Ордовикские структурно-вещественные комплексы западной части Магнитогорской мегазоны и краевых аллохтонов Южного Урала: строение и обстановки формирования

Вулканогенные породы кремнисто-вулканогенного типа очень неоднородны по составу, принадлежат различным геохимическим типам и отражают разные геодинамические обстановки.

Вулканиты акайской свиты и калканской толщи, судя по составу, сформированы в надсубдукционной обстановке. Калканская толща тесно связана с офиолитами, дайковый комплекс которых, имеет с вулканитами аналогичный состав. Эти комплексы отражают формирование коры океанического типа в обстановке надсубдукционного растяжения.

Данные об особенностях состава вулканитов поляковской свиты нельзя считать полными. В разрезе сочетаются породы, составы которых близки нормальным и обогащенным базальтам СОХ, островодужным вулканитам, внутриплитным базальтам. Здесь распространены также субщелочные породы дифференцированной серии от трахибазальтов до трахидацитов, преобладают породы основного состава, отмечаются пикриты. Таким образом, в эффузивных породах и породах дайкового комплекса сочетаются признаки формирования в надсубдукционной обстановке при существенном вкладе мантийно-плюмовой составляющей. Эти данные могут рассматриваться, с одной стороны, как результат тектонического совмещения фрагментов океанической коры, сформированных в различных геодинамических обстановках. А с другой стороны возможно, это результат субдукции центра спрединга.

Глава 4. Силурийские комплексы

Силурийские комплексы представлены кремнисто-базальтовой дергаишской и углеродисто-кремнистой сакмарской свитами. На юге Присакмаро-Вознесенской зоны и в Сакмарской зоне дергаишская свита (S1) согласно залегает на баулусской (O3) и губерлинской (О2-3) свитах. В Сакмарской зоне, в тектонических покровах, сложенных кураганской свитой (O1-3), дергаишская свита отсутствует. Здесь она замещена углеродистыми сланцами сакмарской свиты, которые с постепенным переходом перекрывают кураганскую свиту. На севере Присакмаро-Вознесенской зоны свита слагает тектонические покровы вместе с поляковской свитой (О1-3), с которой, по-видимому, связана постепенным переходом. В стратотипическом районе на юге Присакмаро-Вознесенской зоны и других разрезах свита (~500 м) представлена чередованием афировых и вариолитовых базальтов с прослоями углеродистых известняков и фтанитов [Тищенко, Черкасов, 1985]. В Блявинской синформе Сакмарской зоны в разрезе свиты наряду с базальтами присутствуют пикриты и гиалокластиты. В разных разрезах свиты в Присакмаро-Вознесенской и Сакмарской зон во фтанитах собраны граптолиты и конодонты различных частей лландовери [Бородаев и др., 1963; Маслов, Артюшкова, 2000 и др.]. В стратотипическом и других районах в известняках и кремнях автором собраны конодонты различных частей лландовери.

В современных стратиграфических схемах возраст дергаишской свиты ограничивается интервалом раннего-среднего лландовери. Однако полученные автором биостратиграфические данные позволяют расширить этот интервал, включив в него и поздний лландовери. По соотношению с сакмарской свитой и с учетом возраста последней в разных разрезах, можно предполагать, что граница между свитами является диахронной.

Базальты и андезибазальты дергаишской свиты принадлежат толеитовой и известково-щелочной сериям. На диаграмме TiO2-FeO*/MgO точки группируются в основном вдоль толеитового тренда. Для пород р-на Мазово и Медногорско-Кувандыкского района характерны: TiO2=1,4-3,0%, Al2O3=13,1-14,5%, MgO=4,7-8,0%, K2O=0,1-0,4%, #Mg=37-53. Спектры распределения РЗЭ умеренно фракционированы за счет ЛРЗЭ ((La/Yb)n=1,6-2,3) и сходны с таковыми обогащенных базальтов СОХ. Спектры пород Утягуловской синформы Сакмарской зоны и района Утяганово Присакмаро-Вознесенской зоны нефракционированы с небольшим обеднением ЛРЗЭ ((La/Yb)n=0,8-0,9). На верификационных диаграммах точки составов попадают в поля нормальных и обогащенных базальтов СОХ.

Сакмарская свита (S1-D1l) согласно залегает на дергаишской свите (S1) или также согласно с постепенным переходом на верхней - новокурской толще кураганской свиты (O1-3). Свита сложена углеродисто-кремнистыми сланцами мощностью 100-300 м, содержащими граптолиты, возраст которых охватывает интервал от среднего лландовери по поздний лохков включительно [Тищенко, Черасов, 1985]. Фациальный облик свиты сохраняется в разных зонах палеоокеанического сектора. Свита согласно или c азимутальным несогласием перекрывается кремнистыми и кремнеобломочными породами с известняками (D1-2).

