КОЛЛИЗИОННЫЙ ОРОГЕНЕЗ И ГРАНИТОИДНОЕ БАТОЛИТООБРАЗОВАНИЕ

Русин А.И.

Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия, rusin@igg.uran.ru

Геотектонические концепции, основывавшиеся на парадигме теплового сжатия Земли, рассматривали региональный метаморфизм, интрузии гранитных батолитов и альпинотипную складчатость как взаимосвязанные, а иногда и независимые проявления орогении. Тектоника плит ввела новое понимание орогенеза как следствия столкновения (коллизии) океанических и/или континентальных плит. Такая трактовка позволяла показать многообразие коллизионных обстановок (Миясиро и др., 1985), конкретизировала возможности использования принципа актуализма при палеогеодинамических реконструкциях и вводила ограничения в устоявшиеся представления о соотношениях магматических, метаморфических и деформационных процессов в орогенных поясах. Были получены свидетельства того, что индикаторным для коллизионных орогенов является высоко- и сверхвысокобарический эклогитовый и глаукофансланцевый метаморфизм, а формирование гранитных поясов сопряжено с высокоградиентным метаморфизмом умеренных и низких давлений (Русин, 2007). Такая сопряженность наиболее выразительно проявлена в островных дугах и активных континентальных окраинах, являющихся поверхностным выражением надсубдукционных зон. Глубокое погружение гидратированной океанической коры считается главной причиной надсубдукционного андезитоидного вулканизма, однако в понимании механизмов формирования плутонических тоналит-трондьемитовых серий имеются различия (характер взаимодействия глубинных выплавок с надсубдукционным клином, роль андерплейтинга, дифференциации и др.).

Эталонным примером надсубдукционных гранитоидных поясов, сопряженных с вулканическими породами, является западная окраина Американского континента с большим числом огромных батолитов, сложенных преимущественно гранитоидами повышенной основности. В современных моделях их формирование связывается с наращиванием коры по механизму андерплейтинга и последующим нижнекоровым анатексисом в условиях предельной флюидонасыщенности. Подобный механизм предполагается и для уральских окраинно-континентальных тоналит-гранодиоритовых массивов (Ферштатер, 2001), пространственно сопряженных с поясом постсубдукционных гранитов.

Прекращение субдукции и коллизия типа континент-континент приводит к укорачиванию коры и нарушению ее термальной структуры. Расчетные модели длительности коллизионных процессов, основывающиеся на реальных оценках скоростей схождения плит, и термальной эволюции орогенов, вызванной кондуктивным притоком тепла, указывают на то, что релаксация термальной структуры по времени многократно превышает коллизионную стадию. В первую очередь происходит размягчение кварцсодержащих пород нижней коры, включающее механизм постколлизионного растяжения, и только последующий подъем геоизотерм приводит к высокотемпературному метаморфизму и гранитообразованию. Дефицит флюида, источником которого могут быть гидроксилсодержащие минералы кристаллических пород и/или поровые воды в осадочных толщах, должен обусловливать генерацию преимущественно недосыщенных водой гранитных магм, что согласуется с природными и экспериментальными данными (Wyllie, 1977). Представляется несомненным, что причиной внутрикорового анатексиса является высокотемпературный метаморфизм. Однако специальное исследование мигматитов орогенных метаморфических комплексов Урала показало, что в современном эрозионном срезе уровни генерации гранитных расплавов не обнажаются и распространенные представления об автохтонных гранитных плутонах с мигматитами корневых зон являются данью традиции.

Представления о полицикличности развития фанерозойских областей основывались на постулате повторяемости событий. Наша концепция полного геодинамического цикла (Ivanov, Rusin, 1986) позволяет утверждать, что гранитоидное батолитообразование в коллизионных орогенах и их рифтогенной позднедокембрийской предыстории имеет принципиальные отличия. В свете современных знаний можно полагать, что причиной периодической активизации эндогенных процессов в рифее и венде было пульсационное функционирование наиболее глубинных плюмов ("суперплюмов"), обусловливающее периодические предрифтовые подъемы земной коры – "энсиалические орогении". Такие орогении не завершают, а предшествуют формированию осадочных бассейнов. В рифтогенных поясах обнаруживается весь набор индикаторных признаков (несогласия, молассы, метаморфизм, граниты), трактовавшихся как свидетельства складчатого орогенеза. В настоящее время известно, что угловые несогласия и молассоиды являются непременными элементами связанных с растяжением осадочных бассейнов, рифтовый метаморфизм имеет свою специфику (Иванов, Русин, 1997), но в отношении природы позднедокембрийского гранитоидного магматизма фанерозойских орогенов высказываются различные мнения. Давно установленная принадлежность их к анорогенному А-типу никем не оспаривается, но в последние годы, в связи с популярностью концепции "суперконтинентальных циклов", высказываются представления о том, что крупнейшие батолиты анортозит-рапакивигранитной формации вместе с вмещающими их гранулитами повышенных давлений могут фиксировать этапы слияния сиалических масс (например, "Родинии"). Такая трактовка представляется спорной, а ее аргументация заслуживает дальнейшего обсуждения.

Высокотемпературный метаморфизм повышенных давлений не может считаться бесспорным свидетельством коллизионных процессов. В таких поясах постоянно обнаруживаются реликтовые ассоциации гранулитов умеренных Р, а новообразованные парагенезисы указывают на их формирование в связи с пластичной (хрупко-пластичной) деформацией, индикаторной для глубинных зон континентальных рифтов (Иванов, Русин, 1997). Приуроченность же массивов анортозит-рапакивигранитной формации к областям с повышенной мощностью земной коры, вполне объяснима плюмовым андерплейтингом, формирующим субстрат и являющимся источником энергии для выплавления сухих анорогенных магм. В такой трактовке можно говорить, что докембрийский рифтогенез является не только деструктивным, но и корообразующим процессом, в то время как в фанерозое ведущую роль в новообразовании континентальной коры приобретает субдукция.

Литература

Иванов С.Н., Русин А.И. Континентальный рифтовый метаморфизм // Геотектоника. 1997. № 1. С.6-19.

Миясиро А., Аки К., Шенгер А. Орогенез. М.: Мир, 1985. 286с.

Русин А.И. Орогенный (коллизионный) метаморфизм Урала // Геология Урала и сопредельных территорий. Екатеринбург: УрО РАН, 2007. С.63-74.

Ферштатер Г.Б. Гранитоидный магматизм и формирование континентальной земной коры в ходе развития Уральского орогена // Литосфера. 2001. № 1. С.62-85.

Ivanov S.N., Rusin A.I. Model for the evolution of the linear folds in the continents: example of the Urals // Tectonophysics, 1986. № 127. P.383-397.

Wyllie P.J. Crustal anatexis: an experimental review // Tectonophysics. 1977. V.43. P.41-71.