем можно четко проследить динамику “удревнения” впадин в направлении от окраины Сибирского кратона к Монголо-Охотской сутуре. Их формирование с одной стороны может быть обусловлено сложной геодинамической обстановкой на Сибирской окраине Евразийской плиты в мезозое при закрытии Монголо-Охотского оеканического бассейна. Она характеризовалась надвиганием континента на структуры Монголо-Охотского океанического бассейна, в результате чего спрединговая зона этого бассейна оказалась перекрытой и, продолжая функционировать, обусловила образование зон «рассеянного» рифтогенеза и «распыленного» вулканизма вдоль континентальной окраины Сибири. Современным аналогом такой ситуации можно рассматривать калифорнийскую окраину Северной Америки. С другой стороны, основной причиной формирования грабеновых структур как мезозоя так и кайнозоя могут являться крупноамлитудные сдвиги левостронней кинематики связанные с “вращением” Сибирской платформенной области Евразийской плиты относительно Европейской по часовой стрелке. При таких сдвигах в пределах Забайкальской области возникают условия растяжения что и выражается в формировании структур типа “pull-apart”. При этом наиболее удаленные от окраины Сибирского кратона области, “отставая” от общего перемещения будут испытывать растяжение раньше, нежели приближенные к кратону.