СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2004, том 12, № 1, с. 27-40
УДК 551.734.5 (470.5)
КОРРЕЛЯЦИЯ ПОГРАНИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ФРАНА И ФАМЕНА ЗАПАДНЫХ РАЙОНОВ МАГНИТОГОРСКОЙ МЕГАЗОНЫ (ВОСТОЧНЫЙ СКЛОН ЮЖНОГО УРАЛА)
© 2004 г. Г. А. Мизенс, В. В. Черных, Л. И. Мизенс
Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург Поступила в редакцию 26.12. 2002 г.
Рассматриваются верхнедевонские обломочные комплексы (флиш зилаирской свиты, биягодин-ский микстит, колтубанские известняковые конгломераты, бугодакская вулканогенно-осадочная толща). Показано, что зилаирская свита на восточном склоне Южного Урала представлена двумя толщами, внешне сходными, но различающимися по вещественному составу и формировавшимися за счет разных источников обломочного материала. Вследствие этого обосновывается повышение ее ранга до серии (по аналогии с западным склоном Урала), объединяющей две флишевые свиты (которым предлагается дать название "присакмарская" и "большекизильская"), а также подстилающие их микститы и конгломераты. Карантауский флиш, подстилающий биягодинский микстит, является частью присакмарской свиты, которая формировалась за счет размыва кордильеры Урал-тау. На основе изучения конодонтов и брахиопод, вещественного состава терригенных отложений доказывается, что глыбовые известняковые конгломераты (колтубанская толща) слагают лишь один уровень грубообломочных пород. Сложные взаимоотношения последних с силицитами мука-совской свиты объясняются оползневым характером конгломератов. Показано, что в составе этих конгломератов присутствуют фрагменты известняков от среднего франа до низов фамена. Конгломераты формировались во второй половине конодонтовой зоны triangularis и в начале - crepida за счет разрушения шельфовых известняков неактивного участка островной дуги в результате понижения уровня мирового океана. С этим же событием связано образование биягодинского микстита, только уже в условиях активного вулканизма в пределах островной дуги. Состав биягодинского микстита и силикатной составляющей колтубанских конгломератов полностью аналогичны составу перекрывающей их большекизильской свиты. Они генетически связаны, поэтому названные гру-бообломочные толщи также относятся к зилаирской серии. Нижней границей серии в целом является кровля мукасовской свиты (конодонтовая зона rhenana), но формирование присакмарской свиты началось раньше, чем большекизильской, соответственно, в основание зоны linguiformis и в середине зоны triangularis.
Ключевые слова. Фран, фамен, конодонты, брахиоподы, Южный Урал, мукасовская свита, зилаирская свита, микститы, конгломераты, силициты, регрессия, эвстатические колебания.
Осадочные комплексы верхнедевонского возраста занимают обширные площади на западном и восточном склонах Южного Урала (рис. 1) при мощностях до 3000 м и более, поэтому для реконструкции геологической истории региона они имеют исключительное значение. Тем не менее, нерешенных вопросов стратиграфии, связанных с этими комплексами, достаточно много. Такое состояние в значительной мере определяется преимущественно обломочным характером упомянутых образований и, соответственно, их бедностью органическими остатками. В этой ситуации, наряду с биостратиграфическими методами, повышенное значение приобретает литология.
За последние годы появилось много новых данных по стратиграфии и литологии отложений
зилаирской свиты1 и подстилающих ее слоев (В.А. Маслов, О.В. Артюшкова, Г.А. Мизенс, В.Н. Пучков и др.), однако по-прежнему нет полной картины относительно объема и границ верхнедевонских комплексов, в том числе на территории Магнитогорской мегазоны, которой посвящена предлагаемая работа. Более или менее удовлетворительное положение сейчас достигнуто только в отношении мукасовского горизонта (свиты, толщи). Исследованиями В.А. Маслова и его сотрудников (Маслов, 1980; Маслов и др.,
1 По отношению к зилаирским образованиям восточного склона Южного Урала обычно употребляется термин "свита". Термин "серия" используется в связи с аналогичными отложениями западного склона (Зилаирского синк-линория), где выделяется несколько свит, или когда речь идет о верхнедевонских толщах Южного Урала в целом.
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
1993; Артюшкова, Маслов, 1998; Маслов, Ар-тюшкова, 2000 и др.) показано, что в западных районах Магнитогорской мегазоны (Западно-Магнитогорская и Вознесенско-Присакмарская зоны) возраст кремней и аргиллитов мукасовской свиты соответствует конодонтовым зонам punctata, hassi, jamieae, rhenana (доманиковый и мендым-ский горизонты и часть аскынского горизонта франского яруса), хотя состав и мощности этих отложений в латеральном направлении заметно меняются. На севере (севернее широтного отрезка р. Худолаз) мукасовская свита мощностью до 600-800 м содержит прослои и пачки вулканоген-но-осадочных пород, в то время как на юге она имеет конденсированный характер, вулканогенный материал содержится в незначительном ко-
Рис. 1. Схематическая геологическая карта западного сегмента Южного Урала (на основе Геологической карты Урала масштаба 1:500000, 1979 г.) 1 - средне-верхнепалеозойские отложения края Русской платформы и Предуральского прогиба; 2 - ри-фей Башкирского мегантиклинория; 3 - нижне-сред-непалеозойские метаморфические комплексы антиформы Уралтау; 4 - кремнистая толща силура-девона; 5 - обломочные породы зилаирской серии верхнего девона; 6 - эйфельские вулканогенные комплексы (ирендыкская островодужная формация); 7 -вулканогенные комплексы живета и верхнего девона, в том числе магнитогорская островодужная формация; 8 - вулканогенно-осадочные образования среднего-верхнего девона (улутауская свита); 9 - осадочные и вулканогенные образования каменноугольного возраста; 10 - аллохтоны Сакмарской зоны и массивов Крака; 11 - интрузивные массивы гранитоидов; 12 - зоны гипербазитовых меланжей. Буквенные обозначения: 3 - Зилаирская синформа; У - зона Уралтау; Магнитогорская мегазона, подразделяющаяся на зоны: В-П - Вознесенско-Присакмарская, 3-М - Западно-Магнитогорская; С - Сакмарская зона; К - массивы Крака; ГУР - Главный Уральский разлом. В левом верхнем углу рисунка на обзорной карте заштрихована площадь работ.
