Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Состав, источники сноса и обстановки седиментации обломочных отложений нижнего девона севера Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала Зайнуллин Руслан Ишмуратович

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зайнуллин Руслан Ишмуратович. Состав, источники сноса и обстановки седиментации обломочных отложений нижнего девона севера Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала: диссертация ... кандидата Геолого-минералогических наук: 25.00.06 / Зайнуллин Руслан Ишмуратович;[Место защиты: ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»], 2018.- 142 с.

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Магнитогорская мегазона Южного Урала представляет собой уникальный по сохранности фрагмент островной дуги, активно развивавшейся в девонское время (Вулканизм...,1992; Пучков, 2000 и др.). Большинство исследователей начало ее формирования связывают с эмсским вулканизмом (мостостроевский комплекс, баймак-бурибаевская свита). Однако появляются новые данные, указывающие на наличие островодужных магматических комплексов более древнего (лохков-пражского) возраста (Ферштатер и др., 2007; Грабежев, 2009; Косарев и др., 2014). Несмотря на многолетнюю историю исследований и достаточно большой объем полученных данных по Магнитогорской островодужной системе, начальный лохков-раннеэмсский этап ее формирования остается малоизученным.

К лохков-раннеэмсским отложениям относят рыскужинскую, ускульскую, ильтибановскую и мансуровскую толщи (Чибрикова, 1977; Маслов, 1980; Мас-лов, Артюшкова, 2010 и др.). Они состоят из обломочных (вулканокластических), карбонатных, кремнистых пород и реже вулканитов, расположенных в зоне Главного Уральского разлома или в непосредственной близости от нее. Поэтому нижнедевонские отложения часто подвержены вторичным изменениям, а разрезы их имеют фрагментарное строение. Изучение обломочных разностей, пользующихся наибольшим распространением, и фациальных взаимоотношений между разнородными породами, позволяет внести вклад в реконструкцию обстановок седиментации раннедевонского бассейна и детализировать историю развития Магнитогорской островодужной системы на начальном этапе ее формирования.

Степень разработанности темы. Нижнедевонские обломочные породы Западно-Магнитогорской зоны (ЗМЗ) изучались, главным образом, совместно с другими одновозрастными отложениями при геологосъемочных, поисковых и стратиграфических исследованиях. В связи с малым количеством находок фауны долгое время их картировали в составе ирендыкской свиты среднего девона (Нестоянова, 1964; Анисимов, 1978; Кац, 1980 и др.). Нижнедевонские кластолиты в вышеназванных работах описываются достаточно кратко и по-разному, например как вулканомиктовые и вулканотерригенные песчаники, туфы, туффиты, ту-фопесчаники или тефроиды. Литологические исследования, включающие детальное описание структурно-текстурных особенностей, изучение минералого-петрографического и химического состава, восстановление обстановок седиментации и др., не проводились. В настоящее время, благодаря детализации стратиграфии нижнедевонских отложений ЗМЗ (Маслов, Артюшкова, 2010 и др.) появилась возможность подробно изучать литологические особенности пород и сравнивать одновозрастные толщи.

Цели и задачи. Цель работы состоит в выявлении особенностей строения, состава и обстановок накопления нижнедевонских обломочных отложений Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала.

Задачи, которые необходимо было решить:

  1. в ходе полевых работ изучить строение известных и датированных по палеонтологическим данным нижнедевонских разрезов и провести сбор фактического материала;

  2. исследовать структурно-текстурные особенности обломочных отложений и произвести их интерпретацию;

  3. изучить минералого-петрографический и литогеохимический состав обломочных отложений и на основе полученных данных сравнить разрезы между собой для выявления характерных признаков;

  4. определить источники сноса и процессы, обусловившие мобилизацию и транспортировку обломочного материала, восстановить обстановки их седиментации;

  5. установить геодинамическую обстановку изученного региона в лохков-раннеэмсское время.

Научная новизна.

  1. Описание структурно-текстурных свойств обломочных отложений с выделением циклитов (элементов ритмичного строения) дало возможность обнаружить отличительные особенности строения нижнедевонских толщ ЗМЗ. Построены литологические колонки и схематичные геологические карты по страто-типическим участкам с детальной привязкой фактического материала.

  2. Впервые детально изучен минералого-петрографический и литогеохи-мический состав отложений по всем известным разрезам. Полученные результаты позволили выявить критерии, применимые для корреляции одновозрастных толщ.

