книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

Глава третья

ОБЛАСТИ МЕЗОЗОЙСКОЙ И КАЙНОЗОЙСКОЙ СКЛАДЧАТОСТИ

Южная часть Средней Азии, прилегающая к государственной границе СССР, входит в состав Средиземноморского пояса. В ней выделяются три обособленных региона, по-разному построенные и пережившие различную геологическую историю Памир, Тад­ жикская депрессия и Копетдаг. Их рассмотрение удобно начать с Памира, поскольку он обнаруживает тесную связь с охарактери­ зованным выше Тянь-Шапем.

ПАМИР

Крайняя юго-восточная часть горной Средней Азии назы­ вается Памиром. Западная, южная и восточная его границы сов­ падают с государственной границей, а на севере он отделен от Тянь-Шаня Алайской д о ­ л и н о й ; на северо-западе Памир граничит с Таджик­ ской депрессией. Важней­ шие хребты Памира пока­ заны на рис.. 78.

Памир — это область высочайших горных со­ оружений Советского Сою­ за. Высота их часто выхо­ дит за пределы 6000 м, а отдельные вершины пре­ вышают 7000 м: пик Ком­ мунизма в северо-запад­ ной части Памира 7495 м, пик Ленина в Зааланском

хребте — 7134 м. По особенностям рельефа северная п запад­ ная части Памира сходны с высокогорными районами ТяньШаня, а юго-восточная часть представляет собой поднятое на огромную высоту нагорье, сравнительно слабо расчлененное эрозией.

301

В пространственном расположении разновозрастных комплек­ сов на Памире отмечается четко выраженная зональность. Это было выявлено на ранних этапах изучения этой горной области Д. В. Наливкпным, который в 1915 г. выделил в ее пределах дугообразно выгнутые на север полосы осадочных и метаморфиче­ ских пород. Намеченные этим ученым геологические элементы позже служили неизменной основой при тектоническом райониро­ вании Памира и нашли отражение в наименованиях геологиче­ ских зон — Северной, Центральной и Южной. В дальнейшем под наименованием Центральный Памир понимается область преимущественного распространения мезозойских отложений в его центральной и юго-восточной частях; граница его с Северным Памиром на западе условно проводится по долине р< Ваич, а вос­ точнее — вдоль системы Акбайтальских разломов. Южным, или Юго-Западным Памиром обозначается область преимуществен­ ного развития древних толщ, располагающаяся. южнее р. Гунт.

Стратиграфия

На Памире структурно-фациальная зональность подчерки­ вается пространственным расположением разновозрастных ком­ плексов: на Северном Памире развиты преимущественно палеозой­ ские отложения (исключая Заалайский хребет, сложенный мезо­ зоем и кайнозоем), в Центральном — мезозойские, на Южном — докембрийские. Породы кайнозоя пользуются крайне ограничен­ ным распространением.

Д о к е м б р и й . Вся юго-западная часть Памира занята наиболее крупным в Средней Азии выходом глубоко метаморфизованных докембрийских пород. В их составе находятся нередко сильно мигматизированные гнейсы — биотитовые, роговообманковые, биотит-гранатовые, силлиманитовые и другие, а также кварциты и мраморы. В средней части толщи, в которой разными авторами выделяется от семи до девяти свит, обнаружены споры. Мощность ее не менее 10 км. Определения абсолютного возраста для разных частей этой единой кристаллической серии, в которой не обнаружено перерывов и несогласий, дали цифры от 2700 до 1000 млн. лет; это позволяет некоторым исследователям считать, что в ней объединены отложения от архейских до верхпепротерозойских [115J; возможно, однако, что нижняя ее часть была сфор­ мирована в эозое.

В северо-западной и северо-восточной частях Центрального Памира выделяется ряд свит, объединяемых в составе ванчского и музкольского комплексов [15]. В их сложении участвуют гнейсы и кристаллические сланцы, кварциты, метаморфизованные песчаники и сланцы, мраморизованные известняки и мраморы, амфиболиты. Большая часть этих комплексов, мощность которых достигает 4—5 км, относится к верхнему протерозою, по верхняя их часть, вероятно, сформирована в кембрии.

