Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Мамаев, Н. Ф. Нижний палеозой и докембрий восточного склона Урала

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
7.5 Mб
Скачать

А К А Д Е М И Я Н А У К С С С Р

УРАЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

Институт геологии и геохимии им. академика А. Н. Заварицкого

Н.'ф. МАМАЕВ, И. В. ЧЕРМЕНИНОВА

НИЖНИЙ ПАЛЕОЗОЙ И ДОКЕМБРИЙ ВОСТОЧНОГО СКЛОНА УРАЛА

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О М А У К А » М о с к в а 1 9 7 3

УДК 551.72 + 551.73 + 551.24 ( 47.5)

Г«с. публичная

~уч.;о - техническая

•З/іолиотѳка СССР

ЭКЗЕМПЛЯР

I ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА

М а м а е в Н . Ф., Ч е р м е н и н о в а И. В. Нижний палео­ зой и докембрий восточного склона Урала. "Наука".

Работа представляет собой сводку по стратиграфии, тектонике и магматизму нижнепалеозойских и докембрийских пород восточного склона Урала. Приводится большой фактический материал. Излагаются современ­ ные представления по истории развития Уральской гео­ синклинали.

Таблиц 13. Иллюстраций 20. Библиогр. 180 названий

Ответственный редактор Г.Ф.ЧЕРВЯКОВСКИЙ

M

02920296

580-73

Издательство 'Наука? 1973

042(02)-73

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Выделение докембрия и нижнего палеозоя на восточном склоне Ура­ ла первоначально производилось авторами при региональном геологи ­ ческом картировании, сводные материалы которого позволили составить первые стратиграфические схемы древних толщ.

Следует отметить, что вопрос о выделении докембрия в современ­ ной структуре восточного склона Урала до сих пор является дискусси­

онным, хотя существование его на глубине никем

не оспаривается

(И. Д. Соболев, Ю. П. Бердюгин). Однако данных

о существовании до -

кембрийских образований в пределах восточного склона Урала стано­ вится все больше и игнорировать их нельзя.

В данной работе авторы последовательно описывают существующие

данные по докембрию и нижнему палеозою по состоянию

на конец 1971 г,

ко времени которого появились достаточно убедительные

доказательст­

ва существования на восточном склоне Урала нижнего и

верхнего до ­

кембрия, а также обоснование в составе верхнего докембрия широко распространенного вендского комплекса.

Таким образом, появилась возможность! более дробного расчлене­ ния докембрия в целом и особенно верхнего докембрия с выделением нижнего, среднего рифея и венда.

Вследствие этого порядок изложения стратиграфического разреза претерпел в известной мере изменения, определяющиеся полнотой фак­ тического материала. Равным образом дополнились и частью измени­ лись представления о полноте разреза нижнего палеозоя, в составе которого, в отличие от более ранних схем авторов, учтены данные о находках на юге Урала палеонтологически охарактеризованных образо­ ваний верхнего и среднего кембрия. Как при всякой попытке расчлене­ ния толщ, зачастую почти немых или сильно метаморфиэованных, здесь происходит постепенное усовершенствование схемы соответственно у в е ­ личению фактического материала.

В последнее время, в связи с развиваемой A . B . Пейве, Н.А.Штрейсом, В . П. Перфильевым и другими геологами новой точки зрения о строении Уральской геосинклинали с позиции мобилизма, появилась не ­ обходимость пересмотра имеющихся данных и в области геологии древ­ них толщ Урала, их стратиграфии, тектоники, магматизма и прочего. Поэтому авторы данной сводки по докембрию и нижнему палеозою вос ­

точного склона Урала пытаются там, где это

возможно, кратко

р а с ­

смотреть эти и некоторые другие проблемные

вопросы геологии

Урала.

3

Г л а в а I * КРАТКИЙ ОБЗОР ПРЕДЫДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Взгляды на геологическое строение Урала и, в частности, восточ­ ного его склона менялись неоднократно и развивались в несколько эта ­ пов, имея часто противоречивый характер.

Долгое время структура восточного склона Урала представлялась геологам как простое чередование вытянутых в субмеридиональном на­ правлении антиклинориев и синклинориев, сложенных исключительно средне- и верхнепалеозойскими образованиями.

