научная статья по теме РАННЕДЕВОНСКИЕ НАДСУБДУКЦИОННЫЕ ОФИОЛИТЫ В СТРУКТУРЕ ЮЖНОГО УРАЛА Геология

Текст научной статьи на тему «РАННЕДЕВОНСКИЕ НАДСУБДУКЦИОННЫЕ ОФИОЛИТЫ В СТРУКТУРЕ ЮЖНОГО УРАЛА»

УДК 551.24(234.853)

РАННЕДЕВОНСКИЕ НАДСУБДУКЦИОННЫЕ ОФИОЛИТЫ В СТРУКТУРЕ ЮЖНОГО УРАЛА

© 2010 г. А. А. Белова1, 2, А. В. Рязанцев1, А. А. Разумовский1, К. Е. Дегтярев1

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7

2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет,

119991, Москва, Ленинские горы, д. 1 Поступила в редакцию 25.01.2010 г.

В структуре южноуральских палеозоид широко распространены офиолиты, состав пород которых указывает на то, что они формировались в надсубдукционной обстановке. В разрезе комплекса параллельных даек и эффузивов преобладают низкотитанистые и высокомагнезиальные породы, варьирующие от базальтов до андезитов, многие из которых относятся к бонинитовой серии. Этот тип офиолитов устанавливается в полосе протяженностью 600 км. Эффузивы содержат прослои кремней с эмсскими конодонтами. Плагиограниты, располагающиеся на уровне комплекса параллельных даек и связанные с ним генетически, имеют возраст 400 млн. лет. Офиолиты находятся в основании мощного разреза островодужных вулканитов. Состав магматических пород, параметры метаморфизма нижнедевонских комплексов указывают на совместную роль субдукционных и мантийно-плюмовых процессов при их формировании. Формирование раннедевонских офиолитов происходило при нестационарном режиме субдукции, возникшем на внутриокенической конвергентной границе плит, существовавшей, по крайней мере, со среднего ордовика.

ВВЕДЕНИЕ

В структуре палеозоид Южного Урала широко распространены офиолиты, формирование которых проходило в надсубдукционной обстановке. Породы комплекса параллельных даек и перекрывающие их вулканиты в этом типе отличает низкая и умеренная титанистость и повышенная магнезиальность. Некоторые породы по химическому составу отвечают бонинитам. В нижней части разреза преобладают деплетированные гарц-бургиты. Биостратиграфическими и изотопно -геохронологическими методами устанавливается раннедевонский возраст верхней части разреза офиолитов.

Впервые по петро-геохимическим данным породы комплекса параллельных даек Хабарнин-ского массива были сопоставлены с толеитами и андезибазальтами островных дуг Маеговым В.И. [30]. Тогда же обстановки формирования комплекса начинают рассматривать как зоны вторичного растяжения типа краевых морей [28]. Позже сведения о существовании надсубдукционных офиолитов приводятся для Бурибайского района на западе Магнитогорской зоны [26] (рис. 1). Здесь описаны бониниты в эффузивном разрезе (баймак-бурибайская свита девонского возраста), перекрывающем комплекс параллельных даек. Примерно в это же время, южнее, в структуре Хабарнинского офиолитового массива описан комплекс параллельных даек, породы которого имеют дифференцированный состав, низкую ти-

танистость при повышенной магнезиальности и по этим параметрам близки к бонинитам [46].

Офиолиты этого типа перекрываются типичными островодужными вулканогенными сериями, и в настоящее время их прерывистые выходы устанавливаются вдоль западного края Магнитогорской мегазоны от широты города Учалы на севере в полосе протяженностью около 600 км к югу. Офиолиты данного типа распространены в Западно - Магнитогорской, Присакмаро - В озне-сенской и Сакмарской зонах. Наиболее южные выходы располагаются в средней части Мугоджар [65] в Западно-Мугоджарской зоне, которая является продолжением Магнитогорской мегазо-ны. На севере Присакмаро-Вознесенской зоны, а также в структуре Кемпирсайского аллохтона и в меланже Сакмарской зоны широко распространены фрагменты коровых частей ордовикских офиолитов [13, 55, 61], которые имеют отличные от девонских петро-геохимические особенности. В некоторых структурах происходит сближение и тектоническое перемешивание офиолитов различного возраста и типа. В настоящей работе приводятся новые данные и обобщаются результаты предшествующих исследований, касающиеся строения, состава и возраста верхних элементов разреза офиолитовой ассоциации, характеризующей ранние этапы развития зоны субдукции, над которой сформированы девонские острово-дужные серии Магнитогорской мегазоны. Полученные данные позволяют различать разновоз-

54o с.ш

52o с.ш

58o в.д.

60° в.д.

