» » Геодинамическая позиция современных галогенсодержащих бассейнов

Геодинамическая позиция современных галогенсодержащих бассейнов

К современным (с точки зрения геодинамического развития) мы относим все галогенсодержащие бассейны, в которых аккумуляция осадков в характерном для них геодинамическом режиме еще не завершилась и в один из моментов ее осуществления реализовался или реализуется ныне процесс галогенеза. При таком понимании к современным относятся и те бассейны, в которых наблюдаемый ныне тип режима установился не в собственно современную эпоху, а значительно раньше (вплоть до юры—мела, хотя чаще — на новейшем этапе), но до сих пор не претерпел перестройки. Проявления галогенеза также могут быть связаны лишь с ранними фазами их существования. Для обозначения процессов галогенеза собственно современных (s.str.), протекающих в настоящее (или историческое) время, мы используем другой термин — современный галогенез.
В разрезах современных галогенсодержащих бассейнов (как и любых других) можно выделить два элемента. Верхний — собственно седиментационный бассейн с морским, озерным или субаэральным осадконакоплением. Нижний — аккумулятивное осадочно-породное тело, отвечающее уже заполненной части депрессионной палеоструктуры. Если бассейн только начал формироваться в данной геодинамической обстановке, то его нижний элемент может практически еще отсутствовать. В принципе возможна и обратная ситуация: может оказаться невыраженным верхний элемент, например бассейн переживает фазу перерыва в осадконакоплении. Очевидно, проявления современного (s.str.) галогенеза соотносятся с верхним элементом бассейнов, а уже сформированные галогенные комплексы — с нижним.
В современных галогенсодержащих бассейнах проявления современного (s.str.) галогенеза фиксируются далеко не всегда: иногда имеются лишь погребенные галогенные формации, связанные с более ранними фазами существования данного геодинамического режима. В других случаях, наоборот, известны проявления современного (s.str.) галогенеза, а более древние галогенные комплексы в разрезе бассейна не установлены. Однако чаще наблюдается сочетание и тех и других. В последнем случае, как правило, ареал современного галогенеза пространственно совпадает с древним, продолжая наращивать галогенные комплексы осадочного бассейна. Примерами бассейнов первого типа может служить Предкарпатский краевой прогиб с миоценовыми галогенными формациями; второго — солеродные озерные впадины Кенийского внутриконтинентального рифта (Магади, Патрон и др.) или Центральноазиатского горного периколлизионного пояса (Гобийские, Восточно-Монгольские и др.); третьего — Месопотамский краевой прогиб, Красноморский межконтинентальный рифт, Восточно-Средиземноморские остаточные и Западно-Средиземноморские тафрогенные впадины — все с мощнейшими миоценовыми галогенными формациями и с проявлениями современного (s.str.) галогенеза небольшой интенсивности в морских и континентальных седиментационных бассейнах.
Следует отметить, что отнесение бассейнов, в которых установлены лишь небольшие современные (s.str.) проявления галогенеза, к группе галогенсодержащих достаточно условно. Вопрос этот зависит от масштабов протекающих процессов и условий захоронения, так что его решение до завершения этих процессов, строго говоря, является преждевременным. Однако мы их все же рассматриваем в составе группы, поскольку даже небольшие проявления современного галогенеза отчетливо подчиняются общим тенденциям геодинамического размещения галогенных образований.
Материалы, касающиеся современных галогенеодержащих бассейнов, довольно многочисленны. Ho их обобщение и геодинамический анализ в литературе отсутствуют. При систематизации этих материалов учтены все известные нам региональные и обзорные работы, в наибольшей мере публикации. Размещение современных галогенеодержащих бассейнов в кинематической структуре Земли новейшего тектонического этапа иллюстрирует схематическая карта. Ее геодинамическая основа составлена по тем же принципам, что и на большинстве карт и схем такого рода, отражая, как и в рассмотренной выше классификации, соотношение с границами плит или с другими глобальными линеаментами. Особый акцент сделан на выделение активных геодинамических поясов, вытянутых вдоль трассирующих их современных границ плит и рифтогенных систем. Выделены пояса: внутри- и межконтинентально-рифтовые, океанических рифтов, пассивноокраинные, субдукционные и коллизионные. В пределах субдукционных и коллизионных поясов обособлены их периферические зоны (соответственно перисубдукционные и периколлизионные), имеющие самостоятельное значение. На территории Северной Евразии намечено ориентировочное положение северной границы общего ареала влияния коллизионных процессов — периорогенной области. Показаны, кроме того, фрагменты палеорифтов, контролирующие современные надрифтовыс впадины.
Карта дает наглядную картину соотношения современных галогенсодержащих бассейнов с общей геодинамической ситуацией Земли. Четко выступает главная закономерность: связь подавляющей части бассейнов, в том числе всех без исключения масштабных, с активными планетарными геодинамическими поясами. Поэтому приводимый ниже краткий обзор бассейнов привязан к поясам. Индексы, сопровождающие наименования бассейнов, состоят из первой буквы названия класса обстановок и порядкового номера бассейна в этом классе.
Рифтовые пояса внутри- и межконтинентальные (объединенные). Современные галогенсодержащие бассейны широко распространены в Афро-Аравийском и Рейнско-Ливийском поясах, более ограниченно — в менее протяженном Калифорнийском, слабо выражены — в Байкальском и не известны — в Момском.
Афро-Аравийский внутри-межконтинентально-рифтовый пояс представляет собой систему взаимосвязанных рифтовых структур. В отдельных его сегментах находятся разные типы и подтипы галогенсодержащих бассейнов, отвечающие последовательным стадиям развития системы. Перечислим их в эволюционной последовательности.
Бассейны Кенийского и Танганьикского рифтов (P-1) соответствуют собственно рифтовой стадии, подстадии континентального рифта. Голо-ценовые и современные озерные содовые отложения и рапа (озера Натрон, Магади, Катвэ и др.) содержат огромные запасы карбонатов, хлоридов и фторидов Na, Mg, К. Имеются месторождения магнезита, магнезиальных бентонитовых глин и осадочных фосфатов. Комплекс макро-и микрокомпонентов соленосных отложений отвечает таковому в лавах и термальных флюидах расположенного рядом современного карбонатито-нефелинового вулкана Олдоинья-Ленгаи.
