Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Офиолитовые зоны являются источником информации об океанических этапах развития складчатых областей континентов. В пределах данных структур фрагменты палеоокеанической литосферы залегают в виде тектонических пластин в составе сложно построенных аккреционных комплексов, формирующихся при субдукции. Ассоциация палеоокеанических пород отражает особенности процессов формирования океанической литосферы, а геологические соотношения между различными по происхождению ассоциациями пород в составе аккреционных комплексов, несут информацию о процессах субдукции океанической литосферы и сопровождающих этот процесс явлениях, таких как аккреция, тектоническая эрозия, метаморфизм и эксгумация субдуцированного материала. В рамках проекта РНФ № 23-27-00033 сотрудниками ИГМ СО РАН было предпринято изучение геологического строения и состава пород Аламбайской офиолитовой зоны Салаирского кряжа. Среди офиолитовых поясов Центрально-Азиатского складчатого пояса Аламбайская офиолитовая зона (АОЗ), является одной из наименее изученных структур. Она образует несколько линзовидных ареалов, в центральной и южной частях Салаирского кряжа, сложенного преимущественно кембрийскими вулканическими и осадочными породами палеоостроводужного происхождения. В пределах АОЗ выделяются Тягун-Аламбайский, Шалапский, Кытмановский и Уксунайский ареалы, наиболее крупные из которых имеют протяженность около 70 км при ширине до 20 км. В результате полевых геологических исследований было установлено, что перечисленные ареалы представляют собой зоны развития полимиктового терригенного меланжа с линзовидно-струйчатыми обособлениями серпентинитового меланжа и отдельными тектоническими пластинами пород офиолитовой ассоциации. Внутреннее строение ареалов меланжа, характеризуется большим разнообразием тектонических и тектоно-седиментационных микститов, среди которых можно выделить несколько наиболее характерных породных ассоциаций. Преобладающий тип – полимиктовый меланж, включающий блоки (размером от метров до сотен метров) микрокварцитов, нередко с марганцевой минерализацией, в матриксе из граувакк, в подчиненном количестве присутствуют блоки известняков и гранатовых амфиболитов. Второй тип представляет ассоциацию линзовидных блоков известняков и зеленокаменных базальтов. Блоки погружены в матрикс из граувакк и мелкообломочных осадочных микститов. Серпентинитовые полимиктовые меланжи содержат блоки микрокварцитов, реже габброидов и зеленокаменных базальтов, иногда сохраняющих подушечную отдельность. Базальты из меланжа, характеризуются повышенными содержаниями фосфора, титана, ниобия, высоким лантан-итербиевым отношением и соответствуют OIB типу. Габбро, залегающее в виде блоков в серпентинитовых меланжах, напротив характеризуется повышенным содержанием алюминия, и пониженным – титана и представляет собой породу, формировавшуюся в островодужной обстановке. Магнезиальность хромита из гипербазитов АОЗ лежит в интервале 35-60%, а хромистость - 52-88%, что позволяет относить данные массивы гипербазитов к комплексам основания внутриокеанической островной дуги. К зоне развития субдукционного меланжа приурочен единственный на Салаире метаморфический комплекс – ангурепский, представленный гранатовыми и безгранатовыми амфиболитами с небольшим количеством мраморов. Метаморфические породы образуют узкую тектоническую пластину, совмещенную с пластинами неметаморфизованных вулканитов, флиша и меланжа, а также образуют блоки в полимиктовом меланже. Амфиболиты состоят из граната, амфибола, плагиоклаза, кварца, кальцита, редко встречается биотит. Составы граната в амфиболитах относятся к альмандин–спессартин–гроссуляровому ряду с незначительным содержанием пиропового минала (менее 7 мол. %), Кристаллы граната характеризуются прогрессивным типом зональности в распределении марганца, содержание которого уменьшается от центра кристалла к периферии. Это сопровождается сопряженным увеличением