Омолоно-Чукотская складчатая система

В составе складчатой системы выделяются следующие мегазоны: Олойская, Южно-Анюйская, Анюйская, Чаунская, Чукотская, Чукотский срединный массив.

Олойская мегазона представляет собой северо-восточную краевую часть Омолонского срединного массива, разбитую разломами на блоки и подвергшуюся деструкции в девонский и каменноуголный периоды. По выражению Е.Е.Милановского, «в карбоне деструкция коры в ее восточной части дошла до образования «рвов» с корой океанического типа. Сложная тектоническая история этого участка складчатой системы подчеркивается разным строением блоков. В приподнятых блоках обнажаются докембрийские метаморфические толщи, в других – дислоцированные карбонатные, терригенные, кремнистые и вулканогенные образования девона и нижнего карбона, в третьих – офиолитовая ассоциация среднего и верхнего карбона. В некоторых участках докембрий и палеозой перекрыты туфогенными и терригенными осадками триаса, юры и мела. Верхнеюрские толщи состоят из континентальных терригенных осадков, включающих лавовые покровы оливиновых и пироксеновых базальтов мощностью до 300 м. В средней части базальтовой толщи встречаются андезиты. С базальтами тесно связаны штокообразные интрузии габбро и габбродиоритов размером до 6 км в поперечнике. Верхняя часть разреза сложена раннемеловыми лавами и туфами базальтов и андезитов.

Анюйский мегантиклинорий. В геологическом строении южной части Анюйской мегазоны принимает участие офиолитовая ассоциация перми, кремнисто-вулканогенная формация верхней юры, неокомский флиш и моласса.

В офиолитовую ассоциацию входит вулканогенный комплекс, интрузии основных и ультраосновных пород, а также плагиограниты (Довгаль, 1964). Вулканогенный комплекс состоит из нижней и верхней толщ. В составе нижней толщи чередуются черные спилиты, диабазы и кварцевые кератофиры. Верхняя толща, помимо этих пород, включает туфы спилитов, вулканомиктовые песчаники, конгломераты и кремнистые сланцы с фауной сакмарского яруса перми. Основные вулканиты тесно пространственно связаны с интрузивной составляющей офиолитов. Абсолютный возраст плагиогранитов 231 млн лет (Гельман, 1978). Ультрабазиты и габбро образуют пластовые тела шириной до 3 км и длиной до 30 км. Их петрографический состав: серпентинизированные гарцбургиты и дуниты, лерцолиты, габбро, габбродиориты. Плагиограниты образуют небольшие тела и жилы среди габбро (Гельман, 1968).

Верхнеюрские и меловые осадочные комплексы в конце раннего мела подверглись складчатости и прорваны гранитоидами. Складчатость сопровождалась формированием чешуйчатых надвигов (Милановский, 1996).

В северной части Анюйского мегантиклинория сочетаются небольшие поднятия типа горст-антиклинориев и более крупные изометричные синклинальные структуры. Ядра горст-антиклинориев сложены слабо дислоцированными терригенно-карбонатными отложениями среднего палеозоя, а крылья – терригенными флишоидными толщами триаса и нижней юры, смятыми в сложную систему складок. В средней юре эти толщи испытали складчатость и были прорваны юрскими и меловыми гранитоидами. Штокообразные массивы и батолиты гранитоидов, как правило, размещаются на стыках антиклинальных и синклинальных структур. Размер их от 10 до 700 км². Интрузии резко дискордантны по отношению к складчатым комплексам триаса и юры.

Чаунский мегасинклинорий. Эта структура в основном сложена терригенными толщами верхнего триаса. Складки здесь более пологие, чем в Анюйской мегазоне. Очень широко распространены гранитоиды мелового возраста, занимающие до 15% территории мегазоны.

Чукотский мегантиклинорий. Здесь в ядерных частях положительных структур на поверхности обнажается сложно дислоцированный докембрий, на котором лежат менее дислоцированные палеозойские отложения, сложенные в простые складки коробчатой формы.

