Алтае-саянская складчатая область

Алтае-Саянская складчатая область относится к Урало-Монгольскому складчатому поясу и географически занимает южную часть Западной и Средней Сибири. На северо-востоке она граничит по Главному Восточно-Саянскому разлому с Восточно-Саянским краевым поднятием (Сибирская платформа), а на юго-западе российская часть складчатой области граничит с Казахстаном. На северо-западе и севере структуры области скрываются под чехлом Западно-Сибирской плиты.

В пределах Алтае-Саянской складчатой области имеются складчатые сооружения разного возраста стабилизации: добайкальские срединные массивы, салаирские (раннекаледонские), позднекаледонские, герцинские, а также более поздние наложенные впадины и прогибы.

В позднем кайнозое Алтае-Саянская область подверглась тектонической активизации и приобрела современный горный рельеф (вторичный орогенез В.С.).

Орография. На востоке и юго-востоке области находятся горные хребты и нагорья высотой 2,5 – 4,5 км (Хамар-Дабан, Восточный Саян, Западный Саян, Сангиленское нагорье, Тану-Ола, Горный Алтай). На севере и западе находится средне- и низкогорье (Батеневский кряж, Кузнецкий Алатау, Горная Шория, Салаирский кряж). Значительную площадь в разных частях области занимают межгорные котловины (Минусинская, Убсунурская, Кузнецкая, Чуйская, Зайсанская и др.).

Тектоника. В Алтае-Саянской складчатой области выделяются следующие крупные структурные элементы: Тувино-Северомонгольский срединный массив, Саяно-Тувинская складчатая система, Кузнецко-Саянская складчатая система, Алтае-Иртышская складчатая система. (по Е.Е.Милановскому).

Тувино-Северомонгольский срединный массив граничит на северо-востоке с Восточно-Саянским краевым поднятием Сибирской платформы, на севере – с Саяно-Тувинской складчатой системой, на юге – со структурами Северной Монголии.

Саяно-Тувинская складчатая система граничит на севере с Кузнецко-Саянской складчатой системой, на юге – с Тувино-Северомонгольским срединным массивом, на западе – с Алтае-Иртышской складчатой системой, на востоке – с Сибирской платформой.

Кузнецко-Саянская складчатая система граничит на севере и востоке с Западно-Сибирской и Сибирской платформами. На юге – с Саяно-Тувинской складчатой системой, на западе – с Алтае-Иртышской складчатой системой.

Алтае-Иртышская складчатая система граничит на востоке с Саяно-Тувинской и Кузнецко-Саянской складчатыми системами, на севере и западе – с Западно-Сибирской плитой.

В свою очередь в каждом из четырех структурных подразделений выделяются зоны более низкого порядка. Так, в Тувино-Северомонгольском срединном массиве выделяются: Таннуольская наложенная салаирская зона (1). Сангиленская глыба (2), Хамар-Дабанское поднятие (3), Джидинский синклинорий (4), Дархат-Хубсугульская впадина (5), Горганская глыба (6), Тункинская впадина (7).

В Саяно-Тувинской каледонской складчатой системе выделяются следующие структуры: Уйменско-Лебедский синклинорий (8), Чулымшанский антиклинорий (9), Джебашская зона (10), Западно-Саянский синклинорий (11), Северо-Тувинский прогиб (12), Тоджинская наложенная сингерцинская впадина (13), Тувинская наложенная сингерцинская впадина (14), впадина с юрскими осадками (15).

На территории Кузнецко-Саянской салаирской складчатой системы выделяются следующие структуры: Кузнецко-Катунский антиклинорий (16), антиклинорий Кузнецкого Алатау (17), Батеневское поднятие (18), Минусинская наложенная сингерцинская впадина (19), Казыр-Кизирская зона (20), Дербинский антиклинорий (21), Верхнеканская глыба (22).

Алтае-Иртышская подобласть включает следующие крупные структуры: Томь-Колыванскую складчатую зону (23), Кузнецкий краевой прогиб (24), антиклинорий Салаира (25), впадину с юрскими осадками (26), Алейский антиклинорий Рудного Алтая (27), Чарышский синклинорий (28), Талицкий антиклинорий (29), Ануйско-Чуйский синклинорий (30), Коргонский грабен-синклинорий (31), Теректинский блок (32), Холзунско-Чуйский антиклинорий (33), Чуйскую впадину (34).

