Абсарокит

(Moscow State University, Moscow, Russia)

THE TRIASSIC ABSAROKITE-SHONKINITE

ASSOCIATION FROM THE SOUTHERN URAL

The absarokite-schonkinite association of preliminary Triassic K-Ar age (230-240 Ma) from the Southern Ural is reported. The volcanic complex consists of high-potassic and Ti-poor absarokite, while intrusive rocks are represented by small schonkinite and monzogabbro bodies. Siliceous siltstones of the upper Frasnian age, with which previously was compared the age of volcanic rocks, occur in narrow tectonic block and is not related to the association under consideration.

Кошелева И.А., Тевелев Ал.В.

(МГУ, Москва, Россия)

ТРИАСОВАЯ АБСАРОКИТ-ШОНКИНИТОВАЯ АССОЦИАЦИЯ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
АННОТАЦИЯ

На Южном Урале, в пределах крупной шовной зоны сдвигового характера, отделяющей Магнитогорский мегасинклинорий от Восточно-Уральских структур, впервые выделена абсарокит-шонкинитовая ассоциация предположительно триасового возраста, состоящая из шелудивогорского вулканического и ущельского плутонического комплексов. Вулканический комплекс сложен калиевыми, низкотитанистыми трахибазальтами (абсарокитами), а плутонический представлен мелкими телами шонкинитов и монцогаббро. Абсолютный возраст Шелудивогорской ассоциации по предварительным данным составляет 230-240 млн. лет. Доказывается, что верхнефранская кремнисто-алевролитовая толща, по которой ранее определялся возраст вулканитов, залегает в узком тектоническом блоке и не имеет отношения к рассматриваемой ассоциации.

УДК 552.313 (470.5)

Кошелева И.А., Тевелев Ал.В. (МГУ, Москва, Россия)

ТРИАСОВАЯ АБСАРОКИТ-ШОНКИНИТОВАЯ АССОЦИАЦИЯ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

Проявления калиевого базальтоидного магматизма на Урале известны давно. Эти проявления относили либо к вулканогенным слабодифференцированным формациям – силурийской андезито-базальтовой, девонской базальт-андезито-базальтовой [11,13], раннекаменноугольной андезибазальт-андезитовой [7,9], либо к щелочно-ультраосновным (лампроитовым) формациям венда [1] и мезозоя [10]. Исследования последних лет (1994-97 гг.), которые геологический факультет Московского государственного университета проводит на восточном склоне Южного Урала, позволили получить новые данные по тектонической позиции, возрасту и особенностям состава основных субщелочных калиевых магматических пород предположительно триасового возраста, распространенных в Шелудивых горах.

Шелудивые горы, маркирующие восточную границу Магнитогорского прогиба, изучаются с разных точек зрения уже более сорока лет многими исследователями, и описаны как в геолого-съемочных отчетах по этой площади – Б.А. и И.В. Чермениновыми, (1955 г.); В.В. Бабкиным (1971 г., 1976 г.), так и в статьях – [3, 4, 5, 6,7, 8, 9,12].

Первая крупномасштабная геологическая карта Шелудивых гор была составлена в середине 50-х годов Б.А. и И.В. Чермениновыми, которые относили толщи, слагающие горы, к верхнесилурийско-нижнедевонской ирендыкской свите. Структура Шелудивых гор в те годы осталась невыясненной. В 70-х годах В.В. Бабкин разделил разрез на две толщи: вулканогенную (базальтовую) и вулканогенно-осадочную, а также обосновал синклинальную в целом структуру участка. Вещественный состав вулканитов был тогда изучен недостаточно. В начале 80-х годов Б.Л. Кабанов [5] в толще базальтов, которую В.В. Бабкин полагал самой древней, впервые выявил калиевые разности, но посчитал эту толщу самой молодой – верхнедевонской, несогласно перекрывающей вулканогенно-осадочный разрез.

