Тектоника Кабульского массива (Афганистан) Гусев Игорь Александрович

Кабульский массив представляет собой сложное гетерогенное тектоническое сооружение, расположенное в восточной части Афганистана и охватывающее территорию более 12000 kwt (рис. I). Тектоническое строение массива существенно отличается от окружающих складчатых областей.

В основу настоящей работы по тектонике Кабульского массива положены наблюдения автора 1975-1979 гг., занимавшегося геологической съемкой масштаба 1:100000 - 1:25000 и специальными исследованиями тектонического строения массива в целом. Получено много нового фактического материала, позволившего существенно дополнить и уточнить представление о его тектоническом строении. В настоящее время на территории региона нами выделяются разновозрастные складчатые сооружения, пришедшие в сложные взаимоотношения в альпийскую эпоху складчатости (рис.6,7, 19, 20).

Выявление закономерности тектонического развития восточного сектора Альпийско-Гималайского складчатого пояса является одной из актуальных проблем.

Наиболее интересным регионом для подобного рода исследований в Афганистане является Кабульский массив, занимающий резко дисгармоничное структурное положение в строении пояса. Кроме того, изучение тектоники массива позволяет расшифровать его внутреннюю структуру и на этой основе определить потенциальную перспективность для поисков полезных ископаемых.

Цель работы Цель настоящей работы заключается в том, чтобы дать

1:10000 000 100 «0 310км

^3 Район исследовании

наиболее полные сведения по тектонике Кабульского региона, являющегося одним из сложнейших структурных элементов Афганистана. Для этого необходимо на современном уровне исследований охарактеризовать тектоническое строение региона, что в свою очередь в дальнейшем позволит определить потенциальную его перспективность для поисков различных полезных ископаемых.

Основные задачи исследований:

выделение тектонических зон и исследование их внутреннего строения;

определение границ и взаимоотношений тектонических зон в альпийской структуре;

изучение тектонических покровов;

определение формационной принадлежности различных геологических образований и, следовательно, потенциальной связи с ними полезных ископаемых.

Впервые предложены схема тектонического районирования и тектоническая схема масштаба 1:300000 одного из наиболее перспективных на полезные ископаемые регионов Афганистана.

На территории Кабульского массива выделены складчатые зоны: добайкальской, байкальской и альпийской эпох тектогенеза.

Выявлена и охарактеризована одна из древнейших - рифей-ская зона байкальской складчатости.

Установлена альпийская зона складчатости, развившаяся из геосинклинали с корой океанического типа.

Получены новые данные о широком развитии альпийских тектонических покровов.

Практическое значение и реализация Работа является первой тектонической сводкой по Кабульскому

массиву, основанной на детальном его изучении. Она открывает возможность геологам более целенаправленно проводить геологические исследования и поиски полезных ископаемых.

Результаты исследований, полученные в процессе изучения Кабульского массива, использованы в четырех геологических отчетах и в монографии "Геология и полезные ископаемые Афганистана". В результате изучения свиты Лойхвар установлена приуроченность медной минерализации к определенному стратиграфическому горизонту, что в свою очередь расширило ее перспективы. Решен вопрос и о пространственном распределении медной минерализации в породах свиты Лойхвар, перекрывающих образования Айнакской тектонической зоны байкальской складчатости и Чари-карской зоны добайкальской складчатости.

Результаты проведенных исследований по тектонике, стратиграфии и полезным ископаемым в 1976-79 гг. докладывались на ІУ, У, УІ, УЇЇ научно-методических конференциях в Кабуле. В 1978 году вопросы тектоники Кабульского массива освещались на симпозиуме по изучению восточного сектора Средиземноморского пояса в Непале. В 1981 году тектоническое строение Кабульского массива и его положение в альпийской структуре Альпийско-Гима-лайского складчатого пояса обсуждалось на Среднеазиатском тектоническом совещании в г.Душанбе. Основные положения настоящей работы в 1983 г. освещались на НТО Таджикской геологосъемочной и Памирской геологоразведочной экспедиции Управления геологии Таджикской ССР.

Публикация По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Работа содержит 122 страницы (без введения, заключения и списка литературы), в том числе 42 рисунка. Библиография 124 наименования.

