Эпигерцинская, Пайхойско-Новоземельская складчатая область Урала


 

 

Эпигерцинская складчатая область Урала

Геоморфологическое районирование Урала. На Урале по характеру рельефа с юга на север выделяются: Мугоджары, Южный Урал, Средний Урал (самые низкие горы) до Челябинска, Северный Урал (сложно расчлененный горный рельеф) до г.Полюдов Камень, Полярный Урал (выположенные хребты) до г.Народная.

С запада на восток выделяются области: Приуралье, Уральские горы (система отдельных узких, невысоких параллельных хребтов, слагающих Водораздельный гребень – Урал-тау), Зауралье (область выходов докембрийских и палеозойских пород), на Северном Урале область Зауралья отсутствует. Максимальная ширина складчатой области на Южном Урале.

В тектоническом отношении складчатая область Урала представляет собой ряд параллельных крупных антиклинориев и синклинориев. Тектоническое районирование соответствует геоморфологическому. С запада на восток выделяются Внешняя (западная) зона и отделенная от  неё Главным Уральским разломом Внутренняя (восточная) зона. Во Внешней зоне различают в Предуралье систему Предуральских краевых и периклинальных прогибов и в складчатом западном Урале Уралтаусский мегантиклинорий (на полярном Урале – Харбейский). Во Внутренней зоне (восточнее Главного Уральского разлома) выделяется полоса зеленокаменных синклинориев (Магнитогорский и Тагильский, Войкаро-Щучьинский), восточнее располагается Урало-Тобольский массив (антиклинорий) и Аятский синклинорий.

Западный склон Урала занимает внешняя типичная миогеосинклинальная зона, на восточном склоне – внутренняя зона, эвгеосинклинальная. Эта особенность обусловлена тем, что внешняя зона формировалась на восточной окраине Восточно-Европейской платформы, а внутренняя, где широко развиты океанические и островодужные палеозойские комплексы, в герцинском (варисском) океане.

Н.П.Херасков в отложениях Урала выделяет два осадочно-вулканогенных комплекса пород, отвечающих структурным зтажам: доуралиды (доордовикские отложения в ядрах антиклинориев) и уралиды (верхний структурный этаж ордовика-триаса).

Внешняя Зона Урала

Система предуральских краевых прогибов выполнена пермской молассой и состоит из впадин (с юга на север) Бельской, Уфимско –Соликамской, Северо-Уральской (Печерской), Воркутинской (Косью-Роговской), Каратаихской. Эти впадины разделены горстами-выступами рифейского фундамента. Бельская впадина отделена от Уфимско-Соликамской поднятием Кара-Тау, которая с севера ограничена поднятием Полюдова Камня. Воркутинская впадина с севера ограничена поднятием Чернышева, а Каратаихская – поднятием Чернова.

Прогибы имеют асимметричное строение. На западе, где краевой прогиб наложен на Восточно-Европейскую платформу, молассы слабо дислоцированы, на востоке к Урал-Таусскому мегантиклинорию они собраны в складки. Бельскую и Уфимско-Соликамскую впадины выполняют мощные толщи пермских красноцветных моласс, относящиеся к эвапоритовой формации. В первой из них широко распространены куполовидные и диапировые структуры. В Северо-Уральской, Воркутинской и Каратаихской впадинах характер пермских моласс резко меняется. К северу от Полюдова Камня молассы представлены сероцветной угленосной формацией.

Между краевыми прогибами и Главным надвигом расположена складчатая область. В ней обнажаются складчатые сооружения байкалид (доуралид): антиклинории Башкирский, Урал-Тау, Центрально-Уральский, Харбейский. Синклинории Лемвинский, Мало-Печерский, Зилаирский выполнены комплексами отложений уралид. Среди них выделяют шельфовые (в Елецкой зоне на севере и в Бельской на юге) и глубоководные (в Лемвинском, Зилаирском синклинориях) комплексы. Эти комплексы сильно деформированы, часто образуют покровы, в свою очередь на них надвинуты аллохтоны. Аллохтоны образуют прерывистую цепочку покровов (Сакмарский, Бардымский, Мало-Печерский, Лемвинский) вдоль всей внешней зоны Урала, надвинутых на континентальную окраину. Аллохтонные пластины представлены породами офиолитового комплекса. Для них характерна большая пестрота фаций одновозрастных толщ. Лемвинский синклинорий представляет собой синформу, сложенную океаническим комплексом. Сакмарская зона представляет собой автохтон, сложенный кварцевыми, аркозовыми и глауконитовыми песчаниками, аргиллитами и базальтовыми вулканитами; аллохтон представлен гипербазитами и хаотической гигантской брекчией.