Чукотский срединный массив. В пределах массива распространены метаморфические толщи протерозоя с небольшими пластовыми гранитоидными телами, образующими с гнейсами единые складчатые структуры. Среди гранитов преобладают биотитовые и двуслюдяные разности. Возраст гнейсов 1,6 млрд лет.

 

 

СТРАТИГРАФИЯ

Архей. В Охотском массиве комплекс архейских гнейсов гранулитовой фации, кристаллических сланцев, кварцитов и мраморов сходен с алданским комплексом Сибирской платформы. Г.А.Гринберг (1965) архейские толщи массива подразделил на три свиты. Нижняя и верхняя их них сложены преимущественно амфиболитами, кристаллическими сланцами и гнейсами, возникшими за счет метаморфизма магматических пород. Средняя свита сложена преимущественно парасланцами.

В Омолонском массиве архей выражен комплексом серых гнейсов, амфиболитов и кристаллических сланцев с возрастом 3,4 млрд лет.

Нижний протерозой. В Колымском массиве нижняя часть протерозоя сложена гнейсами, кристаллическими сланцами и амфиболитами с абсолютным возрастом 2 млрд лет. Значительные площади нижний протерозой занимает на Чукотском массиве, в Олойской мегазоне и на острове Б.Ляховский.

Рифей. В Колымском массиве 3- километровая толща рифейских образований с мощными базальными конгломератами несогласно перекрывают нижний протерозой. В нижней части рифейской толщи преобладают серицитовые и хлоритовые сланцы с прослоями кварцитов. Выше залегают мраморы, доломиты и известняки с кораллами и водорослями, песчаники и глинистые сланцы. На Омолонском массиве рифей сложен кварцитами с прослоями филлитов, выше которых залегают мраморы, филлитовидные сланцы с прослоями кварцитов мощностью до 1,5 км. В южной чвсти Верхоянского мегантиклинория мощность рифея достигает 7 – 10 км (Милановский, 1996).

Кембрий. Наиболее полный фаунистически охарактеризованный разрез кембрия задокументирован на севере Верхоянского мегантикликлинория. Здесь нижний кембрий, слагающий ряд свит, представлен глинистыми известняками, мергелями, доломитами с прослоями песчаников и аргиллитов мощностью 300-700 м. В верхней части этого разреза обнаружена фауна верхов Ленского яруса. Средний кембрий мощностью 300-400 м сложен внизу глинистыми и глинисто-углистыми сланцами, которые вверх по разрезу сменяются известняками и песчаниками с прослоями пестрых мергелей. В составе верхнего отдела кембрия мощностью 200-550 м пестроцветные глинистые и песчанистые известняки и светлые доломиты.

В Охотском массиве кембрий с брахиоподами имеет мощность до 2 км и сложен известняками и мергелями с прослоями песчаников.

Кембрийские осадки имеются и на периферии Колымского массива, где они сложены известняками и мергелями с прослоями песчаников с фауной брахиопод.

Ордовик. В Верхоянском мегантиклинории, в Приколымском поднятии, на Омолонском и Колымском массивах ордовик с перерывом залегает на рифейских или кембрийских осадках. В основании его часто встречаются базальные конгломераты. Выше лежат известняки, карбонатные, глинистые сланцы и мергели. Мощность ордовикских осадков в разных структурных зонах варьирует от 1 до 4 км. На территории Колымского массива ордовикские отложения представлены осадочно-вулканогенной толщей мощностью до 1800 м.

Силур. Силурийские осадки известны в тех же районах, что и ордовикские, за исключением Омолонского массива, где силур неизвестен.

Нижний силур согласно залегает на отложениях ордовика. Он сложен доломитами, известняками и сланцами. Верхний силур представлен известняками и доломитами. На основе фауны граптолитов и кораллов здесь выделяются все ярусы силурийской системы.