В основу работы положены исследования автора в период с 1975 по 1979 гг., проводившего геологическую съемку и поиски полезных ископаемых масштаба 1:100000 - 1:25000, а также тектонические исследования на территории Кабульского массива. Автором изучены главнейшие тектонические структуры региона, описаны многочисленные разрезы отложений и составлены тектонические схемы масштаба 1:100000 - 1:25000 значительной территории, а также схема масштаба 1:300000 всего массива. При исследованиях широко использовались фотопланы, аэро- и космоснимки.

Кабульский массив представляет собой сложное гетерогенное тектоническое сооружение, сформировавшееся окончательно в альпийскую эпоху тектогенеза.

В строении массива принимают участие тектонические сооружения добайкальской, байкальской и альпийской складчатости.

Тектоника региона в альпийской структуре обусловлена широким развитием тектонических покровов.

Исследования и обработка собранного фактического материала проводились в двух организациях: в Объединении "Зарубежгеоло-гия" и Таджикской геологосъемочной экспедиции Управления геологии Таджикской ССР.

В изучении вещественного состава пород автору оказали помощь Г.В.Куимова, И.И.Малков, В.В.Сафонов, Г.А.Юргенсон.

Отдельные тектонические структуры, обнажения и разрезы были

осмотрены совместно с советскими и афганскими геологами СЕ. Петровым, В.Г.Силкиным, С.С.Карэпетовым, Сарваром, Сайд Кама-лем и др.

Во время исследований автор консультировался по геологии Кабульского массива с Ш.Абдуллой, В.Н.Воиновым, В.И.Дроновым, В.Н.Зайцевым, С.С.Карэпетовым, Л.В.Кубаткиным, Г.А.Юргенсоном и другими геологами.

При проведении работы автор постоянно ощущал доброжелательность со стороны руководства советских геологов в Афганистане Е.М.Охримюка, В.М.Чмырева, В.Н.Зайцева.

Полезные советы при работе над диссертацией получены от Б.И.Дронова, Б.Р.Пашкова, В.К.Кучая, Л.И.Агеевой, А.С.Шадчине-ва, В.М.Стебловой и других геологов.

Автор выражает искреннюю признательность всем, кто помогал в выполнении настоящей работы.

Глубокую признательность за ценные советы автор приносит

руководителю группы советских геологов в Афганистане Е.М.Охри-

Тектоническое районирование

Собранный автором новый фактический материал по тектонике Кабульского массива свидетельствует о существенном отличии его от окружающих структур, среди которых он оказался в связи с перемещением из южных областей в альпийскую эпоху тектогенеза. Тектоническое районирование Полученные нами новые данные и накопившиеся геологические сведения позволяют рассматривать Кабульский массив как сложное тектоническое сооружение. Внутренняя неоднородность строения массива хорошо прослеживается при пересечении структур вкрест простирания и обусловлена гетерогенным геологическим строением, позволившим выделить на его площади разновозрастные тектонические сооружения.

При их выделении использованы представления о развитии геосинклинальных областей и зон консолидации, разработанные, главным образом, на материалах Средиземноморских альпид и изложенные в трудах: В.Е.Хаина (1946, 1969, 1970, 1973, 1980, 1981), А.В.Пейве и В.М.Синицына (1950), А.В.Пейве и др. (1964, 1967, 1971, 1972), И.В.Архипова и др. (1964), М.В.Муратова (1963, 1969, 1970), А.Л.Книппера (1969, 1970), В.В.Белоусова (1954), А.А.Богданова и др.(1972), В.С.Буртмана (1972), А. Гансера (1967), Я.Гогеля (1969), С.А.Захарова и др. (1964, 1979), Р.Г.Колмана (1979), Ж.Обуэна (1967), Б.П.Бархатова (1963), М.М.Кухтикова (1958), В.И.Славина (1976), С.В.Ружен-цева (1971, 1972, 1977), Геология. (1980) I) история развития выделяемых участков; 2) время завершения главной складчатости; 3) определенное сочетание структурных и форма-ционных особенностей, подчеркивающихся тем, что глубинные разломы и надвиги образуют резкие границы между зонами, в которых отмечается выдержанность фациально-формационного состава, стиля складчато-разрывных структур, проявления поверхностного движения масс, характера магматических проявлений. На этой основе в альпийской структуре Кабульского массива впервые выделены тектонические зоны (Богданов, Зоненшайн, Муратов, Наливкин, Пущаровский, Хаин, Цейслер, Штрейс, 1972) и структурные этажи, начиная с докембрия, когда дифференциация в земной коре приобрела ярко выраженный характер (рис. 6, 7): 1. Чарикарская тектоническая зона добайкальской складчатости, сложенная метаморфизованной в амфиболитовой фации серией Кабул мощностью более 5000 м. 2. Айнакская тектоническая зона байкальской складчатости, представленная метаморфизованной в амфиболитовой фации кера-тофир-спилит-диабазовой формации - серия Дарбанд мощностью более 2000 M; 3. Венд-юрский платформенный чехол складчатых оснований добайкальской (Чарикарская зона) и байкальской (Айнакская зона) складчатости. Свита Лойхвар (венд) мощностью около 800 м и верхнепермско-юрская серия Хингиль мощностью около 1500 м. 4. Майпарская тектоническая зона альпийского тектогенеза, представленная меловой офиолитовой ассоциацией мощностью более 3500 м и флишоидами серии Мана мощностью около 1500 м. 5.