В конце прошлого столетия у ведущих уральских геологов появились указания на наличие древних толщ в структуре восточного склона Урала. Это следует, например, из работ A . M . Зайцева ( 1887), А. П. Карпин­ ского ( 1885 ) и других исследователей, которые отмечали сходство гней­ сов и кристаллических сланцев восточного склона Урала с подобными образованиями архея Русской платформы. На принадлежность метамор­

фических толш восточного склона Южного Урала к

додевонскому возрас­

ту указывал H . H . Тихонович ( 1908).

 

Однако в начале нашего столетия вновь широко распространилось

мнение о среднепалеозойском возрасте субстрата

гнейсово-амфнболито-

вого комплекса (Заварицкий, 1914). Нижнекаменноугольными по возрас­ ту стали рассматриваться сланцево-кварцитовыѳ толшн, заключающие

графитистые

породы ( Мирлин,

1937, и др . ) .

 

 

Но уже в 1939 г, вышла из печати работа Е.А.Кузнецова, Н. В . Лит -

винович и

Н. Г. Марковой, в

которой указывалось на древний

воз ­

раст

гнейсов, слагающих Салдинский антиклинорий,

и полное их

сходст­

во с

гнейсами Центрально—Уральского антиклинория

(Кузнецов,

Литви-

нович, Маркова, 1939).

В 40-е годы наличие докембрийских и нижнепалеозойских отложений на восточном склоне Урала отмечали в своих работах А. А. Петренко

(1949, 1951), Н. П. Херасков (1948)

и др. Эта точка зрения получила

свое развитие в 50-е и 60-е годы, а

также

в последующее

время

в

работах Н. Ф. Мамаева ( 1958, 1960,

1961,

1964, 1965, 1967,

1970),

 

Г. А. Кейльмана (1958,

1961, 1964, 1970 и др.), A . A . Пронина

( 1959,

1960, 1965, 1969, 1971 ) ,

И. В. Чермениновой ( 1962, 1969, 1970)

и

дру­

гих исследователей.

 

 

 

 

 

 

Однако наряду с этим продолжает существовать и прежнее представ­ ление об отсутствии докембрийских образований на восточном склоне Урала. Этого взгляда придерживается И. Д. Соболев, который считает гнейсово-амфиболитовые комплексы восточного склона нижне- и среднепалеозойскими. Этого же мнения придерживаются и Ю. П. Бердюгин и др. (1969), которые на Южном Урале в Брединском районе условно до - кембрийские и нижнепалеозойские толщи считают по возрасту нижне­

каменноугольными.

4

Вместе с этим неоднократно менялись взгляды и на тектоническое строение Урала и его происхождение. Существующая гипотеза В . В . Б е - лоусова (1945, 1948), по которой образование геосинклинали можно представить путем расчленения первичного геосинклинального трога в связи с колебательными движениями на крупные складчатые единицы - синклинории и антиклинории, сменилась новой гипотезой A . B . Пейвѳ и В.М. Синицына ( 1950). Они выделили первичные геосинклинали, кото­ рые представляли собой удлиненные узкие асимметричного строения борозды в земной коре, ограниченные крупными разломами. Одним из признаков первичной геосинклинали является развитая в ее пределах магматическая деятельность основного состава, представленная интру­ зиями офиолитов. Эти первичные геосинклинали соответствуют геосин­ клиналям Ога и ортогеосинклиналям в понимании Штилле. В качестве первичной геосинклинали авторы ( Пейве и Синицын, 1950) рассматри­ вали и восточный склон Урала. •

В более поздних работах А. В. Пейве ( 1956 а, б) считал на восточном склоне Урала типичной эвгеосинклиналью область Магнитогорско-Та- гильского прогиба, которая от соседних областей отделена глубинны­ ми разломами и отличается значительной глубиной своего заложения.

В дальнейшем A . A . Пронин (1971) высказал предположение о том, что Уральская рифейская геосинклиналь заложнлась на поверхности эпикарельской платформы по системе глубинных разломов. В пользу такого процесса возрождения геосинклинали на платформенном осно­ вании, по A . A . Пронину, свидетельствует тот факт, что на значитель­ ной территории Уральской геосинклинальной области как в краевой, так и в центральной ее части, обнаружены весьма древние комплексы глубоко метаморфизованных пород, синхронных по составу и возрасту породам кристаллического фундамента Русской платформы.

