УДК 551.24.01(234.853)

 А. В. Сначев
Институт геологии УНЦ РАН, г. Уфа
SAVant@inbox.ru

Геодинамические условия формирования
Арамильско-Сухтелинской зоны в ордовикско-силурийское время

На проблему формирования Арамильско-Сухтелинской зоны существуют несколько точек зрения. Связано это прежде всего с высокой эродированностью (слабым развитием девонских и более молодых отложений). Лишь в последнее время в результате геологической съемки М 1:200 000 листов N-41-VII, XIII, XIX (новая се-рия), охватывающих большую часть рассматриваемой территории, появилась воз-можность на основе нового фактического материала дать интерпретацию истории развития Арамильско-Сухтелинской зоны в раннепалеозойское время, уточняющую представления предыдущих исследователей: В. Ф. Турбанова, В. Н. Пучкова, К. С. Иванова, В. А. Ко¬ротеева, Б. Л. Кабанова, А. В. Тевелева, И. А. Кошелевой, И. Б. Серавкина, Е. А. Белгородского, В. И. Петрова и др.
Основой для геодинамических построений явилось изучение офиолитовой ас-социации, в состав которой входят (снизу вверх): гипербазиты, габброиды, базальты и глубоководные углеродистые отложения. Изучение всех перечисленных выше ее членов, начиная от ультраосновных пород и заканчивая углеродистыми образова-ниями, позволило выявить специфические особенности формирования Арамильско-Сухтелинской зоны в ранний этап ее развития и сопоставить их с современными гео-динамическими обстановками.
Все гипербазитовые массивы Арамильско-Сухтелинской зоны относятся к ду-нит-гарцбургитовой альпинотипной формации, образующей меланократовое основа-ние офиолитового разреза. Подавляющая часть из них принадлежат гарцбургитовому типу, наиболее истощенному легкоплавкой составляющей, и лишь докембрийские (?) массивы Ларинской группы – лерцолитовому типу, приближающемуся к составу не-истощенной примитивной мантии. Большинством исследователей ультрабазитовый комплекс рассматривается в качестве тугоплавкого остатка (рестита) от частичного плавления мантийного вещества.
В ультрамафитах Арамильско-Сухтелинской зоны отчетливо проявлена ши-ротная зональность. Так, гипербазиты Миасс-Куликовского (западного) пояса имеют более высокую степень истощенности относительно Казбаевского (восточного). Судя по комплексу геологических и петрогеохимических характеристик в пределах запад-ного пояса, пространственно совмещены реликты срединно-океанического хребта и более молодого фундамента островной дуги, в пределах восточного – развиты ульт-раосновные породы, характерные для срединно-океанических хребтов.
В меридиональном направлении также отмечена определенная зональность в изменении петрогеохимических особенностей гипербазитов. Она заключается в увеличении степени деплетированности пород с севера на юг, в сторону Магнитогорской мегазоны.
Анализ материала позволяет нам предположить, что гипербазитовые массивы Арамильско-Сухтелинской структурно-формационной зоны формировались в струк-туре океанического типа, раскрытие которой происходило последовательно с юга на север. В дальнейшем западнее Миасс-Кули¬ковского пояса (меридиан Аминевского массива) образовывались гипербазиты основания островной дуги, заметно отличаю-щиеся от океанических. В период коллизии ультраосновные породы и серпентиниты по ним представляли собой зону серпентинитового меланжа, по которой вышележа-щие вулканогенно-осадочные образования были шарьированы в восточном направ-лении на западный край Восточно-Уральского поднятия. Примечательно, что серпен-тиниты Куликовского массива, обрамляющие Арамильско-Сухтелинскую зону с за-пада и востока, судя по геофизическим материалам Верхнеуральского и Троицкого профилей, прослеживаются и в центральной ее части, образуя, в целом, синформную структуру.
В процессе частичного плавления и истощения мантийного вещества в качестве дифференциатов выплавки образуются габброиды. В целом, для рассматриваемой нами структурно-формационной зоны, особенно для северной ее части, характерно развитие габброидов, повторяющих по составу таковые срединно-океанических хребтов. Лишь в пределах западного фланга зоны отмечены габброиды, приближаю-щиеся по петрогеохимическим особенностям к основным породам глубоководных желобов или марианит-бонинитовой серии океанических островных дуг, однако,
возраст их может быть и девонским.
От габброидов офиолитового типа резко отличаются габброиды Большаковского комплекса, отмеченные в центральной части Арамильско-Сухтелинской зоны и представленные крупным одноименным массивом. По комплексу геологических, металлогенических и петрогеохимических параметров они сопоставимы с основной составляющей габбро-гранитной формации. Формирование пород Большаковского комплекса происходило, по-видимому, в режиме рифта на отмершей островной дуге в раннекаменноугольное время.
Слабое распространение вулканогенных и островодужных формаций в преде-лах рассматриваемого района связано с последующей глубокой его эродированно-стью. Однако признаки наличия зоны субдукции проявляются в особенностях геохи-мии габбро-гипербазитовых комплексов (высокая деплетированность гипербазитов, сходство части габброидов с марианит-бонини¬то¬выми сериями). Магнитогорская островная дуга, обусловленная заложением в конце раннего девона зоны субдукции, протягивалась, таким образом, на север, через Арамильско-Сухтелинскую зону.