Неогеновый молассоидный чехол мощностью около 800 м. Участие в строении Кабульского массива таких различных по тектонической природе и времени складчатости структур су Добайкальская складчатая область: I - Чарикарская тектоническая зона; байкальская складчатая область; 2 - Айнак-ская тектоническая зона; 3 - венд-юрский платформенный структурный этак, структурные ярусы: а - вендский, б - верхне-пермско-юрский; альпийская складчатая область: 4 - Майпарская тектоническая зона; 5 - неогеновый структурный этаж; 6 - границы стратиграфически-несогласного залегания структурных этажей; надвиги и разломы ограничивающие тектонические зоны: 7 -Торвалиан, 8 - Суркамар, 9 - Дарбандский; 10 - прочие разрывные нарушения.

Верхнепермско-юрские отложения - серия Хингиль

Породы серии находятся в непрерывном фаунистически охарактеризованном разрезе от верхней перми до юры включительно. Они представляют собой типичную карбонатную формацию платформенного типа, слагающую чехол докембрийского основания, мощностью около 1500 м.

Некоторое уточнение схемы стратиграфического расчленения серии предложенное автором, более полно отвечает естественным ли-тологическим границам отложений, облегчает их выделение на местности в сложных складчатых и дизъюнктивных структурах и не противоречит имеющемуся фаунистическому материалу (Гусев и др., 1979).

Литологический состав пород по латерали выдержан на значительном расстоянии и благодаря этому маломощные горизонты, такие как цератитовые слои нижнего триаса мощностью до 50 м, уверенно опознаются в самых различных частях массива (рис. 14). Верхнепермские отложения несогласно перекрывают различные горизонты вендских платформенных отложений свиты Лойхвар.

По диалогическому составу отложения разделены на две пачки. Нижняя пачка, мощностью 40-50 м, сложена, главным образом, терригенными отложениями, представленными базальными конгломератами, песчаниками с прослоями кварцеодержащих доломитистых мраморизованных известняков. Редко встречаются прослои гравелитов и карбонатных песчаников. Конгломераты, как правило, сорваны с основания, о чем свидетельствует давленность, до разры ва сплошности галек, а также брекчирование самих конгломератов. Состоят они из угловато-скатанной, а в отдельных случаях хорошо окатанной гальки кварца, кварцитов и редко диоритов и мраморов. Размер галек 2-12 см в поперечнике, сгруженность до 60$. Заполняющая масса гравелито-песчаниковая. Цемент хлорит-кварц-сери-цитового состава. Мощность конгломератов не превышает 12 м. Песчаники образуют слои до 1,5 м мощности серого, розовато-серого цвета от крупно- до мелкозернистых разностей. Пачка частично, либо полностью срезается надвигами.

