Рельеф геологическое строение и полезные ископаемые кыргызстана

Территория Кыргызстана в геологическом отношении занимает уникальное место на Евразийском континенте, т.к. только здесь, в результате встречных движений, происходит столкновение крупнейших складчатых поясов мира. Тенир-Тооская часть страны сложена комплексами палеозоид Урало – Монгольского складчатого пояса, структурные особенности которого обусловлены перемещением литосферы, в основном, с севера на юг, а памирская — комплексами Альпийско-Гималайского складчатого пояса, строение которого сформировано движениями литосферы, в основном, с юга на север. Встреча структур этих поясов происходит в долине реки Чон-Алай. Сразу же, по выходе к западу и востоку, структуры названных поясов резко расходятся и сильно удаляются друг от друга. В геологическом отношении страна занимает узловое положение в структуре Евразии, она как мост соединяет запад и восток, и имеет важное значение в решении многих проблем региональной геологии.

На территории страны выделяются следующие крупные широтновытянутые тектонические зоны: Северный, Срединный и Южный Тенир-Тоо и Северный Памир. В пределы вост. части Южного Тенир-Тоо, на востоке Какшаалского хребта, входит небольшая часть Таримского массива. Границами этих структур служат крупные региональные разломы земной коры. Северный и Срединный Тенир-Тоо ограничены разломом, т.н. «важнейшей структурной линией Тенир-Тоо», Срединный и Южный Тенир-Тоо на западе — Южно-Ферганско-Бабашатинским, на востоке — Атбашы-Энилчекским разломами, Южный Тенир-Тоо с юга ограничен Гиссаро-Какшаалским разломом, который на западе отделяет его от Северного Памира, а на востоке — от Таримского массива. Срединный и Южный Тенир-Тоо разделены на зап. и вост. сектора диагональным Таласо-Ферганским сдвигом. Западные сектора смещены по нему на северо-запад на 180— 250 км относительно вост. секторов.

В геологическом строении территории республики выделяются четыре мегакомплекса и соответствующие им четыре мегаэтапа в развитии литосферы, которые резко отличаются друг от друга составом, строением и условиями их формирования. Снизу вверх это архейско-нижнепротерозойский, протерозойский, верхнепротерозойско-палеозойский и мезозой-кайнозойский мегакомплексы. Первый и третий из них сложены геологическими образованиями, сформированными в континентальных и океанических геодинамических обстановках, а второй и четвёртый — образованиями только континентальных обстановок.

Архейско-нижнепротерозойский мегакомплекс представлен интенсивно метаморфизированны ми образованиями, которые слагают отдельные блоки, ядра палеозойских тектонических поднятий и основания жёстких массивов в пределах Северного и Срединного Тенир-Тоо, а также блоки Таримского массива. В его строении установлены две группы образований: а) офиоли товые комплексы — определённое сочетание ультрабазитов, амфиболизированных базитов и силицитов, представляющие собой породы океанической коры; б) гнейсы, кристаллические сланцы и мраморы — первично осадочные тол щи, отложение которых происходило на континентальной коре. Породы группы «а» надвинуты на породы группы «б», они подвержены сильной складчатости, деформации течения, в результате чего во многих случаях сильно перемешаны. Породы также испытали метаморфизм и мигматизацию. Радиометрическими исследованиями установлены даты 2600±50 млн. лет и 2000— 1800 млн. лет.

Характер горных пород указывает на то, что в те далёкие времена уже существовали континентальные и океанические структуры, позже, в результате коллизии обрамляющих континентальных масс, произошло закрытие океана и образовался единый континент. По-видимому, эти образования вошли в состав древнейшего супер континента, названного Родинием.

Протерозойский мегакомплекс охватывает уровень, ограниченный датами 1800—600 млн. лет и сложен, в основном, метаморфизированными кварцевыми песчаниками, терригенными и карбонатными отложениями. Встречаются вулканиты и интрузивы гранитоидов. Широкое распространение они получили в пределах Северного и Срединного Тенир-Тоо, где слагают тектонические блоки и ядра поднятий. В целом, они образовались во внутриконтинентальных условиях при спокойном тектоническом режиме. Однако характер вулканизма и осадков указывает, что на уровнях 1300, 1100, 720 млн. лет на фоне внутриплитной обстановки происходили процессы континентального рифтогенеза, земная кора испытывала тангенциальное растяжение, а на уровне 830 млн. лет возникли условия внутриконтинентального тангенциального сжатия, что выражено в образовании интенсивной складчатости, внедрении гранитного магматизма и проявлении регионального метаморфизма.