Бассейн Суэцкого грабена (Р-2) вмещает в себя миоценовую галогенную формацию галититового типа, отвечающую рифтовой стадии, подстадии морского рифта. Современный галогенез представлен озерно-лагунными и сэбховыми отложениями сульфатно-кальциевого и хлоридно-натрисвого типов.
Бассейн Мертвого моря (или Левантийский, Р-3) отвечает структуре сдвигового типа в пределах рифтовой системы. Включает в себя мощную плиоценовую калиеносную (?) формацию, горизонты солей и гипсов в четвертичных отложениях и современные сэбхово-лагунные и озерные осадки того же состава. В современном виде представляет собой модель глубоководного озерного солеродного бассейна, высококонцентрированная рапа которого содержит промышленные концентрации Br, К, D и интересна наличием явной связи с восходящей разгрузкой из подстилающих соленосных отложений (плиоценовых и, по-видимому, триасово-юрских).
Бассейн Красноморского межконтинентального рифта (Р-4) вмещает две миоценовые галогенные формации. Нижняя (Nj) — галититовая — мощностью n*10 + n*100 м, связана с подстадией морского рифта; верхняя (Ni) — хлоридно-калиевая (?) — мощностью до 2—3 км и более — с микроокеанической подстадией. Характерны переслаивание солей с базальтами и осложненность солянокупольной тектоникой. Современные сульфатно-кальциевые и галититовые отложения широко развиты в прибрежных сэбхово-лагунных и прибрежно-озерных условиях, а также в депрессионно-морских обстановках глубоководных впадин. Последние локализованы вдоль осевой зоны рифта (вдоль оси начального спрединга), выполнены стратифицированными термальными хлоридно-кальциевыми рассолами, обогащенными, как и осадки, рядом рудных компонентов (Ag, Zn, Cu и др.), и представляют собой современные модели глубоководных солеродных котловин с внутрибассейновым (глубинным) типом изоляции и питания. Осадконакопление находится на стадии формирования подсолевых сульфатоносных отложений смешанного состава с повышенной металл сносностью. Источником солей и металлов служит восходящая разгрузка высокотемпературных металлоносных хлор-кальциевых рассолов из подстилающих комплексов пород, а высокотемпературное глубинное ангидритонакопление обязано своим возникновением их смешению и взаимодействию с сульфатами морской воды.
Впадина Данакильского межконтинентального рифта (Р-5) находится в зоне трехлучевого сочленения. Вмещает мощную плейстоценовую формацию сульфатно-калиевого (?) типа. Современный галогенез проявлен в континентально-озерных условиях, тесно сопряжен с разгрузкой термальных рассолов и активным вулканизмом.
Нижненильский бассейн (Р-6) развит в периферической части рифтовой системы. Характеризуется современными озерными отложениями содового типа.
В целом Афро-Аравийская система, являющаяся классическим актуалистическим примером планетарного внутри-межконтинентально-рифтового пояса, с полным основанием может служить эталоном пояса современного галогенеза (и сопряженного рудогенеза) того же класса. При этом эталоном как пояса в целом, так и отдельных его эволюционных геодинамических (и ландшафтных) типов: континентальных рифтов (включая сдвиговые разновидности), морских рифтов, микрсюкеанических бассейнов. Особенно это важно для познания бассейнов ранних стадий рифтогенеза, хуже всего сохраняющихся в геологических разрезах.
Рейнско-Ливийский внутриконтинентально-рифтовый пояс описан как единая структура Е.Е. Милановским. Галогенные образования установлены в разных звеньях этой протяженной дискретной структуры. С севера на юг выделяются следующие бассейны.
Верхнерейнский бассейн ( Р-7 ) отвечает собственно рифтовой стадии. Вмещает мощные галогенные формации хлоридно-калиевого (P2-3) и хлоридно-натриевого (N1) типов, формирование которых связано с подстадией морского рифта.
Ронские бассейны (Р-8) также отвечают собственно рифтовой стадии, вмещают формации сульфатно-кальциевого типа (N1), по-видимому, соответствующие подстадии морского рифта.
Ливийский бассейн (Р-9) связан с рифтовой стадией, подстадией континентального рифта. Известны лишь современные озерные осадки содового типа.
Бассейн озера Чад (P-10) соответствует отрезку рифтовой системы с ограниченной деструкцией континентальной коры. Вмещает галититовую формацию (K2), возникшую на собственно рифтовой стадии, а также проявления современного озерного галогенеза содового типа, отвечающие второй стадии — проседания или синеклизной.
Бассейн Бенуэ (или Нигерийский, P-11) представляет собой внутри-континентальное звено трехлучевой системы, возникшей при раскрытии Атлантического океана в меловом периоде, и является, таким образом, молодым авлакогеном, еще не прошедшим всего цикла развития, а находящимся на второй стадии (проседания). С первой, собственно рифтовой, стадией связана верхнемеловая галититовая морская формация, со второй — миоценовая галититовая, а также небольшие современные проявления галогенеза сэбхово-лагунного типа.
Калифорнийский межконтинентально-рифтовый пояс относится к протяженной рифтовой системе, к зоне внедрения океанического рифта в пределы активной окраины Северо-Американского континента. По различиям в характере распространения галогенных отложений условно выделены три отдельных бассейна.
Калифорнийский бассейн (Р-12) известен проявлениями современного галогенеза сульфатно-кальциевого и хлоридно-натриевого типов в сэбхово-лагунных условиях вдоль побережья Калифорнийского окраинно-океанического залива.
Бассейн Солтон-Си (P-13) в присдвиговой депрессии Солтон-Трог вмещает плейстоценовые и современные преимущественно озерные отложения сульфатно-натриевого и содового типов. Бассейн широко известен благодаря высоким концентрациям в термальных подземных и поверхностных рассолах ряда полезных микрокомпонентов (Li, В, Zn, Pb, Fe, Mn и др.), а также CO2, связанных с активной разгрузкой высокотемпературных газогидротермальных систем.
Бассейн Ойо-де-Либре (P-14) представлен лагунами в пределах океанического побережья с проявлениями современного галогенеза сульфатно-кальциевого и галититового типов.
