Содержание к диссертации
Введение. ........... 3
Глава 1. Геологическая изученность района работ . . . . ,8
Геологосъемочные работы . . . . . , . .8
Тематические работы . . . . . . . . н
Глава 2. Стратиграфия . . . . . . . . .16
Саитовская свита (R2?st) . . . . . . . .16
Шеметовская толща (02sm). . . , . . . .19
Булатовская толща (/->/&/) . . . , . . .23
Кулуевская толща (D[_2kv) . , . . . . . .30
Аджатаровская толща (D2ag) . . . . . . .30
Сухтелинская толща (D2_3sh) . . , . . . .31
Краснокаменская толща (D3kr) . . . . . . .32
Сосновская толща (C;ss) . . , . . . . .33
Биргильдинская толща (Сфг) . . . . . . .33
Глава 3. Магматизм . . . . . . . , . .35
Каганский комплекс (R2?k). . . . . . . .36
Куликовский комплекс^) . . . . . . .36
Краснокаменский комплекс (D3kr) . . . . . .38
Неплюевский комплекс (ДгС;я) . . . . . . .39
Большаковский комплекс (Ctvb) . . . . . . .39
Степнипский комплекс (PjSt) . . . . . . .40
Кацбахский комплекс (Рік). . . . . . . .41
Еланчиковский комплекс (Р;е) . . . . . . .42
Глава 4. Тектоника . . . . . . . . . .43
Глава 5. Рудоносность магматических и осадочных образований . . .51
Гинсрбазиты Куликовского комплекса . . . . . .51
Базальты шеметовской толщи . . . . . . .52
5.3. Углеродистые отложения булатовской толщи . . . . .53
Глава 6. Петрогеохимические особенности углеродистых отложений . . 67
Глава 7. Пстрогеохимия габбро-гипербазитовых массивов Арамильско-
Сухтелинской зоны. . . . . . . . .81
Гсолого-петрографические особенности массивов . . . .81
Закономерности петрогеохимнческих особенностей пород в широтном направлении . . . . . . . . . .84
Изменение петрохимических особенностей пород в меридиональном направлении . . . . . . . . . .88
Глава. 8. Петрогеохимшюские особенности базальтов Арамильско-Сухтелинской зоны 103 Глава 9. Геодинамические условия формирования Арамильско-Сухтелинской
зоны п ордовик-силурийское время . . . . . .116
Заключение . . . . . . . . . . .122
Список литературы . . . . . , . . . .124
Приложения ........... 135
Введение к работе
Актуальность исследований, В настоящее время значительная часть уральских геологов признает наличие па Южном Урале раннепалеозойских палеоокеани-ческих структур, среди которых Арамильско-Сухтелинской зоне, занимающей пограничное положение между Магнитогорской и Восточно-Уральской мегазонами, отводится особое место (рисунок). Вместе с тем, среди исследователей нет единого мнения о размерах и истории развития отдельных его участков. Связано это прежде всего со слабой изученностью рассматриваемой территории, отсутствием необходимого банка петрогеохимических данных по всем разновидностям пород, входящим в состав офиолитового комплекса.
В последнее время в связи с возобновлением геолого-съемочных работ в пределах серии листов гожноуральского региона получен новый фактический материал, который позволил вернуться к рассмотрению проблемы формирования Арамильско-Сухтелинской зоны, уточнить некоторые ранее устоявшиеся положения, касающиеся как отдельных габбро-гипербазитовых массивов и стратиграфических подразделений, так и офиолитовой ассоциации в целом.
Изучение Арамильско-Сухтелинской зоны актуально не только с научной, но и с экономической точек зрения. Известно, что породы альпинотипной дунит-гарцбургитовой формации перспективны на хромитовое оруденение и элементы группы платины, а углеродистые - золото, молибден, вольфрам, ванадий, платиноиды и другие элементы.
