Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / НАУКИ О ЗЕМЛЕ / Геотектоника и геодинамика

Комплексы протоуралид-тиманид и позднедокембрийско-раннепалеозойская эволюция восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы

Диссертация

Автор: Кузнецов, Николай Борисович

Заглавие: Комплексы протоуралид-тиманид и позднедокембрийско-раннепалеозойская эволюция восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы

Справка об оригинале: Кузнецов, Николай Борисович. Комплексы протоуралид-тиманид и позднедокембрийско-раннепалеозойская эволюция восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы : диссертация ... доктора геолого-минералогических наук : 25.00.03 / Кузнецов Николай Борисович; [Место защиты: Ин-т физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН] - Москва, 2009 - Количество страниц: 475 с. ил. Москва, 2009 475 c. :

Физическое описание: 475 стр.

Выходные данные: Москва, 2009






Содержание:

Оглавление ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ГЛАВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЧАСТЬ
I Позднедокембрийские комплексы и структуры восточного и северо-восточного обрамления ВЕП
ГЛАВА 11 Общая историко-геологическая типизация комплексов и тектоническое районирование восточного и северо-восточного обрамления ВЕП
111 Историко-геологическая типизация комплексов
112 Тектоническое районирование
ГЛАВА 12 Протоуралиды, тиманиды и протоуралиды-тиманиды
121 Положение протоуралид в структуре Урала
122 Положение тиманид в структуре Тимано-Печорско Баренцевоморского региона
123 Протоуралиды-тиманиды ЧАСТЬ
II Обзор современных представлений о природе позднедокембрийских образований восточного и северо-восточного обрамления ВЕП и ее позднедокембрийской тектонической эволюции
ГЛАВА
II 1Обзор представлений о протоуральской эволюции Урала И 11 «Рифтогенная» концепция
II12 «Коллизионная» концепция П 13 «Аккреционная» концепция
ГЛАВА
II2 Обзор представлений о позднедокембрийской (тиманской или протоуральско-тиманской) эволюции Тимано-Печорского-Баренцевоморского региона ЧАСТЬ
III Протоуралиды Западно-Уральской мегазоны
ГЛАВА
III 1 Южно-Уральский сегмент ЦУП
III 11 Поднятие Уралтау
III 111 Каялинско-Максютовская единица
III 112 Кирябинско-Суванякская единица
III 113 Златоустовско-Белорецкая (Уреньгинско-Таганайская) единица Ш 114 Уфалейская единица
III 12 Башкирское поднятие
ГЛАВА
III2 Средне- Северо- и Приполярно-Уральский сегменты ЦУП Ш21 Кваркушский антиклинорий Ш22 Ляпинский антиклинорий Ш221 Южно-Ляпинская антиклинорная структура Ш222 Маньхамбовская антиклинорная структура Ш223 Кожимско-Саблегорская антиклинорная структура
ГЛАВАШЗ Полярноуральский сегмент ЦУП
11131 Поднятие Хараматалоу
11132 Собское поднятие Ш321 Енганепэйский выступ Ш322 Манитанырд-Пайпудынский выступ Ш323 Харбейский выступ Ш3231 Немур-Юганская часть Харбейскского выступа Ш3232 Марункеуский блок (северная часть Харбейского выступа) IH33 Оченырдское поднятие ЧАСТЬ
IV Тиманиды Тимано-Печорско Баренцевоморского региона
ГЛАВА
IV 1 Тимано-Печорская часть
IV 11 Тиманский мегаблок rV 111 Тиманский блок
VI 112 Ижемский блок
IV 12 Большеземельский мегаблок
IV 121 Печорский блок
IV 122 Болыиеземельский блок
ГЛАВА
IV2 Пайхойско-Новоземельская часть
IV21 Карское поднятие
IV22 Амдерминское поднятие
IV23 Северо-Вайгачско Южно-Новоземельское поднятие Г/24 Центрально-Новоземельское поднятие
ГЛАВА
IV3 Структур северо-восточного обрамления Балтийского щита
ГЛАВА
IV4 Архипелага Свальбард
IV41 Позднедокембрийские комплексы Свальбарда rV411 Северная часть ЗВЯ
IV412 Южная часть ЗВЯ
IV42 Нижнепалеозойские комплексы Свальбарда
IV43 «Каледонские» граниты и метаморфические комплексы Свальбарда ЧАСТЬ
V Ороген Протоуралид-Тиманид
ГЛАВА
VI Типизация складчатых поясов и соотношение понятий аккреция и коллизия
ГЛАВА
V2 Геодинамическая трактовка протоуралид-тиманид и главные этапы тектонической эволюции Западного Урала и Тимано-Печорско Баренцевоморского региона в позднем докембрии раннем палеозое
V2I Несогласие и стратиграфический перерыв в подошве комплексов, перекрывающих реликты орогена Протоуралид-Тиманид
V22 Изотопные возраста магматических и метаморфических пород комплексов протоуралид-тиманид Западного Урала и Тимано-Печорско - Баренцевоморского региона
V23 Продукты размыва орогена Протоуралид-Тиманид в Арктике
V24 Палеобиогеографические доказательства существования в раннем палеозое обширного массива с корой континентального типа к северовостоку от орогена Протоуралид-Тиманид
V25 Некоторые структурные особенности орогена ПротоуралидТиманид
V251 Структуры реликтов юго-западного крыла орогена
V252 Структуры реликтов северо-восточного крыла орогена
V26 Орогенное поднятие и передовой прогиб
V27 Синколлизионные шарьяжно-надвиговые дислокации и постколлизионное расчленение элементов покровной структуры
ГЛАВА
V3 Палеоконтинент Арктида
ГЛАВА
V4 Первичная тектоническая принадлежность комплексов протоуралид-тиманид и сложенных ими тектонических единиц по отношению к сопредельным частям Балтики и Арктиды