В состав кадедонид входят складчатые сооружения двух поколений: раннекаледонские (салаирские) и позднекаледонские. К первым относится Кузнецко-Саянская складчатая система, где формирование каледонид (салаирид) закончилось к началу позднего кембрия; ко вторым – Саяно-Тувинская складчатая система, где окончательное становление каледонид произошло в силуре.

Среди салаирид значительную площадь занимают докембрийские складчатые структуры, представляющие собой микроконтиненты, затянутые в складчатую область механизмом спрединга. На крайнем юго-востоке к ним относятся огромные по площади Сангиленская и Хамар-Дабанская глыбы нижнего протерозоя и Горганская глыба архея, между которыми расположены небольшие синклинории, представляющие собой корни салаирских складчатых сооружений. На крайнем северо-востоке к категории докембрийских микроконтинентов относится Верхнеканская глыба архея. Подобные же докембрийские структуры известны среди герцинид (Томский выступ). (На схеме его нет).

Чрезвычайно характерно развитие глубинных разломов, разделяющих структурные зоны. На северо-востоке салаириды граничат по глубинному разлому с Восточно-Саянским краевым поднятием Сибирской платформы. Этот разлом тянется от г. Красноярска до южной оконечности Байкала. Целая система глубинных разломов отделяет каледониды от складчатых сооружений Горного Алтая. Западный Саян отделен рядом глубинных разломов от Тувинской (на юге) и Минусинских (на севере) впадин. Восточная Тува отделена разломом от Сангиленской глыбы. Выпуклая к востоку дуга глубинных разломов отделяет Кузнецкий Алатау от Кузнецкого прогиба.

Вдоль разломов происходило излияние лав во внутренних частях складчатых зон (спилито-кератофировые формации), а также образование массивов гипербазитов, габброидов и гранитоидов.

Тувино-Северомонгольский срединный массив. Фундамент массива сложен образованиями архея (Горганская глыба), нижнего протерозоя (Сангиленская глыба, Хамар-Дабанское поднятие). Древние толщи аохейских и нижнепротерозойских выступов обрамляются салаирскими складчатыми структурами (Таннуольская зона на западе, Джидинский синклинорий на востоке). Среди докембрийских глыб зажаты и более мелкие синклинории салаирид, ярким примером которых является Тункинская впадина. Салаирские образования сложены породами кембрия, образующими опрокинутые складки западного и северо-западного направления.

В плиоцен-четвертичное время на отдельных участках восточной части срединного массива образовались небольшие грабенообразные структуры, заполненные базальтами. Они относятся к рифтовой системе Байкала.

Саяно-Тувинская складчатая система. Она подразделяется на две крупные мегазоны субширотного простирания: Западно-Саянскую и Тувинскую.

Западно-Саянская складчатая мегазона включает Джебашскую зону, Западно-Саянский синклинорий, Куртушубинскую зону, Уйменско-Лебединский синклинорий и Чулымшанский антиклинорий. Мегазона была заложена в позднем рифее и развивалась до середины силура, то есть является позднекаледонским сооружением. Главные зоны этой структуры – Джебашское и Куртушубинское краевые поднятия (антиклинории), между которыми расположен широкий Западно-Саянский синклинорий. Краевые поднятия сложены кремнисто-вулканогенными образованиями кембрия, включающими офиолиты. Западно-Саянский синклинорий выполнен флишоидами верхнего кембрия – нижнего силура. Здесь же имеются наложенные грабены с пестроцветами и наземными вулканитами позднего силура, девона и карбона (результат герцинской активизации).

Все структуры Западно-Саянской мегазоны прорваны крупными массивами гранитоидов силурийского и девонского возраста.

Тувинская складчатая мегазона включает Северо-Тувинский прогиб (синклинорий), Тувинскую впадину и ряд наложенных структур (Тоджинская впадина и др). Северо-Тувинский прогиб заполнен мощными дислоцированными в конце силура терригенными отложениями кембрия, ордовика и силура. В девоне здесь образовались мелкие наложенные впадины.

К югу от Северо-Тувинского прогиба расположена крупная Тувинская впадина, относящаяся к складчатым герцинидам. Она заполнена эффузивами и дислоцированными терригеннфыми породами девона и карбона. Завершает разрез континентальная угленосная толща.