Цель настоящей работы. Главной целью данной работы является реконструкция палеогеодинамических условий формирования Арамильско-Сухтелинской зоны в ордовикско-силурийское время. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
Создание банка петрогеохимической информации по гипербазитам, габброи-дам, базальтам и углеродистым образованиям и его анализ с целью выяснения генезиса, формационпой принадлежности и перспектив на оруденение.
Сопоставление петрогеохимических особенностей пород различных частей Арамильско-Сухтелинской зоны между собой, с одновозрастными образованиями соседних структури о-форм а ционных зон, а также с таковыми современных геодинамических обстановок.
3. Разработка геодипамический модели формирования Арамильско-
Сухтелинской зоны в ордовикско-силурийское время.
Фактическая основа работы. В основу работы положен фактический материал, собранный автором в ходе полевых работ 1999-2004 годов в составе отряда лаборатории "Рудных месторождений" Института геологии УНЦ РАН при проведении геолого-съемочиых работ в пределах листов N-41-VII и N-41-XIII.
Собственный аналитический материал, полученный в результате исследования углеродистых отложений, базальтов, гипербазитов и габброидов, включает в себя: 225 силикатных и 103 атомно-абсорбционпых (Со, Ni, Сг) анализов, выполненных в
Схема расположения Арамильско-Сухтелинско* зоны в пределах Южного Урала.
химических лабораториях ИГ УНЦ РАН (аналитики Ягудина С,А. и Христофоро-ва Н.Г.) и ОАО "Челябипскгеосъемка"; около 150 анализов на 37 элементов-примесей, в том числе РЗЭ, выполненных нейтрошю-активационным методом в Испытательном центре "ЦЛАВ" при Институте геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (Москва, зав. лаб. Колесо в Г.М.). Тем же методом в ГЕОХИ анализировались 37 образцов слабою мене иных углеродистых отложений на весь спектр благородных элементов. Химико-спектральным методом определялись Pt, Pd, Rh, I г, Ru, Au, Ag в 27 сульфид из ированных и метасо мати чески измененных углеродистых отложениях (Москва, ИГНМ. зав. лаб. Дистлер В.В.). Пробирным анализом на Au и Ag исследовались 23 образца сульфидизированпых черносланцевых отложений (химическая лаборатория ОАО "Челябипскгеосъемка"). Проведено 27 определений Сорг в углеродистых отложениях количественным химическим анализом (АСИЦ ВИМС, зав. лаб. Кордюков СВ.). Анализ 25 золотий и породообразующих минералов выполнен на растровом сканирующем микроскопе JSM-840 с приставкой "Link" в ИПСМ РАН (г. Уфа). Кроме того, использовано более 300 спектральных анализов (31 элемент) по всей рассматриваемой территории, а также карты литогеохимических аномалий, принадлежащих ОАО "Челябипскгеосъемка". Изготовлено и описано 250 шлифов основных и ультраосновных пород.
Научная новизна представленной работы заключается в следующем:
Впервые проведено геохимическое изучение всех составляющих офиолито-вой ассоциации Арамильско-Сухтелинской зоны, в который входят гипербазиты, габброиды, базальты и углеродистые отложения.
Установлена зональность по степени истощенности гипербазитов и габброи-дов в широтном и меридиональном направлениях в пределах Арамильско-Сухтелинской зоны.
Проведена реконструкция палеогеографических и геодинамических условий формирования углеродистых отложений, базальтов, габброидов и гипербазитов. Показана их принадлежность к офиолитам.
Обосновано предположение о раипекамеппоугольном возрасте Большаков-ского габброидного массива, показана несостоятельность мнений о его принадлежности к офиолитовой ассоциации и комагматичности базальтам шеметовской толщи.
Проведено сопоставление базальтов шеметовской толщи с соответствующими по возрасту и составу породами соседних с востока и запада структурпо-формационных зон, для выяснения геодннамнческих условий их формирования.