Вообще, возраст упомянутых выше пород до последнего времени оставался дискуссионным (силур, средний девон, поздний девон), однако после находок конодонтов верхней части франского яруса в пачке ритмично-слоистых и кремнистых алевролитов (сначала – К.С. Иванов, В.Н. Пучков, И.А. Пелевин [4], а затем – В.А. Маслов и О.В. Артюшкова с коллегами) споры на эту тему поутихли. Правда, следует отметить, что общего понимания структуры Шелудивых гор нет до сих пор, а, следовательно, положение фауны в их разрезе по-прежнему является дискуссионным.

Фактический материал

Новые данные позволяют рассматривать строение Шелудивых гор с принципиально иных позиций. По нашим представлениям, Шелудивые горы расположены в пределах крупной шовной зоны сдвигового характера, отделяющей Магнитогорский мегасинклинорий от Восточно-Уральских структур. Шовная зона представляет собой пакет тонких, круто стоящих тектонических пластин, обычно линзовидной формы, горизонтальная мощность которых в большинстве случаев не превышает 2 км, а чаще всего составляет первые сотни метров. Детальным картированием выделены пластины различного состава. Самые маломощные из них сложены серпентинитами, более крупные – позднепалеозойскими гранитами; ордовикскими базальтоидами; позднефранскими ритмично-слоистыми алевролитами и кремнистыми алевролитами; раннекаменноугольными вулканитами и известняками. Выделенная нами впервые предположительно триасовая ассоциация основных калиевых магматитов (абсарокит-шонкинитовая) также слагает ряд наиболее мощных пластин.

Собственно Шелудивые горы и их продолжение на юг – Ущельские горы – при ширине 5-7 км протягиваются субмеридионально на 25-30 км (рис.1). Они представляют собой синклинальную в целом структуру, расчлененную серией продольных и слабо косых сдвигов, и осложненную системой мелких складок и локальных сдвигов (северо-западных – левых и северо-восточных – правых). Шелудивые горы сложены, в основном, абсарокит-шонкинитовой ассоциацией, состоящей из двух частей: шелудивогорского вулканического и ущельского плутонического комплексов.

Шелудивогорский вулканический комплекс представлен тремя вулканогенными толщами, непрерывно прослеженными с севера на юг в обоих крыльях структуры, особенно четко – в восточном крыле.

Нижняя, трахибазальтовая толща (А) – примерно в объеме вулканогенной толщи В.В. Бабкина – сложена, главным образом, крупнопорфировыми, реже афировыми, пироксеновыми, калиевыми и высококалиевыми, низкотитанистыми трахибазальтами (абсарокитами), иногда миндалекаменными и вариолитовыми, с гиалиновой основной массой. В Ущельских горах в ней преобладают лавовые брекчии тех же абсарокитов. В прослоях встречаются кремнистые алевролиты, туфопесчаники, гравелиты, туфы, туффиты того же состава – кристаллокластические, иногда шальштейновые.

Средняя, базальт-алевролитовая толща (В) – примерно соответствует нижней части вулканогенно-осадочной толщи В.В. Бабкина – состоит из пачек лавовых брекчий трахибазальтов, базальтов (низкотитанистых, калиево-натриевых), с глыбами и обломками пироксеновых, порфировых, миндалекаменных трахибазальтов толщи А, базальтовых туфов, чередующихся с пластами туфогенных алевролитов, кремнистых алевролитов, реже – песчаников, гравелитов. Маркирующими можно считать прослои шаровых базальтов, в которых размер шаров достигает 1,5 м.

Верхняя, алевролит-туфовая толща (С) – примерно отвечает верхней части вулканогенно-осадочной толщи В.В. Бабкина – представлена, в основном, ритмичным чередованием литокластических, литокристаллокластических, кристаллолитокластических, витрокластических шальштейновых туфов, существенно натриевых, низкотитанистых базальтов, трахибазальтов с многочисленными ксенокластами кремнистых алевролитов. Мощность ритмов составляет от нескольких сантиметров до первых метров. В толще имеются немногочисленные прослои туффитов, алевролитов, аргиллитов.