V41 Автохтонные (параавтохтонные) комплексы и структуры
V42 Аллохтонные (чужеродные) комплексы и структуры
V42I Комплексы и структуры чужеродные по отношению к сопредельным частям континента Балтика
V422 Комплексы и структуры, чужеродные по отношению к континенту Балтика ЧАСТЬ
VI Главные результаты исследований, некоторые следствия и геотектонические приложения разработанных представлений о строении и позднедокембрийской эволюции восточного и северо-восточного обрамления ВЕП
ГЛАВА
VI 1 Восточное и северо-восточное обрамление ВЕП реликт кембрийского орогена Протоуралид-Тиманид и фрагменты структур этого орогена
ГЛАВА
VI2 Реликты структур аккреционного этапа эволюции восточного и северо-восточного обрамления ВЕП
ГЛАВА
VI3 Краткое обобщение результатов исследований и общие выводы

Введение:
Одной из актуальных фундаментальных проблем современных наук о Земле является выявление закономерностей эволюции континентов, изучение строения и механизмов формирования земной коры (см., например, недавние обобщающие монографии B.C. Буртмана (2006), Ю.М. Пущаровского (2005), Е.А. Константиновской (2003), В.Г. Трифонова с соавторами (2002), В.Е. Хаина (2000), B.C. Оксмана (2000); Н.Л. Добрецова и А.А.Кирдяшкина (1994), Л.П. Зоненшайна и М.И. Кузьмина (1993), Е.В. Арпошкова (1993), Ю.М. Пущаровского и Е.Н. Меланхолиной (1992), а также монографические сборники - [Строение и динамика литосферы Восточной Европы, 2006; European Lithosphere Dynamics, 2006; Проблемы тектоники Центральной Азии, 2005; The Neoproterozoic Timanide Orogen ..., 2004; Ophiolites in Earth Histoiy, 2003; Фундаментальные ..., 2001; Проблемы эволюции ..., 1997; Тектоническая расслоенность ..., 1990 и др.]. За последние годы в рамках плейт-тектонической парадигмы достигнут значительный прогресс в понимании как общих глобальных, так и частных региональных и локальных закономерностей геодинамической истории Земли, земной коры и отдельных ее частей.Литосфера Земли разбита на множество плит и блоков разного размера и толщины, деформации внутри которых значительно меньше, чем деформации в пограничных зонах между плитами и блоками, и которые перемещаются по пластичной астеносфере. В глобальном плане показано, что движение плит и блоков по поверхности Земли не хаотично, а подчиняется закономерным циклам - циклы Вильсона - в течение которых континентальные массы «собираются», формируя единый суперконтинент, и затем опять «разбегаются». Хотя в ходе ассамблирования и фрагментирования суперконтинентов происходят события, способствующие как росту континентальной коры, так и ее дезинтеграции, общая направленность в эволюционном процессе - наращивание объема континентальной коры вокруг древних архейско-протерозойских кратонных ядер. Формирование их «оторочки» происходило и происходит главным образом за счет процессов на активных (аккреционных) окраинах и в зонах столкновения континентов (коллизионных зонах), где возникают условия для интенсивных метаморфических преобразований и гранитизации пород.Последний (и наиболее наделено реконструируемый) из циклов Вильсона - это ассамблирование и дезинтеграция позднепалеозойско-раннемезозойского суперкон7 тинента Пангея (Вегснеровская Пангея), которые происходили в самом конце позднего докембрия и в течение фанерозоя.). В частности, принято считать, что в течение этого цикла, в результате аккреционно-коллизионных событий к концу палеозоя крупные докембрийские кратоны Лаврентия (докембрийский остов Северной Америки), Балтика (докембрийский остов ВЕП), Сибирь и другие континентальные блоки и фрагменты различного возраста и происхождения (микроконтиненты, островные дуги, океанические плато, реликты литосферы океанических бассейнов, и т.д.) оказались спаянными в единый гигантский континентальный массив, составлявший северную часть суперконтинента Пангея. Ассамблирование Пангеи закончилось в позднем палеозое, когда континентальные массы приняли наиболее компактную конфигурацию, после чего начался этап дезинтеграции суперконтинента. В мезозое поэтапно открывался Атлантический океан, что привело к откалыванию от Пангеи Северной и Южной Америк. За счет раскрытия Индийского океана от южной части суперконтинента отделились и обособились Африка, Австралия, Антарктида, Индия. СевероЕвразийский континентальный блок (ВЕП и её складчатое обрамление + современные арктические шельфы Северной Евразии + Сибирь и ее складчатое обрамление), являющийся «палеозойским» остовом современной Северной Евразии, нарастился с юго-запада, юга, юго-востока и востока мезозойскими и кайнозойскими аккреционными и коллизионными поясами и причлеиенными древними континентальными блоками (Тарим, Индия, Аравия и др.) в процессе закрытия океана Тетис. На северной периферии Северо-Евразийского континентального массива, напротив, в основном происходили дезинтеграционные процессы, связанные с раскрытием Северной Атлантики и формированием