авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Ордовикские структурно-вещественные комплексы западной части магнитогорской мегазоны и краевых аллохтонов южного урала: строение и обстановки формирования

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Рязанцев Алексей Викторович

Ордовикские структурно-вещественные комплексы западной части Магнитогорской мегазоны и краевых аллохтонов

Южного Урала: строение и обстановки формирования

Специальность 25.00.01 – Общая и региональная геология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Москва

2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Геологическом институте Российской академии наук

Научный руководитель:

Доктор геолого-минералогических наук,

член-корреспондент РАН

Дегтярев Кирилл Евгеньевич

(ГИН РАН, г. Москва, зав. лабораторией)

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук

Савельева Галина Николаевна

(ГИН РАН, г. Москва, главный научный сотрудник)

Доктор геолого-минералогических наук

член-корреспондент РАН

Пучков Виктор Николаевич

(Институт Геологии УНЦ РАН, г. Уфа, директор)

Ведущая организация:

Геологический факультет Московского Государственного университета имени М.В Ломоносова (г. Москва)

Защита состоится 15 ноября 2012 года в 14-30 на заседании диссертационного совета Д.002.215.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Геологическом институте РАН по адресу: 119017 Москва, Пыжевский переулок, д. 7.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ИГЕМ РАН (Старомонетный пер. д. 32)

Автореферат разослан 15 октября 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геол.-мин. наук М.В. Лучицкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Южный Урал - один из наиболее хорошо изученных, с геологической точки зрения, регионов России. На его примере был решен целый ряд фундаментальных проблем геологии складчатых поясов. Исследованию палеозойских комплексов Южного Урала посвящено огромное количество работ, в том числе современных основанных на применении новых методик и подходов. Несмотря на это, многие вопросы палеозойской эволюции южного сегмента Уральской складчатой системы до сих пор являются дискуссионными. Это определяется сложным геологическим строением и недостаточной обнаженностью палеозойских комплексов региона. Неоднозначность геодинамических интерпретаций свидетельствует о неполной характеристике выделяемых вещественных комплексов, их структурного положения, возраста и вещественного состава. Дискуссионными остаются вопросы геодинамической природы ордовикских вулканогенно-осадочных комплексов; проблема времени и обстановок формирования широко распространенных на Южном Урале офиолитовых ассоциаций; вопросы строения и генезиса метаморфических комплексов. Одним из наиболее важных вопросов является корреляция магматических событий с этапами осадконакопления в регионе.

Ордовикское время является одним из ключевых этапов эволюции Южного Урала. Это время начала формирования собственно уральских комплексов. Ордовикский интервал 489-444 млн. лет знаменуется формированием разнофациальных комплексов, и их изучение позволяет реконструировать сложный палеоструктурный ряд в зоне перехода океан-континент и проследить его эволюцию во времени.

Актуальность работы состоит в необходимости пересмотра представлений об эволюции южного сегмента Уральского складчатого пояса в ордовикское время с учетом, полученных новых оригинальных структурных, стратиграфических, петро-геохимических и изотопно-геохронологических данных.

Целью работы является разносторонняя характеристика, корреляция, а так же установление геодинамических обстановок формирования структурно-вещественных комплексов ордовика, распространенных в пределах Западно-Магнитогорской, Присакмаро-Вознесенской, Сакмарской и Кракинской зон Южного Урала.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

1. Провести анализ структурного положения палеозойских комплексов и составить детальные геологические схемы опорных участков.

2. Определить возраст стратифицированных вулканогенно-осадочных комплексов на основе оригинальных находок фауны конодонтов.

3. Уточнить существующие стратиграфические схемы, провести расчленение и корреляцию ордовикских вулканогенно-осадочных толщ.

4. Выявить особенности вещественного состава магматических комплексов.

5. Определить абсолютный возраст магматических комплексов.

6. Составить обобщающие корреляционные схемы ордовикских стратифицированных и магматических комплексов.

7. Сделать обоснованные предположения о геодинамических обстановках формирования ордовикских структурно-вещественных комплексов.

Фактический материал и методика исследований.