го2

На Северном Памире развита сауксайская свита, представлен­ ная средними вулкапитахми, часто превращенными в зеленые сланцы, с прослоями мраморизоваиных известняков, песчаников и алевролитов мощностью около 3 км. Свита эта имеет ранне­ каменноугольный возраст, но возможно, что низы ее относятся к девону. Нижний карбон сложен рифогенными или слоистыми известняками с прослоями метаморфизованных туфов общей мощностью от 200 до 1000 м.

В юго-западном Дарвазе к нижнему карбону, относится вулка- ногенно-терригенный комплекс огромной мощности, превыша­ ющей 7 км. Состоит он из лав среднего и основного состава, лавобрекчий, туфобрекчий и других вулканогенных пород, местами содержит мощные толщи известняков, а в нижней части разре­ зов — прослои конгломератов и алевролитов. Выше с угловым несогласием залегают конгломераты с линзами известняков (возгинская свита; мощностью около 200 м, относящиеся к башкир­ скому и частично московскому ярусам, а еще выше — известняки с прослоями песчаников и конгломератов мощностью от 200 до 400 м, принадлежащие верхам московского яруса и верхнему карбону.

Отдельные ограниченные по площади выходы преимущест­ венно карбонатных пород с фауной всех отделов карбона изве­ стны в Центральной зоне; мощность каждого из них изменяется от нескольких десятков до нескольких сотен метров.

П е р м ь . Районы преимущественного распространения перм­ ских отложений — это Северная и Центральная зоны Памира и Дарваз. Разрезы перми полные, фаунистически охарактеризо­ ваны, хорошо изучены и положены в основу новой стратиграфи­ ческой схемы, предложенной А. Д. Миклухо-Маклаем для всей Средней Азии. Этот исследователь выделяет в составе нижней перми карачатырский и дарвазский ярусы, а в составе верхнего отдела системы — мургабский и памирский; карачатырский ярус по своему объему больше ассельского и сакмарского, а дарваз­ ский соответствует верхней части артинского, кунгурскому н, вероятно, уфимскому ярусам.

На Дарвазе нижняя пермь сложена флишоидной толщей песча­ ников, алевролитов и известково-глинистых сланцев, местами заключающей огромные мощностью до 1600 м массивы рифогенных известняков; мощность отдела, в котором выделяются кара­ чатырский и дарвазский ярусы, колеблется от 1 до 4 км.

Верхний отдел состоит из нескольких свит. Нижняя сложена серыми и шоколадными алевролитами и песчаниками с прослоями и линзами конгломератов; мощность ее превышает 2300 м. Выше с угловым несогласием залегают глины и песчаники с прослоями известняков и гипсов общей мощностью 400 м, а еще выше извест­ няки, песчаники, порфириты и их туфы мощностью • свыше 1 км.

В Заалайском хребте с размывом залегает очень пестрый по составу карачатырский ярус, состоящий из конгломератов, пес­

3 0 4

чаников и глинистых сланцев, известняков, средних и кислых эффузивов и их туфов общей мощностью не менее 1500 м. Верхняя часть нижней перми такой же примерно мощности представлена терригенно-карбонатиой толщей, местами имеющей флншоидный характер. Верхняя пермь находится в неясных соотношениях с нижней и состоит из разнообразных известняков с прослоями черных глинистых сланцев в верхней части разреза, общая мощ­ ность ее около 600 м.*

Дальше к юго-востоку, в районе оз. Каракуль, дарвазскпй ярус, нижняя часть мургабского и, вероятно, значительная часть карачатырского ярусов сложены терригенно-вулканогенноп тол­ щей мощиостыо до 1,5 км, разнообразными сланцами, основными и средними вулканитами с прослоями и линзами рифогенных известняков. Большая часть мургабского яруса сложена известня­ ками, а верхи его — песчаниками, конгломератами п сланцами; эта часть разреза имеет мощность также около 1,5 км.