Байкальский внутриконтинентально-рифтовый пояс на всем протяжении находится на собственно рифтовой стадии, на подстадии континентального рифта. В Баргузинском (P-15) и Гусиноозерском (P-16) бассейнах, локализованных в грабеновых депрессиях, отмечаются небольшие проявления современных озерных отложений сульфатно-натриевого и содового типов.
Пассивноокраинные пояса. На фоне чрезвычайно широкого распространения современных пассивноокраинных осадочных бассейнов их галогенсодержащие разновидности развиты ограниченно. При этом следует подчеркнуть одно важное положение. Как известно, в последние десятилетия вдоль окраин Атлантического и в меньшей мере Индийского океанов установлено существование протяженных поясов мощнейших соленосных формаций, залегающих в основании комплекса пассивных окраин. Благодаря четкой локализации вдоль современных пассивных окраин, эти формации чаще всего соотносятся с ними и геодинамически. В то же время установлено (и никем из исследователей не подвергается сомнению), что их образование тесно связано с более ранней — микроокеанической, межконтинентально-рифтовой, стадией, обычно сопоставляемой с красноморской, предшествовавшей полному разрыву континентальных масс и раскрытию океанов. Поэтому естественно относить все эти образования к бассейнам межконтинентальных рифтов. Ho из такой интерпретации вытекают два важных следствия, которые также необходимо учитывать. 1. Бассейны пассивных окраин не являются локализаторами мощных галогенных формаций. 2. Вмещающие эти формации бассейны межконтинентальных рифтов относятся не к современным, а к палеогеодинамическим, поскольку в пределах всех пассивных окраин их перекрывают собственно пассивноокраинные комплексы. Как таковые эти бассейны не подлежат включению в число современных галогенсодержащих бассейнов, а значит и нанесению на рис. III. 16.
Однако мы их все же показали, хотя и особым знаком, по следующим соображениям. Положение основной массы солей рассматриваемых бассейнов близко к пограничному между комплексами межконтинентальных рифтов и пассивных окраин. При этом некоторая их часть залегает непосредственно на участках океанической коры, сформированных уже синхронно ранним стадиям становления пассивной окраины. Последний, весьма важный, факт может быть объяснен следующими причинами. На ранних стадиях формирования пассивной окраины на фоне высокоэнергетических, высокотемпературных, сейсмоактивных процессов спрединга, деструкции и разрыва континентальной коры, сопровождаемых трансформацией микроокеанических бассейнов в собственно океанические, неминуемо должно было происходить широкомасштабное перемещение высокопластичных, в таких условиях «текучих» (по закону течения вязких жидкостей) соляных масс из-под мощных толщ перекрывающих осадков. Наиболее вероятным направлением перемещения, помимо восходящего — диапиризма, является сползание, стекание, выдавливание в виде своеобразных «языков» в пределы смежных частей формирующейся океанической коры: в наиболее интенсивно погружающиеся глубокие емкости, еще не заполненные и не перекрытые осадками.
Подобные предположения уже высказывались в литературе. Основанием для них служат как собственно геологические факты и сопоставления (проникновение солей на расстояние до 200 км и более в пределы глубоководных впадин с океанической корой, характер их залегания, надвигание на более молодые осадки, деформация поверхности «молодых» солей и др.), так и наблюдения за кинетикой течения солей в сопоставимых по термобарическим показателям современных обстановках, включая инструментальные измерения на больших глубинах и в забоях скважин. Таким образом, хотя накопление основной массы солей связано со стадией межконтинентальных рифтов, завершение их формирования (возможно точнее, переформирования) может соотноситься с началом пассивноокраинного развития. Имея это в виду и учитывая чрезвычайную важность рассматриваемых комплексов в качестве геодинамических индикаторов, мы и показываем наиболее значительные из них на рис. III.16.
Обсуждаемые соляные толщи связаны с тремя возрастными интервалами, представители каждого из которых отчетливо трассируют планетарные палеорифтогенные пояса (их разорванные ветви).
I. Поздний триас — ранняя юра. Северо-Американская и Западноафриканско-Европейская ветви некогда единого пояса вдоль противоположных побережий современной Северной Атлантики; Восточно-Африканская и Западно-Мадагаскарская ветви, ныне разделенные океанической корой Мозамбикского пролива.
II. Поздний триас (?) — средняя—верхняя юра. Северо-Мексиканская и Юкатанская ветви, разделенные в результате среднемслового спрединга океанической корой впадины Сигсби.
III. Ранний мел. Южно-Американская (Бразильская) и Западно-Африканская (Гвинейская) ветви былого единого пояса вдоль противоположных побережий Южной Атлантики (обе с одинаковым, при этом крайне редким и промышленно важным типом бишофито-тахгидритовых солей).
В заключение подчеркнем, что все три возрастных интервала соленакопления точно соответствуют последовательности миграции с севера на юг зон раскола и раскрытия Атлантики (и начала пассивноокраинного развития).
Прежде чем вернуться к характеристике собственно пассивноокраинных бассейнов, следует повторить, что, исключив все обсуждавшиеся выше мощные галогенные формации из их состава, мы тем самым вывели и сами эти бассейны, как и пассивноокраинные пояса в целом, из числа главных аккумуляторов галогенных комплексов, поскольку в вышележащих частях их разрезов такие комплексы представлены очень ограниченно. Они не сопоставимы с толщами солей, развитыми в основании пассивноокраинных бассейнов ни по мощности и протяженности, ни по интенсивности и полноте галогенеза.
В разрезах современных пассивноокраинных бассейнов галогенные комплексы установлены в отдельных бассейнах окраин Индийского океана, Мексиканского залива, Северного Ледовитого и Южного океанов.
Прииндоокеанский пассивноокраинный пояс Австралии включает в себя бассейны Западно-Австралийский (П-1) и Южно-Австралийский (П-2). В обоих отмечаются довольно интенсивные проявления современного галогенеза сульфатно-кальциевого и галититового типов в приокеанических лагунных обстановках (Шарк, Куронг и др.).
В Примексиканском пассивноокраинном поясе выделены бассейны Мексиканского залива (Галф-Кост, Л-3) и Юкатанский (П-4). Они расположены по обе стороны от глубоководной котловины Сигсби Мексиканского залива. Учитывая большую актуалистическую значимость этого региона в познании геодинамических обстановок соленакопления остановимся на нем чуть подробнее.
