научная статья по теме ПЕСЧАНИКИ ВЕРХНЕГО РИФЕЯ И ВЕНДА БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ПЕСЧАНИКИ ВЕРХНЕГО РИФЕЯ И ВЕНДА БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2010, № 3, с. 320-338

УДК 551

ПЕСЧАНИКИ ВЕРХНЕГО РИФЕЯ И ВЕНДА БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ

© 2010 г. А. В. Маслов, Э. З. Гареев*, В. Н. Подковыров**

Институт геологии и геохимии УрО РАН 620075Екатеринбург, Почтовый пер., 7;

E-mail: maslov@igg.uran.ru *Президиум Уфимского научного центра РАН 450054 Уфа, проспект Октября, 71;

E-mail: emik@anrb.ru **Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2;

E-mail: vpodk@mail.ru Поступила в редакцию 16.02.2009 г.

В статье проанализированы литогеохимические особенности песчаников верхнего рифея и венда Башкирского мегантиклинория и обосновывается вывод о смене в середине позднего венда песчаниковых ассоциаций, сформированных в условиях достаточно вялого, пассивного тектонического режима, ассоциациями, накапливавшимися в более активных тектонических обстановках. Это хорошо видно на диаграммах SiO2—K2O/Na2O и (Fe2 O* +MgO)—TiO2 как при рассмотрении особенностей локализации на них точек частных составов псаммитов, так и их медианных значений. На основе анализа литохимических характеристик песчаников установлена смена составов размывавшихся на палеоводосборах комплексов пород. На протяжении всего позднего рифея и раннего венда основными источниками кластики были богатые кварцем осадочные, осадочно-метаморфиче-ские и метаморфические образования, а также изверженные породы кислого состава, тогда как в позднем венде существенную роль в поставке материала в бассейн седиментации играли, по всей видимости, изверженные породы среднего и основного состава. Заметное сходство положения и ориентировки поля составов псаммитов средних и верхних уровней ашинской серии Башкирского мегантиклинория с полями псаммитов различных синколлизионных (флишевых и молассовых) бассейнов на диаграммах SiO2—K2O/Na2O, K2O/Na2O—SiO2/Al2O3, F1—F2 в разных модификациях и других позволяет (с учетом данных ранее проведенного сравнительно-литологического анализа и ряда других материалов) считать, что примерно в середине позднего венда, начиная с басинского уровня, на рассматриваемой территории происходило изменение как тектонических/геодинамических обстановок формирования песчаниковых ассоциаций, так и состава размывавшихся на палео-водосборах комплексов пород. Выявленная тенденция достаточно хорошо вписывается в концепцию существования позднерифейско-вендского Печорского палеоокеана.

Оценки геодинамической природы верхнедо-кембрийских осадочных последовательностей западного склона Урала с течением времени претерпели существенную эволюцию. В середине 1960-х—начале 1970-х гг. они рассматривались как миогеосинклинальные образования [Смирнов, 1964; Гарань, 1969; Романов, 1973 и др.], венчающиеся вендской ашинской молассой [Беккер, 1968, 1988]. В начале 1980-х гг. были сформулированы представления о рифтогенно-депрессион-ной природе рифейско-вендских образований Башкирского и Кваркушско-Каменногорского мегантиклинориев [Иванов, 1980; Курбацкая, 1985; Формирование ..., 1986; Парначев, 1988 и др.]. В последние годы все более широкое рас-

пространение получает точка зрения о том, что в раннем и среднем рифее на рассматриваемой территории, прежде всего в пределах современного Башкирского мегантиклинория и прилежащих к нему с запада районах Восточно-Европейской платформы, существовали эпикратонные бассейны, а для позднего рифея может быть реконструирован латеральный ряд формаций, присущий океаническому бассейну (рис. 1) [Пучков, 2005, 2008а, 2008б и др.]. Восточная периферия Восточно-Европейской платформы рассматривается в этих построениях как пассивная шельфовая окраина кратона, сменяющаяся восточнее континентальным склоном, океаническими образованиями и рядом микроконтинентов. В позднем венде

Нео-орогенический этаж

Платформенный этаж

^ Заложение, развитие Палеоуральского океана, формирование складчатого пояса уралид

Уралиды Pz

/ Орогенез, формирование краевого и межгорных прогибов с верхневендской молассой, У интенсивный метаморфизм, термальные \ купола и офиолитовые сутуры

Тиманиды Vl+2 R3 R2 Ri

Океанический бассейн \ (пассивная окраина на западе, континентальный \ склон и океанические формации и разделяющие \ их микроконтинентальные блоки на востоке)

Архейско-раннепротерозойские этажи Волго-Уралии недифференцированные

Рис. 1. Принципиальная схема структурных этажей Урала, по данным работы [Пучков, 20086] с некоторыми изменениями и добавлениями.

в результате тиманского орогенеза формируются краевой и межгорные молассовые прогибы. Считается, что источник терригенного материала для вендских отложений находился на востоке, тогда как в рифейские бассейны основная масса кла-стики поступала с запада [Олли, 1948; Акимова, 1966; Беккер, 1968, 1985, 1988; Маслов, 1988; Пучков, 2000, 2008а, 20086; ^Шпег й а1., 2003]. На снос кластики с востока при формировании верхневендских осадочных ассоциаций Мезенской и Шкаповско-Шиханской впадин указывают и изотопно-геохимические особенности выполняющих их тонкозернистых терригенных образований [Маслов и др., 2006, 2008 и др.].