лнчестве и ее мощность, как правило, не превышает нескольких десятков метров. По-прежнему остается запутанной ситуация с происхождением и корреляцией мощных грубообломочных комплексов, разделяющих в Западно-Магнитогорской зоне мукасовские кремни и флиш зилаирской свиты, и, соответственно, нет ясности с положением нижней границы зилаирской свиты на восточном склоне Южного Урала. Эта граница в разных районах принимается на различных уровнях (Стратиграфические схемы ..., 1993; Маслов и др., 1993; Артюшкова, Маслов, 1998; Маслов и др., 1999; Маслов, Артюшкова, 2000; и др.), что затрудняет корреляцию, осложняет восстановление закономерностей миграции терригенного осадконакопления, времени появления того или иного источника сноса.
В пределах Вознесенско-Присакмарской зоны, так же как и в Гайском районе Западно-Магнитогорской зоны, зилаирскую свиту обычно начинают непосредственно выше мукасовских кремнистых сланцев. В Баймак-Бурибайском и Сибайском районах зилаирскую и мукасовскую свиты разделяют глыбовые известняковые конгломераты (таблица), в бассейне р. Большой Кизил - песчано-глинистая карантауская свита и би-ягодинский микстит, в районе г. Верхнеуральска и по хребту Узункыр - вулканиты нововоронин-ской свиты и вулканогенный микстит бугодакс-кой толщи, в Учалинском районе - вулканогенный микстит и, местами, слоистые образования, относимые к бугодакской толще. Возрастные датировки нижней границы зилаирской свиты незакономерно меняются от основания конодонтовой зоны Н^ш£огт18 (там, где ее начинают непосред-
Разрез верхнего девона-начала карбона на территории Западно-Магнитогорской зоны Восточного склона Южного Урала (Артюшкова, Маслов, 1998 с изменениями)
Система
Ярус
Литология
й
з
S —
ик PQ о
й е нй & В
^ а
Н о
й и к с н е м а
о
й и к с н
а р
о
й и к с т е
я
и
X
Песчаники, алевролиты, аргиллиты с прослоями туфов, пачками кремнисто-глинистых пород, покровами субщелочных базальтов
до 1000-1500 м
Зилаирская свита Песчаники (в том числе тефрогенные), аргиллиты
до 1300 м
Базальты, туфы, тефрогенные песчаники, конгломераты, микститы до 1200 м
Глыбовый микстит до 800 м
Песчаники, аргиллиты до 600 м
Глыбовые
известняковые
конгломераты
до 100 м Аргиллиты
до 30 м
Кремнистые сланцы, песчаники, аргиллиты
до 800 м
Мукасовская свита (толща)
Кремнистые сланцы, кремни
до 100 м
Улутауская свита Тефрогенные песчаники, туффиты, кремнистые туффиры, линзы конгломератов и брекчий
500-1800 м
ственно выше мукасовских кремней) до верхней подзоны зоны егер1ёа. Исследователями неоднозначно понимаются и обломочные комплексы, залегающие между мукасовскими кремнями и зи-лаирской свитой. Не определена природа некоторых из них, зачастую неясны возраст и границы, даже мощности.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛОМОЧНЫХ ТОЛЩ ПОГРАНИЧНОЙ ОБЛАСТИ ФРАНА И ФАМЕНА В ЗАПАДНЫХ РАЙОНАХ МАГНИТОГОРСКОЙ МЕГАЗОНЫ
На юге, в тех районах, где мукасовская свита характеризуется небольшой мощностью, широко распространены так называемые колтубанские известняки (преимущественно рифогенные), описанные Л.С. Либровичем еще в 30-х годах двадцатого столетия. До сих пор в большинстве геологических работ они рассматриваются как тела, залегающие in situ и, местами, ассоциирующие с линзами известняковых конгломератов, хотя уже
давно высказывается точка зрения (Малахова, 1965; Чибрикова, 1977; Романов, 1985) об их обломочной природе. Вывод о перемещенном характере колтубанских известняков подтверждают и фациальные исследования (Мизенс, 2000а). Фактически это валунно-галечные конгломераты с глыбами и олистоплаками (размером до десятков и сотен метров по длинной оси) массивных рифовых и слоистых известняков. Сейчас мы получили и палеонтологические доказательства обломочного характера описываемых известняков, которые приведены в следующем разделе. Правда, такие доказательства были известны и ранее, только должного значения, как правило, им не придавалось
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.