океанических бассейнов Северного Ледовитого океана. Этапы распада Пангеи реконструированы с использованием полосовых магнитных аномалий в океанах, и на основе результатов изучения современных и довольно полно сохранившихся относительно молодых (недавних) стратиграфических последовательностей и проявлений тектоно-магматической активности. По очевидным причинам с существенно меньшей надежностью и достоверностью реконструированы этапы собирания Пангеи, и в особенности - его ранних эпизодов. В предлагаемой работе приведены материалы по различным аспектам состава и строения позднедокембрийских и в меньшей степени раннепалеозойских комплексов восточного (Уральского) и северовосточного (Тимано-Печорско-Баренцевоморского) обрамления ВЕП, а также Атлан8 тического сектора Арктики. На этой основе разработана и обоснована ретроспективная модель геодинамической эволюции этих регионов и таким образом модернизированы и уточнены представления о ранних этапах собирания Вегенеровской Пангеи.Актуальность работы. В настоящее время среди сторонников плитовой тектоники существует консенсус по поводу принципиальной очередности ассамблирования крупных континентальных масс (палеоконтинентов) в Пангею в позднем докембрии фанерозое. При этом в разработке деталей этого процесса все еще остается много нерешенных, спорных или недостаточно обоснованных построений. Это касается расшифровки структуры и происхождения обрамлений древних кратонов (включая время и механизмы их формирования), компоновки временных композитных палеоконтинентов, траекторий дрейфа континентальных блоков и островодужных ансамблей, эволюции (а, зачастую, и самого существования) разделяющих палеоконтиненты океанических бассейнов, и т.д. Все это во многом еще дискуссионные темы. Особенно это касается трудно доступного и в значительной степени хуже изученного Арктического сектора Земли, интерес к которому резко возрос в последнее десятилетие, что и определяет актуальность темы исследования.Формулировка основной научной проблемы. К настоящему времени получила широкое развитие следующая принципиальная схема позднедокембрийских и палеозойских геодинамических событий, в которых участвовала Балтика. В самых общих чертах в изложении автора эта схема может быть представлена следующим образом. В середине позднего докембрия Балтика, Лаврентия, Сибирь и другие континентальные блоки входили в состав суперконтинента Родиния (суперконтинент, собранный в предыдущем перед Пангейским щпслом Вильсона). В последствие в позднем докембрии суперконтинент распался, а Балтика, Лаврентия и Сибирь стали изолированными континентами. Балтику, Лаврентию и Гопдвапу в конце докембрия разделяли океан Япетус и океан Торнквиста, а Сибирь и Балтику - океан Аегир (Mgk). По мнению некоторых исследователей (В.Н.Пучков и его единомышленники) в самом позднем докембрии океанический бассейн, разделявший Балтику и Гондвану, закрылся и Балтика своим уральским краем столкнулась с Кадомским краем Гондваны (с образованием коллизионного Кадомского орогена). В конце кембрия - начале ордовика за счет рифтогенеза Кадомского орогена и последующего спрединга раскрылся Палеоуральский океан - Балтика отделилась от Гондваны. В силуре Лаврентия столкнулась с Балтикой (закрытие части океана Япетус - ороген Скандинавско-Гренландских каледонид) с образованием композитного континента Лавруссия (Лаврентия+Балтика). Лавруссига и Гондвану разделяли океаны Торнквиста и Реик (Rlieic), а Лавруссшо и Сибирь - Палеоуральский океан. В позднем палеозое океаны Торнквиста и Палеоуральский закрылись (варисцийский орогенез Западной и Центральной Европы и уральский орогенез на восточном краю Балтики) и сформировался композитный континент Лавразия, включавшей в себя Лавруссшо и Сибирско-КазахстанскоКиргизский континенты.Некоторые положения изложенной схемы, особенно касающиеся эволюции восточного и северо-восточного складчатого обрамления Балтики как в позднем докембрии, так и в палеозое, к настоящему времени вполне наделено обоснованы комплексом геолого-геофизических данных. Однако некоторые моменты этой схемы, по существу, ничем не подкреплены. В последнее десятилетие автор принимал активное участие в исследованиях на Урале, в Тимано-Печорском регионе и на Свальбарде. В результате этих исследований разработана принципиально новая модель позднедокембрийско-палеозойского тектонического развития восточной (Уральской) и северовосточной (Тимано-Печорско - Баренцевоморской) периферических частей ВЕП, базирующаяся на новых данных по различным аспектам геологического строения высокоширотных областей Арктики, северных регионов России и разЕгых частей Урала.