На Колымском массиве, в среднем течении р.Колымы нижний силур представлен известняками с прослоями алевролитов, сланцев и мергелей. В составе осадков верхнего силура преобладают мергели и песчаники.

Полный разрез силура известен также на Чукотском массиве. Мощность силура в разных структурах варьирует в пределах 1200 – 1500 м.

Девон. Девонские отложения обнажаются на крыльях антиклинориев в обрамлении Колымского срединного массива, в Верхоянском мегантиклинории, на Омолонском массиве, на Чукотском полуострове.

В Омолонском массиве девон с размывом залегает на отложениях рифея и ордовика. Здесь трехкилометровый разрез, кроме терригенных и карбонатных пород, включает мощную толщу вулканитов основного и кислого состава.

На Чукотском полуострове имеются лишь средний и верхний отделы девонской системы, сложенные 2-километровой толщей терригенных осадков, доломитов, ангидритов и гипсов.

Карбон. Нижний отдел этой системы занимает небольшие площади в краевых поднятиях Колымского и Омолонского массивов, а также в Верхоянской мегазоне и на Чукотском полуострове. Он представлен терригенно-карбонатными осадками мощностью до 1100, за исключением Чукотки, где толщина нижнекаменноугольных отложений достигает 3 км. Средний и верхний отделы карбона на срединных массивах отсутствуют, а в подвижных зонах складчатых систем входят в состав верхоянской серии, охарактеризованной ниже.

Верхоянская серия. К этому стратиграфическому подразделению относятся отложения позднего палеозоя (средний карбон-пермь), триаса, ранней и средней юры. В этот промежуток времени произошло заложение и развитие двух подвижных систем: Верхояно-Индигирской и Омолоно-Чукотской. На различных по возрасту стабилизированных участках накапливались мощные осадочные толщи верхоянской серии преимущественно терригенного состава. Свиты верхоянской серии, сложенные аргиллитами, алевролитами и песчаниками, достигают общей мощности 13000 м и относятся к граувакковой формации. Нередко чередование этих литологических разновидностей носит флишевый характер. Среди песчаников изредка встречаются быстро выклинивающиеся прослои известняков. Прибрежные осадки часто являются угленосными.

В южной части Верхоянского мегагтиклинория верхоянская серия подразделена на шесть терригенных комплексов (снизу вверх): алеврито-глинистый, песчано-алевритовый, конгломерато-песчаный, песчано-глинистый пестроцветный, песчаный и песчано-глинистый (Волкодав, Индолев, Биланенко, 1979). Алеврито-глинистый комплекс мощностью 5 км имеет каменноугольно-пермский возраст. Он развит в западной части синклинория. Песчано-алевритовый комплекс мощностью до 2км сложен флишоидным чередованием песчаников и алевролитов при подчиненной роли аргиллитов. Конгломерато-песчаный комплекс включает песчаники, гравелиты и конгломераты, содержащие туфовый материал. Песчано-глинистый пестроцветный комплекс индского и оленекского ярусов мощностью до 700 м имеет черносланцевый и песчано-глинистый состав. Самый верхний песчано-глинистый комплекс включает олигомиктовые песчаники, алевролиты и глинистые сланцы, относящиеся к норийскому и рэтскому ярусам триаса и нижней юре.

Все структуры, в которых формировалась верхоянская серия, относятся к внешней части подвижных систем. Верхоянская серия не свойственна жестким блокам внутри складчатой области, к которым относятся в первую очередь срединные массивы. Здесь позднепалеозойские и мезозойские осадки имеют иную формационную принадлежность и составляют чехол этих жестких ядер. Характеристика их дается ниже.

Пермь. На Колымском и Омолонском массивах пермские отложения представлены лишь верхним отделом с богатой фауной, который несогласно залегает на более древних осадках. Разрез состоит из известняков, карбонатных сланцев, терригенных пород, туфов, туфопесчаников и лав основного состава общей мощностью до 800 м. В Охотском массиве имеются терригенные отложения нижней перми, содержащие лавы липаритового и андезитового состава.