В юго-восточном Памире пермские отложения разделены на ряд свит с фауной обоих отделов. Иижняя пермь выражена только дарвазским ярусом и сложена внизу толщей песчаников и сланцев базардаринскои свиты, выше которой располагаются диабазы и их туфьг, а затем известняки и разнообразные сланцы. Мощность их около 1300 м. Верхняя пермь имеет мощность всего 250—300 м

исложена в нижней части (мургабский ярус) известняками п кремнистыми сланцами, а выше — главным образом туфопесчанпкамн

итуфосланцами с форамипиферами памирского яруса.

Т р и а с . Триасовые отложения известны на Дарвазе и в северных частях Северной зоны, но главная область их разви­ тия — это Центральная зона Памира.

На Дарвазе раннетриасовый возраст имеют фиолетовые пес­ чаники, конгломераты и зеленые глины васмикухскон свиты с эоморфотисами, общей мощностью от 500 до 900 м. Выше залегает континентальная иокуньжская свита среднего — верхнего триаса (до 700 м), состоящая.из красноцветных конгломератов н песча­ ников.

В южных частях хребтов Заалайского и Петра Первого обна­ жается мынтекииская свита мощностью около 1800 м, состоящая из конгломератов, песчаников, слапцев, основных эффузнвов н их туфов с прослоями углисто-глинистых и углистых сланцев в верхней части. Вероятно, что нижняя часть свиты, отделенная несогласиями от подстилающих и вышележащих пород, отно­ сится к перми, а самые ее верхи — к низам лейаса, так как в угли­ стых сланцах встречены растения, свойственные рэт-лейасу; большая же часть свиты относится к триасу.

В юго-восточном Памире нижняя часть разреза, включающая отложения от нижнего триаса до низов норийского яруса, сло­ жена известняками и кремнистыми сланцами с прослоями конгло­ мератов и имеет мощность 100—150 м. Верхняя часть верхнего отдела состоит из песчаников п сланцев мощностью 700—10U0 м.

20 Заказ 253

В более западных районах — в Язгулемском хребте, триас в ос­ новном сложен песчаниками и сланцами. Отсюда известны на­ ходки нижнетриасовой фауны, но относительно широко распро­ странены отложения только верхнего отдела мощностью до 1800 м.

Юр а . Юрские отложения занимают значительные площади только в' Центральной зоне. ^.Наиболее полный фаунистически охарактеризованный разрез их развит в юго-восточном Памире. Лейас залегает несогласно и состоит из красных и зеленых песча­ ников и конгломератов в основании разреза, выше которых сле­ дуют известняки с аммонитами синемюрского и всех вышележа­ щих ярусов лейаса, а также аалена. Доггер сложен терригениокарбонатными отложениями, но местами нижняя часть отдела сложена терригенной угленосной толщей. Верхняя юра состоит из песчаников, известняков и мергелистых сланцев. Общая мощ­ ность юрских отложений около 1 км.

В западных районах полный разрез юры обнажается в осевой части Язгулемского хребта. Нижний и частично средний отделы системы сложены песчаниками и сланцами и имеют мощность 350 м. Верхняя известняково-сланцевая часть разреза, относя­ щаяся к верхам среднего и верхнему отделам юры, имеет мощ­ ность свыше 500 м. По направлению на восток мощность среднего п верхнего отделов увеличивается и достигает 800 м для первого и 1400 м — для второго.

Предположительно ранне-среднеюрский возраст придается толще (до 1,5—2 км) средних и кислых эффузивов, их пирокластов, туфогенных песчаников и сланцев бартангского комплекса, раз­ витого в юго-западной части Центральной зоны — в бассейне р. Бартанг.