Предложена геодипамическая модель развития Арамильско-Сухтелинской зоны. Показано, что она представляет собой восточный фланг Магнитогорской мега-зоны, шарьированпый в коллизионную стадию на западный край Восточно-Уральского микроконтинента.
Практическая значимость работы: Результаты исследований по рудопосно-сти магматических и осадочных образований Арамильско-Сухтелинской зоны и Иль-меногорского блока вошли составной частью в отчеты Миасского и Пластовского от-
рядов ОАО "Челябинскгеосъемка" (листы N-41-VII, XIII, новая серия, масштаб 1:200000). Изучение черносланцевых отложений булатовской толщи показало наличие в них промышленпо значимых содержаний золота, что указывает на необходимость проведения более детальных поисковых работ в пределах ряда выделенных участков по периферии Ларинского купола. Соответствующие рекомендации переданы п ОАО "Челябипскгеосъсмка" и используются для обоснования его перспектив на благородно-редкометальпое орудепение.
Уточненная интерпретация истории развития Арам ил ьско-Сухтели некой зоны в ранпепалеозойское время в качестве восточного фланга Магнитогорской мегазоны позволяет по новому взглянуть па мсталлогеническую специализацию развитых здесь интрузивных и вулканогенных комплексов пород.
Защищаемые положении:
Углеродистые отложения Арамильско-Сухтелинской зоны образовались в глубоководном океаническом бассейне с береговой линией в восточной его части и обладают высокими перспективами на бл а гор одно-редком етальное оруденение, что обусловлено как первичной их природой, так и особенностями преобразований на коллизионном этапе.
В ультрамафитах проявлена широтная зональность, выраженная в более сильной степени деплетированности гипербазитов Миасс-Куликовского (западного) пояса относительно Казбаевского (восточного). В пределах поясов степень истощенности пород растет с севера на юг. Процесс деплетирования гипербазитов связан не только с океанической, по и последующей островодужиой стадией развития.
Геодинамичсскис условия формирования базальтов шеметовской толщи по комплексу геолого-петрогеохимических данных отвечают океанической обстановке.
Территория Арамильско-Сухтелинской зоны в ордовикско-силурийское время являлась восточным флангом Магнитогорской, совместно образуя единую океаническую впадину, в пределах которой возникла затем островная дуга. В позднепале-озойское время в результате коллизии она была шарьирована в восточном направлении на западный край Восточно-Уральского микроконтинента.
Объем и структура работы. Текст диссертационной работы состоит из введения, 9 глав и заключения. Она изложена на 153 страницах и сопровождается 60 иллюстрациями, 7 таблицами и 10 приложениями. Список литературы включает 140 наименований.
Апробация работы. Защищаемые положения диссертационной работы докладывались на Республиканских научно-практических конференциях: 'Теологическая служба и горное дело Башкортостана" (г. Уфа, 2000 г.) и "Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана" (г. Уфа, 2005 г.), VII и VIII научных студенческих школах "Металлогения древних и современных океанов" (г. Миасс, 2001, 2002 г.г.), а также на заседаниях Ученого совета ИГ УНЦ РАН и лаборатории "Рудных месторождений". По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 4 -статьи в сборниках ИГ УНЦ РАН и 1 - в Вестнике МГУ.
Работа выполнена в лаборатории "Рудных месторождений" Института геологии УНЦ РАН под руководством члеп-корр. РАН, доктора геол.-мин. наук В.Н. Пучкова, которому автор выражает особую признательность. Автор также благодарен за повседневную помощь в работе и ценные советы доктору геол.-мип. паук В.И. Сначеву и кандидату геол.-мин. наук Д.Е. Савельеву, а также всем сотрудникам лаборатории "Рудных месторождений": кандидатам геол.-мин. наук М.В. Рыкусу и Н.Г. Рыкус, научным сотрудникам Е.Н. Савельевой, Р.А. Насибуллину и лаборантам Е.А. Бажину, Ф.Р. Ардисламову и А.А. Шияновой за помощь при проведении полевых работ и в подготовке материала.
