Помощь студентам в учебе
Структурная характеристика и эволюция Майско-Кыллахской зоны хребта Сетте-Дабан (бассейны рек Юдома и Аллах-Юнь)
|
Введение 1
Глава I. Верхоянский складчато-надвиговый пояс 3
1.1. Геологическое строение 3
1.2. История геологического развития 6
Глава II. Майско-Кыллахская зона 10
2.1. Стратиграфия 10
2.2. Тектоника 18
2.3. Магматизм 24
Глава III. Структурно-геологические методы 26
3.1. Метод сбалансированных разрезов 26
3.2. Азимутальные проекции 28
3.3. Реконструкция полей напряжений 30
Глава IV. Фактический материал и результаты 34
4.1. Сбалансированные разрезы 34
4.1.1. Аллах-Юнь 34
4.1.2. Юдома 38
4.2. Структурная характеристика 43
4.2.1. Юдома 43
4.2.2. Белая 56
Глава V. Обсуждение 64
5.1. Сбалансированные разрезы 64
5.2. Поля напряжений и этапы деформаций 66
5.3. Эволюция складчато-надвиговой системы 75
Заключение 78
Литература 80
Приложения 84
Глава I. Верхоянский складчато-надвиговый пояс 3
1.1. Геологическое строение 3
1.2. История геологического развития 6
Глава II. Майско-Кыллахская зона 10
2.1. Стратиграфия 10
2.2. Тектоника 18
2.3. Магматизм 24
Глава III. Структурно-геологические методы 26
3.1. Метод сбалансированных разрезов 26
3.2. Азимутальные проекции 28
3.3. Реконструкция полей напряжений 30
Глава IV. Фактический материал и результаты 34
4.1. Сбалансированные разрезы 34
4.1.1. Аллах-Юнь 34
4.1.2. Юдома 38
4.2. Структурная характеристика 43
4.2.1. Юдома 43
4.2.2. Белая 56
Глава V. Обсуждение 64
5.1. Сбалансированные разрезы 64
5.2. Поля напряжений и этапы деформаций 66
5.3. Эволюция складчато-надвиговой системы 75
Заключение 78
Литература 80
Приложения 84
Актуальность и новизна. Верхоянская пассивная окраина Сибирского палеоконтинента имеет длительную геологическую историю, начавшуюся в раннем рифее. В ходе мезозойской складчатости, которая началась в поздней юре, пассивная окраина была деформирована и превращена в Верхоянский складчато-надвиговый пояс. Верхоянский складчато-надвиговый пояс является исключительно важным геологическим объектом как минимум потому, что в его пределах обнажается разрез от нижнего рифея до мела, что дает возможность изучения эволюции пассивных окраин на значительном временном промежутке. Также исследования пассивных окраин актуальны, поскольку в их пределах находятся крупные месторождения твердых полезных ископаемых и углеводородов (Худолей, 2003).
В пределах хребта Сетте-Дабан (Южное Верхоянье) позднедокембрийские отложения отличаются хорошей обнаженностью, полнотой и значительной мощностью. Внешняя, Майско-Кыллахская зона имеет покровно-надвиговое строение и была сформирована в несколько этапов деформаций (Прокопьев, 1989; Toro et al., 2004; Малышев и др., 2018). Таким образом, изучение эволюции складчатости Южного Верхоянья важно также с позиций структурной геологии как объекта, претерпевшего несколько циклов тектонической активизации.
Стратиграфия и тектоника Южного Верхоянья обсуждались во многих работах (Неволин и др., 1978; Ян-жин-шин, 1983; Семихатов, Серебряков, 1983; Сухоруков, 1986; Прокопьев, 1989; Parfenov et al., 1995; Прокопьев, Дейкуненко, 2001; Прокопьев и др., 2001; Khudoley and Guriev, 2003; Худолей, 2003; Khudoley and Prokopiev, 2007), но имеющихся данных еще недостаточно для однозначной реконструкции эволюции региона. До настоящей работы для Южного Верхоянья имелись лишь единичные сбалансированные разрезы (Khudoley, Guriev, 2003; Худолей, 2003), при этом построенные без использования программного обеспечения. Поэтому к новизне работы можно отнести построение сбалансированных разрезов для хребта Сетте-Дабан с помощью программы Move, которая обеспечивает большую точность. Для разрезов были рассчитаны сокращения поверхности, которые оказались немного меньшими, но близкими к оценкам, сделанным ранее.