Залегая на разнофациальных, в основном надсубдукционных комплексах, дергаишская свита сохраняет состав вулканитов, которые сходны с нормальными и обогащенными базальтами СОХ. Формирование комплекса происходило при растяжении в прогибе вне влияния зоны субдукции. Сакмарская свита фиксирует авулканичный этап развития этого прогиба.

Глава 5. Офиолиты и ордовикские плутонические комплексы

Согласно современным представлениям, офиолиты представляют собой особую ассоциацию мафит-ультрамафитовых пород, формировавшуюся в различных геодинамических обстановках растяжения, включая спрединговые центры океанов, задуговых бассейнов, островных дуг и др. [Kusky et.al, 2011; Dilek, Furnes, 2011 и др.]. В пределах зон палеотектонического сектора Урала офиолиты имеют широкое распространение, и по относительному объему различных перидотитов в реститовой части разреза разделяются два типа: лерцолитовый и гарцбургитовый [Савельева, 1987; Савельева и др., 1998].

Лерцолитовый тип офиолитов выделяется в Присакмаро-Вознесенской (Нуралинский, Тетламбетовский и Миндякский массивы) и Кракинской (массивы Северный, Средний, Южный и Узянский Крака) зонах. Мантийная часть разреза в этих массивах представлена шпинелевыми и плагиоклазовыми лерцолитами, реже амфиболовыми перидотитами, дунитами и гарцбургитами [Савельева, 1987; Savelieva et al., 1997; Gaggero et al., 1997; Garuti et al., 1997; Чащухин и др., 1996; 2011]. Результаты Re-Os и Sm-Nd изотопных исследований [Tessalina et al., 2007; 2003; Попов и др., 2008] свидетельствуют о многократном преобразовании вещества мантии в результате процессов частичного плавления, воздействия флюидов, метасоматоза в допалеозойское и палеозойское время. Полосчатый комплекс представлен дунит-верлит-клинопироксенитовой серией, формирование которой связывается с рифтогенезом [Pertsev et al., 1997].

С офиолитами лерцолитового типа связаны две генерации габброидов. Ранние габбро близки к базальтам и габбро СОХ. Для габбро, Миндякского массива, где они прорывают лерцолиты, получены Re-Os оценки возраста кристаллизации 476±19 млн. лет (ранний-средний ордовик). Поздние габбро, представленные роговообманковыми габбро и габбродиоритами, слагающими штоки и дайки, широко развиты в Нуралинском массиве. По составу они имеют признаки формирования в надсубдукционной обстановке. Ряд авторов не относят этот комплекс к офиолитовой ассоциации [Gaggero et al., 1997, Petsev et al., 1997]. Для габбро-диоритов получены U-Pb оценки возраста кристаллизации - 399±2 млн. лет (ранний девон) [Смирнов, 1995; Ферштатер и др., 2000, 2007; Tessalina et al., 2007].

Согласно современным данным офиолиты лерцолитового типа представляют относительно слабодеплетированную субконтинентальную литосферу [Савельева, 1987; Dilek, Furnes, 2011 и ссылки в этой работе]. Их формирование на Южном Урале может быть связано с расколом континентальной коры на стадии ордовикского рифтогенеза, предшествующего спредингу. В раннем девоне (~400 млн. лет) офиолиты этого типа испытали переработку в надсубдукционных условиях [Spadea et al., 2003].

Гарцбургитовый тип офиолитов распространен в Сакмарской зоне и в западной части Магнитогорской мегазоны. Этот тип отличается полным разрезом, соответствующим набору комплексов, принятому для офиолитов на Пенроузской конференции (1972). Мантийная и нижнекоровая части разреза различных офиолитовых массивов включают: реститовый комплекс, образованный гарцбургитами с жильными телами дунитов и в меньшей степени лерцолитами, и полосчатый дунит-верлит-пироксенит-габбровый комплекс. Верхнекоровые части разрезов, включающие комплекс параллельных даек с плагиогранитами и кремнисто-базальтовый комплекс, в различных массивах отличаются по возрасту, строению и составу и, вероятно, отражают разные палеотектонические обстановки их формирования.

В настоящее время установлено, что большая часть верхнекоровых комплексов наиболее крупных офиолитовых массивов Южного Урала (Хабарнинский, Чингизовский, вероятно, Кемпирсайский, а также массивы Западно-Мугоджарской зоны, дайковый и кремнисто-базальтовый комплексы Актау-Таналыкской зоны) имеют раннедевонский возраст [Кориневский, 1972, 1984; Иванов и др., 1973; Семенов и др., 1980; Формирование…, 1986; Куренков и др., 2002; Пушкарев, 2008; Белова и др., 2010; Рязанцев и др., 2012]. В то же время на некоторых участках установлено присутствие ордовикских верхнекоровых комплексов, являющихся частями офиолитовых разрезов гарцбургитового типа