Кузнецко-Саянская складчатая система. Для этой складчатой системы характерно наличие интенсивно деформированного салаирского (раннекаледонского) комплекса пород позднерифейско-кембрийского возраста.На этот комплекс наложен ряд сингерцинских впадин. В восточной части системы расположен Дербинский антиклинорий, сложенный байкалидами, переработанными в салаирском цикле. С запада к нему примыкает Казыр-Кизирская складчатая зона салаирид. В западной части системы расположены Батеневское поднятие, антиклинорий Кузнецкого Алатау и Кузнецко-Катунский антиклинорий. Все эти структуры сложены салаиридами. Они представлены метаморфическими, вулканогенно-кремнистыми и терригенно-карбонатными породами рифея-кембрия, подверженными складчатости в салаирскую эпоху. Складки имеют субширотное простирание. Рифей-кембрийские толщи прорваны раннепалеозойскими гранитоидами и девонскими щелочными массивами. К Кузнецко-Катунской зоне приурочены многочисленные выходы пород позднерифейско-кембрийской офиолитовой ассоциации.

 

В центральной части Кузнецко-Саянской складчатой системы расположено крупное сингерцинское образование – Минусинская впадина. Она заполнена мощной толщей наземных вулканитов и терригенными породами девона, карбона и перми, смятыми в брахиморфные, сундучные и гребневидные складки.

Наконец, в крайней восточной части складчатой системы расположена Верхнеканская глыба, поредставляющая собой выступ архея.

Алтае-Иртышская складчатая система. В ее состав входят структуры, развитие которых завершилось в герцинском тектоно-магматическом этапе (поздний палеозой).

В восточной части системы расположен Кузнецкий краевой прогиб, выполненный вулканогенно-терригенными образованиями девона на востоке и терригенно-карбонатными осадками на западе. Разрез наращивают угленосные отложения карбона и перми, вулканогенно-терригенные образования триаса и озерные отложения юры. Карбон-пермский угленосный комплекс смят в дугообразные складки и осложнен взбросами и надвигами.

В основании разреза антиклинория Салаира лежат метаморфические образования (докембрий?) и кембрийская спилит-кератофировая формация с офиолитами. На этих толщах несогласно залегают флишоиды верхнего кембрия и ордовика, сложенные в складки в салаирскую эпоху. Выше несогласно залегают терригенные и карбонатные отложения силура – нижнего девона, черносланцевые толщи девона и терригенно-карбонатные отложения карбона, смятые в линейные складки, которые надвинуты на Кузнецкий краевой прогиб. В структуре Салаира небольшую роль играют каледонские и герцинские гранитоиды.

Томь-Колыванская зона сложена карбонатно-терригенными отложениями среднего девона – нижнего карбона, смятыми в линейные складки и прорванные телами гранитоидов. По Томскому надвигу зона надвинута на северную часть Кузнецкого краевого прогиба.

В южной части складчатой системы располдожен Ануйско-Чуйский синклинорий, в строении которого участвуют два структурных этажа – каледонский и герцинский. Первый сложен флишоидами верхнего кембрия – нижнего ордовика и терригенно-карбонатными породами среднего ордовика-силура. Все породы смяты в узкие линейные складки. Второй этаж представлен вулканитами, черносланцевыми и молассовыми отложениями девона, смятыми в брахиморфные складки и прорванными массивами карбоновых гранитоидов. На юго-востоке зоны размещается наложенная Чуйская впадина, выполненная неоген-четвертичными континентальными осадками.

В крайней южной части системы размещены тектонические зоны Горного Алтая (Чарышский синклинорий, Талицкий антиклинорий, Теректинский блок, Холзунско-Чуйский антиклинорий). В целом они представляют собой каледонское сооружение, испытавшее регенерацию в герцинский тектоно-магматический цикл.

 

Стратиграфия.

Архей. Архейские породы присутствуют в западной части Хамар-Дабанского поднятия, в Верхнеканской и Горганской глыбах.

В Хамар-Дабанском поднятии нижняя часть разрезов архея представлена шарыжалгайской серией гнейсов и кристаллических сланцев, а верхняя – слюдянской серией существенно карбонатного состава. Обе серии некоторыми исследователями отождествляются с алданской серией Сибирского кратона.

В Горганской глыбе в нижней части архейской толщи залегает мощный комплекс биотит-амфиболовых, биотитовых, амфибол-пироксеновых гнейсов с гранатом, кристаллических сланцев с прослоями мраморов и кварцитов. На этой толще с горизонтом базальных конгломератов залегают мраморы. Разрез архея венчают кристаллические сланцы кварц-слюдистого, слюдисто-карбонатного и амфиболового состава. Общая мощность архея оценивается в 10 км.