Изменение на рассматриваемой нами территории тектонических и геодинамических обстано-вок и положения питающих провинций в заметной мере отразилось на петрографическом составе песчаников — одного из наиболее широко представленных в разрезах верхнего рифея, ниж-

Тиманский орогенез затронул обширную часть северо-запада России. Типовая область развития тиманид расположена в пределах Тиманского кряжа; она отделяет Восточно-Европейский кратон от Печорского бассейна и Полярного Урала. Однако Тиманский ороген sensu lato значительно обширнее: современный Тиманский кряж отвечает лишь части его форланда; сам же ороген протягивается от южной части Урала на границе с Казахстаном до Варангерского п-ова Финнмаркена, образуя восточную границу древнего кратона. От Тиманского кряжа он прослеживается также и вкрест простирания, далеко на северо-восток, под мощными фанерозойскими последовательностями Печорского бассейна и шельфа Баренцева моря. Слагающие его комплексы появляются на дневной поверхности на Урале и севернее — в отдельных антиклинальных структурах Пай-Хоя и Новой Земли [The Neoprotero-zoic ..., 2004; Пучков, Маслов, 2005].

него и верхнего венда Башкирского мегантикли-нория литотипа: в разрезах каратауской серии верхнего рифея преобладают аркозы, полевошпа-то-кварцевые и кварцевые разности, тогда как значительная часть ашинской серии венда сложена полевошпато-кварцевыми, аркозовыми, грау-вакково-аркозовыми псаммитами, а также поле-

2

вошпато-кварцевыми граувакками [Беккер, 1968; Стратотип ..., 1983; Маслов, 1988]. Информация же о том, как изменения тектонических и геодинамических параметров повлияли на лито-химический состав песчаников, в настоящее время практически отсутствует. Восполнить данный пробел можно на достаточно представительном фактическом материале (более 200 полных силикатных анализов псаммитов, выполненных в разные годы методами классической "мокрой химии" и РФА в ЦКЛ ПГО "Башкиргеология", ИГ БФАН СССР и ИГГ УрО РАН). Для этого мы ис-

При характеристике состава песчаников здесь и далее мы используем классификацию В.Д. Шутова [1967], в соответствие с ней приведена и информация о составе псаммитов ашинской свиты из работы [Беккер, 1968]. Так, например, согласно указанной классификации, содержания кварца, обломков пород и полевых шпатов в мономиктовых кварцевых песчаниках составляют 90—100%, 0—5% и 0—5%, в полевошпато-кварцевых песчаниках — 65—95%, 0—10% и 5—25%, а в собственно аркозах — 20—75%, 0—10% и 25— 80%. К мезомиктовым кварцевым песчаникам принадлежат породы с 50—80% кварца, 10—25% обломков пород и 10—25% полевых шпатов; граувакковые аркозы содержат 20—65% кварца, 10—25% обломков пород и 25—70% полевых шпатов. Для кремнекластито-кварцевых песчаников характерны содержания названных выше компонентов, варьирующие в пределах, соответственно, 65—95%, 5—25% и 0—10%; кварцевые граувакки содержат 15—75% кварца, 25—75% фрагментов пород и 0—10% полевых шпатов, по-левошпато-кварцевые граувакки — 15—65%, 25—75% и 10— 35%, соответственно.

1

Рис. 2. Обзорная схема строения Урала и положение в его структуре Башкирского мегантиклинория. I — мезозойско-кайнозойские отложения; II — Преду-ральский прогиб; III—VIII — мегазоны Урала: III — Западно-Уральская, IV — Центрально-Уральская, V — Тагильская, VI — Магнитогорская, VII — Восточно-Уральская, VIII — Зауральская. Цифры в кружках: 1 — Главный Уральский разлом; 2 — Серовско-Маукский разлом.

пользовали широко известные дискриминантные диаграммы, предложенные в работах [Maynard et al., 1982; Bhatia, 1983; Roser, Korsch, 1986, 1988], хотя в последнее время ряд исследователей относятся к ним довольно скептически [Armstrong-Altin, Verma, 2005; Ryan, Williams, 2007]. Нам, однако, указанные диаграммы были важны скорее как индикаторы определенной эволюции литохими-ческого состава псаммитов во времени, нежели как источник точной информации об их геодинамической природе.

При рассмотрении положения фигуративных точек составов псаммитов на дискриминантных диаграммах были использованы два подхода. Первый из них заключался в анализе полей частных составов двух достаточно далеко отстоящих друг от друга по времени совокупностей песчани-

ков: 1) начала и середины позднего рифея; 2) середины и конца позднего венда. Второй был связан с анализом положения на диаграммах медианных и среднеарифметических точек состава псаммитов всех литостратиграфических единиц верхнего рифея, а также нижнего и верхнего венда с учетом присущих им величин стандартных отклонений.

ЛИТОСТРАТИГРАФИЯ ВЕРХНЕГО РИФЕЯ И ВЕНДА

Верхнерифейские отложения на западном крыле и в центральных районах Башкирского мегантиклинория (рис. 2) представлены карата-уской серией, расчленяющейся снизу вверх на зильмердакскую, катавскую, инзерскую, миньяр-

3

скую и укскую свиты (табл. 1) . Зильмердакская свита (мощность от 1200 до 3200 м) состоит преимущественно из песчаников с подчиненными им прослоями гравелитов и конгломератов, алевролитов и глинистых сланцев.

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.

Показать целиком