Юрские отложения в хребтах Заалайском и Петра Первого образуют пшротно вытянутую полосу. В долине р. Сурхоб и в Алайской долине прослеживается толща, состоящая из гипсов, солей и глин мощностью 200—250 м, содержащая в небольших линзах известняков титонские гастроподы. Вторая толща, состоя­ щая из красных и пятнистых сланцев и песчаников, известная под названием сорбулакской свиты, слагает приосевую часть западного окончания Заалайского хребта. В низах свиты отмеча­ ются маломощные прослои андезитов и их туфов и линзы угли­ стых сланцев, а в верхах — линзы гипсов и известняков. В извест­ няках встречены остатки верхнеюрских мшанок. Свита имеет мощность не менее 1 км и в целом, по-видимому, отвечает всей юрской системе.

На Дарвазе юрская континентальная толща залегает с размы­ вом на триасе и состоит из конгломератов, песчаников и глин с прослоями гипса и соли в верхней части. В составе ее выделяется несколько свит общей мощностью от 500 до 1300 м.

Ме л . Меловые отложения полно представлены на севере Памира и в Западном Дарвазе; имеются они и в Центральной зоне.

306

В хребтах Заалайском и Петра Первого нижний мел предста­ влен краспоцветной терригенной толщей мощностью от 500 до 1200 м. В состав ее входят песчано-глинистые осадки, местами также гравелиты и мелкогалечные конгломераты. Верхний мел начинается переслаиванием известняков, глинистых сланцев и песчаников сеноманского яруса мощностью около 600 м. В составе туроиа, имеющего мощпость 200—300 м, участвуют глинистые сланцы, переслаивающиеся с мергелями и известняками. Сенон сложен массивными известняками, образующими огромные обрывы в высокогорной части района, а датский ярус — песчаниками и сланцами с гипсами; общая мощность этой верхней части разреза около 450 м.

Сходный разрез меловых отложений развит в Западном Дарвазе: нижиий мел здесь красноцветный континентальный мощ­ ностью от 400 до 1400 м; в составе верхнего лагунно-морского отдела выделяются все яруса общей мощностью от 300 до 1000 м.

В Центральной зоне, как и в других районах, нижний мел сло­ жен красноцветными терригепными отложениями мощностью от 650 до 1500 м, согласно залегающими на верхпей юре.

Верхнемеловые отложения детально изучены в последние годы в Рангкульской впадине и прилежащих районах Северного и Центрального Памира 172]. Здесь выделены все ярусы, выражен­ ные разнообразными терригенными (часто красноцветными) кар­ бонатными породами, в нижней части отдела соленосными. Мощ­ ность каждого из ярусов — от нескольких метров до пескольких сотен метров.

П а л е о г е н . Палеогеновые отложения имеются в хребтах Петра Первого, Заалайском, Дарвазе и Центральной зоне.

Всеверо-западной части Памира разрез их легко сопоста­ вляется с ферганским и южпотаджикским и сложен терригеннокарбонатными, нередко загипсованными морскими и лагунно-мор­ скими, реже континентальными красноцветными породами общей мощностью до 500 м. Выше них в центральной части Заалайского хребта залегает песчано-глинистая красноцветная массагетская серия мощностью около 2 км.

ВЦентралънай зоне фаунпстически охарактеризованный палео­ ген обнаружен в бассейне р. Музкол. Состоит он из сильно изме­ ненных кислых и основных вулканитов, которым подчинены про­ слои терригепных и карбонатных пород. Видимая мощпость около 370 м. В более западных районах к палеогену условно относят

близкие по лйтофациальным особенностям отложения, имеющие мощность от нескольких сотен метров до 1000—1200 м и выполня­ ющие узкие приразломные прогибы.

Вероятно, палеогеновый возраст имеет вулканогенно-террн- генная толща мощностью несколько сотен метров, известная в юго-восточном Памире. Состоит она из основных п средних эффузивов, на которых залегают краспоцветпые глины, конгломераты и песчапики, в том числе туфогеиные.

20*

Н е о г е н . Неогеновые отложения занимают малые площади, за исключением Заалайского хребта и отчасти Дарваза.

ВЗаалайском хребте на отложениях массагетской серии рас­ полагаются глины, алевролиты и песчаники с прослоями конгло­ мератов, содержащие остракоды верхов миоцена и низов плио­ цена, а выше залегают кирпично-красные песчаники с прослоями конгломератов. Общая мощность достигает 1800 м.