Рис. 1. Схема распространения основных структур и комплексов в западной части Южного Урала 1 — каменноугольные и пермские флиш и молассы Предуральского прогиба; 2 — каменноугольные терригенно-карбо-натные и карбонатные отложения; 3 — нижнекаменноугольные вулканиты; 4 — фаменские граувакки; 5 — девонские (Dll—Dзfr) кремнистые конденсированные отложения; 6 — терригенные и карбонатные отложения среднего ордовика—верхнего девона; 7 — средне-верхнедевонские вулканогенные и вулканогенно-осадочные образования; 8 — эмс-ские вулканогенные образования с комплексом параллельных даек; 9—11 — зона Уралтау: 9 — палеозойские, частично допалеозойские кварцито-сланцы (суванякский комплекс), 10 — эклогит-глаукофансланцевый максютовский комплекс, 11 — верхнедокембрийские метаморфические образования; 12 — вендские вулканогенные и вулканогенно-оса-дочные породы; 13 — ордовикские, силурийские и девонские кремнистые, терригенные и туфогенно-осадочные отложения; 14 — ордовикские, силурийские и девонские вулканогенные комплексы; 15 — докембрийские метаморфические породы фундамента и терригенно-карбонатные ордовикские породы чехла Восточно-Уральской мегазоны; 16 — докембрийские комплексы Башкирского антиклинория; 17 — средне-позднепалеозойские гранитоиды; 18 — мафит-ультрамафитовые комплексы и серпентинитовый меланж; 19 — тектонические границы. Цифрами в кружках обозначены: I — Предуральский краевой прогиб; II — Центрально-Уральская мегазона: Башкирский антиклинорий (11а), зона Уралтау (11б); III — Зилаирский синклинорий, Кракинскиий аллохтон (Ша), Сакмарский аллохтон (Шб); IV — При-сакмаро-Вознесенская зона; V —Магнитогорская мегазона ("V — Актау-Таналыкская зона); VI — Восточно-Уральская мегазона: "Ша — Кочкаро-Адамовская зона, "Ш — Сухтелинский аллохтон. Цифрами в треугольниках обозначены районы и участки детальных исследований: 1 — Хабарнинский, 2 — Рамазановский, 3 — Новоракитянский, 4 — Бурибай-ский, 5 — Чингизовский, 6 — Калканский, 7 — Буйдинский; К — Кемпирсайский массив

растные офиолиты, сформированные в различных геодинамических обстановках.

Структурная зональность Южного Урала

Структурному районированию Южного Урала посвящено много работ. Обобщения по этому вопросу можно найти, в частности, в монографии В.Н. Пучкова [37] и в книге, посвященной результатам работ по программе Урсейс-95 [8]. Центральное место рассматриваемого региона занимает Магнитогорская мегазона (синформа), в которой распространены образования палеоокеанического сектора и островодужные комплексы, а также офиолиты палеозойского возраста (см. рис. 1). Нижний структурный уровень синформы на западном крыле (Присакмаро-Вознесенская зона) слагают ордовикские офиолиты, вулканиты островных дуг и задуговых бассейнов, которые также представлены в краевых аллохтонах (Сакмарском, Кракин-ском, Сухтелинском). Аллохтоны, сложенные комплексами палеоокеанического сектора, залегают на палеоконтинентальных комплексах. Последние на западе слагают край Восточно-Европейского палеоконтинента (Башкирский анти-клинорий и зона Уралтау Центрально-Уральской мегазоны), а на востоке — Кочкаро-Адамовскую зону Восточно-Уральской мегазоны. В этих структурах выделяются фундамент, сложенный докембрием, и нижне-среднепалеозойские тер-ригенно-карбонатные чехлы. Западную границу Магнитогоской синформы принято называть зоной Главного Уральского разлома. На востоке зоне Главного Уральского разлома тождественна Восточно-Магнитогорская зона разломов. Две эти зоны имеют встречные падения, что подтверждается различными геофизическими методами, включая сейсмическое профилирование [8]. Конвергентные процессы на границе западного па-леоконтинентального и палеоокеанического секторов маркируют метаморфические суванякский и

максютовский комплексы зоны Уралтау, граувакки зилаирской свиты. Структурная зональность палео-зоид Южного Урала отражает развитие ордовикской и девонской внутриокеанических вулканических дуг, западной континентальной окраины и разделявших их бассейнов.

Районы распространения надсубдукционных офиолитов

Актау-Таналыкская зона (Бурибайский район)

Дайковый комплекс и связанные с ним постепенным переходом эффузивы, которые по составу отвечают бонинитам, впервые развернуто были описаны в Бурибайском районе на р. Таналык [26] (см. рис. 1). Эти комплексы слагают западную часть Западно-Магнитогорской зоны. Часто этот фрагмент структуры выделяется как Актау-Таналыкская зона. В современных схемах [23, 32] вулканогенный разрез расчленяется на нижнюю — баймак-бурибайскую и верхнюю — верхнетана-лыкскую свиты. Возраст свит определяется как раннеэмсский, по стратиграфическому положению ниже отложений датированных эмсскими конодонтами [32]. Данный район является стра-тотипическим для вулканогенных толщ рассматриваемого нами уровня и состава. Состав этих толщ изучен довольно полно [23, 96], и поэтому нами проводится корреляция стратиграфических уровней, выделяемых в других районах, и сопоставление особенностей их состава с комплексами Бурибайского района.

Баймак-бурибайская свита расчленяется на долерито-базальтовую, пиллоу-базальтовую и риодацит-базальтовую толщи, формирование которых, как считается, знаменует начальный этап формирования энсиматической островной дуги [7, 23, 66, 96]. В нижних толщах преобладают магнезиальные толеитовые и коматиитовые пиллоу-базальты и бонинитовые вариолиты. Отмечаются так же низкомагнезиальные толеитовые и субще-

км 0.5 0

-0.5 -1.5

0.5 км 0

-0.5 -1.5

Рис. 2. Схема геологического строения Хабарнинско-го массива, по Хворов В.И. и др., 1971; [72, 78] с упрощениями и изменениями

1-3 - комплексы офиолитовой ассоциации: 1 - дунит-гарцбургитовый, 2 — расслоенный, 3 — дайково-вулкано-генный (в том числе зона верхнего магматического очага); 4 - дунит-клинопироксенит-вебстерит-габбронори-товый (восточно-хабарнинский) комплекс; 5 — амфиболиты и кристаллические сланцы подошвы аллохтона; 6— меланж с

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