Первичная природа докембрийских толщ Средней Азии

В докембрийской истории Средней Азии выделяется пять крупных этапов осадконакопления: архейский, раннепротерозойский, среднепротерозойский, рифейский и вендский. Длительные отрезки времени, в течение которых накапливались первичные отложения метаморфизованных комплексов, прерывались сравнительно кратковременными эпохами, характеризовавшимися проявлением регионального метаморфизма и интенсивной тектоно-магматической деятельностью. «Снятие» всех видов метаморфизма докембрийских толщ позволяет реставрировать первичные формации в условиях их образования. Это возможно благодаря тому, что региональный метаморфизм — процесс изохимический, происходивший в закрытой системе, без привноса вещества извне и без миграции его из слоя в слой. Метаморфическая дифференциация при перекристаллизации не уничтожала первично слоистого строения толщ, она происходила внутри слоев и прослоев разного литологического состава, не выходя за пределы даже тонких прослоев. П. Винклер пришел к заключению, что при перекристаллизации в закрытой системе перемещение вещества происходит очень незначительно, лишь на расстояние, равное размеру образовавшихся зерен и кристаллов.

Метасоматоз при региональном метаморфизме имел ограниченные масштабы, он возникал только в связи с плавлением (анатексисом) и протекал без миграции вещества на значительные расстояния. Следует отметить, что характер метасоматоза, не связанного с региональным метаморфизмом и ультраметаморфизмом, был иным. В местах вулканической деятельности, в зонах глубинных разломов, в контактовых ореолах интрузий и т. д. метасоматические процессы протекали в открытых и полуоткрытых системах и сопровождались подвижностью и миграцией отдельных элементов на значительные расстояния.

В архейский этап накапливались преимущественно обломочные и хемогенные осадки мощностью до 15 км. Типичным представителем архейских осадочных толщ является флишоидная формация терригенного и терригенно-карбонатного состава, состоящая из песчано-алевритовых, глинистых и глинисто-карбонатных осадков. Ей подчинены существенно хемогенные (карбонатная, кремнистая, высокоглиноземистая) формации.

Отсутствие грубообломочных осадков и вулканических пород дает основание предполагать, что в Средней Азии в течение архейского этапа тектоническая активность была замедленной. В конце архея осадочный комплекс подвергся региональному метаморфизму высокой ступени, в сочетании с региональным ультраметаморфизмом, что в конечном итоге привело к формированию складчатой структуры типа обширных гнейсовых куполов, сложенных ультраметаморфическими образованиями. Геолого-петрологические особенности этих образований свидетельствуют о том, что они возникли одновременно с кристаллическими породами и также за счет слоистых осадочных толщ. Ультраметаморфические образования наблюдаются в различных частях мощных разрезов архея, но распределены они неравномерно, что обусловлено составом исходных слоистых осадочных толщ. Наименее благоприятные для анатексиса слои и толщи перекристаллизовывались в твердом состоянии, в результате чего образовались разнообразные гнейсы, кристаллические -сланцы, амфиболиты, мраморы, кальцифиры, эклогиты, кварциты. Более легкоплавкие по составу слои и прослои расплавлялись, образуя послойные мигматиты, анатектиты, а в случаях расплавления значительных масс, гомогенизации и перемещения в соседние участки формировались реоморфические гранитоидные тела.

В Средней Азии первично осадочное происхождение имеют биотитовые, гранат-биотитовые, пироксеновые и другие разновидности гнейсов и кристаллических сланцев, а также амфиболиты и эклогиты. Эклогиты и амфиболиты образуют слои, прослои очень выдержанные по простиранию как в отношении мощностей, минерального состава, так и структурнотекстурных особенностей, многократно, тонко, ритмично переслаиваются с мраморами, кальцифирами, биотит-кварцевыми сланцами и другими породами и содержат нередко примесь углеродистого вещества. Эти породы образовались за счет слоев и прослоев глинисто-карбонатных осадков.