Целью работы является уточнение структуры и эволюции Майско-Кыллахской зоны хребта Сетте-Дабан на основе балансировки геологических разрезов и корреляции выделенных этапов деформаций с доступными для региона изотопными датировками.
Задачи:
• Проанализировать литературные данные,
• Провести полевые геологические работы и собрать структурные данные,
• Построить сбалансированные разрезы,
• Обработать структурно-геологические измерения и привести структурную характеристику участков работ,
• Сравнить разрезы и структурные характеристики,
• Провести корреляцию этапов деформаций и изотопных датировок.
Структура. Настоящая работа включает в себя 5 глав, введение, заключение, список литературы и приложения. В первой главе описаны общие черты геологического строения Верхоянского складчато-надвигового пояса и основные этапы геологического развития данной территории на основе литературных данных. Во второй главе более детально рассмотрены стратиграфия, тектоника и магматизм внешней, Майско-Кыллахской зоны. В разделе «Стратиграфия» приводится сравнение имеющихся литературных данных различных авторов и корреляция мощностей в различных частях территории. В разделе тектоника описываются представления о структуре зоны, основные этапы деформаций на основе имеющихся датировок, характеристики складчатых структур в различных сегментах зоны. В разделе магматизм рассматриваются позднерифейские, ордовикские и девонские интрузии, распространенные в регионе.
В третьей главе приведены структурно-геологические методы, которые использовались в работе, а именно: метод сбалансированных разрезов, обработка структурных измерений на азимутальных проекциях и реконструкция тектонических полей напряжений по зеркалам скольжения. В четвертой главе даны результаты работы: два построенных сбалансированных разреза по рекам Аллах-Юнь и Юдоме и их описание, структурная характеристика участков полевых работ на реках Юдома и Белая. В пятой главе обсуждаются полученные результаты, приводится корреляция этапов деформаций и их сопоставление с изотопными датировками.
Благодарности. Выражаю глубочайшую благодарность своему научному руководителю Андрею Константиновичу Худолею за постоянную поддержку и помощь в работе, внимательное отношение, ценные замечания и за возможность поработать в Верхоянье. Также благодарю руководителя полевых работ Сергея Владимировича Малышева и всех участников за плодотворное время, проведенное вместе.
В пределах хребта Сетте-Дабан (Южное Верхоянье) позднедокембрийские отложения отличаются хорошей обнаженностью, полнотой и значительной мощностью. Внешняя, Майско-Кыллахская зона имеет покровно-надвиговое строение и была сформирована в несколько этапов деформаций (Прокопьев, 1989; Toro et al., 2004; Малышев и др., 2018). Таким образом, изучение эволюции складчатости Южного Верхоянья важно также с позиций структурной геологии как объекта, претерпевшего несколько циклов тектонической активизации.
Стратиграфия и тектоника Южного Верхоянья обсуждались во многих работах (Неволин и др., 1978; Ян-жин-шин, 1983; Семихатов, Серебряков, 1983; Сухоруков, 1986; Прокопьев, 1989; Parfenov et al., 1995; Прокопьев, Дейкуненко, 2001; Прокопьев и др., 2001; Khudoley and Guriev, 2003; Худолей, 2003; Khudoley and Prokopiev, 2007), но имеющихся данных еще недостаточно для однозначной реконструкции эволюции региона. До настоящей работы для Южного Верхоянья имелись лишь единичные сбалансированные разрезы (Khudoley, Guriev, 2003; Худолей, 2003), при этом построенные без использования программного обеспечения. Поэтому к новизне работы можно отнести построение сбалансированных разрезов для хребта Сетте-Дабан с помощью программы Move, которая обеспечивает большую точность. Для разрезов были рассчитаны сокращения поверхности, которые оказались немного меньшими, но близкими к оценкам, сделанным ранее.
Целью работы является уточнение структуры и эволюции Майско-Кыллахской зоны хребта Сетте-Дабан на основе балансировки геологических разрезов и корреляции выделенных этапов деформаций с доступными для региона изотопными датировками.