железа и магния, при практически постоянном содержании кальция. Кристаллы амфибола химически однородны и согласно международной классификации IMA2012 относятся к Са-амфиболам (магнезио- или ферро-ферри роговая обманка и гастингсит). В некоторых порфиробластах граната в амфиболитах наблюдаются включения кварца, кальцита, хлорита, эпидота, иногда присутствует ильменит. Образование этих гранатовых амфиболитов происходило в условиях эпидот-амфиболитовой – амфиболитовой фаций в интервале 600-700°С, при давлениях не более 1.0-1.2 ГПа. По содержанию титана в цирконе температура метаморфизма оценивается как 646°С. Метаморфиты ангурепского комплекса характеризуются двумя особенностями, отличающими их от большинства субдукционных метаморфических комплексов Алтае-Саянской складчатой области. Амфиболиты ангурепского комплекса по геохимическим особенностям соответствуют толеитовым базальтам островной дуги, в то время как продукты субдукционного метаморфизма АССО почти всегда сложены метабазальтами OIB, а в некоторых случаях – MORB. Второе отличие заключается в отсутствии минеральных индикаторов повышенного P/T отношения, таких как щелочные амфиболы или эклогитовый парагенезис для более высокотемпературных пород. Возраст пика метаморфизма гранатовых амфиболитов устанавливается на основании датирования метаморфогенного циркона из этих пород – 507 млн лет (LA-ICP-MS), а время эксгумации – при помощи аргон-аргонового датирования мусковита, образовавшегося на этапе регрессивного метаморфизма – 500 млн лет. Ассоциация базальтов с внутриплитными геохимическими характеристиками (OIB) и известняков, может рассматривается как фрагмент аккретированного палеосимаунта. Вулканомиктовый флиш зелено-фиолетовой серии, вероятно накапливался в пределах преддугового прогиба и глубоководного желоба, перекрывая также, расположенную между ними аккреционную призму, содержащую эксгумированные обособления субдукционного меланжа и пластину метаморфических пород ангурепского комплекса. Офиолиты АОЗ характеризуются отсутствием магматических пород с геохимическими характеристиками MORB, а также крупных аллохтонных пластин, сохраняющих участки ненарушенной стратификации океанической литосферы. Метабазиты зоны являются либо базальтами океанических островов, либо габброидами и амфиболитами островодужного происхождения. Образования океанической плиты представлены только глубоководными осадками (кремнистые сланы, силицилиты, превращенные в микрокварциты и углеродистые серицит-кварцевые сланцы). По-видимому, разделительные срывы в зоне субдукции, вдоль которых происходила эксгумация материала в аккреционный клин располагались в самой верхней части субдуцирующей плиты, вдоль подошвы слоя океанических осадков и внутри висячего крыла зоны субдукции. Важная роль фрагментов основания островной дуги в составе серпентинитовых и терригенных субдукционных меланжей, позволяет предполагать, что для раннекембрийской зоны субдукции был характерен режим тектонической эрозии, при котором в субдукционную зону увлекается материал надвигающейся плиты В раннем же кембрии происходит столкновение внутриокеанической островной дуги с цепью палеосимаунтов. В результате столкновения формируется меланжевый комплекс, содержащий мегаблоки внутриплитных базальтов аламбайской свиты. По современным данным, массовое образование олистостром и меланжей в аккреционных призмах происходит при резком изменении режима субдукции, чаще всего связанным с субдукцией симаунтов. В условиях реорганизации зоны субдукции происходит эксгумация узкой тектонической пластины гранатовых амфиболитов ангурепского комплекса. Гранатовые амфиболиты попадают в виде олистолитов в неметаморфизованный осадочный меланж позднее 500 млн лет. Формирование Аламбайской офиолитовой зоны Салаирского кряжа происходило во внутриокеанических условиях в кембрийское время, до континентальной коллизии, вероятно, в результате столкновения палеосимаунта с внутриокеанической островной дугой.