Рассмотрим образования верхней части офиолитовой ассоциации, в состав ко-торой входят ордовикские базальты шеметовской толщи и перекрывающие их пре-имущественно углеродистые отложения булатовской толщи. Наиболее ранние про-явления вулканизма в Арамильско-Сухтелинской зоне по геохимии сходны с рифто-генными и представлены субщелочными и траппоидными образованиями. Однако, с учетом геологических данных, это могли быть красноморские условия [Пучков, 2000]. В дальнейшем субщелочной характер эффузивов сменился толеитовым, при-ближаясь по составу к типу N-MORB, что отвечает постепенному расширению рифта и превращение его в субокеанический бассейн. Судя по однородному недифферен-цированному составу и афировой структуре, базальты формировались в условиях растяжения и быстрого подъема. Учитывая зависимость скорости спрединга и со-держания титана в основных эффузивах, установленную Л. П. Зоненшайном и др. [1985], скорость раздвига в пределах океанической рифтовой структуры в период формирования шеметовских базальтов составляла около 10 см/год. Этап сжатия, начавшийся в позднем эмсе, привел к формированию зоны субдукции с восточным падением и смене океанических базальтов островодужными.
Сопоставление шеметовских базальтов с ордовикскими эффузивными порода-ми более восточных и западных структурно-формационных зон (Магнитогорской, Восточно-Уральской и Зауральской) позволило сделать важный вывод – аналогов шеметовским базальтам в более восточных зонах восточного склона Южного Урала нет. Единственным и близким аналогом шеметовских вулканитов являются базальты поляковской свиты, развитые в западном борту Магнитогорской мегазоны.
Петрогеохимические особенности кремнисто-углеродистых отложений була-товской толщи, отсутствие в них карбонатного и терригенного материала указывают на формирование базальт-фтанитовой ассоциации в условиях больших глубин, в уда-лении от берега, т.е. в пределах глубоководного океанического бассейна. Судя по увеличению терригенной составляющей в осадках с запада на восток, береговая ли-ния располагалась в пределах восточного фланга Арамильско-Сухтелинской зоны. Максимальная величина прогибания бассейна отмечается в осевой ее части.
Таким образом, рассмотрение геологических и петрогеохимических особенностей всех составных частей офиолитовой ассоциации (гипербазитов, габброидов, базальтов, углеродистых отложений) позволило сделать главный вывод – Арамильско-Сухте¬линская зона в раннепалеозойское время являлась восточным флангом Магнитогорской мегазоны, совместно образуя единый активно развивающийся бассейн океанического типа. Магнитогорская мегазона в своем развитии прошла стадии континентального риф-тогенеза, океанического спрединга, островодужную, коллизионную. Начало палеозой-скому циклу развития было положено в кембро-раннеордовикское время, когда образо-валась сложная южноуральская система рифтовых зон, в пределах которых накаплива-лись отложения грабеновой формации. В Магнитогорской мегазоне наиболее ранние проявления вулканизма, связанные с континентальным рифтогенезом, представлены субщелочными и траппоидными вулканитами поляковской (на западе) и шеметовской (на востоке) толщ, без типичных для рифтовых формаций грубообломочных отложений. Восточнее, в пределах Восточно-Уральского поднятия, ордовикские вулканиты также могут рассматриваться в качестве составных частей типичных грабеновых комплексов. Так, среди терригенно-обломочных образований маячной свиты отмечены маломощные пикритобазальты трапповой формации, в более северных участках (самарская толща) – незначительные по мощности субщелочные и толеитовые вулканиты. На Зауральском поднятии (в современных координатах) в раннем-среднем ордовике происходили излия-ния щелочных и субщелочных базальтов и накопление грубообломочных толщ (увель-ская свита). Показательна и эволюция состава вулканитов саргазинской толщи, развитой в пределах Восточно-Уральской синформы. Инициальные субщелочные базальты суб-континентальной стадии (без осадочных грабеновых фаций) последовательно и довольно быстро сменяются здесь вначале относительно высокотитанистыми толеитами, а затем мощной толщей низкотитанистых толеитов фронтальной части островной дуги, что зна-менует смену режима растяжения – сжатием на рубеже среднего и верхнего ордовика.
Перерастание континентального рифтогенеза в спрединг океанической коры произошло в Магнитогорской мегазоне в конце раннего – начале среднего ордовика. В это время на базит-гипербазитовом основании формируются глубоководные поду-шечные базальты толеитовой серии, а затем углеродистые отложения. На рубеже раннего и среднего девона (эмс) растяжение сменилось сжатием, что привело к фор-мированию здесь зоны субдукции с восточным падением и преимущественно извест-ково-щелочных базальтов островодужного типа. Большая часть ордовикских образо-ваний была поглощена зоной субдукции: базальты поляковской свиты сохранились фрагментарно лишь в крайней западной части Магнитогорской мегазоны в виде бло-ков среди серпентинитового меланжа. Океанические базальты восточного ее фланга (шеметовская толща) в результате коллизии были шарьированы в восточном направ-лении на западный край Восточно-Уральского микроконтинента.

Литература

1. Зоненшайн Л. П., Кориневский В. Г., Матвиенков В. В., Хаин В. Е. Разрез палеозойской океанической коры в южных Мугоджарах: реконструкция спрединга и палеорельефа // Геотектоника, 1985. № 3. С. 5–20.
2. Пучков В. Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 2000. 145 с.