Наиболее типичными представителями вулканической части ассоциации являются крупнопорфировые пироксеновые абсарокиты нижней толщи, которые содержатся также в глыбах и обломках двух вышележащих толщ. При разнообразии текстур и структур (брекчиевых, миндалекаменных, вариолитовых) в абсарокитах всегда присутствуют вкрапленники авгита, часто довольно крупные (до 5-10 мм), очень свежие. Количество вкрапленников колеблется от 5 до 20%. Своеобразие основной массы этих пород состоит в том, что микролиты в ней представлены скелетными кристаллами авгита, а интерстиции заполнены калиевым полевым шпатом. Туфы часто имеют шальштейновую структуру.

Ущельский плутонический комплекс абсарокит-шонкинитовой ассоциации представлен небольшими изометричными телами и дайками габброидов – шонкинитов, монцогаббро. Структура пород мелкозернистая, слабопорфировидная, диоритовая. Породы состоят из роговой обманки и поле-вых шпатов, среди которых преобладает калиевый полевой шпат, а также апатита и сфена (до 1%). Роговая обманка – длинные тонкие, почти игольчатые кристаллы, реже достаточно широкие таблицы – составляет около 10% породы. Полевые шпаты образуют сплетение лейстовидных кристаллов альбита и калиевого полевого шпата в соотношении примерно 2:3.

Химический состав пород ассоциации (табл.) удивительно однороден: это умеренно-глиноземистые, низкотитанистые (не более 0,75% TiO₂), калиевые (2,5-6,0 % К₂О) слабодифференцированные (49-51 % SiO₂) базальтоиды (абсарокиты) и близкие к ним по составу шонкиниты (табл., пп 1, 5). Из 90 силикатных анализов, собранных нами и другими авторами (Бабкин, 1974 г.,1976 г.; [5]), лишь в трех содержание кремнезема превышает 53%. Снизу вверх по разрезу практически все петрохимические характеристики пород остаются постоянными (табл., пп 2-4). Лишь содержание оксида калия быстро падает, вследствие чего толща В оказывается сложенной калиево-натриевыми, а толща С – натриевыми базальтами.

Абсолютный возраст Шелудивогорской вулкано-плутонической ассоциации по предварительным данным (K-Ar метод по валу) составляет для абсарокитов 240 млн. лет, для шонкинитов 230 млн. лет (А.А. Краснобаев -- определения из наших проб). В связи с этим особенно важно понять положение верхнефранской конодонтовой фауны в структуре Шелудивых гор.

Положение франской толщи кремнистых алевролитов в структуре Шелудивых гор

Детальное картирование этой структуры в масштабе 1:14000 и послойное изучение почти двухкилометрового широтного разреза вдоль северного берега реки Курасан, показало асимметрию крыльев синклинальной структуры при четко выдержанном трехчленном строении по всей ее протя-женности (рис. 2 – стратиграфическая колонка). Три толщи Шелудивогорской серии прослежены в обоих крыльях структуры, правда, видимые мощности их в западном крыле существенно меньше. Содержащая фауну толща туфогенно-осадочных ритмитов встречена исключительно в западном крыле. Поскольку эти породы похожи на туффиты и кремнистые алевролиты, содержащиеся в толщах Шелудивогорской серии, предыдущие исследователи [4,5] считали, что разрез наращивается с запада на восток, а калиевые базальты восточного крыла венчают его.

Детальное картирование и изучение послойного разреза Шелудивогорской структуры показывает, что толща ритмичнослоистых туффитов и кремнистых алевролитов имеет существенно терригенный состав и залегает в узком тектоническом клине, как бы пересекая структуру и располагаясь в пределах разных стратиграфических уровней Шелудивогорского вулканического комплекса исключительно на западном крыле структуры (рис. 1, 2, 3). Это обстоятельство заставляет сомневаться в том, что весь разрез Шелудивых гор имеет позднедевонский (позднефранский) возраст.