Нижний протерозой. Протерозойские стратифицированные образования очень широко распространены по всей Алтае-Саянской складчатой области. Они изучены в Восточном и Западном Саяне, Горной Шории, Туве, Кузнецком Алатау и на Алтае.

В основании разреза лежат биотитовые и амфиболовые гнейсы, кристаллические сланцы с прослоями кварцитов и мраморов мощностью более 6 км. Выше залегают основные вулканиты и песчано-глинистые породы, метаморфизованные в зеленосланцевой фации. Завершает разрез протерозоя терригенно-карбонатная толща мощностью до 3 км. Все раннепротерозойские породы сильно дислоцированы и гранитизированы.

Рифей. В Тувино-Северомонгольском срединном массиве рифей сложен слабометаморфизованными терригенно-вулканогенными отложениями, образующими чехол массива, который наращивают карбонатные отложения кембрия.

В Джебашской зоне Саяно-Тувинской складчатой системы к рифею относят толщу кристаллических сланцев с прослоями мраморов и джеспилитов.

В Восточном Саяне рифейские отложения сложены зелеными сланцами по эффузивам, гнейсами, кристаллическими сланцами, песчаниками, мраморами и известняками.

Кембрий. Протерозойские породы несогласно перекрываются фаунистически охарактеризованным нижним кембрием.

На территории, занятой салаиридами и каледонидами, особенно выделяется мощно развитый складчатый кембрий, который распространяется также на выступы докембрия, где кембрийские осадки залегают пологим плащом малой толщины (Сангиленская глыба). Так, в Сангиленском выступе нижний кембрий представлен 800-метровой толщей зеленых сланцев, туфоконгломератов, песчаников, известняков с прослоями лав кислого состава.

На территории Кембросаяна (Казыр-Кизирская зона), нижний кембрий представлен фаунистически охарактеризованными алданским и ленским ярусами. В нижней части разреза обнажаются метаморфизованные в зеленосланцевой фации порфириты, диабазы, в меньшей степени кислые эффузивы, туфы и туфопесчаники, а также прослои известняков с археоциатами. Мощность этой толщи около 3 км. Выше залегает толща карбонатных пород с редкими прослоями песчаников, кварцитов, сланцев и конгломератов. Завершают разрез нижнего кембрия вулканогенно-осадочные породы.

В Таннуольской и Кузнецко-Катунской зонах салаирид нижний и средний кембрий мощностью до 2,5 км сложен зеленокаменно измененными эффузивами основного и среднего состава, туфоконгломератами, туфопесчаниками, известняками.

Такой же разрез кембрия в Джебашской зоне Западного Саяна. Верхнекембрийские осадки здесь носят молассоидные черты (пестроцветная моласса).

В Кузнецко-Катунской зоне салаирид на офиолитовой ассоциации верхнего рифея лежат мощные толщи спилит-диабазовых подушечных лав с прослоями яшм, фтанитов и карбонатных пород, относящихся к нижнему кембрию. Средний кембрий представлен кремнисто-терригенной формацией.

В герцинидах Алтае-Саянской складчатой области фаунистически охарактеризованный кембрий имеет полный разрез. В Салаире нижний кембрий сложен внизу мощной толщей вулканитов основного и кислого состава и туфов, часто превращенных в зеленые сланцы. В верхней части разреза преобладают конгломераты, песчаники и мзвестняки.

Ордовик. Отложения этой системы мощно развиты только в юго-западной части региона. В Кузнецком Алатау и Горной Шории (салаириды) отложения ордовика слагаются субгоризонтально лежащей молассой.

В каледонидах Западного Саяна ордовик представлен складчатой флишоидной серией многокилометровой мощности, в которой чередуются слои песчаников, гравелитов, алевролитов и филлитовидных сланцев. В самой верхней части разреза появляются вулканиты андезитового состава.

В герцинидах Горного Алтая (Ануйско-Чуйская и Уйменско-Лебедская зоны) фаунистически обоснованный нижний и средний ордовик представлен глинистыми и кремнистыми сланцами, алевролитами, песчаниками, конгломератами, мергелями и известняками мощностью до 1700 м.

Силур. Силурийские осадки известны в каледонидах Западного Саяна и Западной Тувы. В Западно-Саянском синклинории силурийские отложения представлены терригенно-карбонатной толщей с базальными конгломератами, достигающей мощности 4,5 км. В Северо-Тувинском прогибе нижний силур сложен серыми песчаниками, сланцами и алевролитами, верхний силур – песчаниками и алевролитами красного и лилового цвета. Мощность силурийских толщ до 7 км.

