НОВЫЕ ДАННЫЕ О ВОЗРАСТЕ И СТРУКТУРЕ ПАЛЕОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ СУХТЕЛИНСКОЙ ЗОНЫ НА ВОСТОЧНОМ СКЛОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

Тевелев Ал.В., Артюшкова О.В., Борисенок В.И., Кошелева И.А., Курковская Л.А., Маслов В.А.

Сухтелинская зона занимает особое место в структуре Восточного Урала. Она располагается между Магнитогорским и собственно Восточно-Уральским мегаблоками, вблизи крупной шовной зоны, разделяющей эти мегаструктуры. Сухтелинская зона давно привлекает к себе внимание геологов [5, 3, 2, 1, 6 и мн. др.], т.к. понимание ее строения и истории формирования важно для восстановления всей палеозойской истории восточной части Южного Урала. Большинство исследователей сходятся на том, что Сухтелинская зона представляет собой крупный синформный аллохтон, надвинутый на каменноугольные комплексы Восточного Урала. Существующие геодинамические модели его формирования обычно увязывают в единую офиолитовую ассоциацию серпентиниты (часто меланжированные), слагающие основание аллохтона (Куликовский массив), с базальтоидными и терригенно-кремнистыми комплексами, залегающими выше.

Как известно, достоверность геодинамических моделей в большой степени зависит от точности определения возраста анализируемых геологических формаций. Однако именно определение возраста стратифицированных комплексов является главной проблемой геологии Сухтелинского аллохтона. В разное время исследователи приписывали им возраст в интервале от раннего силура до позднего девона. Более или менее надежные палеонтологические датировки (О.В. Богоявленская, Ф.Е. Янет, М.В. Шурыгина) были известны только для небольших блоков известняков в районе пос. Сухтелинский в западном борту синформы (В.В. Бабкин, 1971 г.). Изученный ими комплекс кораллов и брахиопод датирует вмещающие известняки как эйфель - живет. Поскольку других датировок не было (если не считать многочисленные, но недостоверные определения по радиоляриям), интерпретация возраста всех стратифицированных комплексов, включая вулканогенные, базировалась только на соотношениях с толщей, содержащей упомянутые известняки. Следствием такого положения явилось выделение нескольких последовательно сменяющих друг друга базальтовых и терригенно-кремнистых толщ (расположенных и выше, и ниже известняков) в возрастном интервале от раннего силура до позднего девона.

При полевых исследованиях 1995-97 гг. нами получены новые данные о возрасте толщ, слагающих Сухтелинский аллохтон и его структуре. Он представляет собой синформно изогнутый пакет тектонических пластин, часть из которых сложены ордовикскими базальтоидами, а другие – фрагментами тонкослоистого терригенно-кремнистого разреза среднего-верхнего девона (рис.).

Рисунок

Схематическая геологическая карта Сухтелинского покрова

1 – Шелудивогорская шовная зона (западное ограничение Магнитогорского мегасинклинория); 2 – Степнинско-Березиновская зона Восточного Урала; 3-6 – породные комплексы Сухтелинского блока: 3 – терригенно-кремнистый, 4 – карбонатный, 5 – кремнисто-базальтовый (цифрами обозначены номера пластин), 6 – серпенитиновый (меланжированный); 7 – жерловые базальты; 8 – раннепермские граниты; 9, 10– места находок ископаемой фауны: 9 – макрофауна (находки предшественников), 10 – конодонты (находки авторов, цифрами обозначены номера точек).

Базальтоиды из конкретных пластин (выделены 6 крупных и ряд мелких пластин) удивительно однообразны по составу (табл.) – это субщелочные натриевые, умеренно титанистые базальты. Они являются петрохимическими аналогами поляковской свиты Магнитогорского мегасинклинория и тогузакской толщи Зауралья.

Таблица

Средние составы базальтов (вес. %) отдельных пластин Сухтелинского покрова

(в знаменателе – стандартные отклонения)

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

MnO

MgO

CaO

Na2O

K2O

(1) Линевская

(n=34)

49.63

1.88

1.39

0.32

14.41

1.35

3.97

2.97

7.41

2.51

0.17

0.04

7.13

2.48

7.92

2.66

3.60

1.10

0.55

0.48

(2) Сухтелинская

(n=24)

49.95

2.16

1.43

0.32

14.75

1.07

4.05

1.93

7.58

1.56

0.19

0.12

5.69

1.49

7.22

1.93

4.44

0.89

0.74

0.64

(3) Переселенческая

(n=30)

51.26

3.06

1.31

0.47

14.72

1.59

3.32

1.87

7.99

1.65

0.21

0.09

6.10

2.02

6.27

2.36

4.39

0.67

0.82

0.89

(4) Климовская

(n=6)

50.70

2.06

1.18

0.31

14.88

1.24

3.03

0.83

6.56

1.48

0.15

0.02

6.73

1.06

8.72

2.91

3.70

0.99

0.49

0.39

(5) Зингейская

(n=19)

49.66

1.74

1.47

0.32

14.56

0.79

3.14

1.83

8.13

1.63

0.16

0.08

6.55

0.78

7.29

3.00

3.97

0.71

0.65

0.65

(6) Темирская

(n=4)

49.82

0.80

1.65

0.31

14.23

0.41

3.92

1.03

9.07

0.99

0.22

0.01

5.43

1.13

7.47

0.97

4.09

0.54

1.12

0.58

Терригенно-кремнистые разрезы различных пластин тоже похожи друг на друга однообразием пород и характерным тонким переслаиванием.