В мезозойско-кайнозойской истории При мексиканского региона можно выделить ряд основных стадий (фаз) и событий, определивших также и историю галогенеза.
1. Поздний триас — средняя—поздняя юра, Рифтовая стадия: деструкция континентальной коры, заложение системы субширотных трогов; формирование в зоне осевого трога субоксанической коры (микроокеаническая подстадии) и отвечающего ей глубоководного (2—3 км) бассейна, разделившего Северную и Южную Америку. Бассейн составлял западный отрезок Центральноатлантической ветви раскрывавшегося обширного океанического бассейна Тетис.
II. Ранний—средний мел. 1-я фаза — заложение Антильских дуг, активизация вулканических дуг Центральной Америки; 2-я фаза — спрединг в Мексиканской впадине и формирование глубоководной (3—4 км) котловины Сигсби; 3-я фаза — спрединг и заложение Карибской котловины; 4-я фаза — активизация в пределах пассивноокраинных обрамлений Мексиканской котловины как следствие перечисленных процессов.
III. Миоцен. Активизация вулканических дуг Центральной Америки.
IV. Плиоцен—голоцен. Отдельные фазы ограниченной активности в пределах вулканических дуг.
Каждой стадии тектонической активности соответствуют проявления галогенеза в бассейне Мексиканского залива и его обрамлений.
I. Поздний триас (?) — средняя—поздняя юра. Формирование мощной толщи солей в еще едином глубоководном микроокеаническом бассейне.
II. Ранний—средний мел. Расчленение в ходе спрединга осадочного тела, вмещающего юрские соли (и массы солей), на две относительно самостоятельные части: севера Мексиканского залива и Юкатанскую, разделенные впадиной Сигсби. Возможно, «вытекание» части соли в формирующуюся более глубоководную ванну с океанической корой. Образование ранне-среднемеловых галогенных формаций в пределах активизированных частей шельфа пассивноокраинных обрамлений: сульфатно-кальциевых — в бассейне Мексиканского залива, галититовых — в Юкатанском бассейне.
III. Миоцен. Образование в задуговом (?) бассейне сжатия, связанном с развитием Антильской дуги, галититовой формации (С-4).
IV. Плиоцен—голоцен. Рост соляных куполов. Проявления четвертичного и современного галогенеза хлоридно-натрисвого и сульфатно-кальциевого типов в лагунно-сэбховых и мелководно-заливных условиях в зонах развития солянокупольных структур (П-3, П-4).
Из перечисленных галогенных образований к рассматриваемому типу современных пассивноокраинных бассейнов относятся комплексы второй (К1-2) и четвертой (N2—Q) стадий. Оба они хорошо выражены как в северной части бассейна Мексиканского залива, так и в Юкатанском бассейне, причем в каждом из них соотносятся с двумя фазами активности.
Мощные соляные толщи первой стадии [T3(?)—J2-3], входящие в состав уже обсуждавшихся бассейнов межконтинентальных рифтов, подстилают пассивноокраинные комплексы, а образования третьей (N1, С-4) отнесены к бассейнам субдукционной группы и рассматриваются в ее составе.
Впассивноокраинных поясах обрамлений Северного Ледовитого и Южного океанов бассейны Нордвикский (П-5) и Мак-Мардосский находятся в контурах деструктированных участков морей Лаптевых и Росса, в зонах влияния процессов новейшей активизации. В Нордвикском бассейне проявления четвертичного и современного галогенеза сульфатно-натриевого типа связаны с разрушением девонских солянокупольных структур. Возможно, в Мак-Мардосском бассейне галогенез имеет аналогичную природу.
Активноокраинные (субдукционные) пояса окраинноконтинентальные и островодужные. Современные галогенсодержащие бассейны этого типа широко распространены в пределах Западно-Американского (Восточно-Тихоокеанского) окраинноконтинентального пояса и локально — в пределах Западно-Тихоокеанского и Антильского островодужных поясов.
Западно-Американский активноокраинный пояс представлен двумя ветвями: Ссверо-Американской и Южно-Американской. Большинство современных галогенеодержащих бассейнов связано с обстановками вторично-рифтового растяжения, реже — с впадинами поясов перисубдукционной активизации.
На Северо-Американском континенте бассейны первого типа широко распространены в Провинции Бассейнов и Хребтов (С-1). Здесь в разрезах многих грабеновых депрессий с терригенным или вулканогенно-терригенным выполнением присутствуют разновозрастные (от позднеолигоцен-раннемиоценовых, отвечающих времени заложения всей госструктуры, до современных) озерные галогенные комплексы пестрого состава со значительной ролью содовых и сульфатно-натриевых отложений. Некоторые из них (Сёрлз, Оуэнс, Большое Соленое озеро и др.) широко известны благодаря наличию в озерных рассолах, в межкристальной рапс и подземных водах крупных разрабатываемых скоплений соды, сульфатов натрия и богатого комплекса ценных микрокомпонентов, в том числе промышленно освоенных или осваиваемых Li, В, W, Sb, As и др. Характерен тесный пространственно-временной парагенезис с вулканогенно-осадочными месторождениями В, образующими здесь одну из крупнейших борнорудных провинций мира (месторождения пустыни Мохаве, Долины Смерти и др.).
Альберта-Дакотский (С-2) и Юконский (Аляскинский, С-3) бассейны развиты в области псрисубдукционной активизации. Для первого характерны современные озерные отложения сульфатно-натриевого типа, формирование которых отчетливо сопряжено с деформациями и разрушением мощных толщ девонских солей. Добыча сульфата натрия из осадков и рассолов этих бассейнов составляет основу сульфатной промышленности Канады. В Юконском бассейне отмечаются современные содопроявления.
Антильский бассейн (С-4), упоминавшийся выше, в обзоре Мексиканского региона, сформирован в задуговой (?) обстановке Антильской дуги. Он вмещает миоценовую формацию галититового типа.
На Южно-Американском континенте современные галогенсодержащие бассейны в основном связаны с вторично-рифтовыми структурами. Довольно широко они распространены в пределах высокогорных областей Альтиплано (С-6) и Атакама-Пунийской (С-7), где представлены плиоцен-четвертичными и современными отложениями озер, саларов пестрого состава с широким развитием содового и сульфатно-натриевого типов, а также самого редкого нитратного. С ними связаны чрезвычайно высокие концентрации и запасы В, Li, иногда К, Rb и др.