Триас. В Колымском и Омолонском срединных массивах терригенно-карбонатные и туфогенные осадки среднего и верхнего триаса варьируют по мощности от 500 до 1200 м.

В верховьях Б.Анюя (Анюйский мегантиклинорий) имеется толща песчаников, алевролитов, глинистых сланцев и гравелитов, относящихся к широкому возрастному диапазону (норийский ярус верхнего триаса – валанжин).

Нижняя и средняя юра. В северной части Колымского массива обнажается мощная (до 3,5 км) вулканогенная толща раннеюрского возраста. В нижней части ее разреза находятся шаровые лавы основного и среднего состава, их туфы, туфопесчаники и сланцы с фауной белемнитов. Выше они сменяются средними и кислыми вулканитами и сланцами. Средняя юра сложена туфами и туффитами мощностью до 2 км.

Верхняя юра. С концом юрского периода и началом мелового совпадает завершение формирования верхоянской серии. Регион вступает в орогенный этап своего развития, связанный с мощной завершающей складчатостью. Произошло значительное поднятие территории. Сжатие и складкообразование завершилось образованием глубоких расколов, развитием наложенных впадин и Приверхоянского краевого прогиба. В срединных массивах по-прежнему формировались вулканогенно-осадочные толщи. В юго-западной части Колымского массива существовал Илинь-Тасский прогиб, в котором в поздней юре накопление вулканитов и туфов сочеталось с отложением флишоидов. На остальной территории подвижной области флишевая и граувакковая формации сменились молассами, часто угленосными.

В Приверхоянском прогибе верхнеюрские осадки в своем больщинстве носят континентальный характер и относятся к угленосному комплексу. Иногда они сменяются морскими фациями. Верхнеюрские отложения сложены здесь песчаниками с пачками аргиллитов и алевролитов, включающими пласты угля мощностью до 3 м.

В Зырянской впадине угленосная толща включает силлы диабазов.

В Олойской впадине верхняя юра представлена морскими и континентальными вулканогенно-осадочными образованиями.

Мел. Во внешней (приплатформенной) зоне Предверхоянского краевого прогиба отложения нижнего мела мощностью до 850 м везде сложены песками и рыхлыми песчаниками с прослоями глин, стяжениями сидеритов, пластами бурых углей с обилием растительных остатков и пресноводными моллюсками.

Верхний мел развит ограниченно и состоит из косослоистых песков с прослоями и линзами глин и галечников мощностью в несколько сотен метров. Имеются многочисленные остатки стволов деревьев, превращенных в лигниты.

Во внутренней зоне прогиба существуют только нижнемеловые осадки мощностью до 2000 м, представляющие все ярусы. Они сложены плотными песчаниками, аргиллитами и каменными углями.

В Колымском и Чукотском срединных массивах меловые образования представлены континентальными вулканитами и пирокластическим материалом.

На территории Анюйского мегантиклинория и Чаунского мегасинклинория морские отложения нижнего мела представлены мощной толщей конгломератов, песчаников, глинистых сланцев, аргиллитов и туфобрекчий.

В Чукотском мегантиклинории меловые отложения образовались в континентальных условиях. Здесь к нижнему мелу относится толща песчаников, гравелитов, сланцев, туфоконгломератов и лав андезитового состава мощностью до 1200 м. Выше с несогласием и конгломератами в основании залегают эффузивы верхнего мела, состоящие из лав и туфов липаритового, андезитового и базальтового состава.

Хорошо изучена зырянская серия континентальных отложений нижнего мела, обнажающаяся в Зырянской впадине Колымского массива и имеющая огромную мощность – до 6400 м. В ее составе ряд свит, сложенных песчаниками, алевролитами, аргиллитами с прослоями конгломератов. Толща включает многочисленные пласты каменного угля промышленной мощности. На размытой поверхности нижнего мела залегает терригенная толща палеогена.