Во Внешней зоне в конце позднего силура проявились каледонские деформации, сформировавшие надвиги и покровы, на Южном Урале внедрились гранитоиды, габброиды. Однако геосинклинальный режим сохранился.

На герцинском этапе во Внешней зоне со среднего девона до раннего карбона продолжалось прогибание, сопровождавшееся в среднем девоне накоплением конгломератов и грубозернистых песчаников, в позднем девоне-раннем карбоне – флишоидной толщи. В визе сформировалась угленосная толща Кизеловского бассейна.

Структурный план доуралид севернее Полюдова Камня в ядрах антиклинориев имеет северо-северозападное простирание, а южнее Полюдова Камня – меридиональное. Сложены они толщей глубоко метаморфизованных пород (гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами, кварцитами), выходящих в ядрах Башкирского, Урало-Тобольского, Харбейского антиклинориев. Рифей представлен циклической толщей карбонатных и обломочных пород. На них лежат вендские молассовые отложения (конгломераты, песчаники, алевролиты, аргиллиты). Фациальный анализ показал, что осадки накапливались в мелководном окраинно-континентальном бассейне, снос происходил с ВЕП. В разрезе дважды отмечаются трахибазальтовая (R1) и базальт-трахилипаритовая формации. С последней связаны граниты-рапакиви. Внедрение магматических пород отвечает эпизодам растяжения фундамента Пи формирования пассивных окраин. Эти отложения могут быть отнесены к формации рифтогенных структур.

Во Внутренней зоне Урала ядра Урало-Тобольского массива, Мугоджарского антиклинория, Зауральских поднятий сложены гнейсово-мигматитовыми комплексами, образующими гранитогнейсовые купола. Породы метаморфизм в высокотемпературной амфиболитовой фации.

В рифее на Урале, как и на ВЕП, существовали рифтогенные структуры, поэтому байкальская складчатость проявилась неравномерно. Во внешней зоне байкальской и салаирской фазами орогенеза были созданы основные структуры – поднятия и геосинклинальные прогибы (миогесинклинальные толщи рифея и венда с древними метаморфическими образованиями в фундаменте, аналогичные фундаменту ВЕП). На востоке орогенез почти не проявился. Созданное горно-складчатое сооружение обусловило локальное распределение кембрия.

Внутренняя зона состоит из серии параллельно вытянутых структурных зон. От Внешней зоны отделена Главным Уральским разломом, представляющим собой надвиг, маркированный серпентинитовым меланжем.

В этой зоне выделяются зеленокаменный пояс Урала, Урало-Тобольский массив (в него входят Восточно-Уральский и Мугоджарский антиклинории), Аятский (Восточно-Уральский) синклинорий, Зауральское поднятие, Октябрьско-Денисовская зона уралид, Валерьяновский вулкано-плутонический пояс (глубинный Валерьяновский разлом отделяет герциниды Урала от каледонид Казахстана).

Зеленокаменный пояс Урала состоит из зеленокаменных синклинориев Западно-Мугоджарского, Магнитогорского, Тагильского, Щучьинского (Войкаро-Щучьинского). Синклинории представляют собой синформы и состоят из серии тектонических покровов, наслоенных один на другой.

Зеленокаменные синклинории выполнены мощной толщей (до 10км) отложений силура-нижнего девона. Толща на 90% состоит из вулканогенных пород диабаз-спилит-кератофировой и спилит-кератофировой формаций. Синклинории ограничены глубинными разломами с массивами гипербазитов и породами габбро-пироксен-диабазовой формации. Породы массивов в разной мере серпентинизированы. Западный пояс протягивается на расстояние до 1000км от Мугоджар до Полярного Урала. Это Западный платиноносный пояс Урала. Восточный пояс имеет длину около 500км. Возраст массивов до среднего девона (в эйфеле уже встречаются их обломки).