В основу работы положены данные, полученные автором в ходе полевых исследований на Южном Урале в 1997-2011 г.г., в составе отряда ГИН РАН. При полевых исследованиях проводилось крупномасштабное геологическое картирование ряда опорных участков в полосе протяженностью порядка 700 км, на территории республики Башкортостан, Челябинской и Оренбургской областей, а так же Актюбинской области Казахстана. Лабораторная обработка материала включала петро-геохимические и геохронологические исследования.

Для проведения геохронологических исследований выделение зерен циркона проводилось в лаборатории минералогического и трекового анализа ГИН РАН под руководством А.В. Соловьева. U-Pb исследования цирконов проводились методом термо-ионизационной масс-спектрометрии (ID-TIMS) в лаборатории изотопной геологии ИГГД РАН (г. Санкт-Петербург) Е.Б. Сальниковой, Яковлевой С.З., Анисимовой И.В., Загорной Н.Ю. под руководством А.Б. Котова, а также на ионном микрозонде SHRIMP-II (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe II) в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, операторы С.Л.Пресняков, А.Н. Ларионов и в Стэнфордском микро-аналитическом центре (The Stanford USGS Micro Analysis Center) на установке SHRIMP-RG (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe - Reverse Geometry). Всего получено 10 определений изотопного возраста пород.

Петро-геохимические исследования магматических пород проводились различными методами. Концентрации главных элементов определялись для более чем 200 образцов рентгено-флюоресцентным методом в лаборатории химико-аналитических исследований ГИН РАН под руководством С.М. Ляпунова на последовательном спектрометре S4 Pioneer фирмы «Bruker» (Германия). Концентрации редкоземельных элементов (РЗЭ) и других элементов-примесей определены более чем для 100 образцов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) на приборе Perkin-Elmer® ELAN-DRC в лаборатории ИМГРЭ МПР РФ Д.З. Журавлевым, а также в Аналитическом сертификационном испытательном центре Института микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (г. Черноголовка) под руководством В.К. Карандашева.

В полевых условиях автору удалось сделать более 120 сборов конодонтовой фауны из кремнистых пород. Определения конодонтов выполнены А.В. Аристовым и С.В. Дубининой (ГИН РАН). Выделение и изучение конодонтов из известняков проведено Т.Ю. Толмачевой (ВСЕГЕИ).

Научная новизна.

1. Для ряда ордовикских вулканогенно-осадочных толщ западной части Магнитогорской мегазоны и зоны краевых аллохтонов Южного Урала впервые описаны новые районы распространения, структурная позиция, уточнен возраст, дана характеристика вещественного состава.

2. В Сакмарской зоне установлено распространение позднеордовикских коровых частей офиолитовой ассоциации, формирование которых происходило в надсубдукционной обстановке.

3 Проведена корреляция ордовикских вулканогенно-осадочных и магматических комплексов, учитывающая новые данные.

4. На основе структурного положения, особенностей состава сделаны выводы о геодинамических обстановках формирования комплексов.

Защищаемые положения

  1. Кремнисто-вулканогенный тип разреза на севере Присакмаро-Вознесенской зоны по биостратиграфическим данным охватывает возрастной интервал от нижнего аренига по ашгилл включительно. Толщи, объединяемые в этот тип разреза, участвуют в строении системы тектонических покровов и формировались в разных геодинамических обстановках бассейна с корой океанического типа.
  2. Выявлены фрагменты позднеордовикского офиолитового разреза, включающего комплекс параллельных даек с жилами плагиогранитов и базальты с прослоями кремней, формирование которых происходило в надсубдукционном спрединговом центре.
  3. Ордовикский возраст туфогенно-осадочного типа разреза Сакмарской и Присакмаро-Вознесенской зон, включающего кураганскую, губерлинскую, косистекскую свиты, которые связаны фациальными переходами, доказан биостратиграфическими и геохронологическими методами. Формирование этого фациального типа ордовикских отложений происходило в задуговом бассейне и на тыловом склоне энсиалической дуги.
  4. Уточнен, как позднеордовикский возраст вулканогенного с колчеданными рудами типа разреза Сакмарской зоны, формирование которого происходило в надсубдуционной обстановке и отражает эволюцию внутриокеанической островной дуги и задугового бассейна.

Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты работы могут быть использованы для разработки геодинамических моделей эволюции активных окраин палеоконтинетов, имевших сложное строение и длительную эволюцию. Изложенные в диссертации и публикациях автора результаты могут быть использованы при проведении разномасштабных геолого-съемочных и прогнозно-поисковых работ на различные виды полезных ископаемых. Полученные данные о возрасте стратифицированных толщ должны быть учтены при составлении новых региональных стратиграфических схем.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований, положенные в основу диссертационной работы, докладывались международных конференциях Европейского Геологического союза (General Assembly of the EGU, Вена, 2007, 2008); XXXIII, XXXIV, XLI и XLIII Международных тектонических совещаниях (Москва, 2000-2010); IV Российской конференции по изотопной геохронологии (С.-Петербург, 2009); Международной конференции "Современное состояние наук о Земле", посвященной памяти В. Е. Хаина (Москва, 2011); 2-м Всероссийском петрографическом совещании "Петрография на рубеже XXI века" (Сыктывкар, 2000); Международной конференции "Геодинамика формирования подвижных поясов Земли" (Екатеринбург, 2007); International Symposium on Early Palaeozoic Palaeogeography and Palaeoclimate. 2004; Working Group on the Ordovician Geology of Baltoscandia (WOGOGOB-2001) (Copenhagen, 2001); Eighth International Conodont Symposium held in Europe (ECOS VIII) (Toulouse-Albi,. 2002 ). По теме диссертации опубликовано 43 работы, включая 5 статей в отечественных рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, объемом 236 страниц содержит 75 рисунков. Список литературы включает 374 наименования.

Благодарности

Материалы для написания диссертации были получены в период работы автора в лаборатории геодинамики позднего докембрия и фанерозоя ГИН РАН, под руководством д.г.-м.н. К. Е. Дегтярева, которому автор выражает глубокую признательность за всестороннюю поддержку исследований на всех этапах их проведения. Автор благодарит В.И. Борисенка и Ю.Г. Леонова за инициализацию работ на Южном Урале. В совместных с автором полевых работах на Южном Урале и в решении разнообрзных проблем в разные годы принимали участие А.А. Белова, Д.В Борисенок., Л.И. Демина, Е.А. Калинина, И.А Кошелева, Н.Б. Кузнецов, Е.А. Матвеева, Е.В. Пушкарев, А.А. Разумовский, А.А. Соболева, Э.М. Спиридонов, А.В. Тевелев, А.А. Третьяков, которым автор выражает глубокую благодарность за интересную совместную работу и обсуждение вопросов геологии Южного Урала. Проведение биостратиграфических исследований по изучению конодонтов проводились С.В. Дубининой, Т.Ю. Толмачевой, Л.А. Курковской, В.А. Аристовым, которым автор искренне признателен. Автор благодарен всем коллегам, проводившим геохронологические, петро-геохимические и изотопные исследования. Хочется выразить благодарность коллегам из Лаборатории геодинамики позднего докембрия и фанерозоя и других лабораторий Геологического института РАН: Г.Н. Савельевой, М.В. Лучицкой, К.Е. Дегтяреву, Н.Б. Кузнецову, А.А. Третьякову, А.Б. Кузьмичеву, С.В. Руженцеву, С.Г. Самыгину, А.А. Щипанскому, С.А. Паланджяну, А.В. Скобленко за полезные консультации при проведении исследований и написании работы. Автор искренне признателен Э.М. Спиридонову за многочисленные бесценные консультации и поддержку.

Благодарю А.М. Косарева, В.А. Маслова, О.В. Артюшкову за интерес к проводимым работам, обсуждение разных проблем геологии Урала, консультации, научные экскурсии и ценные советы.

Я благодарен В.Ф. Коробкову за ознакомление с разрезами на территории Актюбинской области Казахстана.

Автор благодарен А.В. Позднякову, принимавшему активное участие в организации и проведении полевых работ в 1997-2007 г.г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Тектоническая зональность палеозоид Южного Урала и распространение ордовикских комплексов

