Лекция 8. Уральская герцинская складчатая система.
Ю.Урал, г. Ямантау -1638, г. Народная -1895, Города: Екатеринбург,Челябинск, Магнитогорск, Орск, Актюбинск.
Классические герциниды. Протягивающиеся на 2500 км. Продольные структуры.
В географическом отношении 4 части: 1. Южный Урал – от Южных Мугоджар до широты г. Челябинска, 2. Средний У. – до кряжа Полюдов Камень, 3. Северный У. – до г. Народная (1894 м.), 4. Полярный У. – до г. ? камень (+492). Северный – Пай-Хой, о-в Вайгач, Новая-Земля. Это уже Пайхой-Новоземельская позднегерцинско-раннекимерийская складчатая система.
Граница: З – Предуральский краевой прогиб (C2-3 – T1), В – Зап.-Сиб. Плита на 100 км прослеживается, и через Центрально-Тургайский разлом граничит с Каледонидами Центрального Казахстана.
Тектоническое районирование.
Предуральский краевой прогиб (C3-P2-T-J) состоит из ряда впадин (ячей).
[ с юга Бельская (1), Уфимско-соликамская (2), Печорская (3), Косбю-Роговская (Воркутинская) (4), Каратаихская (5),Карская (6)].
Складчатая область: Две продольные зоны первого порядка: 1) Восточный склон Урала – прогнут с основным магматизмом и 2) Западный склон Урала – относительно приподнятый и практически без вулканических образований. Наклон складок и сбросов на восток.
Их разделяет узкий и выдержанный антиклинорий – Уралтаусский (иногда выделяют Среднеуральский) на Ю и Ср. Урале, Харбейский – на Полярном (с востока его ограничивает Главный Уральский глубинный разлом).
На Зап. склоне – зона синклинориев (C – возраста): Зилаирский (7), Лемвинский (8) и др.;
Восточнее – зона Центрального Урала – зона антиклинориев (с до € в ядрах): Уралтау (9), Башкирский (10), Среднеуральский (Кваркушский)(11), Харбейский (12).
Восточный склон: синклинории: Магнитогорский (13) и Тагильский (14), Войкарский (J)(15), Щучьинский (D-C)(16), Аятский (C) (17). Последний отделяется Урало-Тобольским антиклинорием (18). Еще восточнее погребенная Зауральская зона поднятий.
Геологическое строение.
Два комплекса: нижний – до O (доуралиды – по Хераскову), верхний – O – T3 (уралиды).
I Комплекс доуралид обнажается в ядрах антиклинориев преимущественно в приподнятой зоне Западного Урала.
Выделяется две различные толщи:
PR1 1) Тараташская и Харбейская серии – глубоко метаморфизованные – гнейсы, крист. Сланцы, мигматиты, амфиболиты и др. более 5 км. Это остатки PR1 фундамента ВЕП с субширотным простиранием.
2) Выше – R, выделенный Н.С. Шатским в 1945 г. (по Рифейским горам). R1 (бурзянская), R2 (юрматинская), R3 (каратаусская) серии.+ терминальный рифей = V1 (кудашский) и вендский горизонты (V2). По всему Уралу. Выделен в Башкирском антиклинории.
Первые три серии построены ритмично, т.е. конгломераты, песчаники, алевролиты, сланцы, карбонатные породы.
Характерно R1 – сидериты и магнезиты, для R2: основные и кислые вулканиты, для R3 – пестрая окраска. Общая мощность. – до 15 км.
V1 (кудашский) – терригенно-карбонатные породы;
V2 : моласса: конгломераты, песчаники, аргиллиты более 2 км.
Конец R – складчатость, горообразование. Миогеосинклинальный тип развития в рифтовых зонах (спрединг).
II Комплекс уралид. Слагает большую часть Урала.
Каледонский этап – PZ1
Заложение современной структуры – O, возможно € в виде узких рифтов, в которых накладывались кислые вулканиты, граувакки и аркозовые песчаники.
Восточный склон (O-S-D1) – вулканогенная с осадочными породами толща до 10 км, от базальтов – до риолитов. Линейный тип извержений сменяется центральным, появляются пирокластические образования.
Выполнялось несколько геосинклинальных прогибов – террейнов, ставших зеленокаменными поясами.
Три основных – серпентенизированные гипербазиты. Офиолитовые пояса. Пакеты океанической коры. (1-й – восточнее Уралтаусский антиклинорий, 2-й – по восточному Магнитогорский синклинорий, 3-й – Урал-Пайхойский антиклинорий).
Зона Западного склона – внешняя зона Уральской геосинклинали –сейчас приподнята. O, S и D1.
O – вулканогенные, туфогенные и осадочные толщи, т.е. кварциты, сланцы, основные эффузивы и их туфы. Более 2 км. К западу исчезают вулканиты, появляются лагунные отложения.