Принципиальным отличием разработанного тектонического сценария от существующих представлений о наиболее ранних этапах собирания Пангси является вывод о коллизии двух позднедокембрийских континентов Балтики и Арктиды. Это столкновение произошло на временном рубеже позднего докембрия и кембрия и выразилось в формировании коллизионного орогена Протуралид-Тиманид, спаявшего палеоконтиненты в единый массив континентальной коры, который предлагается называть палеоконтинент Аркт-Европа - «древнее ядро» Пангеи. До столкновения континентов Тиманская окраина Балтики была пассивной, а Большеземельская окраина Арктиды активной. ю Цель работы. Разработка внутренне непротиворечивого и учитывающего все современные данные геодинамического сценария позднедокембрийской раннепалеозойской геодинамической эволюции восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы, а также Атлантического сектора Арктики.Конкретные задачи и методы исследования: 1) систематизация и обобщение с единых позиций всей совокупности данных по геологическому строению ареалов распространения комплексов протоуралид-тиманид; 2) получение дополнительных характеристик стратифицированных комплексов протоуралид-тиманвд и базальных уровней стратиграфических разрезов, перекрывающих протоуралиды-тиманиды; 3) уточнение разрезов и составление геологических схем и карт для участков распространения комплексов протоуралид-тиманид; 4) составление геологических схем и карт отдельных интрузивных массивов и получение новых изотопно-геохронологических и изотопно-геохимических данных для протоуральско-тимаиских гранитоидов; 5) получение изотопно-геохронологических и изотопно-геохимических данных по детритным цирконам из обломочных пород протоуральско-тиманских толщ; 6) сбор и обобщение струюурно-геологических характеристик комплексов протоуралидтиманид и их дополнительное структурно-геологическое доизучение.Фактический материал и личный вклад автора. Основу диссертации составили данные, полученные автором в ходе многолетних полевых исследований в различных районах Урала, Тимана и Шпицбергена. Кроме того, использованы материалы, содержащиеся в многочисленных публикациях по этим регионам, материалам отчетов разномасштабных геологосъемочных и поисковых работ, а также неопубликованные данные, любезно предоставленные коллегами в распоряжение автора.Научная новизна. В результате проведенных исследований: 1) впервые предложен и обоснован сценарий позднедокембрийской-раннепалеозойской эволюции северо-восточного обрамления ВЕП с позиций коллизионной тектоники, ключевым моментом которого является становление кембрийского коллизионного орогена Протоуралид-Тиманид в зоне столкновения Тиманской пассивной окраины Балтики и активной окраины континента Арктиды, реликты которого в настоящее время слагают шельфовые районы Баренцева моря и другие части Арктики; 2) впервые на основе обобщения структурно-геологических характеристик комплексов протоуралидтиманид (включая собственные структурно-геологические данные, полученные автором на Шпицбергене и Полярном Урале) показан дивергентный характер кембрийского орогена Протоуралид-Тиманид; 3) впервые получена надежная (по конодонтам) биостратиграфическая характеристика базальных уровней фанерозойского разреза, перекрывающего аналога протоуралид-тиманид на юго-западе Шпицбергена и доказан их позднекембрийский возраст; 4) на основе нового фактического материала и критического анализа известных данных показано, что комплексы структурного основания Свальбарда являются северо-западным продолжением орогена ПротоуралидТиманид и перекрывающего их позднекембрийско-ордовикского чехла; 5) впервые получены изотопно-геохронологические и изотопно-геохимические характеристики детритных цирконов из обломочных пород протоуральско-тиманских толщ поднятия Енганэ-Пэ (Полярный Урал), поднятия Джижимпарма (Тиман) и Земли Веделя Ярльсберга (ЮЗ Шпицберген); 6) проведено изотопно-геохронологическое датирование ряда массивов интрузивных пород (Вангырский гранитоидный массив, граниты и габброиды Мазаринского магматического ареала, граниты южной периклинали Уралтау, граниты, слагающие блоки в Манюкуяхинской полосе серпентинитового меланжа в поднятии Енганэ-Пэ); 7) впервые выполнено обобщение результатов датирования детритных и ксеногенных минералов (цирконы, слюды, монациты) из обломочных и магматических комплексов палеозойского и раннемезозойского (триасового) возраста, распространенных в современной Арктике. Сделан вывод о том, что источником минералов с возрастом в диапазоне приблизительно (500 - 730) млн лет являются комплексы кембрийского орогена Протоуралид-Тиманид и его реликтов.