Задачи:
• Проанализировать литературные данные,
• Провести полевые геологические работы и собрать структурные данные,
• Построить сбалансированные разрезы,
• Обработать структурно-геологические измерения и привести структурную характеристику участков работ,
• Сравнить разрезы и структурные характеристики,
• Провести корреляцию этапов деформаций и изотопных датировок.
Структура. Настоящая работа включает в себя 5 глав, введение, заключение, список литературы и приложения. В первой главе описаны общие черты геологического строения Верхоянского складчато-надвигового пояса и основные этапы геологического развития данной территории на основе литературных данных. Во второй главе более детально рассмотрены стратиграфия, тектоника и магматизм внешней, Майско-Кыллахской зоны. В разделе «Стратиграфия» приводится сравнение имеющихся литературных данных различных авторов и корреляция мощностей в различных частях территории. В разделе тектоника описываются представления о структуре зоны, основные этапы деформаций на основе имеющихся датировок, характеристики складчатых структур в различных сегментах зоны. В разделе магматизм рассматриваются позднерифейские, ордовикские и девонские интрузии, распространенные в регионе.
В третьей главе приведены структурно-геологические методы, которые использовались в работе, а именно: метод сбалансированных разрезов, обработка структурных измерений на азимутальных проекциях и реконструкция тектонических полей напряжений по зеркалам скольжения. В четвертой главе даны результаты работы: два построенных сбалансированных разреза по рекам Аллах-Юнь и Юдоме и их описание, структурная характеристика участков полевых работ на реках Юдома и Белая. В пятой главе обсуждаются полученные результаты, приводится корреляция этапов деформаций и их сопоставление с изотопными датировками.
Благодарности. Выражаю глубочайшую благодарность своему научному руководителю Андрею Константиновичу Худолею за постоянную поддержку и помощь в работе, внимательное отношение, ценные замечания и за возможность поработать в Верхоянье. Также благодарю руководителя полевых работ Сергея Владимировича Малышева и всех участников за плодотворное время, проведенное вместе.
В результате проведенных исследований были выполнены поставленные задачи и цель работы и получены следующие результаты:
1. Для построенных сбалансированных разрезов через Майско-Кыллахскую зону Южного Верхоянья рассчитаны сокращения поверхности: для разреза вдоль р. Аллах-Юнь (Центральный сегмент) сокращение составило 22%, а для р. Юдомы (Майский сегмент) - 21%, что несколько меньше, но близко к оценке сокращения в 30%, сделанной ранее (Khudoley, Guriev, 2003; Худолей, 2003). Для обоих разрезов характерно значительное увеличение мощностей с запада на восток, выполаживание надвигов с глубиной и погружение базального надвига, который на основе сейсмических данных был прослежен до глубины 15 км. Базальный срыв происходит по ослабленным глинистым горизонтам: по породам учурской серии нижнего рифея на р. Аллах-Юнь и по отложениям тоттинской свиты керпыльской серии среднего рифея на р. Юдоме.
2. Построенные сбалансированные разрезы показывают возможность того, что мощности рифейских отложений увеличиваются постепенно в пределах надвиговых пластин, и в таком случае, все разломы могут быть образованы уже во время мезозойского тектоногенеза. А.К. Худолеем и Г.А. Гурьевым предполагалось, что мощности растут с запада на восток скачками на разломах, которые являются реактивированными в ходе мезозойского тектоногенеза рифейскими сбросами, заложенными синхронно осадконакоплению (Khudoley, Guriev, 2003; Худолей, 2003). Эта интерпретация является важным выводом о тектонической эволюции региона.
3. На основе структурных характеристик участков полевых работ по р. Юдоме (Майский сегмент) и Белой (Кыллахско-Эбейке-Хаятинский сегмент) выделено четыре этапа деформаций: этапы I-III соответствуют надвиговым полям напряжений с осью сжатия в запад-северо-западном - восток-юго- восточном или субширотном направлении, этап IV связан с движениями в субдолготном направлении и субширотным растяжением. Для Майско-Кыллахской зоны прослежено увеличение степени деформированности пород с запада на восток. Сетте-Дабанская зона отличается относительной однородностью структурных характеристик и в целом большей степенью деформированности, чем Майско-Кыллахская, что может быть связано с литологическим контролем.