В Венесуэльском бассейне (С-5) известны небольшие современные проявления галогенеза сульфатно-кальциевого типа.
Бассейн Иокано-де-Вирилла (С-8) — один из относительно часто упоминаемых в литературе представителей современного соленакопления, по своей приоксанической позиции отвечает преддуговому бассейну, вероятно, в большей мере связан с вторично-рифтовой структурой, занимающей здесь кососекущеt положение и выходящей на этом участке в преддуговую область.
В Западно-Тихоокеанском поясе проявления современного галогенеза упоминаются в литературе лишь в двух бассейнах: окраинном Коралловоморском (С-9) и краевом Tиморско-Арафурском (С-10). Оба представлены небольшими современными прибрежно-лагунными образованиями сульфатно-кальциевого типа. Несмотря на небольшие масштабы наблюдаемых ныне галогенных комплексов, эти бассейны, особенно второй, представляют значительный интерес. Они являются почти единственными актуалистическими представителями галогенсодержащих бассейнов данного тектоно-седиментационного типа. В то же время древние бассейны этого типа вмещают мощнейшие галогенные формации (С1-2 Восточно-Сибирского бассейна, J3 Амударьинского и др.), но как тип солеродных водоемов считаются «вымершими». Оба рассматриваемых современных бассейна находятся в тех же геодинамических обстановках, что и кембрийская и верхнеюрская формации, лишь на более ранних стадиях их формирования. Наиболее близки к предгалогенной ситуации Восточно-Сибирского и Амударьинского бассейнов, в том числе и по литолого-фациальным показателям, условия Тиморско-Арафурского бассейна.
Итак, в пределах субдукционных поясов основная часть современных галогенеодержащих бассейнов связана с задуговыми обстановками, отдельные — с перисубдукционными впадинами; почти все известные галогенные комплексы имеют небольшие масштабы и представлены озерно-континентальными и лагунными образованиями, в то время как мощные морские формации не известны. Последнее обстоятельство, по-видимому, отражает не только специфику современных представителей этого класса, но и недостаточность изученности глубоких частей осадочных бассейнов активноокраинных поясов, особенно под дном окраинных морей.
Коллизионный тип. Представлен одним Альпийско-Гималайским поясом, в пределах которого сосредоточена почти половина всех известных современных галогенсодержащих бассейнов мира, в том числе большая часть наиболее масштабных. В нем ярко представлены бассейны всех типов коллизионного класса. В составе пояса можно выделить две области: одна связана с собственно коллизионными обстановками, вторая — с периколлизионными. Первая занимает большую часть западной половины пояса, вторая — почти целиком восточную (Евразиатский «пояс торошения»), а на западе лишь обрамляет коллизионную область в виде неширокой полосы.
В собственно коллизионной области развито большое число бассейнов, причем почти все они вмещают чрезвычайно мощные и значительные по площади галогенные формации, связанные с разными стратиграфическими интервалами новейшего этапа, но главным образом — с миоценом. Среди них преобладают морские, часто депрессионно-морские мощные калиеносные формации (литолого-фациальный макротип I). Именно они определяют облик пояса. Менее распространены лагунные и озерные образования. В голоценовых отложениях здесь также повсеместно фиксируются многочисленные проявления галогенеза разнообразных фациальных и вещественных типов. Однако по масштабу эти проявления преимущественно небольшие, не сопоставимые с миоценовыми. Каждый геодинамический тип обстановок представлен рядом галогенсодержащих бассейнов.
Бассейны краевых прогибов образуют прерывистые цепочки, очерчивающие собственно коллизионную область.
Месопотамский бассейн (K-1) развит на фронте растущих горных сооружений Загроса, где в складчато-надвиговые деформации вовлечены (и продолжают вовлекаться) межконтинентально-рифтовые и пассивноокраинные комплексы Аравийской плиты и подстилающая их V—G-соль, сформировавшаяся во впадинах байкальского коллизионного пояса. Бассейн вмещает мощную миоценовую, вероятно, калиеносную формацию, сильно осложненную галокинетичсскими и тектоническими деформациями, а также современные отложения сульфатно-кальциевого типа, широко развитые в лагунно-сэбховых обстановках прибрежных зон Персидского залива. Бассейн может служить наглядным примером сопряженности процессов выдавливания древних соляных масс в седиментационные прогибы и накопления в последних новых генераций солей: сначала в миоцене — разгрузка венд-кембрийских солей и мощное миоценовое соленакопление, а ныне — уже совместная разгрузка венд-кембрийских и миоценовых солей и современный (пока ограниченный по масштабу) галогенез. Современная фациальная ситуация Персидского залива передаст (в деталях) специфику пред- и раннегалогенных обстановок мелководно-морского и прибрежно-сэбхового типов. Особенно отчетливо она сопоставляется с раннепермской в Днепровско-Донецкой впадине. С миоценовой формацией связаны очень крупные месторождения самородной серы (Мишрак и др.), а с подстилающими карбонатными комплексами — уникальные скопления углеводородов, в том числе высокосернистых.
Предальпийский (К-2) и По-Адриатический (К-3) бассейны развиты по разные стороны складчато-надвиговых комплексов Альпийского пояса. Вмещают мощные галититовые толщи миоценового возраста.
Предкарпатские бассейны (К-4) оконтуривают внешнюю зону Карпатской дуги. В разрезе выделяются две галогенные формации миоценового возраста: нижняя, сульфатно-калиевого типа, объединяющая ряд мощных соляных толщ, и верхняя, галититовая, небольшой мощности. Формирование верхних толщ солей происходило на фоне интенсивного вовлечения нижних в покровно-надвиговые деформации, их смятия, раздавливания и реседиментации, т. с., по-видимому, в обстановке, в какой-то мере сходной с ныне наблюдаемой в Предзагросской зоне. С нижней формацией связаны крупные месторождения солей сульфатно-калиевого типа и небольшие залежи полиметаллических руд; с верхней — уникальные по запасам месторождения самородной серы.