На Дарвазе к неогену условно относят красноцветные и сероцбетпые конгломераты мощностью более 800 м.

Вюго-восточном Памире неогеновый возраст, вероятно, имеют красноцветные песчаники и конгломераты мощностью до 100 м.

Ан т р о п о г е н . В юго-восточном Памире к антропогену относят толщу тиллитоподобных конгломератов мощностью в не­ сколько сотен метров, хотя не исключено, что нижняя их часть относится к неогену. Широко развиты морены и флювиогляциальные. отложения древнего и современного оледенений. Они

выполняют котловину оз. Каракуль и многие глубокие древние и современные долины.

Магматизм

История развития магматизма на Памире еще во многом не­

ясна, что	обусловлено	недостаточно уверенной геологической
возрастной	датировкой	многих интрузивных	комплексов и	не­
большим количеством определений абсолютного возраста.
Все магматические проявления, которые большинство иссле­
дователей	считают д о к е м б р и й с к и м и ,		сосредоточены	в

кристаллических толщах юго-западного Памира и представлены согласно залегающими телами метаморфизованных основных пород, а также многочисленными мелкими пластовыми и линзообраз­ ными телами гранито-гнейсов в сопровождении мигматитов и жильных пород — пегматитов и аплитов. Совершенно условно к докембрийскому (протерозойскому?) магматическому этапу отно­ сят небольшие массивы гнейсовидных гранодиоритов и плагио-,

гранитов	на Дарвазе — Курговадский и		другие массивы.
В течение р а н н е г о		и большей части с р е д н е г о п а ­
л е о з о я	вулканическая	деятельность	была совсем незначи­

тельной: в разрезах нияшего палеозоя в районе оз. Рангкуль и на Дарвазе имеются в небольшом количестве разнообразные вул­

каниты,	местами преобразованные в зеленые сланцы. Интрузив­
ные породы этого возраста, по-видимому, отсутствуют.
Большой		интенсивностью и	разнообразием	магматических
проявлений		отличался с р е д н е - п о з д н е п а л е о з о й -
с к л й	тектоно-магматический		э т а п . Начало	его совпадает

с резкой активизацией тектонических движений в раннем карбоне или в самом конце позднего девона, когда происходило накопле­ ние огромных толщ вулканогенных продуктов на Дарвазе и Се­ верном Памире. Напряженная вулканическая деятельность про­ исходила в раннем карбоне, но уже к началу средпекаменноуголь-

308

ной эпохи прекратилась. Возможно, что последним отголоском этого процесса было внедрение в конце раннего или в среднем карбоне габбро, серпентинизированных перидотитов и пироксенитов, небольшие массивы которых известны в юго-западном Дарвазе. Вспышки вулканизма происходили и в пермском периоде: в Северной зоне и в юго-восточном Памире в раннепермскоё время извергались основные и средние вулканиты, а в поздней перми накапливались туфогенные породы; па Дарвазе в конце пермского периода происходили извержения лав среднего состава в сопро­ вождении пирокластов. Возможно, что в связи с основными эффузивами в юго-восточном Памире находятся небольшие массивы габбро-диоритового состава.

ГХоздиепалеозойские (точнее, позднегерцинские) интрузивы сконцентрированы в пределах Северпого Памира и Дарваза и представлены многофазными грапитоидными массивами — штоко-

образными телами, батолитами и	удлиненными трещинными те­
лами. Некоторые из них — Дарваз-Баляндкиикский, Караджил-
гипский, Обихумбоуский, Южный	и Восточный	Каракульские
и др. — достигают значительных	размеров (до	300—600 км2;.