Ордовикские верхнекоровые комплексы выявлены на севере Присакмаро-Вознесенской зоны, где кремнисто-вулканогенный комплекс представлен калканской толщей верхнего ордовика. Вулканиты этой толщи принадлежат низкотитанистому типу и ассоциируют с параллельными дайками аналогичного состава, которые прорываются жилами и малыми телами тоналитов и плагиогранитов [Чаплыгина и др., 2002; Чаплыгина, 2003]. Датирование цирконов из плагиогранитов U-Pb методом, выполненное в ИГГД РАН (г. Санкт-Петербург), дало значения 399±15 и 464±21 млн. лет. Учитывая тот факт, что меланж с блоками офиолитов с размывом перекрывается эмсской (возраст около 400 млн. лет) толщей, второе значение представляется более вероятным для определения возраста гранитоидов.

Сходные дайковый комплекс и жильные плагиограниты установлены в блоках серпентинитового меланжа Сакмарской зоны. В отдельных блоках пакеты параллельных даек прорывают ортоамфиболиты. Плагиограниты образуют среди долеритовых даек конформные жилы мощностью не более 2 м. Для акцессорных цирконов, выделенных из этих плагиогранитов, получены U-Pb (SHRIMP II) оценки возраста кристаллизации 456±4, 459±10 и 456±6 млн. лет, соответствующие среднему-позднему ордовику.

Породы комплекса параллельных даек представлены долеритами, габбро-долеритами, габбро-диоритами, конгадиабазами и микрогаббро с SiO2=50-53,1%, TiO2=0,5-0,9%, MgO=6,2-18,0% K2O=0,2-0,7%, #Mg=54-64. Спектры распределения РЗЭ слабо фракционированы за счет ЛРЗЭ ((La /Yb)n=2-3). Мультиэлементные спектры имеют максимумы по K, Sr и минимумы по Ta, Nb и Zr. На верификационных диаграммах точки составов располагаются в полях островодужных толеитов. Некоторые образцы по составу близки к бонинитам. Состав пород даек и плагиогранитов свидетельствует в пользу надсубдукционной, возможно, преддуговой обстановки их формирования.

Дайковый комплекс другого типа ассоциирует со среднеордовикскими вулканитами поляковской свиты (О1-3). Дайки этого типа в основном приурочены к базальтам лланвирнского уровня, их залегание конформно общей стратификации вмещающих пород. Мощности даек изменяются от 5 см до 1 м, они образуют рои и пакеты типа «дайка в дайке». В скринах, кроме эффузивов, присутствуют серпентиниты и пироксениты.

Породы дайкового комплекса этого типа принадлежат слабодиференцированной субщелочной серии и по составу варьируют от пикритов до базальтов с небольшим участием трахибазальтов с SiO2=35-49%, TiO2=0.9-1.6%, Al2O3=10,4-14,7%,MgO=6,5-22,8, K2O=0,6-2,9, #Mg=66-87. Спектры распределения РЗЭ фракционированы с обогащением ЛРЗЭ ((La/Yb)n=1,3-17,0), а у пикритов обеднены ЛРЗЭ ((La/Yb)n=0,5-0,6). Мультиэлементные спектры имеют максимумы по K, Pb, Sr и минимумы по Ta и Nb. На верификационных диаграммах точки попадают в поля островодужных вулканитов, или нормальных базальтов СОХ и задуговых бассейнов. Состав пород свидетельствует о существенном вкладе надсубдукционной компоненты наравне с мантийно-плюмовой.

Ордовикские комплексы габбро и диоритов локально распространены в Присакмаро-Вознесенской и Сакмарской зонах, где слагают мелкие массивы и имеют неясные соотношения с породами рамы. На севере Присакмаро-Вознесенской зоны известны Вознесенский массив с меднопорфировым оруденением и Карагайкульский массив с золото-сульфидным оруденением, для которых получены U-Pb и Rb-Sr оценки возраста их кристаллизации около 450 млн. лет [Краснобаев и др., 1990; Бобохов, 1991]. Комплексы габбро и диоритов сходны с гранодиоритовой формацией островных дуг.

Глава 6. Геодинамические реконструкции ордовика Южного Урала

Существующие модели эволюции палеозоид Урала [Brown et al., 2006; Пучков, 2000, 2009, 2010; Язева, Бочкарев, 2003 и др.] предполагают, развитие двух островных вулканических дуг - ранней Тагильской и поздней Магнитогорской. Тагильская островная дуга активно развивалась в позднем ордовике-силуре [Бороздина и др., 2010], а Магнитогорская - с эмсского времени. По петрохимической зональности островодужных вулканитов западная часть Тагильской мегазоны идентифицируется как фронтальная, а восточная часть как тыловая зона вулканического ареала палеодуги [Наркисова, 2006]. Для Магнитогорской дуги наиболее обоснованной является модель, согласно которой дуга развивалась на коре океанического типа после перескока зоны субдукции от Тагильской дуги. Падение зоны субдукции было направлено от пассивной окраины Балтики [Пучков, 2010 и др.].