Пейве первый предположил, что зеленокаменные синклинории представляют собой офиолитовые аллохтонные комплексы. В Вайкарском и Кемперсайском массивах наблюдаются типичные разрезы океанической коры – гарцбургиты в основании, затем габброиды, выше толеитовые базальты, все это перекрыто кремнисто-глинистыми толщами.

В этой зоне каледонские деформации проявились слабо. В среднем девоне произошло извержение базальтов, накапливались основные вулканиты, но к позднему девону они сменились граувакками и глинистыми породами (материалом размыва вулканов). В синклинориях продолжались прогибания, в Урало-Тобольской зоне поднятия.

В турнейское время в Восточной зоне активные поднятия, с ними связаны паралические угленосные формации (Полтаво-Брединский район, мощность угленосной толщи до 1000м). Нижний карбон представлен песчано-глинистой толщей с углями, известняками, основными и кислыми вулканическими породами.

В конце раннего карбона Уральская геосинклиналь частично вступила в орогенный этап, заложился Валерьяновский вулканогенно-плутонический пояс. Вначале горообразование произошло в Восточной зоне, затем орогенез охватил Западную зону. Если в позднем карбоне на востоке в грабенах образовывались континентальные красноцветные грубообломочные породы, то на западе еще накапливались флишевые осадки.

Одновременно формируется Предуральский краевой прогиб. Он "накатывается" на восточный край Русской плиты. На флексурном перегибе в передней части краевого прогиба образуются рифовые барьерные массивы. Барьерный риф в карбоне и перми мигрирует в западном направлении. Мощность рифовых известняков карбона около 500м, пермских – до 1500м. С рифовыми известняками как коллекторами в Приуралье связаны месторождения нефти.

Морские отложения к востоку сменяются лагунными и красноцветными континентальными. В кунгурское время в осевой части Бельского и Уфимско-Соликамского прогибов формируется мощная (до 1000м) соленосная формация (основные минералы сильвинит, галит, карналлит). По периферии прогибов – глинисто-мергелисто-ангидритовая толща.

В Воркутинской впадине эвапоритовая формация отсутствует. Климат здесь гумидный, что обусловило формирование в кунгурское время угленосной толщи мощностью до 1800м. В Каратаихской впадине мощность уленосной толщи достигает 3000м.

В мезозое Урал представлял собой выровненную платформу. Угленосные отложения триаса и юры выполняют в Аятском синклинории узкие тафрогенные прогибы, представлявшие собой в рельефе речные долины (Челябинский угленосный бассейн).

На орогенном этапе на Урале проявился интенсивный гранитоидный магматизм. Наиболее энергично он проявился в Урало-Тобольском массиве в раннем карбоне. Максимум магматизм достигает в ранней перми. Интрузии очень крупные, залегают в антиклинальных структурах согласно с метаморфическими породами. Это многофазные образования, по геофизическим данным интрузии на глубине около 7км не имеют "корней", как бы "растворяются" в гранитно-метаморфическом слое.

С движениями в раннем карбоне связывают ультроосновные и габброидные интрузии в Аятском синклинории, где они приурочены к разломам.

Аномальные магнитные поля востока Русской плиты прослежены геофизиками до Главного Уральского разлома, что позволяет предположить под Уралом глубоко погруженный фундамент платформы, т.е. палеозойские сооружения Урала надвинуты на платформу.

Классическим представлением о развитии Урала считались два главных этапа геосинклинально-орогенной эволюции – байкальский и герцинский ("доуралиды" и "уралиды" Н.П.Хераскова). В конце 80-х годов С.Н.Иванов и др. обосновали представление о том, что Урал в позднем докембрии и кембрии не был ни геосинклиналью, ни орогеном, а развивался как внутриконтинентальная рифтовая система. Эту проблему следует рассматривать отдельно для Полярного и Приполярного Урала и остальной его части.

Полная самостоятельность доордовикского развития северной части Урала однозначно доказывается общим структурным несогласием и скачком метаморфизма между байкальским и палеозойским комплексами. Байкальский комплекс простирается в северо-западном направлении, сливаясь с фундаментом Печорской плиты, уходит на юго-восток, в основание Западно-Сибирской плиты, что подтверждается простиранием геофизических аномалий. Вполне очевидно, что палеозойская геосинклиналь этого сегмента Урала резко наложена на байкальский комплекс и её заложению предшествовали достаточно интенсивная складчатость, метаморфизм и внедрение гранитоидов.