Палеоген и неоген. Отложения палеогеновой системы развиты ограниченно. Они закартированы в междуречьи Яны и Индигирки, в пределах Колымского и Омолонского массивов и в ряде других мест. В большинстве случаев палеоген представлен континентальными терригенными осадками с прослоями бурого угля, а также наземными вулканитами.

Антропоген. Четвертичные отложения, занимающие огромную территорию в пределах Верхоянско-Чукотской складчатой области, представлены морскими, озерными, аллювиальными и ледниковыми фациями.

 

МАГМАТИЗМ

Верхояно-Индигирская складчатая система. Наиболее ранним проявлением магматизма в Верхоянском мегантиклинории являются небольшие тела габбро кембрийского возраста.

В Верхоянском мегантиклинории, на западном склоне Верхоянского хребта прослеживается полоса раннетриасовых диабазовых покровов и силлов протяженностью 1500 км, связанная с зоной разломов. Диабазовые залежи среди терригенных пород имеют мощность от 5 до 90 м. Возможно, они являются отголоском траппового магматизма Сибирской платформы.

К среднему триасу вулканическая деятельность затухает, а в конце триаса вспыхивает вновь. В позднем триасе и ранней юре андезитовый и базальтовый вулканизм интенсивно проявился на северных склонах Охотского массива и прилегающих территориях. Здесь на карнийских песчано-сланцевых отложениях несогласно залегает осадочно-вулканогенная толща мощностью до 6,5 км, в составе которой ведущую роль играют андезиты, андезитобазальты, базальты и их туфы, переслаивающиеся с морскими осадками норийского, рэтского ярусов верхнего триаса, а также нижней, средней и верхней юры.

Магматизм поздней юры и раннего мела в Верхояно-Индигирской складчатой системе выражен пятью вулкано-интрузивными комплексами. Все они представлены покровами липаритов, дацитов, андезитов, адезитобазальтов, реже – базальтов, туфов и туффитов, переслаивающимися с лагунно-континентальными и морскими осадками. Комагматичные субвулканические и гипабиссальные интрузии сложены габбро-диабазами, диоритами, гранодиорит-порфирами, гранит-порфирами, монцонит-порфирами.Малые интрузии образуют громадный пояс протяженностью свыше 1000 км в юго-западной части системы. Интрузии имеют дайкообразную, штокообразную и силлообразную формы. Абсолютный возраст их 165 – 150 млн лет (Ненашев, 1962).

Большинством исследователей интрузии этих комплексов относятся к субсеквентным. С гранитоидами связаны проявления золота, оловянное и вольфрамовое и полуметаллическое оруденение.

В меловой системе на юге Верхоянской мегазоны исследователями выделяются андезитовая и липаритовая формации. Липаритовая формация сложена липаритами, игнимбритами и туфами кислого состава.

В юго-западном и северном обрамлении Колымского массива проявился сенон-датский кислый вулканизм. Его продукты – кварцевые порфиры и фельзит-порфиры, слагающие покровы и субвулканические тела. Сохранились даже остатки вулканических аппаратов центрального типа.

Омолоно-Охотская складчатая система. Небольшие гранитоидные тела среди метаморфитов Чукотского массива относятся к протерозою, как и сами метаморфиты. Возраст гнейсов 1,6 млрд лет. Гранитоиды слагают согласные пластовые тела, сложенные биотитовыми и двуслюдяными гранитами.

В южной части Анюйского мегантиклинория известна пермская офиолитовая ассоциация, которая состоит из спилит-диабазового комплекса и комплекса интрузий основного и ультраосновного состава, а также плагиогранитов.

В Анюйском мегантиклинории и в Чукотском массиве развиты раннетриасовые диабазы, слагающие пластовые тела типа силлов, сильно деформированные в меловой период. Мощность тел достигает сотни метров. По направлению от периферии силлов к их центральной части диабазы постепенно приобретают структуру габбро.

В Олойском прогибе к поздней юре относится вулканический комплекс, сложенный лавами базальтов и андезитов. С базальтами пространственно и генетически связаны штоки габбро и габбродиоритов размером до 6 км в поперечнике.