Выделенные на Южном Урале ордовикские фациальные типы разрезов и магматические комплексы являются фрагментами палеоряда структур зоны перехода от континента Балтики к океану (рис. 2). Первичная последовательность этого палеоряда нарушена разного рода дислокациями и тектоническими перемещениями, что определяет условность предлагаемого варианта модели геодинамического развития палеозоид Южного Урала в ордовике.

К началу ордовика к окраине континента были аккретированы структуры венд-раннекембрийской островной дуги. В раннем кембрии на аккретированной окраине происходит рифтогенез с формированием медногорского вулканического комплекса.

По комплексу признаков для ордовикского этапа реконструируются две субдукционные системы: окраинно-континентальная и внутриокеаническая (рис. 3).

В конце позднего кембрия-раннем ордовике проявлению окраинно-континентальной субдукции предшествовал рифтогенез. Терригенный и вулканогенный с карбонатами типы разреза отражают развитие рифтогенного прогиба на окраине континента. В разрезе куагашской свиты рифтогенный вулканизм сменяется надсубдукционным с дифференцированной серией субщелочных вулканитов, которые имеют сходство с вулканитами тыловой части энсиалических дуг или фронтальной части смежных задуговых бассейнов (Японское море [Фролова, Бурикова, 1997]). Энсиалическая островная дуга развивалась до конца позднего ордовика. В тылу дуги рифтогенный прогиб наследуется прогибом, который заполняется туфами и туфогенно-осадочными породами за счет вулканической активности дуги (туфогенно-осадочный тип), а так же базальтами. Риолиты, их туфы и туфы андезитов принадлежат к породам переходной от толеитовой к известково-щелочной серии и по составу отвечают островодужным вулканитам. Кураганская свита представляет дистальные, а губерлинская и косистекская - проксимальные фации по отношению к островодужным центрам вулканизма среднего и кислого состава. Косистекская свита, в которой многие туфогенно-осадочные породы рассматриваются как турбидиты, формировалась на склоне и у подножья островной дуги. На уровне верхнего ордовика в кураганской свите в дистальных фациях намечается фациальный переход к батиальным комплексам континентального склона и подножья.

По структурным и вещественным признакам можно сделать вывод, что падение зоны субдукции было направлено в сторону континента. Составы базальтов в разрезе варьируют, демонстрируя гетерогенность источников расплавов от обогащенных до истощенных. Базальтоиды принадлежат в основном к недифференцированной или слабо дифференцированной толеитовой серии. Наиболее ранние (низы кураганской свиты) сравниваются с обогащенными базальтами СОХ. На лланвирнском уровне (в губерлинской свите) кроме обогащенных базальтов СОХ присутствуют базальты, типичные для океанических островов (или рифтов). На уровне верхнего лланвирна-карадока (р. Губерля) в составе базальтоидов имеются признаки надсубдукционной составляющей, а вулканиты сравниваются с базальтами островных дуг, задуговых бассейнов или нормальных базальтов СОХ. На верхнеордовикском уровне (Байгускарово, Кызымбадка) толеитовые базальты сходны с базальтами СОХ или с островодужными толеитами. Здесь же присутствуют базальты известково-щелочной серии, сопоставимые с островодужными базальтами. Базальты задугового прогиба не ассоциируют с офиолитами. К этой надсубдукционной системе относятся интрузии гранодиоритовой формации в Присакмаро-Вознесенской и Сакмарской зонах.

Эволюция бассейна с океанической корой фиксируется в разрезах офиолитов. С начальным, рифтогенным этапом раскрытия бассейна связаны офиолиты лерцолитового типа и, вероятно, нижние части разреза поляковской свиты. Со второй половины аренига и в позднем ордовике в бассейне обнаруживаются признаки существования внутриокеанической зоны субдукции (поляковская, акайская свиты, калканская толща). Кремнисто-вулканогенные и дайковые комплексы этого этапа представляют верхнекоровую часть разреза офиолитов гарцбургитового типа.

Рис. 2. Схема корреляции основных типов разреза, плутонических комплексов и структур ордовика на западе Южного Урала

1 - углеродисто-кремнистые сланцы; 2 - базальты, с прослоями углеродистых карбонатов и кремней; 3 - песчаники, известняки, доломиты; 4 - песчаники, алевролиты, аргиллиты, кремни; 5 - кварцевые и аркозовые песчаники, конгломераты, алевролиты, кремни; 6 - микститы с обломками базальтоидов и ультрамафитов; 7 - кремнистые тефроиды; 8 - туфогенные алевролиты, песчаники; 9 - известняки; 10 - конгломераты; 11 - туфы смешаного состава; 12 - риолиты, дациты и их туфы; 13 - базальты; 14 - андезиты и их туфы; 15 - колчеданы; 16 - кремни; 17 - диориты, габбро; 18-22 - комплексы офиолитов:17 - гранатовые пироксениты, 19 - долериты даек, 20 - габбро, 21 - комплекс параллельных долеритовых даек и ассоциирующие жильные плагиограниты; 23 - перерыв в осадконакоплении и размыв; 24 - точки определения абсолютного возраста в млн. лет (в скобках указан возраст протолита в ядрах зерен цирконов метаморфических пород)

Плагиограниты, ассоциирующие с комплексом параллельных даек имеют средне (?)-позднеордовикский возраст. Эти комплексы отражают формирование коры океанического типа в обстановке надсубдукционного растяжения.