Верхнепротерозойско-палеозойский мегакомплекс охватывает уровень выше 600 млн. лет и весь палеозой. Он сложен разнообразными геологическими образованиями и распространён во всех тектонических зонах Тенир-Тоо и Северного Памира. Возрасты толщ во многих случаях определены органическими остатками, а магматических масс — радиогеохронологическим датированием. Отличительная черта мегакомплекса: наличие в его строении образований нескольких океанических бассейнов и континентальных масс. В начальной стадии произошло дробление единого континента, раскрытие океанических бассейнов, а в конечной — закрытие океанов и снова образование единого континента в результате аккреции ранее разделённых блоков. По времени закрытия океанических бассейнов выделяются дна тектонических комплекса: нижнепалеозойский (каледонский) и верхнепалеозойский (герцинский).

Тектонический комплекс ранне-палеозойской аккреции охватывает образования вендской системы протерозоя и весь нижний палеозой. В основном, он развит в пределах Северного, Срединного, отдельные его обрывки встречаются в пределах Южного Тенир-Тоо и Таримского массива. В Северном Тенир-Тоо эти образования играют основную роль. Внизу они представлены офиолитами задуговых морей, частично океанических обстановок, терригенными и магматическими образованиями островных дуг. Здесь же встречаются терригенные и карбонатные отложения, характерные для континентального шельфа, склона и подножья. В верхней части комплекса преобладают грубообломочные терригенные отложения и крупные гранитные массивы. В пределах Срединного Тенир-Тоо внизу выделены грубо обломочные терригенные и вулканогенные толщи, характерные для рифтогенных обстановок, выше — глинистые и кремнистые сланцы и карбонатные отложения пассивной окраины континента. Кверху они сменяются терригенными отложениями межгорных впадин. В Южном Тенир-Тоо комплекс встречается в виде отдельных блоков, сложенных карбонатными, терригенными и вулканогенными породами рифтогенной обстановки. Начиная с нижнего ордовика, здесь развит офиолитовый комплекс с типичными признаками срединноокеанических хребтов. В пределах Таримского массива геологические тела рассматриваемого уровня аналогичны образованиям Срединного Тенир-Тоо, однако, верхняя часть, вместо развитой там грубообломочной толщи, представлена здесь карбонатными отложениями.

Реконструкция палеогеодинамической обстановки образования рассматриваемого комплекса показала следующее. В конце протерозоя древний континент Родиний испытал дробление, вследствие чего образовались рифтогенные структуры. В течение позднего венда — раннего ордовика между Северным и Срединным Тенир-Тоо возник океанический бассейн, названный Сакским. Ширина его, по некоторым оценкам, достигала более 1,5—2,0 тыс. км. Одновременно с ним существовали относительно небольшие континентальные блоки. Во второй половине раннего — в начале среднего ордовика океан начинает сокращаться, в пределах Северного Тенир-Тоо образуются островодужные системы с образованием задуговых бассейнов. Такая обстановка сохраняется до второй половины позднего ордовика, когда океан закрывается и полностью поглощается субдукцией. На его месте осталась сутура — шов, который после наложенных движений превратился в тектоническую структуру, называемую «важнейшей структурной линией Тенир-Тоо». Произошла аккреция континенталь ных блоков и островных дуг, в конце ордовика на месте Северного и Срединного Тенир-Тоо возникла горная территория, где во впадинах отлагались грубообломочные осадки, а в поднятия внедрились крупные массы гранитоидов. В пределах Южного Тенир-Тоо установлены комплексы двух океанических бассейнов, которые развивались с раннего ордовика (возможно ещё раньше), и континентальных массивов.

Тектонический комплекс поздне-палеозойской аккреции является самым широко распространённым образованием в Кыргызстане. Северный и Средин ный Тенир-Тоо в среднем и позднем палеозое объединены в один микроконтинент, который на зван Кыргызско-Казахским. В Северном Тенир- Тоо силур представлен интрузиями гранитоидов, осадочные образования начинаются с девона. Весь девон — нижний пермь представлен терригенными, вулканогенными и интрузивными образованиями пёстрого состава. В Срединном Тенир-Тоо на большей части силур также отсутствует и только на Чаткалском хребте выходят терригенные и вулканогенные толщи островных дуг. Встречаются нижне-среднедевонские наземные вулканиты. Верхи среднего девона — нижний карбон в пределах Срединного Тенир-Тоо представлены внизу наземными терригенными, а вверху — морскими карбонатными и кремнистыми отложениями. Средний карбон — нижний пермь представлен терригенными, вулканогенными и интрузивными образованиями пёстрого состава.