В раннепротерозойский этап медленные поднятия консолидированной суши обусловили снос в седиментационные депрессии обломочного, преимущественно тонкообломочного материала и продуктов глубокого химического разложения кристаллических пород архея, что является свидетельством некоторой стабилизации тектонического режима и наличия длительно существующих областей сноса. В формационном отношении нижнепротерозойские флишоидные терригенные и терригенно-карбонатные формации сходны с архейскими, но отличаются от них появлением мономиктовых кварцевых песчаников.

Ранний протерозой завершился складчатостью, формированием глубинных разломов и интрузий основного и ультраосновного состава. Региональный метаморфизм охватил осадочные толщи, накопившиеся в прогибах. В результате за счет карбонатных, глинисто-карбонатных, глинистых осадков, олигомиктовых кварцевых песчаников и других отложений возник комплекс мраморов, кристаллических сланцев, эпидотовых амфиболитов, кварцитов и др. Этот комплекс, также как и архейский, характеризуется ярко выраженной слоистостью и тонким переслаиванием пород разного литолого-петрографического состава. В нижнепротерозойском комплексе Средней Азии присутствуют ортоамфиболиты, имеющие линзовидную форму, местами с секущими контактами, массивную и массивно-сланцеватую текстуру. По химизму они представлены существенно железистым типом, тогда как параамфиболиты — преимущественно магнезиально-кальциевым типом. Ортоамфиболиты отличаются сравнительным постоянством минерального и химического состава.

Среднепротерозойский этап характеризуется платформенным режимом развития земной коры. На плоских участках суши имел место процесс глубокого выветривания кристаллических пород, а в мелких эпиконтинентальных морях накоплялись преимущественно карбонатные осадки мощностью 500—800 м с подчиненными слоями терригенных осадков, состоящих из обломков пород архея и нижнего протерозоя.

Рифейский этап характеризуется тафрогенезом. В обширных грабенах подвижных зон (поясов) среднепротерозойская платформенная формация была перекрыта олигомиктовыми флишоидными толщами 6—8-километровой мощности. Среди осадочных толщ рифея довольно широко, особенно в Кызылкумах, развита углисто-глинисто-кремнистая формация. Только один грабен Среднего Тянь-Шаня заполнился вулканогенным материалом, поступившим по разломам на поверхность Земли. В конце рифея имели место региональный метаморфизм и складчатость, произошло внедрение гранитных плутонов. В результате регионального метаморфизма за счет песчано-алеврито-глинистых, известково-глинистых, углисто-глинисто-кремнистых, кремнистых и карбонатных осадков (в зоне Среднего Тянь-Шаня — вулканогенных пород) сформировался комплекс метаморфических пород низкой (филлит-зеленослан-цевой) ступени. Первичная природа пород этого комплекса устанавливается без затруднений вследствие сохранения реликтов первичных структур и текстур.

Вендский этап начался с заложения геосинклиналей, которые замкнулись в раннем палеозое. Вендский комплекс представлен разнообразными в первично формационном отношении отложениями. На территории Северного Тянь-Шаня в венде заложилась эвгеосинклиналь, в которой накапливались осадки спилитовой, флишоидной терригенной и органогенно-карбонатной формаций. В Среднем Тянь-Шане в это время формировались ледниково-морские осадочные породы с тиллито-подобными конгломератами. В Каратау-Таласской зоне и в Кызылкумах в сходных условиях отлагались флишевые толщи. Южный Тянь-Шань и Таримский массив были заняты щитом материкового льда. Метаморфизм вендского комплекса проявился слабо (начальная, глинистосланцевая ступень). По интенсивности регионального метаморфизма венд существенно не отличается от палеозоя и первичная природа вендских пород очевидна.

На протяжении докембрия, от архея до рифея включительно, преобладали процессы осадконакопления слоистых терригенных и хемогенных пород. Магматизм в архее имел анатектический характер. В конце раннего протерозоя в связи с формированием глубинных разломов возникли базитовые и гипербазитовые интрузии. Первые эффузивы в пределах Средней Азии появились только в рифее. В конце рифея внедрились первые гранитные интрузии. В венде в зоне Северного Тянь-Шаня образовалась мощная спилитовая формация геосинклинального характера.