В поляковском кремнисто-вулканогенном комплексе среди вулканитов, кроме надсубдукционных, также присутствуют нормальные и обогащенные базальты СОХ и внутриплитные базальты. Внутриплитые и обогащенные базальты СОХ характерны для лланвирнского и позднеордовикского уровней. Дайковый комплекс, ассоциирующий с лланвирнским кремнисто-вулканогенным уровнем, представлен породами, отвечающими, в основном, ряду от пикритов до базальтов. В их составе проявлены признаки надсубдкционного и и мантийно-плюмового генезиса. Сочетание в структуре эффузивов и даек пород различных геохимических типов отражает сближение в системе тектонических покровов комплексов, образованных в разных геодинамических обстановках. Это сближение могло происходить в структуре ордовикской аккреционной призмы. Сочетание таких составов, возможно, обусловлено также субдукцией центра спрединга с проявлением плюмовой активности.

Рис. 3. Геодинамические профили для палеозоид Южного Урала в ордовике

1 - континентальная кора; 2 - океаническая кора; 3 - комплексы островных дуг; 4 - терригенно-карбонатный комплекс шельфа окраины континента; 5 - кремнисто-терригенный комплекс склона и подножья континентальной окраины; 6 - терригенный комплекс (моласса) окраинно-континентального рифтогенного прогиба; 7 - рифтогенный вулканогенный комплекс; 8 - терригенно-карбонатный комплекс на островодужном основании; 9 - толеитовые базальты нижнего силура; 10 - углеродисто-кремнистый и кремнистый батиальные комплексы силура-верхнего (фран) девона; 11 - зоны спрединга

Внутриокеаническую надсубдукционную обстановку характеризуют позднеордовикские комплексы, отнесенные нами к вулканогенному с колчеданами типу разреза (яманкасинская толща, баулусская свита, яратовская толща). Вулканиты яманкасинской толщи принадлежат дифференцированной от базальтов до риолитов известково-щелочной серии, разрез которой венчается колчеданами, образование которых связано с «черными курильщиками». Составы вулканитов типичны для островных дуг. Современные «черные курильщики», связанные с вулканитами кислого состава и формирующие полиметаллическое оруденение, активны в задуговом бассейне Манус. Можно предположить, что яманкасинская толща характеризует эволюцию внутриокеанической дуги и задугового бассейна. Типичные островодужные вулканиты присутствуют и в разрезе яратовской толщи.

Баулусская свита, согласно залегающая на яманкасинской толще, фиксирует изменение геодинамической обстановки. В разрезе преобладают породы повышенной щелочности. Аналогичные породы известны в яратовской толще. Изменение вулканизма, вероятно, связано с отмиранием зоны субдукции.

На границе ордовика и силура во всех зонах происходит смена типа вулканизма. Для дергаишской свиты нижнего силура типично преобладание толеитовых базальтов типа обогащенных и нормальных базальтов СОХ. Это изменение отражает отсутствие влияния зоны субдукции, которая продолжает развиваться в Тагильской палеозоне.

Во второй половине раннего силура все зоны становятся авулканичными. Бассейн заполняется углеродисто-кремнистой толщей. Это время активного островодужного вулканизма в Тагильской зоне на Среднем и Северном Урале.

Возобновление субдукционной активности в палеозоидах Южного Урала фиксируется со второй половины силура и в раннем девоне формированием глубинных комплексов. В это время проявлен метаморфизм гранулит-амфиболитовых ассоциаций (428-409 млн. лет), происходит формирование комплекса высокобарических гранатовых мафитов и ультрамафитов миндякского типа (417-408 млн. лет), дунит-верлит-клинопироксенит-габброноритового восточно-хабарнинского комплекса (415-402 млн. лет) [Пушкарев и др., 2009; 2010]. В пражско-раннеэмсское время формируются чанчарчий комплекс с субщелочными и щелочными вулканитами и его плутонический комагмат - велиховский комплекс. Формирование силурийско-раннедевонских субщелочных плутонических и эффузивных комплексов предположительно отражает процесс подъема астеносферного вещества и тепла, обусловленный отрывом слэба. Эти комплексы сформированы в структурах, характеризующих внутриокеанические надсубдукционные обстановки предшествующего ордовикского этапа и служат субстратом для девонских надсубдукционных комплексов на стадии заложения Магнитогорской внутриокеанической дуги.