Обстановкам внутренних (межгорных) впадин во внутренних частях коллизионного пояса отвечают бассейны Закарпатские (К-5), Средне-араксинский (К-6), Межгорных впадин Ирана (К-7) и Анатолийские (К-8). Закарпатские бассейны вмещают мощные соляные толщи галититового типа (N1), Среднеараксинский и бассейны Межгорных впадин Ирана — хлоридно-калиевого (N1 в первом и Р2—N1 — во вторых). Для Закавказья и Ирана характерны также голоценовые проявления галогенеза содового и сульфатно-натриевого типов. В неоген-четвертичных бассейнах Анатолийской группы установлено широкое развитие содового галогенеза с образованием крупнейших промышленных концентраций соды (месторождение Беупазари, Турция). В пределах Анатолийского плато, а также Иранского нагорья содовый галогенез закономерно сочетается с вулканогенно-осадочным боронакоплением.
Остаточные бассейны коллизионного пояса представлены Восточно-Средиземноморскими, Черноморским и Южно-Каспийским.
Восточно-Средиземноморские бассейны [Ионический и Леванта (К-9)] содержат в своем разрезе мощные мессинские Nf (а возможно, и ранне-среднемиоценовые) галогенные формации сульфатно-калиевого типа. Современный галогенез сульфатно-кальциевого и хлоридно-натри-свого типов развит в прибрежных лагунно-сэбховых зонах и обнаружен в глубоководных депрессиях над солянокупольными структурами.
Черноморский (K-10) и Южно-Каспийский (К-11) бассейны мы рассматриваем в качестве единых депрессионных седиментационно-осадочных систем, по объему отвечающих принятому определению современных галогенсодержащих бассейнов, и в соответствии с этим включаем в них: 1) современные седиментационные ванны, причем в равной степени морские акватории и лагунно-континентальные обрамления; 2) осадочно-породные комплексы, в том числе галогенсодержащие, тоже как обрамлений, так и внутренних частей морей. При этом в контуры Черноморского бассейна попадают миоценовые сульфатно-кальциевые отложения Индо-ло-Кубанского прогиба, развитые в северо-восточном обрамлении современной акватории, среднечетвертичные галититовые толщи в разрезах внутренних частей акватории, голоценовые преимущественно сульфатно-натриевые в приморских лагунах, озерах и лиманах северной части Черноморского побережья. В состав Южно-Каспийского бассейна включаются миоценовые сульфатно-кальциевые отложения Красноводского полуострова, плиоценовые сульфатно-натриевые Западнотуркменско-Красноводского обрамления и четвертичные также сульфатно-натриевые отложения зал. Кара-Богаз-Гол.
С сульфатоносными комплексами этих двух бассейнов связаны проявления самородной серы Керченского полуострова (N1), серы и целестина Красноводского (N1, N2). Общая современная седиментационная обстановка обоих бассейнов сопоставима с ситуацией, предшествующей масштабному галогенезу: депрессия (с сероводородным заражением) в эпицентре, в пределах акватории и сэбхово-лагунный, озерный и континентальный галогенез (его начало) в обрамлении. Хотя приведенное понимание объема рассматриваемых бассейнов вовсе не является общепринятым ни по отношению к их осадочным комплексам вообще, ни к их галогенным подразделениям в частности, нам такой подход представляется правомерным.
Впадины позднеколлизионных рифтов (тафрогенные) представлены бассейнами Западного Средиземноморья и Трансильванским.
Западно-Средиземноморские бассейны (Тирренский, Алжиро-Прованский, Лигурийский, Альборанский, К-12) вмещают мощные мессинские галогенные формации сульфатно-калиевого типа, сильно нарушенные солянокупольной тектоникой. С ними связаны крупные месторождения самородной серы Сицилии. В приконтинентальных обрамлениях акватории распространены современные сэбхово-лагунные проявления галогенеза сульфатно-кальцисвого и хлоридно-натриевого типов.
Трансильванский бассейн (K-13) вмещают мощную галититовую формацию, осложненную солянокупольной тектоникой.
В периколлизионной части пояса (в области «торошения») галогенсодержащие бассейны очень широко распространены как в контуре складчато-надвиговых зон, так и на прилегающих активизированных участках платформ. В пределах обширной восточной половины области на территории Китая, Монголии и смежных с ними районов Средней Азии и России многочисленные бассейны рассеяны как на высокогорных плато (Тибетские, К-23; Цайдамские, К-17; Памирский, К-24), так и в глубоких межгорных котловинах (Турфанские, К-22; Таримские, К-23; Джунгарские, К-28; Западно-Монгольские, К-21; Межгорных впадин Тянь-Шаня, К-26; Южно-Таджикский, К-25 и др.). Отдельные бассейны и их системы локализуются вдоль разрывных нарушений. Для западной половины области наличие бассейнов также весьма характерно, особенно для его южной Северо-Африканской полосы (Атласские, К-34; Киренаикский, К-35), несколько меньше — для северной (Иберийские, К-33).
Повсеместно преобладают миоценовые и четвертичные галогенные комплексы. С большинством из них совпадают и современные проявления галогенеза. Основная часть территории представляет и представляла в течение неоген-четвертичного периода континентальную, преимущественно горную область, что, естественно, отразилось и на характере галогенеза. Доминируют небольшие по площади и мощности рассеянные проявления солей пестрого состава, в некоторых бассейнах — только сульфатно-кальциевые и хлоридно-натриевые, но чаще — с участием сульфатно- и (или) карбонатно-натриевых. В основном это — озерные образования, реже — лагунные, связанные с внутренними морями-озерами, а морские, особенно глубоководные, отсутствуют. В целом для области типичен один литолого-фациальный макротип: озерно-континентальный пестрого состава. Taкая картина характерна и для миоценовых, и для современных отложений, причем среди последних относительная роль собственно озерных возрастает.
Таким образом, в периколлизионной области, как и в собственно коллизионной, развито большое число бассейнов, они сосредоточены в том же общем возрастном интервале: от миоцена до голоцена, при преобладании миоценовых и широком распространении голоценовых. Однако на этом сходство завершается. Характер пространственного размещения галогенных образований и их литолого-фациальные типы здесь совсем разные. Особенно важны различия миоценовых комплексов, которые в наибольшей мере определяют облик галогенеза сравниваемых областей.