По-другому стали понимать многие исследователи и морфологию тектонических структур, слагающих Урал. Изучение внутреннего строе­ ния зон поднятий и погружений показало, что они не являются сложны­ ми антіклиналями и синклиналями, а потому термины 'антиклинории* и "синклинории" стали заменять терминами "поднятие", "горст", "вы ­ ступ", "глыба" и соответственно "погружение", "грабен" и др. (Пронин,

1964; Черменинова, 1969).Уральская геосинклиналь стала рассматриваться в виде различно построенных структурных зон, отделяющихся друг от друга крупными разломами. Для каждой из этих структурно-фациаль- ных зон характерен свой стратиграфический разрез, отличный от со ­ седних. Часто, даже в пределах одной структурной зоны по простира­ нию стратиграфические колонки имеют резкое отличив в разрезе ( Про­ нин, 1964, 1971; Мамаев, 1967; Черменинова, 1969).

Подобные взгляды существовали у геологов, изучающих структуры Альп, до появления представления о покровах и их корнях. В связи с признанием покровной тектоники в настоящее время там были объясне­ ны многие неясности стратиграфических соотношений толщ (Гогель, 1969).

В 1969 г. появилась работа A . B . Пейве, посвященная описанию р а з ­ реза древней океанической коры Альпийско—Гималайского пояса. Автор приходит к выводу, что мезозойские эвгеосинклинали возникли на.коре

5

океанического типа. Наличие сходных разрезов в палеозойских эвгео—

синклиналях

заставляет пересмотреть представление о начальных

эта ­

пах развития

геосинклиналей вообще. По его мнению, эвгеосинклинали,

в

том числе

и Уральская, возникли на фундаменте океанической

коры

в

отличие

от миогеосинклиналей и орогенных геосинклиналей, разви­

вающихся

на фундаменте континентальной коры.

 

В настоящее время развитию этой гипотезы и представлению о че ­ шуйчатом строении Урала придается большое значение. Придерживаясь этой точки зрения, стратиграф должен представлять себе строение Ура­ ла на современном эрозионном срезе как нагромождение друг на друга отдельных чешуи надвигов, разбитых многочисленными более поздними вертикальными разломами.

Поскольку этот вопрос для Урала новый, то для решения его пред­ стоят еще специальные детальные исследования. В разной степени обоснованные сведения о горизонтальных перемещениях уже имеются и отражены в статьях М . А . Камалетдинова ( 1965), М. А. Камалетдинова, P . A . Камалетдинова, Т . Т . Казанцевой ( 1970), Н.И. Халевина и Г. Ф. Червяковского (1970), Г. А. Смирнова и др. (1970) и других исследо­ вателей.

Г л а в а II * СТРАТИГРАФИЯ

Вопросы стратиграфии древних толщ восточного склона Урала еще далеки от своего окончательного освещения. Проблема выделения до ­ кембрия и установления его стратиграфического разреза на восточном склоне Урала закономерно связана с выяснением строения глубинных зон этой сложной структуры, что в значительной степени зависит от результатов гравиметрических и сейсмических исследований. К сожале­ нию, полученные данные количественно еще недостаточны для скольконибудь отчетливого представления о строении больших глубин Урала, хотя неглубокое залегание докембрия на восточном склоне подтверж­ дается некоторыми геофизическими исследованиями, в частности, ши­ ротными гравиметровыми профилями на Южном и Среднем Урале (Алей­ ников, Беллавин, Овчинникова, 1970).

Имеет значение также то обстоятельство, что многочисленные сер - пентинитовые залежи и связанные с ними габброиды и амфиболиты, которым в большинстве приписывается древний возраст, могут рассмат­ риваться на восточном склоне Урала как остатки фундамента древней океанической коры. Наряду с этим здесь развиты образования тоже древнего возраста, составляющие участки континентальной коры. Все это представляет задачу будущих исследований, о которых можно пока говорить как о весьма желательных.

Выделение нижнего докембрия в условиях эвгеосинклинального вос ­ точного склона Урала представляется сложной проблемой, связанной

частью с формационным составом глубоко

метаморфизованных

серий

( гранулитовая фация), а также с многочисленными

дачными абсолютно­

го возраста пород.