Тектонической зональности Южного Урала в последние годы посвящен ряд работ [Пучков, 2000; 2010; Глубинное…, 2001; Дегтярев, Руженцев, 2004 и др.], в которых выделяются два основных элемента – палеоконтинентальный западный и палеоокеанический – восточный секторы. Это деление довольно условное, так как Урал в целом представляет собой результат тектонического сближения палеоконтинентальных, палеоокеанических и палеоостроводужных комплексов. По геологическим данным, подтвержденным геофизическими методами (работы по профилю УРСЕС-95), в широтном сечении палеозоиды Южного Урала имеют бивергентное строение, обусловленное симметричной, относительно осевой части (Магнитогорская мегазона), вергентностью структур, а также симметричным распространением слагающих их палеозойских комплексов. В покровно-складчатом сооружении Южного Урала выделяется шесть меридиональных мегазон. С запада на восток: Предуральский краевой прогиб, Западно-Уральская, Центрально-Уральская, Магнитогорская, Восточно-Уральская и Зауральская мегазоны [Пучков, 2000; 2010]. В главе дано описание геологического строения всех крупных структурных единиц Южного Урала. Наиболее детально описаны зоны, в пределах которых проводились исследования (рис.1). Зилаиро-Сакмаро-Кракинская зона краевых аллохтонов, представляет собой крупное аллохтонное тело, надвинутое в позднем палеозое с востока на комплексы Восточно-Европейской платформы (ВЕП), и занимает восточную часть Западно-Уральской мегазоны. Сакмарский и Кракинский аллохтоны образованы серией тектонических пластин, в которых совмещены кембрийские, ордовикские, силурийские и девонские комплексы. Присакмаро-Вознесенская, Западно-Магнитогорская зоны слагают западное крыло Магнитогорской мегазоны (синформы). Присакмаро-Вознесенская зона часто отождествляется с зоной Главного уральского разлома (ГУР) и считается сутурой. В ее строении большую роль играют офиолиты, серпентинитовые меланжи и тектонизированные олистостромы, содержащие фрагменты палеозойских осадочных, магматических и метаморфических комплексов. Их аналоги распространены в Сакмарском и Кракинском аллохтонах, для которых зона ГУР является корневой. Актау-Таналыкская и Западно-Магнитогорская зоны образованы преимущественно девонскими вулканогенно-осадочными и плутоническими островодужными комплексами, отличительной чертой которых является относительно слабая тектоническая нарушенность.

Глава 2. Вендские и кембрийские комплексы

Данные о строении и особенностях состава вендских и кембрийских комплексов, которые стратиграфически подстилают ордовикские отложения некоторых фациальных типов, имеют важное значение для реконструкции геодинамических обстановок ордовика.

Вендские комплексы представлены лушниковской вулканогенно-осадочной толщей и гранитами. Лушниковская толща слагает ядро Эбетинской антиформы (Сакмарская зона), ее аналоги также распространены на юге зоны Уралтау. Вулканиты представлены 2-мя сериями [Самыгин и др., 2007]. 1-я – известково-щелочная базальт-андезит-дацит-риолитовая. 2-я – толеитовая с базальтами и андезибазальтами. Для субвулканических диоритов первой серии получена U-Pb оценка возраста – 590±4 млн. лет. Для гранитоидов, прорывающих вулканиты, получены оценки возраста 578±9 млн. лет (Эбетинская антиформа) и 543±4 млн. лет (юг зоны Уралтау) [Самыгин и др., 2010]. Геохимические особенности вулканитов и гранитоидов свидетельствуют о надсубдукционных условиях их формирования, вероятно, в структуре энсиалической островной дуги.

Кембрийские комплексы имеют ограниченное распространение в Сакмарской зоне. В Сакмарской зоне нижний кембрий представлен изолированными глыбами и пластовыми отторженцами известняков, расслоеных песчаниками, базальтами, андезибазальтами, трахибазальтами, трахиандезитами, их туфами, туффитами, редко - риолитами. Раннекембрийский возраст определяется по находкам археоциат [Маслов и др., 1993]. Глыбы известняков с базальтами находятся внутри толщи кварцевых песчаников, которые по данным [Чибрикова, Олли, 1999] содержат раннеордовикские акритархи. Кембрийские и ордовиксие породы входят в состав микститовой толщи, самые молодые породы которой имеют раннефаменский возраст.

Нижнекембрийские базальты известны также в Зауральской мегазоне [Мамаев, 1965], где находятся в разрезе вместе археоциатовыми известняками и терригенными породами.

Состав вулканитов Є1 варьирует в основном от базальтов-андезибазальтов до трахибазальтов и трахиандезитов. Породы основного и среднего составов



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.