Важным для решения геодинамических задач является вопрос о соотношении ордовикских и девонских надсубдукционных комплексов. Часть ордовикских надсубдукционных комплексов (калканская толща, поляковская свита) находятся в системе тектонических покровов, которые стратиграфически с перемывом перекрываются нижнедевонской мансуровской толщей, находящейся в основании островодужного разреза внутриокеанической Магнитогорской зоны. На основе этих данных можно сделать вывод о том, что реликты отмершей ордовикской внутриокеанической надсубдукционной структуры в раннем девоне занимали внутриокеаническое положение.

Вероятно, мы имеем дело с нестационарным развитием одной внутриокеанической зоны субдукции в ордовике, силуре и девоне. Поступление мантийного тепла и надсубдукционное растяжение в эмсе обусловили формирование надсубдукционных офиолитов, в дайково-эффузивном комплексе которых присутствуют бониниты. Со второй половины раннего девона развивается Магнитогорская островная дуга, в фундаменте которой находятся раннедевонские офиолиты, ордовикские и силурийские комплексы бассейна с океанической корой. Ордовикские комплексы, сформированные над окраинно-континентальной зоной субдукции вместе с нижнесилурийскими базальтами составляют основание прогиба, в котором со второй половины раннего силура по ранний фамен включительно накапливаются кремнистые породы. Этот прогиб стал частью пассивной окраины Балтики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований значительно дополнена геологическая характеристика ордовикских комплексов Южного Урала. Новые структурные, биостратиграфические, геохимические и изотопные данные позволили ответить на ряд дискуссионных вопросов геологии Южного Урала, а также предложить модель геодинамического развития региона в ордовике.

Изучение стратифицированных ордовикских комплексов позволило дополнить основанные на находках конодонтов сведения о возрасте, составе и площадях распространения ряда толщ, а также уточнить существующие стратиграфические схемы. Доказано, что кремнисто-вулканогенный комплекс на севере Присакмаро-Вознесенской и Западно-Магнитогорской зон охватывает стратиграфический диапазон от раннего аренига по ашгилл включительно. Состав вулканитов комплекса свидетельствует о сочетании в его генезисе надсубдукционных обстановок, обстановок СОХ и океанических островов. В составе кремнисто-вулканогенного типа выделена калканская толща карадокско-ашгиллского возраста, петро-геохимические особенности ее вулканитов свидетельствуют о надсубдукционной обстановке формирования. В Сакмарской зоне доказан ордовикский возраст туфогенно-осадочных толщ (губерлинская, косистекская свиты), образующих фациальные переходы с туфогенно-осадочной кураганской свитой, для которой доказан раннеаренигско-ашгиллский возраст. Аналог толщ этого типа (яльчигуловская толща среднего-верхнего ордовика) выделен на севере Присакмаро-Вознесенской зоны. Выделена и охарактеризована образованная в островодужной внутриокеанической обстановке карадокско-ашгиллская яратовская толща, сложенная туфогенно-осадочными породами, базальтоидами и туфами риолитов. В Сакмарской зоне уточнен карадокско-ашгиллский возраст колчеданоносной толщи, характеризующей обстановки внутриокеанической дуги и задугового прогиба. На основе изотопно-геохронологических данных доказан средне(?)-позднеордовикский возраст верхнекоровых частей разреза офиолитов - комплекса параллельных даек и ассоциирующих плагиогранитов, для которых доказывается надсубдукционный генезис. Анализ структурных, фациальных соотношений, особенностей состава позволяет выделять комплексы двух ордовикских надсубдукционных систем: энсиалической на окраине континента и внутриокеанической.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в периодических научных изданиях (список ВАК)

1. Борисенок В.И., Курковская Л.А., Рязанцев А.В. Ордовикские конодонты в кремнисто-базальтовом комплексе Южного Урала (результаты научно-исследовательских работ на Уральском учебном полигоне) // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология.1998. №3. С. 52-55

2. Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Кузнецов Н.Б., и др. Геодинамическая природа серпентинитовых меланжей на Южном Урале. Бюллетень МОИП, отд. Геологический. 2007. Т. 82. Вып. 1. с.32-47

3. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б., Белова А.А. Ордовикские структурно-формационные комплексы в аллохтонах Южного Урала // Геотектоника. № 5. 2008. С. 49-78.

4. Белова А.А., Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Дегтярев К.Е. Раннедевонские надсуб-дукционные офиолиты в структуре Южного Урала // Геотектоника. № 4. 2010. С. 39-64.

5. Самыгин С.Г., Белова А.А., Рязанцев А.В., А.А. Федотова. Фрагменты вендской кон-вергентной окраины на Южном Урале//Доклады академии наук, 2010. Т.432.№5.С.644-649.