S – карбонатные и терригенно-карбонатные, к З – более мелководные. 1-1,3 км.
D1 – известняки, реже песчано-глинистые, песчано-туфогенные породы 0,7-0,8 км.
D1/D2 Каледонская складчатость – незавершенная, были надвиги и покровы с В на З. Внедрение гранитоидов. Кора выветривания с бокситами.
Герцинский этап. Зона Восточного склона. В прогибах – Магнитогорском, Тагильском, Аятский.
D – излияние базальтов, D33-терригенные породы.
С1t – поднятие, параллическая угленосная толща до 1 км в Аятском синклинории. С1 в Магнитогорском синклинории – песчано-глинистые отложения и известняки М – 2,5 км, к В – вулканогенно-осадочная толща.
C2 – конгломераты, песчаники, известняки – 0,8 км. В прогибах М. увеличивается.
C3 – отсутствуют, т.к. складчатость и горообразование.
D2-C1 в зоне западного склона – прогибание. Все антиклинории (Башкирский, Уралтау) были погружены.
D2- конгломераты и песчаники;
D3-C1 – флишоид: граувакковый песчаник, глинистые сланцы с линзами известняков. Шарьяжи. Мощность >3 км.
C – до 2 км. На З – карбонатные отл. (известняки, доломиты)
На В – местами угленосные толщи (кизеловский р-н).
C 2 – в прогибах на В еще идет осадконакопление, но антиклинали поднимаются. Т.е. ранние герциниды , по сравнению с востоком УМСП.
На З – карбонатные отложения.
C3 – в зоне Вост. Склона континентальные грубообломочные красноцветы в прогибах. Поднятие.
В зоне западн. Зоны – морские терригенные осадки, флиш.
P – поднятие охватывает и западную зону, образуется Предуральский краевой прогиб. Особенно резко в P2-T1.
T (+J1) – в узких субмеридиональных грабенах (Челябинский и др.).
М – 3,5-4 км. Две серии:
1) Туринская (T1-2)- вулканогенная (базальт–липариты, туфы) – до 2 км;
2) Челябинская (T3) – песчано-глинистые, угленосные. М-2,5 км.
Орогенный этап сопровождался интенсивным гранитоидным магматизмом, особенно в Урало-Тобольском антиклинории. C – P1. На глубине 5-7 км переходят в гранитный слой.
Предуральский краевой прогиб (со стороны Урала). P1 -P2, на севере до T1.
Ряд впадин, разделенных седловинами (Каратау, Полюдов кряж): Бельская, Уфимско-Соликамская, Печорская, Косью-Роговская (Воркутинская) и Коротаихская.
Асимметричное строение: В – прогнутая зона, складки Урала подвинуты. З – флексура; цепочка рифов P1 – это внешняя более пологая зона. В ходе развития ось смещалась к З. Каждая из впадин прогиба имеет свои особенности. Их восточная часть представлена молассой и имеет мощность >7 км в Бельской впадине, <3 км – в Уфимско-Соликамской и до 7 км – в Косью-Роговской. Прогибание с C 2 в ряде впадин.
P1 : ассельский, сакмарский, артинский, кунгурский; P2: уфимский, казанский, татарский.
P1 : ассельский и сакмарский ярусы: на В – моласса, флишоидные терригенные породы. М – 0,6-0,7 км. На З – рифы протяженные, еще известняки и глины М – до 250 м. Артинский ярус – то же, М – 1км.
В осевой зоне прогиба – некомпенсированное накопление глубоководных глинисто-известковых пород.
Кунгурский ярус – появляются лагунные и континентальные отложения В осевой зоне – соленосная толща до 1 км. Купола и диапиры.
P2 – континентальная красноцветная моласса – до 0,5 км.
Уфимская толща – с сульфатными породами, казанский + татарский – терригенные красноцветы, к В более грубые М >1км.
К северу происходит замещение соленосной формации – угленосной: в Косью-Роговской (Воркутинской) впадине 1,8 км, в Коротаихской - P2 – до 3 км.
Вывод: Прогиб сложен P, низы – морские, верхи – континентальные.
P1к – соленосная толща, к северу сменяющаяся угленосной, на В –складки надвинуты. Крайний север и крайний юг – дольше всего были прогнутыми до T1.
Плитная концепция (Зоненшайн, Пучков, Пейве и др.)
PR2 – система рифтов и авлакогенов;
€3- O1 – спрединг, раскрытие океанической впадины до 1000 км.
S-D1-C1 – новообразованная океаническая кора субдуцируется по активную восточную окраину, а над зоной – островные дуги.
В конце PZ – коллизия и обдукция на пассивную западную континентальную окраину с образованием надвигов.
От Уральского палеоокеана остались офиолитовые пояса.
Террейновая концепция В.С. Попова – Уральский мантийный диапаир.