4. Выделенные этапы деформаций соотнесены с изотопными датировками (Toro et al., 2004; Малышев и др., 2018). Начало деформаций в Сетте- Дабанской зоне определено ZFT датированием как 162 ± 14 млн. лет (начало поздней юры). Следующий этап, определенный на основании ZFT датировок как 115-130 млн. лет (вторая половина нижнего мела), был проявлен по всему Южному Верхоянью и в Майско-Кыллахской зоне соответствует началу деформаций. Основной этап деформаций начался 90-92 млн. лет (начало верхнего мела) и продолжался примерно до 70 млн. лет (конца верхнего мела), что фиксируется AFT возрастами. Деформации I, II и III этапов, выделенные в настоящей работе, отнесены к данному интервалу. Наиболее молодой этап деформаций 20-30 млн. лет, выделенный на основании термического моделирования по апатиту, может соответствовать IV этапу - субширотного растяжения.
1. Для построенных сбалансированных разрезов через Майско-Кыллахскую зону Южного Верхоянья рассчитаны сокращения поверхности: для разреза вдоль р. Аллах-Юнь (Центральный сегмент) сокращение составило 22%, а для р. Юдомы (Майский сегмент) - 21%, что несколько меньше, но близко к оценке сокращения в 30%, сделанной ранее (Khudoley, Guriev, 2003; Худолей, 2003). Для обоих разрезов характерно значительное увеличение мощностей с запада на восток, выполаживание надвигов с глубиной и погружение базального надвига, который на основе сейсмических данных был прослежен до глубины 15 км. Базальный срыв происходит по ослабленным глинистым горизонтам: по породам учурской серии нижнего рифея на р. Аллах-Юнь и по отложениям тоттинской свиты керпыльской серии среднего рифея на р. Юдоме.
2. Построенные сбалансированные разрезы показывают возможность того, что мощности рифейских отложений увеличиваются постепенно в пределах надвиговых пластин, и в таком случае, все разломы могут быть образованы уже во время мезозойского тектоногенеза. А.К. Худолеем и Г.А. Гурьевым предполагалось, что мощности растут с запада на восток скачками на разломах, которые являются реактивированными в ходе мезозойского тектоногенеза рифейскими сбросами, заложенными синхронно осадконакоплению (Khudoley, Guriev, 2003; Худолей, 2003). Эта интерпретация является важным выводом о тектонической эволюции региона.
3. На основе структурных характеристик участков полевых работ по р. Юдоме (Майский сегмент) и Белой (Кыллахско-Эбейке-Хаятинский сегмент) выделено четыре этапа деформаций: этапы I-III соответствуют надвиговым полям напряжений с осью сжатия в запад-северо-западном - восток-юго- восточном или субширотном направлении, этап IV связан с движениями в субдолготном направлении и субширотным растяжением. Для Майско-Кыллахской зоны прослежено увеличение степени деформированности пород с запада на восток. Сетте-Дабанская зона отличается относительной однородностью структурных характеристик и в целом большей степенью деформированности, чем Майско-Кыллахская, что может быть связано с литологическим контролем.
4. Выделенные этапы деформаций соотнесены с изотопными датировками (Toro et al., 2004; Малышев и др., 2018). Начало деформаций в Сетте- Дабанской зоне определено ZFT датированием как 162 ± 14 млн. лет (начало поздней юры). Следующий этап, определенный на основании ZFT датировок как 115-130 млн. лет (вторая половина нижнего мела), был проявлен по всему Южному Верхоянью и в Майско-Кыллахской зоне соответствует началу деформаций. Основной этап деформаций начался 90-92 млн. лет (начало верхнего мела) и продолжался примерно до 70 млн. лет (конца верхнего мела), что фиксируется AFT возрастами. Деформации I, II и III этапов, выделенные в настоящей работе, отнесены к данному интервалу. Наиболее молодой этап деформаций 20-30 млн. лет, выделенный на основании термического моделирования по апатиту, может соответствовать IV этапу - субширотного растяжения.