Данная работа основывается на материалах, собранных при выполнение хоздоговорной темы с ОАО «Челябинскгеосъемка» в период 1998–2005 гг.

Челябинский грабен расположен между Восточно-Уральской и Зауральской мегазонами непосредственно восточнее и юго-восточнее г. Челябинск. Он представляет собой структуру, вытянутую в меридиональном направлении, образование которой связано с этапом мезозойской активизации Урала. В тектоническом отношении грабен, вероятно, является составной частью осевой зоны Челябинской континентальной рифтовой системы [7, 1]. В разрезе Челябинского грабена развиты преимущественно осадочные породы и лишь в его основании представлены вулканогенные образования, входящие в состав бичурской свиты [2]. Возраст последней на основе находок в песчаниках филлопод надежно датирован ранним-средним триасом.

Отложения бичурской свиты почти нацело представлены базальтами. В подчиненном количестве (< 5 %) отмечены туфы основного состава, пестроцветные терригенные породы, туфопесчаники. В основании разреза залегают красноцветные конгломераты, несогласно залегающие на более древних отложениях; в его верхах развиты преимущественно аргиллиты, алевролиты, песчаники. Мощность свиты порядка 1100 м.

Базальты имеют кайнотипный облик, их структуры – порфировые, витрофировые и субофитовые; текстуры – миндалекаменные, флюидальные. Миндалины выполнены цеолитами, карбонатом, халцедоном [2]. Среди порфировых выделений наибольшим развитием пользуется плагиоклаз, реже пироксен, в основной массе присутствуют эпидот, карбонат, биотит. Рудные минералы представлены магнетитом и гематитом, что обусловило сильную магнитность базальтов. Степень измененности пород довольно слабая – от эпигенетических преобразований до цеолитовой фации регионального метаморфизма.

Петрохимическое и геохимическое изучение триасовых базальтов позволило отнести их к высокотитанистому, высококалиевому типу. Основной классификационной диаграммой, используемыми нами для разделения базальтов на породы нормальной, субщелочной и щелочной серий, является диаграмма SiO₂ – (Na₂O+K₂O). Все базальты бичурской свиты представлены нормальными и субщелочными разновидностями, среднее их значение почти ложится на границу раздела указанных полей. По критерию Мияширо базальты нормальной щелочности в свою очередь делятся на толеитовые и известково-щелочные. Рассматриваемые базальты однозначно укладываются в поле толеитов.

Составы триасовых базальтов Челябинского грабена на диаграммах TiO₂-Al₂O₃/(MgO+FeO+Fe₂O₃), TiO₂-(K₂O+Na₂O) и Al₂O₃–(FeO+Fe₂O₃) образуют довольно компактную область. При нанесении на них полей базальтов стандартных («эталонных») геодинамических обстановок, контуры которых отрисовывались на основе большого банка (порядка 1000) опубликованных химических анализов, а также точек их средних составов, [3, 4, 8], хорошо видно, что вулканиты бичурской свиты попадают в область траппов древних платформ, либо континентальных рифтов. Преобладающая часть анализов рассматриваемых базальтов расположена вокруг средних составов траппов.

По петрогеохимическим параметрам траппы Челябинского грабена наиболее близки к платобазальтам Американской платформы [6]. По сравнению с траппами тунгусской и путоранской провинций Сибирской платформы в рассматриваемых нами базальтах несколько больше TiO₂ (1.7–1.9 % против 1.1–1.5 %) и K₂O (1.6–1.7 % против 0.6–0.7 %), что говорит о более глубинных условиях их выплавления, но меньше MgO (4.6–4.7 % против 6.5–7.5 %), CaO (7.1–7.8 % против 10–11 %).

При сопоставлении базальтов бичурской свиты с типичными геосинклинальными и океаническими толеитами [6] отчетливо просматривается индивидуальный тренд по целому ряду пар элементов: K-Ti, Ti-Zr, P-K, Ti-V, Co-Ni и т. д., что указывает на индивидуальность режима развития континентальной коры в платформенную стадию. От геосинклинальных толеитов траппы отличаются повышенными содержаниями K, P, элементов группы железа, РЗЭ; вместе с тем, по ряду элементов (Ti, V, Co, Ni, Cr) они сопоставимы с океаническими базальтами, но резко отличаются от последних по РЗЭ, особенно легкой их группе (в 10–50 раз больше), а также Rb, Sr, (в 3–8 раз больше). Примечательно, что на диаграмме Rb-Sr, учитывающей зависимость между содержаниями Rb и Sr в базальтовых выплавках и глубиной их возникновения, траппы бичурской свиты ложатся близ изолинии в 30 км. Близкие значения глубинности получены и с помощью зависимости между легкой и тяжелой группами РЗЭ в базальтах, выявленной И. В. Семеновым [5].

 

 

1.      Кузнецов Н. С. Прогнозирование рудных полей месторождений на основе тектонического анализа гравитационного поля. Автореф. дис. к.г-м.н. Екатеринбург: УГГГА, 1994. 23 с.

2.      Кузнецов Н. С.Объяснительная записка. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200000 серия Южно-Уральская лист N-41-VIII. ФГУГП «ЧелТФГИ», 1998ф. 207 с.

3.      Кузьмин М. И. Геохимия магматических пород фанерозойских подвижных поясов. Новосибирск, 1985. 198 с.

4.      Петрология и геохимия островных дуг и окраинных морей / Отв. ред. О. А. Богатиков. М: «Наука», 1987. 336 с.

5.      Семенов И. В. Состав РЗЭ в палеоокеанических базальтах Урала и океаничеких толеитах как индикатор глубин парциального плавления в верхней мантии. Препринт. Свердловск: УрО РАН, 1990. 57 с.

6.      Лутц Б. Г. Геохимия океанического и континентального магматизма. М.: Недра, 1980. 247 с.

7.      Сначев В. И., Щулькин Е. П., Муркин В. П., Кузнецов Н. С. Магматизм Восточно-Уральского пояса Южного Урала. Уфа: ИГ БНЦ УрО АН СССР, 1990. 179 с.

8.      Фролова Т. И., Бурикова И. А. Магматические формации современных геотектонических обстановок. Москва: Изд-во МГУ, 1997. 320 с.