Практическая ценность работы: 1) полученные новые датировки магматических и метаморфических комплексов, а также определения минимального седиментационного возраста обломочных толщ, основанного на анализе детритных цирконов из этих толщ, и стратиграфической позиции осадочных толщ, основанных на находках конодонтов, могут быть использованы при составлении нового поколения геологических карт и легенд к ним; 2) составленные автором разрезы и детальные геологические схемы могут быть интегрированы в кондиционные геологические карты нового поко12 ления; 3) разработанные представления о трехслойной архитектуре верхних уровней фундамента северо-восточной части Печорской плиты (Большеземельского блока) могут быть использованы при пересмотре представлений о нефтегазоносности этого региона; 4) подходы, использованные при тектоническом районировании и типизации комплексов протоуралид-тиманид, могут применяться при составлении мелкомасштабных и обзорных тектонических, палеогеографических, палеогеодинамических и др. специализированных карт; 5) разработанные представления о позднедокембрийской и раннепалеозойской эволюции восточной и северо-восточной периферии ВЕП, а также Атлантического сектора Арктики могут быть интегрированы в систему обновленных глобальных палеотектонических реконструкций; 6) все полученные результаты могут быть использованы в учебных курсах по исторической геологии, общей тектонике и геодинамике и региональной тектонике и геодинамике ВЕП и Арктики.Содержание работы. В работе обобщены регионально-геологические материалы по районам распространения предпозднекембрийско-раннеордовикских (преимущественно позднедокембрийских) комплексов восточного (Уральского) и северовосточного (Тимано-Печорско - Баренцевоморского) обрамления ВосточноЕвропейской платформы (ВЕП). На этой основе предложен обновленный вариант тектонического районирования позднедокембрийских и ранне-среднекембрийских комплексов Западного Урала и Тимано-Печорско - Баренцевоморского региона, типизация и определение геодинамической природы позднедокембрийских и раннесреднекембрийских гранитоидов, анализ пространственного распределения датировок магматитов и метаморфитов в пределах этих регионов, характер структурных парагенезов позднедокембрийских и ранне-среднекембрийских комплексов Западного Урала и Тимано-Печорско - Баренцевоморского региона и др. данных. Все это составило основу новой тектонической модели наиболее раннего этапа собирания Пангеи. Работа состоит из Введения и шести Частей. В ЧАСТИ I приводятся сведения об общей историко-геологической типизации комплексов восточного и северо-восточного обрамления ВЕП и тектоническое районирование Западного Урала и Тимано-Печорско - Баренцевоморского региона. В ЧАСТИ II приведен обзор современных представлений о природе позднедокембрийских образований восточного и северо-восточного обрам13 ления ВЕП и ее позднедокембрийской и раннепалеозойской тектонической эволюции и критический анализ точек зрения на эволюцию протоуралид-тиманид. В ЧАСТЯХ III и IV приведено последовательное детальное регионально-геологическое описание районов распространения комплексов протоуралвд-тиманид. В ЧАСТИ V приведены доказательства существования кембрийского коллизионного орогена ПротоуралидТиманид. В ЧАСТИ VI суммированы главные результаты выполненного исследования, сформулированы некоторые следствия и геотектонические приложения разработанных представлений о строении и позднедокембрийской эволюции восточного и северо-восточного обрамления ВЕП, а также намечены геотектонические приложения и некоторые выводы, касающиеся общих вопросов позднедокембрийской и палеозойской эволюции Земли и глобальных палеотектонических реконструкций. В заключительном разделе перечислены главные достижения исследования и сформулированы основные защищаемые положения. Работа состоит из 475 стр., включая 152 иллюстрации, 3 таблицы и список литературы из 569 пунктов.Апробация результатов исследования. В диссертации изложены результаты значительной части исследований, проведенных автором в пределах Урала и ТиманоПечорско - Баренцевоморского региона в течение последних 15 лет. Результаты исследований автора, а также сформулированные на их базе основные защищаемые положения и выводы неоднократно представлялись на многочисленных научных семинарах, конференциях, симпозиумах и т.п. В частности, на научных семинарах в ИФЗ РАН, на Тектонических коллоквиумах в ГИН РАН (1997-2004), ежегодных конкурсных сессиях Тектонического сектора ГИН РАН (1997-2007), на заседаниях Лаборатории гединамики позднего докембрия и фанерозоя ГИН РАН, на Геологическом семинаре ИГиГ УрО РАН им. А.Н.Заварицкого (Екатеринбург, 2003), на семинаре «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей им. А.Г.Успенского (Екатеринбург, 2006; Ухта, 2008), на региональных конференциях по геологии республики Башкортостан (Уфа, 1997, 2004), на чтениях им. А.Н.Заварицкого , (Екатеринбург, 1999-2007), на Чтениях им. В.В.Федынского (Москва, 2006), на Съездах геологов республики Коми (Сыктывкар, 1999,2004), на научных чтениях памяти профессора М.В.