Многие бассейны периколлизионной области, несмотря на ограниченные размеры, представляют промышленный интерес как источники разных типов галургического сырья (поваренная соль, сульфаты натрия, сода), а также бора. Особое внимание привлекают отложения впадины Цайдам (К-17) с необычным для озерно-континентальных осадков типом галогенеза (с очень высоким содержанием калийно-магниевых солей) и наличием повышенных концентраций ряда полезных микрокомпонентов, в том числе Li, В, Rb, отчетливо связанных с разгрузкой многочисленных минеральных источников. Ассоциация с оруденением бора вулканогенно-осадочного типа отмечается в бассейнах Тибета, Памира и Монголии.
В периорогенной области, охватывающей прилегающие к горному поясу более равнинные участки платформ с еще ощутимым, хотя и ограниченным влиянием коллизионных процессов (повышенная сейсмичность, тепловой поток и др.), общий характер галогенеза в целом сходен с таковым в периколлизионной области, хотя и выражен несколько слабее. Здесь также отмечаются рассредоточенные небольшие по масштабу проявления галогенеза: преимущественно озерные пестрого состава с участием сульфатно-, а иногда и карбонатно-натриевых (К-27—К-32). Наиболее интересны среди них бассейны Кулундинской группы (Приказахстанский, К-29) и недавно открытый Кайдак-Вузачинский (К-31а). В Кулундинской группе широко известны современные озерные отложения пестрого состава (сульфатно- и хлоридно-натриевые, содовые), служащие важным источником сульфата натрия, а в недалеком прошлом также и соды. Кайдак-Бузачинский бассейн привлек к себе внимание необычным для континентальных типов составом солей с очень высокими концентрациями калия и магния (они напоминают таковые Цайдамской впадины, но еще больше обогащены магнием).
В завершение обзора Альпийско-Гималайского пояса заметим, что в его пределах сосредоточен богатейший актуалистический материал, достаточный, чтобы служить эталонным для анализа коллизионных обстановок как ранга бассейнов, так и поясов в целом. Он также дает представление о масштабах воздействия коллизионных процессов на галогенез в областях обрамлений. Этот пояс может играть роль эталона или тектонотипа для галогенеодержащих коллизионных поясов и их подразделений (подобно аналогичной роли, отведенной Афро-Аравийской системе среди рифтогенных поясов).
Итак, в разных глобальных геодинамических поясах, подчиненных границам литосферных плит, галогенсодержащие бассейны распространены достаточно широко. И лишь в одном типе приграничных поясов галогенез не известен: в рифтогенных океанических (спрединговых) поясах, связанных с океаническими рифтами.
Теперь обратимся к областям, не прилегающим к активным границам литосферных плит. В их пределах проявления галогенеза распространены очень ограниченно, а среди имеющихся подавляющая часть все же обнаруживает связь с границами: они находятся над фрагментами погребенных рифтов и относятся к типу надрифтовых впадин. В табл. III.8 этот тип включен в класс внутриконтинентальных рифтов, однако при анализе одновозрастных образований, в данном случае современных, соотносимых с ныне активными границами плит их логичнее рассматривать в группе внеграничных.) Наиболее значительными современными галогенсодержащими надрифтовыми бассейнами являются Центральноавстралийский (Амадиес, P-18), Эйрский (P-I9), Северо-Прикаспийский (Р-20), При-аральский (Р-21), Кемпендяйский (Р-22). Галогенные образования представлены четвертичными, реже плиоценовыми отложениями ограниченной мощности, преимущественно озерными, реже лагунно-озерными, сульфатно-кальциевого, хлоридно- и сульфатно-натриевого типов. Для всех этих бассейнов характерны две общие особенности: 1) они расположены не просто над погребенными рифтами, но над рифтами, содержащими мощные древние галогенные формации, часто непосредственно над их солянокупольными осложнениями; 2) все они тяготеют к зонам активизации либо внутриплитной (Центральноавстралийский, Эйрский), либо периорогенной (Северо-Прикаспийский, Приаральский, Кемпендяйский).
Для собственно внеграничных областей внутриплитной активизации имеются лишь упоминания о небольших проявлениях современного галогенеза хлоридно- и сульфатно-натриевого или содового типов в бассейнах островов Зеленого Мыса (A-1), Южно-Африканском (А-2) и Мурзук (А-3). Ограниченность проявлений галогенеза в этих обстановках определяется, кроме всего, отсутствием соответствующих депрессионных структур, способных аккумулировать осадки (в данном случае галогенные).
В пределах стабильных внутриплитных областей проявления галогенеза не известны.
Подведем основные итоги. Анализ распределения современных галогенсодержащих бассейнов в новейшей кинематической структуре Земли выявляет чрезвычайно отчетливую общую упорядоченность их геодинамической позиции и приводит к принципиально новому выводу о существовании между характером их размещения и геодинамическими условиями ряда четких зависимостей.
1. Bcc современные галогенсодержащие бассейны расположены в пределах глобальных геодинамически активных поясов, отвечающих пяти перечисленным выше классам галогенсодержащих обстановок и контролируемых границами литосферных плит или внутриконтинентальными рифтогенными системами. Главными поясами являются внутриконтинентально-рифтовый Рейнско-Ливийский, объединенный внутри-межконтинентально-рифтовый Афро-Аравийский, активноокраинный Западно-Американский (представленный двумя ветвями: Ссверо- и Южно-Американской), коллизионный Альпийско-Гималайский, включающий и Евразиатский периколлизионный «пояс торошения». Глобальная поясность размещения позволяет говорить о существовании планетарных геодинамически обусловленных поясов галогенеза.
2. Из перечисленных поясов два — Афро-Аравийский рифтовый (субмеридиональный) и Альпийско-Гималайский коллизионный (субширотный) — наиболее полно и масштабно представлены различными эволюционными и морфологическими типами бассейнов соответствующих классов. Эти два пояса формируют единую одновозрастную тектонически активную (хотя и разнонаправленную геодинамически) суперсистему, в пределах которой сконцентрированы практически все крупнейшие галогенные формации новейшего этапа, причем их преобладающий возраст (Р2—P3, N11, N12, N13) отвечает времени протекания важнейших геодинамических перестроек в этой суперсистеме. Характерно, что сам миоценовый этап галогенеза известен как один из крупнейших в истории Земли.