Верхняя пачка сложена мраморизоваиными известняками серого, светло-серого, темно-серого до черного цвета, содержащими остатки позднепермских фузулинид: Pseudofusulina (?) arabigua Don., Pseudofusulina (?) эр., Neoschwagerina craticulifera Schwag., iTankinella sp. Выше залегают серые и светло-серые слоистые мраморизованные известняки с редкими прослоями доломитистых известняков мощностью 0,5-1,0 м. В верхах пачки преобладают темно-серые мраморизованные детритусовые известняки с остатками криноидей, гастропод, кораллов, брахиопод поздней перми, среди которых определены: Waagenophyllum indicum Waag.et Went.,Grano-phyllum sp.,Avicalopecten sp.,Edinondia sp.,Enteletes sp.,Derbyia sp.,Costiferia indica Waag.,01dhamina decipins Kon.,Linoproducus sp., Waagenites sp. и другие формы (Fischer, 1971). Мощность пачки 330-340 м.

Нижнетриасовые породы - это черные и темно-серые мраморизованные известняки, переслаивающиеся с буровато- и коричневато-серыми глинистыми их разностями. Мощности слоев известняков 0,5-0,8 м, а их глинистых разностей 0,2-1 м. В нижних горизонтах известняков встречаются Ophiceras sp., Glyptophiceras sp., характерные для индского яруса, а выше присутствуют Proptychites sp. оленекского яруса. Верхи разреза известняков охарактеризованы цератитами Flemingites sp., Iny-oites sp., Pseudosagecaras multilobatum Dien., Meekoceras sp., Danubites sp., Anakashmirites sp., распространенными в отложениях анизийского яруса Кавказа и Памира (Mennessier, 1961; Fischer, 1971).

Известняки верхней половины разреза имеют с поверхности характерную розовато-желтую окраску. Поэтому прекрасно узнаются на местности даже со значительного расстояния и служат надежным маркирующим горизонтом при расшифровке складчатых структур. Мощность нижнетриасового разреза 35-50 м.

Отложения среднего и верхнего отделов представлены мрамори-зоваиными доломитами мощностью 440-450 м. В низах разреза находятся пепельно-серые мраморизованные доломиты мощностью до 74 м. Выше в них появляются прослои желтых мергелистых разностей, которые сменяются прослоями до 1,5 м белых окремненных доломитов. На них залегают массивные пепельно-серые доломиты, сменяющиеся чередованием пепельно-серых и розоватых. Верхи разреза сложены черными и серыми доломитами мощностью до 70 м.

В известковых прослоях доломитов изредка встречаются остатки плохой сохранности криноидей и гастропод. Возраст отложений определяется их стратиграфическим положением. Юрские отложения слагают приводораздельные части гор Кохе Сафи и согласно наращивают триасовый разрез.

Отложения нижнего и среднего отделов юры представлены переслаиванием черных и желтовато-бурых, реже коричневатых песчанистых известняков и маломощных песчаников. Выше залегают серые, светло-серые мраморизованные известняки, переслаивающиеся с тонкослоистыми темно-серыми и черными их разностями.

Чарикарская тектоническая зона добайкальской складчатости

Чарикарская тектоническая зона выделена впервые и включает значительную площадь северной и центральной части массива (рис. 19). В тектоническом строении зоны принимают участие раннепро-терозойские образования серии Кабул (свиты: Шердарваза, Корог, Вилайяти), метаморфизоваиные в амфиболитовой фации. Мощность образований более 5000 м.

С запада зона ограничена Мукур-Чаманеким, а с севера - Аль-тимурскйм разломами. С востока и юга она перекрывается альпийскими тектоническими покровами Кохесафи и Мунар-Шахебарантай.

Сведения о тектонической структуре этой части массива весьма ограничены и сводились главным образом к представлениям Г. Меннесье (1963) о развитии складок субширотного простирания-Аф-ганиды и субмеридивнального - Газневиды.

По нашим наблюдениям (Силкин, Гусев и др., 1976) структура зоны отвечает сложно построенному горст-антиклинорию с характерной складчатостью, присущей глубоко метаморфизованным древним территориягл, таким как Юго-Западный Памир, Ванч-Язгулемская и Музкольская зоны Памира, а также Нуристана (северо-восточный Афганистан).

Гнейсы, мигматиты, различные по составу сланцы, амфиболиты и мраморы свиты Шердарваза смяты в сложные складки (рис. 22), осложненные многочисленными разрывными нарушениями, а также складками высокого порядка, вплоть до микроскладчатости и плойча-тости. Кварциты и, в значительно меньшем объеме, сланцы и амфиболиты свиты Корог слагают южное обрамление горст-антиклинория, образуя глубокие изоклинальные складки. Гранатовые сланцы свиты Вилайяти в южном обрамлении структуры также смяты в систему сложных складок с широко развитой мелкой гофрировкой слоев. Складки прослеживаются до первых километров и, как правило, срезаются разломами. Падение крыльев, осложненных складками высокого порядка, 50-80.