В герцинидах Алтая силурийские отложения развиты в Салаире, Ануйско-Чуйской и Чарышской зонах. Силур здесь начинается базальными конгломератами. Выше следует мощная толща песчаников, глинистых сланцев и известняков толщиной до 2,5 км.

Девон. Отложения этой системы распространены в тектонических впадинах Саян: Минусинской, Тувинской. На пространствах между впадинами девонская система развита незначительно и имеет малую мощность.

В Минусинской впадине и Тувинском прогибе мощная молассовая толща девона разделена на два комплекса: нижний и верхний. Нижний комплекс вулканогенно-осадочный мощностью до 5 км. Он несогласно залегает на отложениях нижнего палеозоя и состоит из базальтов, диабазов, трахитов и терригенных красноцветных отложений. Верхний комплекс осадочный, красноцветный, состоит из конгломератов, песчаников, алевролитов, глинистых сланцев и карбонатных пород.

Особенно широко девонские отложения развиты в Горном Алтае, где они выполняют прогибы: Коргонский, Ануйско-Чуйский, Уйменско-Лебедский, Восточно-Алтайский (Чуйский). Так, в Уйменско-Лебедском прогибе в девонское время накапливались континентальные и лагунные осадки мощностью до 8 км. Здесь нижний и верхний отделы девона сложены терригенными породами, а в среднем отделе среди терригенной толщи присутствуют значительные участки вулканитов.

На юго-востоке Горного Алтая расположена Чуйская впадина где мощность девона оценивается в 12 км. Здесь девон сложен молассоидами.

В Кузнецком прогибе девонские отложения с размывом залегают на нижнем палеозое. Причем, в восточной части этой структуры преобладают красноцветы прибрежно-континентального генезиса мощностью около 1 км, а в западной развиты мощные морские фации толщиной до 8 км. На северо-востоке прогиба, в Барзасском районе, в среднем девоне среди толщи аргиллитов, алевролитов и песчаников имеются пласты барзасских углей, образовавшихся из бурых морских водорослей, содержащих много водорода и смолы.

На пространствах между впадинами девонская система развита слабо и имеет небольшую мощность.

Карбон и пермь. В салаиридах и каледонидах отложения каменноуголной системы имеют континентальную и лагунную природу. В Минусинской впадине карбон с угловым несогласием залегает на девонских отложениях и представлен туффитами, туфами, туфопесчаниками, алевролитами, известняками и мергелями мощностью до 2200 м. Выше залегает угленосная толща мощностью до 1600 м, состоящая из чередования слоев песчаников, алевролитов, аргиллитов и пластов каменного угля мощностью до 13 м.

В Тувинской впадине каменноугольные отложения, как и в Минусинской впадине, включают угленосную толщу мощностью около 500 м, сложенную песчаниками, алевролитами, аргиллитами и пластами угля.

В герцинидах Алтае-Саянской складчатой области наиболее полный разрез карбона изучен в Кузнецком прогибе.

Внешнюю часть Кузнецкой котловины слагают морские фации карбона, а внутреннюю – континентальные угленосные отложения. Морские фации сложены известняками, песчаниками и глинистыми сланцами мощностью до 800 м.

Континентальные угленосные осадки Кузнецкой впадины сложены терригенными осадками, содержащими более 30 пластов каменного угля толщиной до 20 м. Мощность угленосной толщи достигает 2700 м.

В Томь-Колыванской зоне нижний карбон представлен песчаниками и глинистыми сланцами. Выше лежат угленосные отложения верхнего палеозоя небольшой мощности. В Горловском районе имеются пласты каменного угля толщиной до 5 м.

Триас. В триасе Алтае-Саянская складчатая область вступила в платформенный этап развития. Преобладали поднятия и денудация накопленных пород, поэтому осадков этого возраста в регионе почти нет. Лишь в Кузбассе на угленосной толще лежит 700-метровая терригенная толща триаса с силлами и дайками базальтов. Последние являются результатом отзвука траппового магматизма на Сибирской платформе.

Юра. В юрский период возобновились погружения, которые коснулись главным образом герцинских депрессий – Тувинской, Минусинской, Кузнецкой, в которых накопились континентальные терригенные толщи мощностью в несколько км с линзами бурых углей километровой толщины.

Магматизм.

Архейские магматические образования в Алтае-Саянской складчатой области выделяются условно. К ним относятся гранито-гнейсы, возникшие в результате ультраметаморфизма; лейкокрвтовые граниты и жилы аплитов и пегматитов.