Выводы

Приведенные данные позволяют предположить, что абсарокит-шонкинитовая ассоциация Шелудивых гор формировалась в триасе в пределах своеобразной присдвиговой рифтогенной структуры, самой западной в системе рифтов, которая включает в себя Челябинский грабен и рифты Западной Сибири. Отличия в химическом составе базальтов Шелудивогорского рифта от более восточных (высокие содержания калия и низкие – титана) объясняются тем, что эта рифтогенная структура формировалась в других условиях – на достаточно мощной коре континентального типа. Извержение расплава из магматического очага, инициированное интенсивны-ми сдвиговыми движениями, было достаточно коротким по времени и сопровождалось быстрой потерей калия. Выделение этого рифта позволяет по-новому представить себе геологическую эволюцию Урала в триасе, поскольку его можно считать недостающим промежуточным звеном в латеральном ряду от рифтов Западной Сибири до лампроитовых комплексов Магнитогорского блока.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант 96-05-65519).

Список литературы:

1. Алексеев А.А., Алексеева Г.В. Калиевые оливиновые базальты Алатауского антиклинория. - Ежегодник - 1995. Информационные материалы. Уфа, 1996, с. 159-162

2. Золотарев Б.П., Ильинская М.Н., Кориневский В.Г. Чанчариты – калиевая щелочная разновидность трахиандезито-базальтов, особенности их строения и состава.– В кн.: Силуро-девонский вулканизм Южного Урала. Уфа: Ин-т геологии Баш. фил. АН СССР, 1975.

3. Иванов К.С., Пучков В.Н., Пелевин И.А. Новые данные по стратиграфии и истории развития палеозоид восточных зон Южного Урала. - Нов. данные по стратиграф. и литол. палеозоя Урала и Ср. Азии. Информационные материалы. Екатеринбург: Наука, Урал. отд., 1992, с. 3-9

4. Иванов К.С., Пучков В.Н., Пелевин И.А. К геологии Ущельских гор Южного Урала. - Ежегодник. 1995. Информационный сборник научных трудов. Екатеринбург: 1996, с. 40-45

5. Кабанов Б.Л. Вулканогенные образования Шелудивых гор (Южный Урал).- Древний вулканизм Южного Урала. Свердловск, 1981, с. 31-45.

6. Кориневский В.Г. Эффузивы Урала. Свердловск, Издательство Уральского ун-та, 1987. 144 с.

7. Коротеев В.А.., Кабанов Б.Л. Палеозойский вулканизм Восточно-Уральского поднятия на Южном Урале. Вулканические образования Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР. 1978. с.106-115.

8. Коротеев В.А., Дианова Т.В., Кабанова Л.А. Среднепалеозойский магматизм Восточной зоны Урала. - М.: Наука, 1979.130 с.

9. Косарев А.М., Лазаренко Ю.С. Восточно-Уральский палеовулканический пояс. Препринт. - Уфа, 1991. 40 с. (БНЦ УРО АН СССР).

10. Лукьянова Л.И., Мареичев А.М., Мащак И.М. и др. Первые находки лампроитового магматизма на Южном Урале. - Докл. АН СССР, 1992, т. 324, N 6, с.1260-1264.

11. Прокин В.А., Нечеухин В.М., Язева Р.Г., Наседкин А.П. Особенности состава и рудоносности раннегеосинклинальных вулканогенных формаций. Общие вопросы магматизма Урала. Сборник статей: Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. с.153-169.

12. Серавкин И.Б., Косарев А.М., Салихов Д.Н. и др. Вулканизм Южного Урала. М.: Наука,1992. 197 с.

13. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Геосинклинальный вулканизм (на примере восточного склона Южного Урала). - М.: Изд-во МГУ, 1977. 279 с.