  3. Впервые установлено, что источником сноса обломочного материала, слагающего отложения нижнего девона ЗМЗ, являлась островная дуга. Транспортировка материала осуществлялась турбидными и обломочными потоками.

  4. Определены обстановки седиментации вулканокластического материала – склоны и подножия островной дуги и прилегающая к ней более глубоководная часть бассейна.

Теоретическая и практическая значимость работы. Выявленные особенности минералого-петрографического и химического состава нижнедевонских обломочных отложений ЗМЗ способствуют корреляции близких по возрасту слагаемых ими толщ в условиях сложного тектонического строения территории и недостаточной биостратиграфической охарактеризованности. Полученные данные могут использоваться при проведении разномасштабных геологосъемочных работ и тематических исследований, построении специализированных карт и схем, а также при оценке перспектив территории на выявление новых рудных объектов и детализации строения уже имеющихся, расположенных в тесной ассоциации с вулканогенно-осадочными отложениями нижнего девона.

Изложенная в диссертации реконструкция процессов и обстановок седиментации раннедевонского бассейна вносит вклад в изучение истории развития Магнитогорской мегазоны Южного Урала.

Методология и методы исследований. Работа основана на материалах, собранных автором с 2012 по 2016 гг. Обломочные отложения изучены в Вознесен-4

ско-Присакмарской и Узынкырской подзонах ЗМЗ при описании 10 перспективных участков, включающих 16 разрезов. Литологические исследования производились в тесном контакте с сотрудниками лаборатории стратиграфии ИГ УФИЦ РАН, что обеспечило корректную возрастную привязку изученных образцов. Отобрано и изучено более 400 образцов горных пород и шлифов. Получены и проинтерпретированы содержание петрогенных и малых элементов по 135 и 86 пробам образцов горных пород соответственно.

Содержание главных элементов определялось методом рентгено-

флуоресцентного анализа на спектрометре VRA–30 в ИГ УФИЦ РАН. Содержание малых элементов установлено методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) в центральной лаборатории ВСЕГЕИ на масс-спектрометре ELAN-DRC-6100 и в лаборатории ядерно-физических и масс-спектральных методов анализа ИПТМ РАН на масс-спектрометре Х-7, где разложение проб проводилось методом кислотного растворения в закрытой системе.

Положения, выносимые на защиту.

  1. Кластолиты рыскужинской, ускульской, ильтибановской и мансуровской толщ Западно-Магнитогорской зоны сложены преимущественно тефроген-ным и вулканотерригенным материалом основного и среднего состава острово-дужной химической специализации. Минералого-петрографический и геохимический состав обломочных пород перечисленных выше толщ различен, что обусловлено формированием их под влиянием разных источников сноса.

  2. Транспортировка обломочного материала осуществлялась турбидными и обломочными потоками. В рыскужинской и ускульской толщах преобладают турбидиты, а в ильтибановской и мансуровской толщах – дебриты.

  3. В раннедевонском бассейне обстановки седиментации обломочного материала различались. Отложения рыскужинской и ускульской толщ накапливались на склонах и в непосредственной близости от вулканических центров островной дуги, а ильтибановской и мансуровской толщ – у их подножий и в более глубоководной части бассейна.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом выполненных полевых работ, значительным количеством изученных образцов горных пород и шлифов, комплексным применением современных методов исследований и аналитических работ, а также воспроизводимостью полученных результатов.

Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях и совещаниях. В их числе: 21-я научная конференция молодых ученых «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2012), Научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Геология в развивающемся мире» с международным участием (Пермь, 2012, 2014), Конференция-конкурс среди выпускных курсов высших учебных заведений в Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» (Санкт-Петербург, 2013), Межрегиональная научно-практическая конференция «Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий» (Уфа, 2014, 2016), Всероссийская школа студентов, аспирантов и молодых ученых по литологии (Екатеринбург, 2014,

2016 – диплом 1 степени), 8-е Всероссийское литологическое совещание (Москва, 2015), 5-я Всероссийская молодежная геологическая конференция с международным участием «Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий» (Уфа, 2017) и др.

По теме диссертации опубликовано 15 работ: 6 статей в рецензируемых журналах из списка ВАК, 9 – в материалах конференций регионального и всероссийского уровней.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа объемом 145 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения, 77 рисунков и 4 таблиц. Список литературы включает 174 наименования.