Магматические образования играют весьма ограниченную роль в строении горст-антиклинория. Они находятся, главным образом, в ядрах антиклиналей и представлены небольшими телами габбро-амфиболитов и гранодиоритов.

Горст-антиклинорий значительно осложнен системой продольных, диагональных и поперечных разломов, расчленивших его на мелкие блоки, перемещенные относительно друг друга. Насчитывается около 14 блоков с площадью от 50 до 450 кмг каждый. В плане они имеют форму неправильных треугольников, либо многоугольников, причле-няющихся к крупным разломам - Барикау и Синхвар, рассекающими горст-антиклинорий в субмеридиональном направлении. Падение сместителей разломов близкое к вертикальному.

Изучение внутреннего строения блоков позволило определить общее северо-западное простирание складок, а не северо-восточное, как это отмечалось Г.Меннесье (1963) и другими исследователями. Надваговые структуры получили развитие, в основном, вблизи альпийского покрова Кохесафи (рис. 23) и разлома Дандар, где в виде крупной чешуи зажаты породы верхнепермско-юрского платформенного чехла.

К рассматриваемой зоне нами также отнесен блок метаморфических пород в тектоническом покрове Майпар (район сел. Толор), являющейся отторжением Чарикарской зоны (рис. 19). Северная и восточная части блока частично перекрыты верхнепермско-юрским платформенным чехлом, сорванным с основания, а также породами неогенового структурного этажа.

Гнейсы, мигматиты, амфиболиты, кварциты и мраморы серии Кабул здесь также интенсивно дислоцированы в узкие, вытянутые в субмеридиональном направлении, вследствии разворота блока, складки, разбитые на многочисленные мелкие блоки, получившие развитие, в основном, в центральной и южной областях и чешуи. Наиболее мощный пакет чешуи находится на северо-западной окраине блока. Нижняя чешуя своим юго-западным флангом надвинута на группу мелких блоков, имеющих складки северо-восточного и субмеридионального простирания. Поверхности сместителей чешуи падают к западу под углом 30-40. В некоторых из них, сложенных породами верхнепермско-юрского платформенного чехла и перемещенных с востока, встречаются фрагменты добаискальского складчатого основания, свидетельствующие о значительной глубине заложения разломов.

Разломы субмеридионального простирания, рассекающие блок на более мелкие части, насыщены телами гранитоидов и принадлежат, по-видимому, добайкальскому тектогенезу, а надвиги - перекрывающие разломы - альпийскому.

Магматические образования представлены гранитами, гранодио-ритами, образующими конформные тела в ядрах складок. Аналогичный блок метаморфических пород находится в покрове Кохесафи в ущелье Танги-Гару.

История и основные закономерности развития кабульского массива

В пределах Кабульского массива тектонически сближены весьма различные по времени и условиям формирования осадочно-вул-каногенные формационные комплексы. Детальный анализ их вещественного состава и структуры свидетельствует о сложном тектоническом строении массива и позволяет проследить его структурную эволюцию, в которой основная роль принадлежит добайкальской, байкальской и альпийской эпохам тектогенеза.

Добайкальский этап развития характеризуется интенсивным прогибанием территории и накоплением раннепротерозойских тер-ригенных, и в значительно меньшем объеме, карбонатных пород, мощностью более 5000 м. Породы находятся в непрерывном разрезе и свидетельствуют о принадлежности их к единому структурно-формационному этажу.

В одну из фаз добайкальской складчатости раннепротерозой-ские породы оказались смятыми в складки северо-западного простирания. Складчатость сопровождалась внедрением интрузии гранит оидов.

К началу рифея складчатая область испытала консолидацию и в таком положении находилась до венда.

Байкальский этап характеризуется более дифференцированными движениями. Область добайкальской складчатости продолжала оставаться стабильной, а к югу от нее заломилась в рифее эвгеосин-клиналь с характерным инициальным магматизмом, отвечающим кера-тофир-спилит-диабазовой формации. Мощность образований превышает 2000 м.