Муратова (Москва, 2000), на Тектонических совещаниях (МТК) (Москва, 1997-2003; Новосибирск, 2004, Москва, 2005-2008), на конференции «Геология, Геохимия и Геофизика на рубеже XX и XXI веков, посвященной Х-летию РФФИ (Москва, 2002), на школе «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2003), на совещании рабочей группы международного проекта IGCP 319 «Глобальная палеогеография венда и палеозоя», (Екатеринбург, 1996), на совещании рабочей группы международного проекта «Преварисцийские террейны «Gondwanan Europe» (Дрезден, 1998), на конференциях рабочих групп программы «EUROPROBE» (Сыктывкар, 1999; Москва, 2001), на совещании рабочей группы международного проекта IGCP 453 «Сравнительная тектоника орогенов» (Уфа, 2004), на международной конференции «PCGT-2005, Докембрийский континентальный рост и тектонизм» (Джанси, 2005), на международной конференции «Кристаллические породы Восточно-Европейской платформы» (Варшава, 2005), на совещании рабочей группы международного проекта IGCP 497 «Океан Реик - его происхождение, эволюция и корреляции» (Портсмунд, 2005), на совещании рабочей группы международного проекта IGCP 499 «От Гондваны и Лавруссии до Пангеи; динамика океанов и суперконтиентов» (Франкфурт на Майне, 2008), на международной конференции «Геодинамика и минерагения» (Сыктывкар, 2005), на совещании рабочей группы международного проекта «Новые концепции в Альпийской геологии, Нижние Пенинские покровы в Западно-Центральных Альпах» (Лозанна, 2006), на сессиях Генеральной ассамблеи Европейского геофизического общества (Гаага, 1999; Ницца, 2002; Вена, 2005, 2006, 2007, 2008), на Международных Геологических Конгрессах (Пекин, 1996; Рио де Жанейро, 2000; Флоренция, 2004, Осло, 2008), на совещании «Чтения памяти Н.Иванова» (Екатеринбург, 2008), на 2-й ЦентральноЕвропейской минералогической конференции (СЕМС) и XV конференции петрологической секции Польской минералогической ассоциации (Szklarska Poreba, Польша, 2008) и др.Основные методические разработки, а также полученные выводы и построения опубликованы в виде статей в Трудах ГИН РАН, Вып.500 (2 статьи), Вып. 531 (уча15 стие в монографии), Вып.561 (2 статьи); в научных журналах1: Доклады РАН (1999, 2006,2007,2008, 2009); Бюллетень МОИП, отдел геологический (2007 2008,2009); ГЕОТЕКТОНИКА (2000, 2001, 2008); ЛИТОСФЕРА (2006, 2007); Вестник Воронежского Гос.Унив. Сер. Геология (2000), Журнал Польского минералогического общества - Mineralogical society of Poland (2005), GONDWANA RESEARCH (2007), a также в нескольких научных сборниках.Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своим первым научным наставникам В.И. Борисенку, А.В. Рязанцеву, А.Д. Гидаспову, Л.А. Савостинут, "г КБ. Сеславинскому , а также бывшим и нынешним сотрудникам лаборатории Геодинамики позднего докембрия и фанерозоя ГИН РАН, в которой автор проводит свои исследования уже более 10 лет. Кроме того, автор признателен бывшим и нынешним сотрудникам других лабораторий ГИН РАН, бывшим и нынешним сотрудникам ИГ КНЦ УрО РАН (Сыктывкар), ИФЗ РАН (Москва), ИМин и ИГЗ УрО РАН (Миасс), ИГиГ УрО РАН (Екатеринбург) ИГ УНЦ РАН (Уфа), ФУГГП «АЭРОГЕОЛОГИЯ» (Москва), геологического факультета МГУ (Москва), ИО РАН (Москва), уральских геолого-съемочных производственных организаций, ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург), ГТМ (Москва), а таюке многим другим коллегам, которые на протяжении многих лет оказывали поддержку и помощь, участвовали в проведении совместных полевых исследований, а таюке давали возможность ознакомиться со своими опубликованными, фондовыми и неопубликованными материалами, и принимали участие в конструктивном обсуждении полученных результатов.Автор благодарен коллегам из Университета науки и технологии (AGH, Краков, Польша), Исследовательского института экономии минерального сырья и энергии (Краков, Польша), из института геологических наук Ягиелонского Университета (Краков, Польша), из Геологического факультета Лаврентийского университета (Апелтон, штат Висконсин, США), с которыми автор участвовал в полевых исследованиях на Шпицбергене. Кроме того, профессорам Ульфу Линпеману (Минералогический Музей, Дрезден, Германия), Давиду Джи (Университет, Упсала, Швеция), Брендану Мёрфи (департамент наук о Земле, St. Francis Xavier University, Антигониш, 1 Жирным шрифтов выделены журналы из списка изданий, рекомендованных ВАКом для опубликования основных положений и выводов докторских диссертаций.Нова Скоша, Канада), докторам Жану Люку Епарду (Геологический ф-т Университета Лозанны, Лозанна, Швейцария), Бернту Бушману (Горная Академия, Фрайберг, Германия) и другим заграничным коллегам, оказавшим в разное время поддержку исследованиям по теме диссертации в рамках международных проектов и программ, а также в представлении результатов исследований на международных научных форумах.Автор чрезвычайно признателен руководителям ГИН РАН, ИГ КНЦ УрО РАН, ФУГТП «АЭРОГЕОЛОГИЯ», ИФЗ РАН, а также руководителям других 1шститутов и организаций, оказывавшим в разные годы организационную и финансовую поддержку исследованиям по теме диссертации. Проводимые на протяжении многих лет исследования автора были финансово поддержаны РФФИ (инициативные научные проекты №№ 95-05-14545, 99-05-64005, 00-05-64645, 00-05-64104, 00-05-64719, 02-0564283,04-05-65093; кроме того, в разные годы полевые исследования были поддержаны в рамках экспедиционных проектов).Автор считает приятным долгом высказать благодарность своим соавторов по основным публикациям - А.