Геодинамика и гранитоидный магматизм коллизионных орогенов

Показано, что развитие Памиро-Гималайского и Центрально-Азиатского внутриконтинентальных складчатых поясов происходило по различным геодинамическим сценариям. В первом случае реализован предельный вариант жесткой коллизии с непосредственным взаимодействием кратонов с раннедокем-брийской корой и мощной литосферной мантией, во втором — мягкой, которая завершилась в поздне-палеозойско-раннемезозойское время, так и не достигнув стадии столкновения Сибирского, Сино-Корейского и Таримского кратонов. Обосновано, что для древних эпох, где невозможно использовать прямые геофизические наблюдения, индикатором мощности литосферы коллидирующих плит и микроплит являются Sr-Nd изотопные характеристики гранитоидных батолитов, обнаруживающие прямую зависимость от среднего состава и возраста коры, а следовательно, косвенным образом указывающие на мощность генетически связанной подстилающей литосферной мантии. Дан анализ динамики верхней мантии на различных стадиях коллизионного тектогенеза. Сделан вывод, что в момент инверсии (начало ранне-коллизионной стадии) происходит отрыв слэба и появление астеносферного выступа в окрестностях будущего коллизионного сооружения непосредственно под границей Мохо. В результате в нижней коре возникают кратковременные аномальные температурные градиенты, происходит масштабное плавление и формируются бимодальные вулканические серии, с одной стороны, еще сохраняющие надсубдук-ционные геохимические "метки", а с другой — отражающие состав нижней коры, подвергшейся продвинутому плавлению. Затем коллизионный тектогенез протекает по классическому сценарию утолщения коры и ее литосферного корня, охватывающему конец раннеорогенной и позднеорогенную стадии. Время формирования и масштабы орогенного сооружения зависят от мощности коллидирующих плит, а состав гранитоидных батолитов прямо коррелируется с составом вмещающей геосреды. Связь с мантией либо отсутствует, либо проявляется в специфических формах, например, в виде рифтов в форланде орогенов при „лобовом" столкновении или в виде оперяющих сдвигово-раздвиговых разломов при „косой" коллизии. Динамика развития коллизионных орогенов кардинально меняется на постколлизионной (тафро-генной) стадии. При утолщенной мощности литосферного корня {Памиро-Гималаи) из-за плотностной неустойчивости происходит деламинация литосферы, и астеносферные потоки перемещаются под границу Мохо, вызывая резкий подъем рельефа, а затем коллапс орогенного сооружения. При утоненной мощности литосферы (коллизия типа дута—дуга, дуга—симаунт, дуга—микроконтинент и т. п.) деламинация не происходит, и развал орогена связан лишь с гравитационными оползнями и срывами в коре. Уникальность Центральной Азии заключается в том, что здесь присутствовал крупный нижнемантийный плюм, поэтому процессы казалось бы классической "мягкой" коллизии в действительности приводили здесь к индуцированию локальных плюмов под орогенными складчатыми сооружениями. Предложена модель индуцированных плюмов, позволяющая объяснить формирование гигантских по масштабам гранитоидных батолитов или их очаговых ареалов на постколлизионной стадии, а также специфику их составов, сочетающих плюмовые и коллизионные характеристики.