В пределах Южного Тенир-Тоо на уровне силура—нижнего карбона широко развиты офиолиты, представляющие собой комплексы Турке станского и Ягнобского океанических бассейнов и островодужные терригенные и вулканогенные образования. Большую роль играют терригенные и карбонатные осадки континентальных блоков, а также склонов и подножий континентальных окраин.

Реконструкция палеогеодинамической обстановки показала, что на этом уровне на севере (здесь и далее в современных координатах, в древние времена они были другими) располагался Кыргызско-Казахский континент, южнее – Туркестанский океан, далее — Таримский континент и Ягнобский океан. В силур — раннедевонское время на сев. и южных окраинах Кыргызско-Казахского континента установились активно окраинно-континентальные условия (подобные условиям современных Анд на западе Америки), обусловленные субдукционными процессами как с севера океанической литосферы Балхашского океана (за пределами Кыргызстана), которые продолжались без перерыва до ранней перми, так и с юга — литосферы Туркестанского океана. Последний располагался в пространстве между Срединным и Южным Тенир-Тоо. Его ширина по палеомагнитным данным в девонское время достигала не менее 2200 км. Внутри Туркестанского океанического бассейна выделяется Алайско-Уланский континентальный блок. В силур — раннедевонское время океаническая литосфера субдуцировала как на север (в современных ко ординатах) под Кыргызско-Казахский континент, так и на юг — под Алайско-Уланский микроконтинент. Начиная с живетского века среднего девона, эти субдукционные процессы ослабевают и, вплоть до конца раннего карбона включительно, на обрамляющих континентах наступает обстановка пассивной окраины с отложением одинакового типа осадков: внизу — терригенных, вверху — карбонатных. В Алайско-Уланском микроконтиненте среди карбонатов встречаются вулканиты, в основном, среднего, реже кислого и основного составов со щелочным уклоном. Начиная с серпуховского века раннего карбона субдукционные процессы Туркестанской океанической литосферы возобновляются, но только на север, под Кыргызско-Казахский континент. Таримский континент на территории Кыргызстана представлен весьма узкой карбонатной полосой, названной Кульгеджелинским «баром». На зап. её продолжении, на территории Таджикистана, выходит т.н. Рабутский блок, который носит на себе палеозойские разрезы, сходные с разрезами Таримского массива. По фациальным особенностям этих разрезов, блок имел довольно большие размеры. Кульгеджелинская полоса была составной частью обширного континента, объединяющего Таримский массив на востоке и Восточноевропейскую (Русскую) плат форму на западе. Геологические тела, связанные с Ягнобским океаном, в основном, выходят на территории Тажикистана. Судя по островодужным комплексам, выходящим в осевой части Туркестано-Алая, его литосфера испытывала субдукцию под Таримский континент.

В пределах Северного Памира известны офиолиты задуговых бассейнов и вулканиты островных дуг нижнего карбона. Они свидетельству ют о господстве океанической обстановки к югу от него, литосфера которого субдуцировала на север (под континент, расположенный к югу от Ягнобского океана). По-видимому, они связаны с океаном Палеотетис и были выдвинуты сюда последующими движениями.

Средний карбон — нижний пермь представ лен терригенными, часто грубообломочными морскими, а в верхней части и наземными отложениями. Встречаются крупные интрузивные магматические массы и вулканиты. В это время во всех регионах происходило закрытие океанических бассейнов. Однако на сев. и юж. окраине Кыргызско-Казахского континента господствовала обстановка активной окраины континента, т.е. с юга возобновились субдукционные процессы. В осевой части хребтов Туркестано-Алая также выходят нижнепермские магматические комплексы активных окраин континента, свидетельствующие о погружении субдукции литосферы на север со стороны Ягнобского океана. Аккреция конца палеозоя объединила все континентальные массы, и на территории Кыргызстана возникли горные сооружения. Вследствие интенсивного тангенциального сжатия земной коры не только закрывались океаны с шири ной в несколько тысяч километров но и испытали сильное сокращение ширины или даже со всем исчезли крупные континентальные блоки. Например, некогда обширный Таримский континент на территории Кыргызстана превратился в узкую полосу шириной в 10—15 км. Срединный Тенир-Тоо, ширина которого на меридиане г. Ташкент достигает более 350 км, сильно сужаясь к востоку, в районе долины р. Сары-Жаз имеет ширину 7 км и далее, на территории КНР, полностью выклинивается. Ферганский блок испытал вращение против часовой стрелки, вследствие чего к востоку от него образовались сигмоиды (горизонтальные складки) и Таласо-Ферганский диагональный сдвиг, амплитуда смещения которого достигает 180—250 км.