На Среднем и Южном Урале структура "доуралид" и "уралид" обладает большей конформностью, но и здесь в основании ордовика отмечено угловое несогласие и скачек метаморфизма. Все исследователи сходятся во мнении о рифтогенной природе рифейских осадочных толщ, слагающих Башкирский и Уралтаусский антиклинории, и встречающихся в западной зоне магматитов. Вопрос заключался в том, что это за рифт? Типа внутриконтинентального Восточно-Африканского, заложенного на восточной окраине ВЕП, или пассивная окраина Европейского континента. Установление в Урал-Тау в рифейских отложениях грубообломочных турбидитов, которые раньше ассоциировались с осадками области сноса, подтверждает, что на востоке располагалась область с океанической корой.

Споры идут о том сколько было таких бассейнов и где они располагались. Закрытие этих бассейнов привело к тому, что Урал, видимо, пережил в позднем докембрии-кембрии геосинклинально-орогенный этап.

Современное понимание палеозойской истории развития Урала основывается на принятии факта покровно-надвигового строения внутреннего крыла Предуральского краевого прогиба и западной зоны Урала (Башкирский антиклинорий, частично Урал-Таусский), зелено каменных синклинориев. Урало-Тобольский массив рассматривается либо как микроконтинент, отделенный от ВЕП в ордовике Магнитогорским бассейном с корой океанического типа, либо как краевой выступ Восточно-Европейского континента, всплывший в виде гранито-гнйсовых куполов из-под офиолитов и островодужных серий Магнитогорского синклинория. Последний вариант подкрепляется сейсмическими данными о продолжении фундамента Русской плиты не только под западным, но и восточным склоном Урала, и существованием офиолитовых оторочек вокруг гранито-гнейсовых куполов.

Модели послекембрийского развития Урала зависят от признания его полной или частичной аллохтонии. Из признания частичного покровного строения исходят Л.П.Зоненшайн и др. и С.Н.Иванов. Модель, исходящая из общей аллохтонии Урала, предложена Т.Т. Казанцевой и М.А. Камалет диновым. Из этих моделей можно сделать вывод о допущении почти полной аллохтонности Урала и расположении Уральского палеобассейна к востоку от Урало-Тобольского микроконтинента. Западнее могли находится лишь глубоководные впадины с корой переходного типа (Залаирско-Сакмарская, Тагильская, Магнитогорская), в которых теперь совмещены аллохтонные маломощьные кремнисто-глинистые осадки с диабазами с собственно офиолитовыми аллохтонами.

Пайхойско-Новоземельская складчатая область

Сглаженные горы Пай-Хоя идут под прямым углом к Уралу, переходят на о.Вйгач и далее на архипелаг Новая Земля. Расположена складчатая область между плитами Карской и Баренцевоморской. В ней различают Пайхойский аллохтон, с юго-запада ограниченный Каратаихским, а с северо-востока Карским (Югорским) прогибами, складчатыми зонами Вайгач-Южно-Новоземельской, Западно-Новоземельской, Центрально (Восточно)-Новоземельской. На севере Новой Земли (за разломом по заливу Иностранцева) выделяется платформенный чехол на байкальском фундаменте, деформированный в раннекиммерийскую эпоху.

На Карскую впадину наложена Югорская астроблема.

Пайхойско-Новоземельская складчатая область сложена комплексом пород, сходных с комплексом внешней зоны Урала.

Пайхойский аллохтон сложен глубоководным палеозойским комплексом, надвинутымна шельфовые карбонатные отложения. Деформации и перемещения на Пай-Хое происходили в раннем триасе.

Выступы комплексов доуралид повидимому являются частями Печерского аккреционного массива. На западе Новой Земли они образуют фундамент шельфовых карбонатных толщ. Осадочный чехол начинается на Вайгаче с раннего ордовика, на западе Новой Земли со среднего кембрия. Снос осадочного материала происходил с Баренцевоморской и Карской плит.

В девоне перед эйфелем на Новой Земле произошли существенные деформации, сопровождавшиеся внедрением гранитных интрузий в перми, позднем триасе, ранней юре. Все породы Новой Земли вновь деформированы в середине триаса.

Е.Е.Милановский считает Пай-Хой и Новую Землю авлако геосинклинальной структурой. В отличие от герцинского Урала складчатость в Пайхойской складчатой области раннекиммерийская ( середина триаса).



Реклама