Раннепротерозойские магматиты выделяются более уверенно. К ним относятся широко распространенные в Восточном Саяне плагиограниты, вмещающие редкометальные пегматиты. Среди бирюсинской и дербинской серий протерозоя встречены тела гранитов с интрузивными контактами или автохтонные массивы с обширными мигматитовыми полями в обрамлении. Абсолютный возраст всех этих магматических образований варьирует от 1740 до 1900 млн лет.

В среднем протерозое сформировался многофазный саянский комплекс батолитовых гранитоидов. В его составе биотитовые граниты, гранодиориты и граносиениты, вмещающие слюдоносные пегматиты. Подобные же массивы известны на востоке Тувы. Абсолютный возраст Саянского комплекса 1300 – 1500 млн лет.

В позднепротерозойско-раннекембрийское время особенно широко проявился эффузивный магматизм. В составе толщ верхнего протерозоя в Восточном Саяне известна кувайская серия, сложенная спилит-кератофировой формацией. Среди спилитов имеются дайки диабазов. Толща вулканитов подстилается ультрабазитами и габброидами (меланократовое основание). Подобные вулканические комплексы закартированы в Западном Саяне (джебашская серия), а также в Томском массиве Кузнецкого Алатау. Позднепротерозойский магматизм проявился и в плутонической форме. В Кузнецком Алатау имеются линзовидные в плане тела диоритов, габбро-амфиболитов гнейсовидного сложения. Скорее всего это автохтонные образования, возникшие за счет ультраметаморфизма древнего субстрата офиолитового происхождения.

В раннем и среднем кембрии в Саяно-Тувинской складчатой системе формировались вулканические толщи многокилометровой мощности. В их составе базальты, андезиты и кислые вулканиты, сочетающиеся в различных пропорциях. Почти всегда породы альбитизированы. Большинство исследователей эти комплексы относят к спилит-кератофировой формации. Вулканиты тесно ассоциируют с гипабиссальными интрузиями соответствующего состава (габбро-плагиогранитная формация), образуя вулкано-интрузивные комплексы.

На Салаире в раннем кембрии также происходила интенсивная вулканическая деятельность (спилит-кератофиролвая формация). В позднем кембрии вулканическая деятельность ослабевает.

К этому же времени относится формирование альпинотипных габбро-гипербазитовых поясов Алтае-Саянской складчатой области (начало формирования каледонид). Массивы этой ассоциации образуют цепи протяженностью в несколько сотен км всегда приурочены к зонам глубинных разломов, разграничивающих структурные зоны. Обычно размер массивов небольшой и редко достигает нескольких десятков квадратных километров. Форма их линзовидная. Такие пояса габбро и ультрабазитов известны в Западном и Восточном Саяне, Кузнецком Алатау, Горной Шории, Туве. Гипербазиты сочетаются с массивами габбро. По большей части ультрабазиты подвержены высокой степени серпентинизации. С ультрабазитами и габбро пространственно связаны породы типа амфиболитов, а также плагиоклазовые гранитоиды (плагиограниты, плагиогранодиориты, диориты, габбродиориты). Как и на Урале, происхождение их связано с наложенными процессами метаморфизма и гранитизации офиолитового субстрата в начале островодужного процесса.

В салаиридах в раннем кембрии проявился интрузивный магматизм островодужного типа. Группа раннепалеозойских гранитоидов этой формационной принадлежности составляет горноалтайский комплекс, включающий граниты, гранодиориты и диориты.

Островодужный магматизм сменяют крупные (от сотен до тысяч км²) гранитоидные интрузии улень-туимского комплекса, относящиеся к континентальной стадии развития салаирид. Время их становления – поздний кембрий – ордовик.

Следует особо отметить, что тектонический режим в период становления раннепалеозойских гранитоидов был весьма напряженным, свидетельством чего является отсутствие синхронного вулканизма в этот отрезок времени.

В среднем палеозое в каледонидах Алтае-Саянской складчатой области были субплатформенные условия. Характер магматизма вполне соответствовал такому тектоническому режиму. В межгорных прогибах в раннем девоне и эйфеле происходил интенсивный вулканизм с накоплением эффузивов и пирокластики основного, среднего и частично кислого состава. В Минусинском прогибе эффузивы тесно ассоциируют с гипабиссальными интрузиями разнообразного (в том числе щелочного) состава, образуя вулкано-интрузивные ассоциации. Чаще всего интрузии локализуются вблизи разломов, формируя трещинные тела линзообразной формы небольшого размера. Петрографический состав интрузий разнообразен: габбро, диориты, гранодиориты, монцониты, граносиениты, граниты, сиениты и нефелиновые сиениты, а также множество жильных отщеплений. Этот квазикратонный магатизм продолжался вплоть до позднего палеозоя, поскольку есть значения абсолютного возраста магматитов до 280 и даже 240 млн лет.