В. Рязанцеву, К.Е. Дегтяреву, СВ. Руженцеву, Г. Самыгину, А. Куренковут, B.C. Буртману, А.В. Дворовой, В.А. Аристову, А.А. Соболевой, О.В. Удоратиной, КВ. Куликовой, В.А. Андреичеву, М.В. Герцевой, Т.Б. Петровой, М.В. Кононову, КН. Шатагину, Н.В. Лубниной, А.А. Беловой и др. Пользуясь случаем, хотелось бы выразить признательность коллегам, рецензировавшим статьи автора в Российских и международных журналах, - академикам РАН Ю.Г. Леонову и Ю.М. Пущаровсколгу, докторам Г.Б. Ферштатеру, А.Е. Шлезингеру, А.С. Алексееву, Р.Н. Соболеву, У. Линнеманну, Б. Мёрфи, Мазуру. Высказанные рецензентами замечания, пожелания, конструктивная критика и детальный разбор представленных для опубликования рукописей, способствовали существенному улучшению качества научных публикаций автора, представительности изложенных в статьях материалов и сделанных на их основе выводов.Автор также благодарен академикам РАН А.Л. Книпперу, Ю.Г. Леонову, М.А. Семихатову, В.Е. Хаину представлявшим статьи для опубликования в журнале Доклады РАН, а таюке главному редактору журнала МОИП (отд. геологич.) А.С. Алексееву и его заместителю А.Е. Шлезингеру за предоставленную возможность оперативно публиковать результаты исследований. Автор признателен коллегам, потратившим много сил и энергии на подготовку к изданию коллективных монографий и научных сборников, в которые вошли статьи автора - А. Куренкову', Н.В. Лубниной, Г.Н. Савельевой, К.Е. Дегтяреву, О.В. Удоратиной, Е.Н. Волчек и Ю.В. Карякину.Автор выражает особую благодарность уральским геологам - организаторам многочисленных экскурсий на опорные и ключевые объекты Урала - членам корреспондентам РАН В.Н. Пучкову, Б.И. Чувашову и А.В. Маслову, докторам И.Б. Серавкину, КС. Иванову, А.Т. Расулову, В.В. Зайкову, В.В. Масленникову и Д.М. Ремизову, кандидатам наук Е.Н. Горожаниной, СЕ. Знаменскому, М.Т. Крупенину, Е.В. Пушкареву, Г.А. Петрову, Е.В. Белогуб, И.Ю. Мелекесцевой и мн. др., а также - Л.М. Натапову, ЕА. Белоусовой (Центр ГЕМОК, Маквори университет, Сидней, Австралия), которые провели изотопно-геохронологическое и изотопно-геохимическое изучение детритных цирконов из отобранных автором проб обломочных пород из комплексов протоуралид-тиманид, а также участвовали в подготовке этих материалов к опубликованию.ГЛАВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Диссертация представляет собой обобщение материалов по строению позднедокембрийских и раннепалеозойских комплексов восточного и северо-восточного обрамления ВЕП. В ходе работы по теме диссертации и при ее подготовке автором: 1) проведено изучение многочисленных разрезов и составлены геологические схемы и карты участков распространения позднедокембрийских комплексов для некоторых районов Западного Урала и Тимано-Печорско - Баренцевоморского региона; 2) получена биостратиграфическая характеристика базальных уровней фанерозойского разреза на Земле Веделя Ярльсберга, что позволило провести корреляцию раннепалеозойского несогласия на Юго-Западном Шпицбергене и несогласия, проявленного в основании фанерозойского разреза Тимано-Печорско - Баренцевоморского региона и Западного Урала (предуральско-тиманскос несогласие); 3) составлены геологические схемы и карты нескольких интрузивных массивов и получены новые изотопно-геохронологические и изотопно-геохимические данные для протоуральско-тиманс1Шхгранитовдов; 4) впервые получены изотопно-геохронологические и изотопно-геохимические данные по детритным цирконам из обломочных пород протоуральско-тиманских толщ; 5) получены новые структурные материалы по комплексам протоуралид-тиманид; и др.На основании всей совокупности имеющихся к настоящему моменту геологических материалов, включая полученные автором, проведено монографическое описание протоуральско-тиманских комплексов и структур Западного Урала и ТиманоПечорско — Баренцевоморского региона. Показано, что протоуральско-тиманские комплексы формировались в основном на окраинах двух континентов (Балтики и Арктиды) и в зоне их коллизионного взаимодействия, реконструирована геодинамическая эволюция восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы в позднем докембрии и самом начале палеозоя.Следующие результаты работы выносятся как защищаемые положения I. Позднедокембрийские комплексы Центрально-Уральского поднятия формировались на окраинах двух континентов - на Уральском сегменте ТиманскоУральской пассивной окраины Балтики и на Болынеземельской активной окраине Арктиды.П. Позднедокембрийско-среднекембрийские комплексы и сложенные ими покровно-складчатые структуры восточного (Уральского) и северо-восточного (ТиманоПечорско - Баренцевоморского) обрамления ВЕП представляют собой реликты раннекембрийского дивергентного орогена (покровно-складчатого горного сооружения) Протоуралид-Тиманид, сформировавшегося в результате столкновения Тиманского сегмента Тиманско-Уральской пассивной окраины Балтики и Большеземельской активной окраины Арктиды. Осевая зона орогена приблизительно маркируется Припечорско-Илыч-Чикшинской сутурой. Реликты юго-западного крыла орогена были сложены комплексами Тиманского сегмента Тиманско-Уральской окраины Балтики. Реликты северо-восточного крыла орогена сложены комплексами Большеземельской активной окраины Арктиды. Современная структура протоуралид-тиманид - это результат постколлизионного усложнения структуры орогена Протоуралид-Тиманид.