Верхний пермь — нижний триас образован в Кыргызстане отдельными изолированными вы ходами толщ обломочных и вулканогенных осад ков и контрастными кислыми, щелочными и карбонатитовыми магматическими интрузивны ми массивами. Несмотря на небольшой объем, эти образования имеют важное значение в геологии и экономике Кыргызстана. Они свидетельствуют об общем поднятии региона и господстве рассеянной рифтинговой обстановки. С этим уровнем связаны многочисленные и разнообразные крупномасштабные месторождения полезных ископаемых.

Мезозой-кайнозойский мегакомплекс широко распространён на территории Кыргызстана. По характеру тектонического режима во время накопления толщ в его строении выделяются два комплекса. Нижний, мезозойско-нижнекайнозойский комплекс, образовался в платформенной обстановке, а верхний — верхнекайнозойский комплекс — в орогенической.

Мезозой-раннекайнозойский платформенный комплекс на территории Кыргызстана распределён неравно мерно. Средне-верхний триас на большой части Кыргызстана отсутствует. Сюда относятся вулканиты и красноцветные терригенные толщи активно окраинно-континентальной обстановки в Северном Памире и небольшие диатремы (виды магматических пород, образованных путем взрыва) на Туркестано-Алае. Юрская система широко распространена в Кыргызстане и представлена наземными глинистыми и песчаными образованиями, содержащими в нижней части крупные залежи каменного и бурого угля, которые отлагались в равнинных условиях при гумидном климате. Однако в верхней его части, среди терригенных пород, появляются залежи гипса, что указывает на начало аридизации климата. Мел — средний палеоген представлен платформенными отложениями и в морских фациях встречается только в Ферганской части Тенир-Тоо и Северном Памире. Они сложены глинистыми и карбонатными осадками. К востоку от Ферганского хребта наличие мела неизвестно. Предполагается его наличие в низах красноцветных отложений, индексируемых палеогеном. Они представлены наземными гипсоносными терригенными осадками пустыни. Во многих местах Кыргызстана встречаются базальты мелпалеогенно го возраста.

Верхнекайнозойский орогенный комплекс полностью представлен, в основном, грубообломочными осадками олигоцена-голоцена, образованными в горной обстановке и встречающимися во всех впадинах Кыргызстана. Низы этих образований красноцветные, кверху преобладают серые тона. В нижней, красноцветной части, встречаются залежи различных каменных солей и гипса, указывающие на жаркий аридный климат, но в верхах учащаются толщи, связанные с ледниками.

Кайнозойские горные сооружения сопровождаются широким развитием линейных складок, тектонических покровов, надвигов, взбросов и чешуйчатых структур, что свидетельствует о тангенциальном сжатии земной коры вкрестпростиранию орогена. Структуры тангенциального растяжения играют явно подчинённую роль. Наблюдения с помощью спутников показали, что ширина Тенир-Тооского орогена ежегодно испытывает сокращение, в среднем, на 20 мм. Геофизические данные указывают на большую мощность земной коры территории Кыргызстана: 50 км на севере и 75 км на юге. Предполагается, что по сравнению с мезозой-раннекайнозойской корой произошло приращение мощности коры на 15—35 км. Сейсмические данные свидетельствуют, что на глубинах 35—50 км имеется слой частично расплавленных масс, а на глубине 25—35 км — линзовидные тела таких образований. По-видимому, наличие слоя размягчённой массы ослабляет жёсткую связь с нижележащими слоями и благоприятствует деформации верхней части коры. Возможно поэтому растут горы и происходят те структурные сжатия, о которых сказано выше. Под Ферганской впадиной такого слоя нет.