6. Пушкарев Е. В., Рязанцев А. В., Третьяков и др. Гранатовые ультрамафиты и мафиты в зоне Главного уральского разлома на Южном Урале: петрология, возраст и проблема образования // Литосфера, 2010. № 5. с. 101-133.

7. Рязанцев А.В., Белова А.А., Разумовский А.А., Кузнецов Н.Б. Геодинамические обстановки формирования ордовикских и девонских дайковых комплексов из офиолитовых разрезов Южного Урала и Мугоджар // Геотектоника, 2012. №2. С. 65-96.

Статьи в сборниках

1. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Борисенок Д.В. Тектоническое сближение палеозойских комплексов в девонской аккреционной структуре Сакмарской зоны Южного Урала // Общие и региональные вопросы геологии. Динамика формирования, структура, вещественный состав и полезные ископаемые складчатых систем и осадочных бассейнов различной геодинамической позиции. Проект А.0070 ФЦП «Интеграция». М.: ГЕОС, 2000. С. 5-24.

2. Тевелев Ал.В., Кошелева И.А. Рязанцев А.В. Состав и структурное положение ордовикских кремнисто-базальтовых комплексов Южного Урала // Динамика формирования, структура, вещественный состав и полезные ископаемые складчатых систем и осадочных бассейнов различной геодинамической позиции: ФЦП «Интеграция». Вып. 2. М.: ГЕОС. 2000. С. 25-45

3. Борисенок Д.В., Рязанцев А.В. Вулканогенные комплексы нижнего палеозоя в области сочленения Сакмарской и Присакмаро-Вознесенской зон Южного Урала // Очерки по региональной тектонике. Т. 1. Южный Урал. М.: Наука, 2005. С. 135-153.

4. Рязанцев А.В., Борисенок Д.В., Дубинина С.В. и др. Общая структура Сакмарской зоны Южного Урала в районе Медногорских колчеданных месторождений // Очерки по региональной тектонике. Т. 1. Южный Урал. М.: Наука, 2005. С. 84-134.

5. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б., Калинина Е.А., Белова А.А. Вулкано-генные и вулканогенно-осадочные толщи ордовика Южного Урала // Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование / ред. Н.П. Юшкин, В.Н. Сазонов. Сборник научных трудов. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2007 с. 372-394

6. Dubinina S.V., Ryazantsev A.V. Conodont Stratigraphy and Correlation of the Ordovician Volcanogenic and Volcanogenic Sedimentary Sequences in the South Urals. Russian Journal of Earth Sciences. 2008. V. 10. ES5001, doi: 10.2205/2008ES000302. 2008. P. 1- 31.

Тезисы докладов и материалы конференций

1. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Курковская Л.А. Ордовикский кремнисто-базальтовый комплекс Южного Урала и его связь с офиолитами // Общие и региональные вопросы геологии. Вып. 1. М.: ГЕОС, 1999. С. 5-23.

2. Рязанцев А.В., Тевелев А.В, Кошелева И.А. Состав вулканитов и геодинамические обстановки формирования ордовикского поляковского кремнисто-базальтового комплекса Южного Урала // Петрография на рубеже XXI века: итоги и перспективы. Матер. II Всеросс. Петрографического совещания. Сыктывкар: Геопринт. 2000. С. 144-147

3. Dubinina S.V., Ryazantsev A.V. Distribution of Early Ordovician-Early Silurian conodonts in siliceous basalt complexes of the Southern Urals, p. 28-29. In P.Cockle, G.A. Wilson, G.A. Brock, M.J. Engelbretsen, A. Simpson, T. Winchester-Seeto (eds.), Geological Society of Australia, Abstracts No. 61. Palaeontology Down-Under 2000. Conference Publications, Springwood, NSW.

4. Dubinina S.V., Ryazantsev A.V., Borisyonok D.V. First finds of Late Ordovician conodonts in chert/basalt and chert/tuffaceous assemblages of the Southern Urals, p. 9-10. In D.A.T. Harper and S. Stouge (eds.), Working Group on the Ordovician Geology of Baltoscandia (WOGOGOB-2001) Copenhagen, May 2001. IGCP 410.

5. Рязанцев А.В., Борисенок Д.В., Дубинина С.В. и др. Ордовикский вулканизм конвергентной окраины на Южном Урале и возраст колчеданного оруденения // Вулканизм и геодинамика (Материалы II Всерос. Симп. по вулканологии и палеовулканологии). Екатеринбург: ИгиГ УрО РАН, 2003. С. 312-317.

6. Рязанцев А.В., Калинина Е.А., Матвеева Е.А. Реконструкция ордовикской островной дуги, девонского бассейна с медленным «сухим» спредингом и модель коллизии «дуга - континент» для палеозоид Южного Урала // Тектоника Земной коры и мантии. Тектонические закономерности и размещение полезных ископаемых. Т. II. М.:ГЕОС, 2005. С 161-164.