Ш. Комплексы структурного основания Свальбарда являются северо-западным продолжением орогена Протоуралид-Тиманид и нижних (верхнекембрийскоордовикских) уровней перекрывающего их фанерозойского чехла. IV. Произошедшая на рубеже венда и кембрия коллизия Балтики и Арктиды (протоуральско-питапская орогешш) является наиболее ранним эпизодом собирания композитного континента Аркт-Лавразия - северной части Вегенеровской Пангеи.ЧАСТЬ I. ПОЗДНЕДОКЕМБРИИСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СТРУКТУРЫ ВОСТОЧНОГО И СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ОБРАМЛЕНИЯ ВЕП Восточно-Европейская платформа - один из древних кратонов Евразии. В его строении участвуют два главных комплекса пород - фундамент и чехол. Традиционно считалось, что фундамент • ' » ' •W» «"* Рис. 1.1. Контуры древних блоков, участвующих в строении позднедокембрийского континента Балтика остова современной Восточно-Европейский платформы. © В.Богданова. имеет раннедокембрийский, а чехол - позднедокембрийскофанерозойский возраст. В последние десятилетия было показано, что такое четкое возрастное деление комплексов фундамента и чехла можно провести лишь в центральных и восточных частях платформы. В ее западных частях комплексы, которые по составу, уровню метаморфических преобразований и характеру деформаций можно отнести к комплексам фундамента, имеют позднедокембрийские (до 0,9 млрд лет) возраста.В палеотектоническом смысле докембрийский остов ВЕП представлял собой континенты (палеоконтиненты) Протобалтику и Балтику. В работе [Богданова, 1986] впервые в докембрийском остове ВЕП (s.s.) были выделены три крупных разнородных и разновозрастных древних сегмента - Сарматия, Волго-Уралия и Феноскандия (рис. 1.1). Последующие работы [Bogdanova, 1991,1993,2005; Щипанский и др., 2007; Bogdanova et al., 2008 и др.] выявили сложную внутреннюю архитектуру каждого из сегментов кратона и позволили реконструировать различные этапы их геодинамической эволюции. Пространственное сочленение сегментов кратона, сопровождалось коллизионными процессами - орогенезами, проявленными в интервале времени 2.0 - 1.7 млрд лет [Bogdanova et al., 2008 и др.].Собирание раннедокембрийского остова ВЕП началось на рубеже 2.0 млрд лет, когда столкнулись Сарматия и Волго-Уралия. При этом образовался ВолгоСарматский протократон [Щипанский и др., 2007]. На рубеже 1,8-1,7 млрд лет с этим протократоном столкнулась Феноскандия [Bogdanova, 2005]. В результате сформировался агломерат древних блоков - Протобалтика. На западе1 Протобалтики вплоть до рубежа 0,90 млрд лет протекали аккреционные и коллизионные процессы (Готская фаза - 1,73-1,55 млрд лет, Телемаркская фаза - 1,52-1,48 млрд лет, Данополонская фаза - 1,50-1,40 млрд лет, Свеконорвежская фаза - 1,14-0,90 млрд лет). В это же время в центральных и восточных (северо-восточных) частях Протобалтики размывались орогены (и их реликты), возникшие при столкновении (в конце раннего докембрия) Сарматии, Волго-Уралии и Феноскандии. Продукты разрушения заполняли окраинные (типа пассивных континентальных окраин) и внутрикратонные осадочные бассейны. Последние из них, на ранних этапах своего развития, являлись рифтогенными бассейнами, пространственно наследовавшими положение коллизионных поясов конца раннего докембрия [Bogdanova et al., 2008 и ссылки в этой работе]. Протобалтика в середине позднего докембрия вошла в состав суперконтинента Родиния [Meert, Powell, 2001, Li et al., 2008 и ссылки в этих работах] или по другим представлениям - Палеопангея [Piper, 2000, Балуев, 2006].Позднее, в результате деструкции суперконтинента, древний остов ВЕП обособился как палеоконтинент Балтика [Harz, Torsvik, 2002; Li et al., 2008 и ссылки в этих работах], который как самостоятельный массив континентальной коры просуществовал до рубежа "поздний докембрий / кембрий" [Puchkov, 1997; Пучков, 2000; Кузнецов и др., 2005а,б, Kuznetsov et al., 2007 и др.] или, по другим представлениям, до начала среднего палеозоя [Torsvik, Cocks, 2005 и др.].В результате позднедокембрийско-фанерозойской эволюции окраин Балтики (позднедокембрийского остова ВЕП) и взаимодействия их с окраинами других континентов (литосферных плит), по периферии ВЕП сформировались разновозрастные складчатые пояса. В работе рассмотрены только позднедокембрийскокембрийские комплексы и структуры, обрамляющие ВЕП с востока (западный Урал) и северо-востока (Тимано-Печорско-Баренцевоморский регион).13десь и далее, если это не оговорено специально, речь идет о современных координатах.