В юго-западной части Восточного Саяна и на востоке Тувы квазикратонный магматизм имеет существенно щелочной уклон. Здесь в составе гипабиссальных интрузий преобладают нефелиновые сиениты, уртиты, ийолиты, сиениты и граносиениты. Некоторые интрузии имеют абсолютный возраст 160 млн лет, что указывает на очень широкие рамки проявления магматизма этой щелочной провинции: от среднего палеозоя до юры.

В раннем и среднем девоне в Салаире и Кузбассе происходил интенсивный вулканизм основного и среднего состава, а в Томь-Колыванской зоне – кислый вулканизм. На Алтае в эйфельский век накапливались мощные толщи кислых лав и пирокластов. В фаменский век и в раннем карбоне преобладающее значение имели извержения андезитов, сочетающиеся с гипабиссальным интрузивным магматизмом, сформировавшим в том числе субвулканические тела диорит-порфиритов, сиенит-порфиров и гранит-порфиров.

В целом видны следующие закономерности в изменении характера магматизма того времени в зависимости от положения межгорных впадин относительно Сибирского кратона. По мере продвижения от края Сибирской платформы в сторону Алтая закономерно растет роль продуктов кислого вулканизма. В этом направлении трахибазальтовые и трахиандезит-базальтовые комплексы сменяются базальт-андезит-липаритовыми и андезит-липаритовыми ассоциациями. В северном направлении с приближением к Сибирской платформе происходит последовательное нарастание щелочности вулканических ассоциаций. Так, в составе вулканических комплексов севера Минусинской впадины существенная роль принадлежит трахибазальтам, трахитам и трахилипаритам. Южнее значение этих петрографических разностей уменьшается и в вулканических ассоциациях юга Минусинской впадины, юго-восточной части Кузбасса и в Тувинской впадине такие породы весьма редки. Девонские интрузии, сопряженные пространственно и генетически с вулканическими комплексами, в большинстве случаев близки по составу к эффузивным комагматам. В северных районах, близких к Сибирской платформе, в наложенных впадинах в составе интрузий преобладают сиениты, кварцевые сиениты, граносиениты и щелочные граниты. На юге и юго-западе, в пределах салаирид и каледонид в девонских интрузиях превалируют гранитоиды щелочноземельного ряда.

Мезозойские дайки и силы диабазов известны в Кузнецкой котловине. Они секут осадки триасового возраста.

Проявления магматизма в кайнозойское время связаны с неотектоническим этапом в истории Земли. В это время к востоку от Алтае-Саянской складчатой области начала формироваться впадина оз.Байкал. В Алтае-Саянской стране кайнозойские вулканиты в виде покровов базальтов и трахибазальтов, а также соответствующих субвулканических тел известны в Восточном Саяне и Туве.

 

Основные этапы развития. Развитие этой территории в архейское время напоминает становление архейских образований Сибирской платформы. Сравнение петрографического состава архейских глыб, выступающих среди ранних и поздних каледонид, с кристаллическими породами фундамента Сибирской платформы обнаруживает их большое сходство. Древнейшие породы – гнейсы, амфиболиты и кристаллические сланцы, в том числе отмеченные рядом исследователей парагенезисы гранулитовой фации, известны в Верхнеканском выступе и Горганской глыбе на территории Восточного Саяна.

Ряд исследователей полагают, что в протерозойское время на архейском кристаллическом фундаменте сформировалась складчатая система, претерпевшая многостадийное развитие и стабилизировавшаяся в конце среднего рифея в эпоху исседонской складчатости (Милановский, 1995). О самостоятельном тектоническом значении протерозойских складчатых структур свидетельствуют многочисленные мощные проявления магматизма того времени. Помимо метаморфизованных вулканитов ранних стадий формирования будущей складчатой системы, в Восточном Саяне широко распространены линзовидные в плане массивы серпентинизированных ультрабазитов, представляющие собой фрагменты древних офиолитов. Они тяготеют к зонам глубинных разломов, отделяющих архейские выступы от протерозойских комплексов. Особенно они многочисленны на границе салаирид с Присаяно-Енисейской метаплатформенной областью. К раннему и среднему протерозою относятся многочисленные массивы автохтонных и внедренных гранитоидов, локализующихся по всему Восточному Саяну. Изотопный возраст их варьирует от 1300 до 1900 млн лет.