3. Два названных пояса можно рекомендовать в качестве эталонов (тектонотипов) поясов галогенеза соответствующих классов. Что касается современных субдукционных поясов и в меньшей мере пассивноокраинных, то характеризующий их актуалистический материал является гораздо менее полным и представительным, хотя и весьма интересным. Поэтому их тектонотипы лучше выбирать среди древних бассейнов, в большей мере ориентируясь на интерпретационные характеристики.
4. Внутри поясов размещение галогенеодержащих бассейнов разных геодинамических типов контролируется отдельными ветвями, отрезками и более дробными элементами геодинамических поясов и в целом подчинено их тектонической макроструктуре, т. е. отражает дифференцированность и упорядоченность геодинамических обстановок в пределах поясов, и в итоге само носит закономерный и часто зональный характер. Таким образом, современная мировая система геодинамических поясов (исключая океанические рифты) находит отражение в системе поясов галогенеза, а распределение элементарных геодинамических обстановок в пределах каждого пояса — в упорядоченном положении галогенеодержащих бассейнов относительно как границ плит, так и друг друга.
5. Периферические части поясов с ослабленными, но еще ощутимыми эффектами активности (повышенные сейсмичность и тепловой поток, тектоническая нарушенность, контрастность рельефа и др.) контролируют менее значительные, но также закономерные проявления галогенеза.
6. Для стабильных частей континентальных и океанических плит, расположенных вне сферы влияния активных поясов, сколько-нибудь значительные проявления галогенеза не характерны.
7. В каждом регионе общие возрастные интервалы развития галогенных комплексов и отдельные уровни их локализации коррелируются с общими периодами и отдельными фазами геодинамической активности, наиболее значимыми для вмещающих эти комплексы разрезов. Наблюдаемая многоуровенность галогенеза отражает многоактность тектонической активности. Вдоль продольных, а иногда и поперечных сечений некоторых поясов прослеживается возрастная миграция галогенеодержащих бассейнов и (или) отдельных фаз галогенеза, повторяющая миграцию фаз тектонической активности, например фаз рифтинга в рифтовых поясах, фаз столкновения — в коллизионных и т. д. В геодинамически сопряженных бассейнах одного пояса или в двух сопряженных поясах импульсы галогенеза нередко коррелируются между собой, в том числе даже при разной направленности геодинамических процессов. Например ранне-среднемиоценовые фазы галогенеза в Красноморском бассейне растяжения и в Месопотамском сжатия; позднемиоценовые — в Красноморском растяжения и Восточно-Средиземноморском сжатия; эоценолигоценовые и миоценовые — в Верхнерейнском растяжения, Аквитанско-Иберийском и Maгрибском сжатия.
8. В пределах многих бассейнов масштабный галогенез реализуется на фоне не одного, а пары разнонаправленных напряжений разного ранга. Так, галогенез в Западно-Средиземноморских бассейнах отвечает сочетанию напряжений сжатия, обязанных столкновениям континентальных масс, и растяжения, вызванного спредингом и формированием глубоководных котловин, вместивших галогенные формации; галогенез Верхнерейнского рифтового бассейна сопряжен с формированием грабеновых структур растяжения на фоне синхронных фаз сжатия и покровообразования в смежных (с юга) областях Альпийско-Гималайского коллизионного пояса.
9. Соотношение между фациально-ландшафтными обстановками и геодинамическими типами бассейнов носит закономерный характер. Однако поскольку фациально-ландшафтные характеристики каждого типа изменяются в ходе его тектонической эволюции, то и наблюдаемые особенности даже однотипных бассейнов различаются, если они фиксируют разные стадии эволюции. Типоморфными являются обстановки, контролирующие максимумы галогенеза. Они варьируют незначительно.
10. Геохимические типы и особенно макротипы современных галогенсодержащих бассейнов также довольно устойчиво соотносятся с определенными геодинамическими обстановками, хотя и они изменяются в ходе эволюции последних. Так, мощные калиеносные комплексы первого макротипа избирательно связаны со зрелыми стадиями развития бассейнов внутри- и межконтинентальных рифтов, краевых и внутренних прогибов, остаточных впадин и позднеколлизионных рифтов. Для пассивных окраин и надрифтовых впадин обычны лишь сульфатно-кальциевые слабосоленосные комплексы второго макротипа, а для перисубдукционных и периколлизионных областей — озерные отложения пестрого состава третьего макротипа. Последние, по-видимому, в разной мере проявляются на ранних стадиях развития многих обстановок, эволюция которых начинается с деструкции континентальной коры.
11. Для некоторых современных бассейнов характерна интенсивная галокинетическая, а иногда и тектоническая нарушенность соляных толщ. Поскольку это касается бассейнов современных, т. е. еще не завершивших формирования и не подвергшихся деформациям, связанным со сменой геодинамического режима, то по отношению к онтогенезу бассейнов эта особенность может рассматриваться как синседиментационная. Солянокупольные осложнения, характерные почти исключительно для формаций первого литолого-фациального макротипа, избирательно и устойчиво проявляются во всех типах обстановок, которым этот макротип присущ. В единичных случаях они отмечены в формациях третьего макротипа в бассейнах периколлизионного пояса (в миоценовых формациях озерного сульфатно-натриевого типа в бассейнах Межгорных впадин Тянь-Шаня).
12. Намечаются интересные выводы минерагенического плана, касающиеся геодинамической избирательности и упорядоченности распределения в пространстве и во времени всех макрокомпонентов галогенных комплексов и их специфических микрокомпонентов (В, Li, W, Pb, Zn и др.). Ниже этот вопрос будет рассмотрен специально.
13. Обращает на себя внимание повсеместно выраженная особенность размещения современных (s.str.) проявлений галогенеза, имеющая прямое отношение к их генезису: в подавляющем большинстве случаев в основании или в обрамлении современных солеродных бассейнов имеются более древние соляные толщи и (или) устанавливается связанная с ними восходящая разгрузка рассолов.
Наконец, следует подчеркнуть общий важный вывод: современные обстановки галогенеза являются тектонически весьма активными, а вовсе не пассивными, как ныне принято считать.

title-icon Подобные новости