7. Дегтярев К.Е., Рязанцев А.В. Модель кембрийской коллизии дуга-континент

8. на примере палеозоид Казахстана и Южного Урала // Области активного тектогенеза в современной и древней истории Земли. Мат-лы XXXIX Тектонического совещания. Том 1. М.: ГЕОС. 2006. С. 204-207

9. Рязанцев А.В., Кузнецов Н.Б., Белова А.А. Ордовикские вулканогенные и девонские серпентинитовые колчеданоносные комплексы на Южном Урале: состав, возраст и геодинамическая интерпретация // Эндогенное оруденение в подвижных поясах (XIII Чтения памяти А.Н. Заварицкого). Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2007. С. 48-52.

10. Третьяков А.А., Рязанцев А.В., Кузнецов Н.Б., Белова А.А. Структурное положение и геохронологическое датирование гранатовых ультрамафитов на Южном Урале // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Материалы XLI Тектонического совещания. Том 2. - М.: ГЕОС, 2008. -с.343-349.

11. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б. и др. Вулканогенный ордовик в комплексах конвергентной окраины палеозоид Южного Урала // Геодинамика формирования подвижных поясов Земли. Мат-лы международной научной конференции. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН. 2007. С. 266-270

12. Белова А.А., Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б. Комплексы ордовикской островной дуги на Южном Урале // Материалы I Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского, 24-27 февраля 2009 г. Материалы конференции. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. 2009. С.8-11.

13. Пушкарев Е.В., Рязанцев А.В., Третьяков А.А., Белова А.А. Высокобарические грана-товые ультраосновные и основные породы в зоне Главного Уральского глубинного разлома на Южном Урале: геологическое положение, петрология, возраст и геологическая интерпретация // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Материалы третьей международной конференции. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН. 2009. T.2. С.119-124.

14. Белова А.А., Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Дегтярев К.Е. Надсубдукционные комплексы раннедевонского возраста на Южном Урале: особенности состава, изотопные геохронологические и биостратиграфические данные // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя. Материалы XLIII Тектонического совещания. Том. 1. М.: ГЕОС, 2010. С. 60-66.

15. Рязанцев А.В., Белова А.А. Ордовикские офиолитовые плагиограниты в структуре меланжа Сакмарской зоны Южного Урала // Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Тезисы докладов XI Всероссийского петрографического совещания. Екатеринбург. ИГиГ УрО РАН. 2010. Т.2. с.195-196.

16. Рязанцев А.В., Белова А.А. Девонские метаморфические породы в подошве офио-литовых массивов и в серпентинитовом меланже на Южном Урале: данные изотопно-геохронологических исследований // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 8. Иркутск. ИЗК СО РАН. 2010. Т.2. с. 62-63.

17. Рязанцев А.В., Белова А.А., Толмачева Т.Ю., Дубинина С.В., Аристов В.А. Ордовикский возраст вулканогенных толщ в Сакмарской зоне Южного Урала: обоснование по конодонтам и акцессорным цирконам // Тектоника, рудные месторождения и глубинное строение земной коры. Мат-лы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию С.Н. Иванова (IV Чтения памяти С.Н. Иванова). Екатеринбург: ИГГГ РАН. 2011. С. 251-253.

18. Belova A.A., Dubinina S.V., Kuznetsov N.B., Ryazantsev A.V. Ordovician intra-oceanic convergence in the Paleozoides of the Southern Urals // Geophysical Research Abstracts. Vol. 9. EGU2007-A-05516, 2007.

19. Belova A.A., Ryazantsev A.V., Dubinina S.V. Geodynamic setting of the Ordovician volcanic complexes in the South Urals// Mechanics of Variscan orogeny: a modern view on orogenic research. Special meeting of French and Czech geological societies. BRGM Editions, N2, 2007.

20. Belova A.A, Kuznetsov N.B., Ryazantsev A.V. The Vendian - Early Paleozoic tectonic evolution of the Southern Urals // 33-IGC, Oslo. 2008. http://www.cprm.gov.br/33IGC/1324825.html

21. Dubinina S.V., Ryazantsev A.V., Kuznetsov N.B., and Belova A.A.. Ordovician conodonts in basins of the Southern Urals intra-oceanic convergent zone. International conference “Development of Early Paleozoic Biodiversity: Role of Biotic and Abiotic Factors, and Event Correlation”. M.: KMK Scientific Press Ltd., 2008. P. 32-33.

22. Толмачева Т.Ю., Рязанцев А.В., Белова А.А. Конодонты позднего ордовика Южного Урала и их значение для палеогеографии // Палеострат-2011. Тезисы доклада секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества Москва, 24-26 января 2011 г. С. 67-69.

Размещено на Allbest.ru