 

 

 

 

 

Разумеется, более уверенно

происходит

выделение

верхнего

докембрия,

хотя это затруднено тем, что метаморфические образования,

отчасти

сходные литологичѳски с докембрийскими,

имеются

и в составе нижнего

и частью среднего

палеозоя

и, напротив,

в верхнем докембрии

дока­

зано существование

относительно слабо метаморфизованных осадочных

и вулканогенных пород значительной мощности, часто литологияески не ­ отличимых от большинства среднѳпалеозойских образований. Поэтому

до

настоящего

времени среди геологов имеются различные точки з р е ­

ния

на возраст

некоторых свит.

Нижнепалеозойские отложения в большинстве случаев охарактеризо­ ваны фауной, и их присутствие на восточном склоне Урала не вызывает ни у кого сомнений. Таким образом, в этой главе авторами рассматри­ вается следующий стратиграфический разрез ( снизу - вверх) : нижний докембрий, верхний докембрий ( нижний, средний рифей и венд), нижний палеозой ( нижний и верхний кембрий, нижний и средний ордовик). Про­ странственное размещение этих толщ показано на р и с . ' 1 .

Р и с . 1 .

Схема

развития

об­

разований нижнего

палеозоя

и докембрия

восточного

 

склона

Урала

 

 

 

 

 

 

1 - метаморфические комп­

лексы

докембрия;

2

- оса­

дочные

и вулканогенные

об­

разования нижнего

палеозоя;

3 - осадочные и вулканоген­

ные

образования среднего,

 

верхнего палеозоя и мезо -

кайнозоя. Магматические

и

метасоматические

образова­

ния: 4 - основные и ульт­

раосновные

породы

 

(нерас-

члененные), 5 -

гранитоиды

нижнего палеозоя и докемб­

рия;

6

- гранитоиды

средне­

го и верхнего

палеозоя;

 

7

-

дизъюнктивные

 

нарушения;

8

-

покровы

и

надвиги

 

НИЖНИЙ ДОКЕМБРИЙ

Древнейшими образованиями восточного склона Урала следует счи­ тать гнейсовые серии, слагающие основание мощных метаморфических

комплексов, развитых

в зонах горстообразных

поднятий.

В настоящее время

более уверенно нижний

докембрий выделяется

на Среднем Урале в салдинском, сысертском и ильменогорском м е т а ­ морфических комплексах, где получены данные абсолютного возраста . либо имеются указания о высокой степени метаморфизма пород соот­ ветствующей гранулитовой фации, что характерно для глубокого докем­ брия многих других регионов.

В составе саддинского метаморфического комплекса нижнедокембрийскими нами рассматриваются гранат—биотит-микроклиновыѳ и пи- роксен-амфиболовые ортогнейсы, развитые по р. Тагилу, у пос. Пряничниково (рис. 2 ) . У восточной окраігаы названного поселка, по левому берегу р. Тагил, обнажаются темно-серые, полосчатые гранат-биотит- микроклиновые гнейсы с силлиманитом, инъецированные многочислен­ ными прожилками кварц-полевошпатового состава мощностью от 1 до 20 см . Породы обнаруживают падение на северо-восток под углом 50 . В 1500 м западнее выступают темно-зеленовато-серые и серые, местами полосчатые, эпидот-амфиболовыѳ и гиперстен-амфиболовыѳ плагиогнейсы, обнаруживающие падение полосчатости на северо-восток под углом 70°. В 300 м выше по реке обнажаются темно-серые полосчатые диоп-

сид-амфиболовыѳ плагиогнейсы

с дайками мощностью

от 1 до 25 м чер ­

но-зеленых горнблендитов, превращенных в амфиболиты. Эти породы

прослеживаются вверх по реке

на 1000 м, обнаруживая

всюду юго - за ­

падное падение 240°, под углом 60° . Породы разбиты

многочисленными

дизъюнктивными дислокациями,

и о их стратиграфических взаимоотноше­

ниях судить трудно. Детальное

изучение! минерального состава пере ­

численных выше гнейсов показало, что они образовались при интенсив-

Р и с . 2.

Разрез

нижнедо-

кембрийских

образований по

р. Тагил, у пос. Прянични­

ково

 

 

 

 

 

1

-

диопсид-амфиболовые

плагиогнейсы;

2

- гиперстен-

амфиболовые

плагиогнейсы;

3 -

эпидот-амфиболовые пла­

гиогнейсы;

4

-

амфиболиты;

5 -

гранат-биотит-микрокли-

новые гнейсы; 6 - тектониче­ ский контакт

р ^ / Щ Ц г \ ! Ш з Э « ШШ* И *

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