Вдоль границы Анюйской и Олойской мегазон протягивается полоса интрузий большеанюйского комплекса основного и ультраосновного состава, которые прорывают позднеюрские и раннемеловые отложения и рассекаются гранитоидами раннего мела. Интрузии сложены пластообразными телами габбро и ультрабазитами, ассоциирующими с палеотипными базальтами. В верховьях Б.Анюя обнажается один из самых больших массивов этого комплекса – Большая Анюйская дайка шириной в несколько км. По простиранию она прослежена в северо-западном направлении на 85 км.

В Анюйском мегантиклинории, Чаунском мегасинклинории и в Чукотском массиве широко развиты несколько поколений гранитоидных комплексов мелового возраста, занимающие не менее 15% территории этих структурных мегазон. Массивы штокообразной и батолитообразной формы прорывают триасовые толщи и составляют пояса протяженностью до нескольких сотен км. Петрографический состав интрузий: гранодиориты, кварцевые диориты, диориты, монцониты, сиенодиориты, биотитовые граниты, гранит-порфиры, граносиенит-порфиры с щелочным пироксеном и амфиболом. Многие интрузии тесно связаны генетически с эффузивами андезитового, трахиандезитового, дацитового, липаритового состава и вулканитами типа игнимбритов. Абсолютный возраст гранитоидов варьирует в очень широких пределах: от 140 до 50 млн лет. С меловыми гранитоидами связаны месторождения золота, олова, вольфрама (Лугов, 1962).

В верховьях Б.Анюя сохранились современные вулканические постройки центрального типа с возрастом в несколько сотен лет, связанные с зонами разломов (Анюйский вулкан, вулкан Билибина и др.). Высота конусов вулканов – сотни метров. Здесь же известны трещинные излияния свежих стекловатых существенно калиевых базальтовых лав, достигающих длины в 70 км.

Срединные массивы. В Колымском, Омолонском, Охотском, Чукотском массивах известны амфиболиты, габбро-амфиболиты и серпентинизированные ультрабазиты, слагающие межпластовые тела среди метаморфитов докембрия.

В краевых частях Колымского и Омолонского массивов внедрены небольшие тела габбро кембрийского и девонского возраста. В Чукотском массиве известны интрузии габбро-диабазов в породах нижнего кембрия.

В Омолонском массиве известны два крупных магматических комплекса, образующие крупные интрузии, сложенные гранитами, гранодиоритами и сиенитами. Они прорывают отложения ордовика и в виде обломков встречаются в базальных конгломератах девона.

Вулкано-интрузивные ассоциации девонского возраста представлены липаритами, липаритодацитами, дацитами, трахилипаритами, и субвулканическими телами гранодиорит-порфиров, гранит-порфиров, гранитов. В Омолонском массиве они занимают общую площадь около 20000 км².

В лейасе по периферии Колымского массива происходили излияния аедезитовых и дацитовых лав, обогащенных пирокластическим материалом.

В позднеюрскую и раннемеловую эпохи вдоль юго-западного края Колымского массива сформировался огромный (до 1000 км) пояс небольших гипабиссальных интрузий комагматичных наземным эффузивам разного состава.

В Омолонском массиве к раннему мелу относятся крупнейшие гранитоидные массивы – Олойский (1500 км²) и Талалахский (600 км²), в контактовых зонах которых развиты роговики и скарны. В позднемеловую эпоху сформировался омолонский комплекс щелочных габброидов и нефелиновых сиенитов, тешенитов и эссекситов.

В Колымском массиве в поздней юре, раннем и позднем мелу образовался комплекс наземных лав липаритов, трахилипаритов, трахитов, дацитов и связанных с ними малых субвулканических интрузий.

В палеогене в Омолонском массиве известны потоки базальтов, трахибазальтов, андезитобазальтов и комагматичные им интрузии. В Омолонском и Колымском массивах проявился и четвертичный вулканизм (базальты).