В их строении принимают участие диориты и кварцевые диориты, мопцониты, гранодиориты и граниты. Жильная серия выражена кварцевыми порфирами, пегматитами, аплитами, кварцевыми жилами. Возраст этого комплекса определяется как позднеперм­ ский или раннемезозойский, хотя некоторые исследователи не исключают возмояшости внедрения отдельных массивов в про­

цессе поднятий среднекаменноугольной эпохи. В					этих	же
районах,	по-видимому,	позднепалеозойский		возраст	имеют	не­
сколько	небольших	массивов	основных	и ультраосновпых
пород.
Магматические проявления м е з о з о й с к о - к а й н о з о й ­
с к о г о	тектоно-хмагматического		э т а п а	сосредоточены глав­

ным образом в Центральной зоне. Порфириты и их туфы извер­ гались в течение лейаса и доггера, а позже кислые и основные лавы в сопровождении их пирокластов появляются только в палео­ гене. В Заалайском хребте в составе мынтекииской свиты участ­ вуют основные эффузнвы.

Интрузивный магматизм был очень интенсивным и проявлялся неоднократно, однако возрастные соотношения различных граннтоидов еще недостаточно ясны. На геологической карте все пнтру-' зивные массивы этого этапа отнесены к доверхнемеловым (юрским), однако среди них несомненно имеются и более молодые образо­ вания. Относительно более рапний возраст имеют разнообразные но составу массивы, часто многофазные, в том числе батолиты раз­ мером до нескольких сотен квадратных километров. Наиболее крупные тела сложены биотитовымп и двуслюдяными гранитами и сопровождаются пегматитами и аплитами. Большая часть мас­ сивов этой группы образовалась в течение поздней юры — ран­ него мела.

т

Наиболее поздними являются мелкие, до нескольких десятков квадратных километров, пластообразные н штокообразные мас­ сивы трещинного типа, имеющие довольно пестрый состав — габбро-диориты и кварцевые диориты, диоритовые порфириты, монцониты, разнообразные граниты, граносиениты. Жильная серия представлена пегматитами, аплитами, лампрофирами, альбптитами и кварцевыми жилами. Возраст этой наиболее поздней группы интрузивных пород совершенно условно считается позднемеловым или даже палеогеновым. Однако установлено, что только некоторые из массивов этой группы (например, Кумачдаринский) прорывают отложения нижнего мела, но верхнемеловые и более молодые отложения нигде ими не затрагивается. Эти факты заста­ вляют очень осторожно относиться к утверждениям о широком проявлении на Памире альпийского интрузивного магматизма. Учитывая особенности геологического строения и истории раз­ вития этой горной страны, скорее, можно предполагать, что время внедрения наиболее поздних интрузивных пород не выхо­ дит за пределы мезозойской эры.

Тектоника

Тектоническое районирование Памира проводилось многими учеными. В основе большинства предложенных тектонических

•схем

лежат

построения Д. В. Наливкина,

который

выделяет

в его составе Северный, Цен­

тральный

и

Южный

Памир,

являющиеся

структурно-фа­

циальными

зонами

первого

порядка;

описание

структур

удобно

будет

произвести

раз­

дельно

для

каждой

из

них

(рис.

79).

Северного

Па­

В

строении

мира в свою очередь обособля- *

П ТП ? ШЯг

ются две резко различно по­

строенные

подзоны:

северная,

Рис.

79.

Структурно-фациальные

или

Заалайская,

сложенная

мезозойскими и

кайнозойскими

воны Памира

(по

П. Д. Вино­

породами, и

собственно

северо­

градову).

1 — мезозойско-кайнозойская

подзона

памирская,

палеозойская.

-Северного

Памира;

2 — палеозойская

В

западной

части

Заалай-

подзола

Северного Памира;

з — зона

ской подзоны четко выделяется

Центрального Памира;

4 — северо-восточ­

ная оконечность

зоны

Южного

Памира

Г n п бvл aк г■ к ттй

я п т п т с л и ш п т ш

под покровом мезозойских отложений; 5 -

ьироулакскии

аптиклинорпп,

зона Южного Памира

В Ядре

КОТОРОГО

выступают

юрские

отложения.

Централь­

ная его часть имеет коробчатые очертания,

а

крылья

сло­

жены

интенсивно

дислоцированными

породами

верхнего

мела

с опрокидыванием в

противоположных направлениях,

благо-

310