Существенно различается структура пластин, сложенных разными породами. Пластины, целиком сложенные базальтоидами дислоцированы слабо, в них прослеживаются лишь локальные зоны рассланцевания и дробления. Терригенно-кремнистые комплексы, напротив, смяты очень интенсивно, в них повсеместно наблюдаются весьма сложные дисгармоничные складки, вплоть до складок с винтообразно изогнутыми осевыми поверхностями.

Возраст пород впервые удалось обосновать находками конодонтов.

Точка № 1 (сборы Л.А. Курковской и В.И. Борисенка, определения Л.А. Курковской). В красных, иногда полосатых (красно-зеленых) неслоистых яшмах и кремнистых туффитах, залегающих среди базальтов и обнажающихся в русле лога Каменного (в 2 км к юго-востоку от пос. Сухтелинский) обнаружены: поперечный срез простого конодонта с килем; три зубчика стержневого конодонта (?Microzarcodina sp., ?Periodon sp.). По этим остаткам можно говорить об ордовикском возрасте яшм, скорее всего, за исключением тремадокского века. По стратиграфическому уровню вмещающая яшмово-базальтовая толща соответствует поляковской свите Магнитогорской мегазоны и тогузакской толще Варненской зоны Зауралья, где собранные нами коллекции конодонтов также указывают на ордовик.

Точка № 2 (сборы В.А. Маслова, О.В. Артюшковой, Э.М. Нурмухаметова, К.Л. Козлова, Р.Ф. Якшибаева, Р.Р. Якупова, определения О.В. Артюшковой). В толстоплитчатых желтовато-розовых кремнистых алевролитах, вскрытых карьером в 5 км к северу от пос. Сухтелинский, найдены многочисленные отпечатки конодонтов удовлетворительной сохранности: Belodella sp., Eognatodus sp., Polygnatus linguiformis linguiformis Hinde morphotype gamma Bultinck, Polignatus ex gr. costatus Klapper, Polygnatus с высоким и длинным свободным листом. В коллекции преобладают представители Polygnatus linguiformis linguiformis Hinde, имеющие широкое распространение в эйфельском и живетском ярусах среднего девона Южного Урала, так в Магнитогорской мегазоне находки многочисленных Polygnatus linguiformis linguiformis Hinde известны в бугулугырской яшмовой толще и в основании улутауской свиты. Достаточно определенно можно сказать, что вмещающая толща не древнее бугулугырской толщи, по объему отвечающей зоне kockelianus позднего эйфеля.

Точка № 3 (сборы О.В. Артюшковой, В.А. Маслова, К.Л. Козлова, Р.Ф. Якшибаева, определения О.В. Артюшковой). В тонкоплитчатых кремнистых алевролитах, вскрытых карьером в 500 м к юго-востоку от пос. Сухтелинский, найдены многочисленные конодонты удовлетворительной сохранности: Polygnatus cf. decorosus Stauffer, Polygnatus aff. dengleri Bischof et Ziegler, Polygnatus cf. dubius Hinde, Polygnatus aff. pennatus Hinde. В этой коллекции преобладают формы с узкой, удлиненной платформой с высоким и длинным свободным листом. Подобный комплекс конодонтов является типичным для раннефранских (включая доманиковый горизонт) отложений западного склона Южного Урала.

Точка № 4 (сборы О.В. Артюшковой, В.А. Маслова, Э.М. Нурмухаметова, К.Л. Козлова, определения О.В. Артюшковой). В желтовато-серых кремнисто-глинистых сланцах, вскрытых карьером в 2,5 км западнее пос. Линевка, обнаружены единичные конодонты плохой сохранности: Belodella sp., Polygnatus aff. robusticostatus Bischof et Ziegler. Последняя форма позволяет датировать породы поздним эйфелем – ранним живетом (зоны australis – early varcus). В Магнитогорской мегазоне находки этого вида известны в карамалыташской свите и бугулугырской толще.

Практическое отсутствие в Сухтелинском блоке вулканитов в разрезе среднего-верхнего девона показывает, что здесь мы, вероятно, имеем дело с фрагментами конденсированного терригенно-кремнистого разреза, подобного тем, что наблюдаются и в Магнитогорской мегазоне [4].

Таким образом, можно сделать предварительный вывод о том, что Сухтелинский аллохтон, расположенный в восточном обрамлении Магнитогорской мегазоны, представляет собой своеобразную аккреционную призму, в которой чередуются мощные тектонические пластины ордовикских базальтов и эйфельско-раннефранских терригенно-кремнистых пород.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 96-05-65519.

 

Литература

1. Иванов К.С., Пучков В.Н., Пелевин И.А. К геологии Ущельских гор Южного Урала // Информационный сборник научных трудов. Екатеринбург. 1996. С. 40 - 45.

2. Кориневский В.Г. Эффузивы Урала. Свердловск. Изд-во Уральского университета. 1987. 144 с.

3. Коротеев В.А., Кабанов Б.Л., Кабанова Л.Я. О природе обломочных образований Сухтелинской структуры Южного Урала // Щелочные, основные и ультраосновные комплексы Урала. Свердловск. 1976. С. 55 - 61.

4. Маслов В.А., Артюшкова О.В., Барышев В.Н. Стратиграфия девонских отложений Магнитогорского мегасинклинория // Сов. геология. 1985. № 9. С. 61 - 71.

5. Шалагинов Э.В., Бабкин В.В. Девонский вулканизм Сухтелинской зоны. // Магматизм, метаморфизм и оруденение в геол. истории Урала: Тез. докл. Свердловск, 1974. Т. 3, с. 58 - 59.

6. Язева Р.Г., Бочкарев В.В. Олистостромы в структуре Уралид // Геотектоника. 1997. №5. С. 47 - 56.

Московский государственный университет

Институт геологии УрО РАН, Уфа