По всей вероятности, протерозойская складчатая система прошла все стадии развития от формирования начальной спрединговой структуры до островодужной и континентальной. Реставрация первоначальных геологических комплексов разных геодинамических обстановок того времени весьма затруднительна по причине последовательного наложения на них процессов магматизма, метаморфизма и складкообразования, относящихся к последующим тектоно-магматическим эпохам. Архейские глыбы выполняют роль микроконтинентов среди протерозойских спрединговых и островодужных образований.

На этом архей-протерозойском жестком основании начиная с позднего рифея произошло последовательное заложение, развитие и стабилизация салаирских, каледонских и герцинских структур. Первые завершили свое развитие в среднем кембрии, вторые – в конце силура, третьи – в позднем палеозое и триасе.

Среди салаирид уверенно выделяются внутренние (эвгеосинклинальные) и внешние (миогеосинклинальные) части. К первым относятся следующие структуры: Казыр-Кизирская зона (Кембросаян), антиклинорий Кузнецкого Алатау, Катунский антиклинорий, ко вторым – Батеневское поднятие, Дербинский антиклинорий (Протеросаян). Во внутренних зонах континентальная кора в позднем рифее – раннем кембрии была подвергнута деструкции, в зонах раздвига сформировалась кора океанического типа. Об этом свидетельствуют мощные толщи спилитов и подушечных базальтов с дайками диабазов, которые подстилаются меланократовым основанием, представленным альпинотипными ультрабазитами и габброидами.

Внешние (миогеосинклинальные) части будущей складчатой системы салаирид тоже подверглись растяжению и частичной деструкции континентальной коры. Так, в Манском прогибе Протеросаяна (Дербинский антиклинорий) в венде отлагалась красноцветная моласса, сменившаяся в раннем кембрии карбонатными толщами. В некоторых участках внешней части салаирид отмечаются даже толщи вулканитов, относящихся к стадии деструкции континентальной коры раннего этапа становления салаирид.

Сжатие во внутренних и внешних частях салаирских структур начались в среднем кембрии и к концу этого периода возникли складчато-надвиговые и покровные структуры салаирид, поредставляющие собой мозаику блоков, сложенных формациями различного генезиса, в том числе офиолитовой ассоциацией с зонами серпентинитового меланжа. Деформации сжатия сопровождались метаморфизмом и гранитоидным магматизмом, поскольку складчатые и покровные структуры салаирид прорваны кембрийскими гранитоидами.

Таким образом, в конце среднего кембрия большая часть Алтае-Саянской складчатой области оформилась как раннекаледонское (салаирское) складчатое сооружение.

В раннем и среднем кембрии в каледонской части складчатой области происходила деструкция континентальной коры и формирование начальных вулканитов и офиолитовой ассоциации

В позднем силуре в каледонидах начались интенсивные складкообразовательные движения. В это время флишевое осадкообразование сменяется накоплением моласс. Складкообразовательные движения заканчиваются в силуре гранитоидным магматизмом. В конце силура – начале девона в наложенных мульдах на складчатом основании формируются пестроцветные молассы и кислые вулканиты. К собственно каледонским структурам, становление которых закончилось в конце силура – начале девона, относятся: Джебашская зона, Западно-Саянский синклинорий, Куртушибинская зона, Северо-Тувинский (Хемчик-Систигхемский) прогиб.

Герцинский этап развития Алтае-Саянской складчатой области начался в раннем девоне, когда произошла деструкция сформировавшейся в каледонский этап континентальной коры. Растяжение и деструкция коры особенно интенсивно происходила в западной части страны: Кузнецком краевом прогибе, антиклинории Салаира, Ануйско-Чуйском синклинории, Томь-Колыванской зоне, структурах Горного Алтая.

Восточнее в герцинский этап возникли изометричные впадины (Минусинская, Тувинская, Тоджинская), в которых в течение раннего девона и эйфеля происходил наземный вулканизм, сформировавший толщу базальтов, андезитов и трахиандезитов толщиной в 5 – 7 км. По периферии этих впадин внедрились щелочные и субщелочные интрузии. В живетском веке впадины заполнились континентальной красноцветной молассой.

В Кузнецком Алатау в это время сформировалась девонская угленосная толща, включающая угли уникальные по своим свойствам.