В предвендское время произошло замыкание геосинклинального прогиба и вся область была охвачена интенсивной складчатостью. В результате этих движений сформировались складки широтного и субширотного простирания, отчетливо выракенные в Айнакской зоне. К концу рифея оі:ладчатая область, вслед за областью добайкальской складчатости, испытала консолидацию.

Вендский период - это совершенно новый этап в истории развития массива. Вендские отложения ложатся трансгрессивно с глубоким размывом на добайкальские и байкальские складчатые сооружения. По своему характеру породы отвечают платформенным образованиям. Присутствие в разрезе доломитов, кварцитовидных песчаников и углисто-глинистых сланцев свидетельствует о приб-режно-морских и лагунно-морских условиях накопления осадков. Мощность отложений около 800 м.

К началу каледонской эпохи море покинуло территорию, которая долгое время являлась, по-видимому, областью сноса.

Герцинско-каммерийский этап характеризуется новой трансгрессией моря. Позднепермские отложения ложатся с размывом на вендские породы. Вначале накапливались маломощные конгломераты, песчаники, сланцы с редкими прослоями известняков. Выше они сменяются известняками с прослоями доломитов и карбонатных сланцев. Позднепермский бассейн был неглубоким и темп прогибания невелик, так как мощность отложений не превышает 420 м. В триасе продолжают накапливаться карбонатные отложения. В раннем триасе формируются известняки мощностью до 50 м, а среднем и позднем триасе доломиты мощностью 400-450 м. Отложения юры тесно связаны с триасовыми. Они представлены, главным образом, карбонатными породами мощностью до 300 м.

Альпийский этап - это период наиболее высокой тектонической активности в истории развития Кабульского массива.

Есть основание полагать, что мощная толща (более 5000 м) меловых офиолитов и флишоидов восточной и южной окраин массива, принадлежала когда-то Майпарской геосинклинали, которая, в свою очередь, являлась частным прогибом Тетиса, возникшим в результате взламывания континентальной плиты. При раскрытии океанического пространства между возникающими областями с океанической корой оставались обломки с континентальным типом коры (Ка-рамата, 1983). Частью одного из таких обломков является, по-видимому, блок среди офиолитов и флишоидов в южной части Кабульского массива. Блок сложен породами раннепротерозойского складчатого основаня и позднепермско-юрского платформенного чехла. Эрозия блока в период развития геосинклинали кроме привноса обломочного материала в океаническую область сопровождалась соскальзыванием известняковых плит платформенного чехла и захоронением их в кремнисто-вулканогенных образованиях серии Петау и флишоидах серии Мана.

Вслед за раскрытием океанического пространства в Майпарской геосинклинали сформировались офиолиты.

Нижние горизонты ультраосновных пород представляют собой переслаивание перидотитов и дунитов с преобладанием последних. Выше они сменяются широко развитыми гарцбургитами и, в значи тельно меньшем объеме, пироксенитагли и лерцолитами. Последние имеют весьма ограниченное развитие.

Вулканическая деятельность начинается с излияний базальтов, андезито-базальтов, диабазов, спилитов с резко подчиненными ту-фолавами, туфами, кремнистыми сланцами. Нижние горизонты базальтов и андезито-базальтов содержат продукты размыва ультраосновных пород в виде гальки и валунов размером до 20 см в поперечнике. Накапливаются редкие маломощные линзовидные прослои конгломератов, состоящие из обломочного материала метаморфических пород серии Кабул и известняков верхнепермско-юрского возраста сепии Хиягиль. Образуются олистолиты известняков размером до 200 х 15 м.

Вулканические образования более высоких горизонтов сопровождаются увеличением количества прослоев, слоев и пачек кремнистых сланцев, кремней, появлением известняков и филлитовид-ных сланцев. Увеличивается количество олистолитов известняков, но значительно меньших размеров.

Вулканическая деятельность сменяется накоплением мощных флишоидов, состоящих преимущественно из переслаивания филли-товидных сланцев и известняков, а также редких прослоев песчаников, алевролитов, кварцитов, яшм, конгломератов и пород основного состава и их туфов. Количество прослоев пород основного состава и туфов по мере накопления отложений значительно сокращается, свидетельствуя о затухании вулканической деятельности.