Полученные нами новые данные о возрасте и составе вулканогенных комплексов Сакмарской зоны Южного Урала позволили по-новому интерпретировать геодинамическую эволюцию западной окраины Палеоуральского океана в раннем палеозое. Медногорская группа колчеданных месторождений локализована в позднеордовикском вулканогенном комплексе. Возраст рудоносной толщи и оруденения по конодонтам доказывается как карадокско-ашгильский. Рудная залежь находится внутри вулканической толщи, петро-геохимические особенности пород которой указывают на ее надсубдукционную природу.

Ил. 1, библ. 5.
 

Возраст, структурная и геодинамическая позиция колчеданоносных комплексов Медногорского района.

Белова А.А., Рязанцев А.В.
Геологически институт РАН, г. Москва (belova_a@bk.ru)

Южный Урал признается эталонным регионом для геодинамической модели коллизии дуга-континент [Brown et al., 2006]. В этой модели считается, что конвергентные процессы в развивавшемся с начала ордовика Палеоуральском океане начались только в раннем девоне. Наши данные, с уточнением возраста различных элементов разреза по конодонтам, позволили выделить ордовикские комплексы, которые могут интерпретироваться, как надсубдукционные.
Медногорский район расположен в Сакмарской зоне, которая является элементом сложного Зилаиро-Кракинско-Сакмарского аллохтона. Структура интерпретируется как синформно изогнутая лежачая антиформа (шарьяж). [Руженцев, 1976]. В современном эрозионном срезе шарьяж представлен меридионально вытянутой синформой, которая является  лежачим крылом шарьяжа и состоит из нескольких аллохтонов. Внешний аллохтон, сложен кремнисто-туфогенным и кремнисто-терригенным типами отложений в стратиграфическом диапазоне от тремадокского яруса по франский ярус включительно, граувакками зилаирской серии фаменского яруса и перекрывающим карбонатным флишем каменноугольного возраста. В следующем к ядру синформы аллохтоне распространены микститы – серпентинитовые меланжи с блоками офиолитов, девонские полимиктовые олистостромы, кремни, туфогенно-кремнистые породы, известняки нижнего-среднего девона полимиктовые и кремнеобломочные олистостромы девонского и раннекаменноугольного(?) возраста. Аллохтон, слагающий ядро синформы, представлен ордовикскими вулканитами смешанного состава, базальтами нижнего силура, углеродистыми и кремнистыми сланцами нижнего силура-нижнего девона, вулканитами нижнего-среднего-верхнего (?) девона.
В ордовикских комплексах Сакмарской зоны можно выделить несколько типов разрезов ордовикского возраста, упоминавшихся выше – кремнисто-туфогенный, кремнисто-терригенный и вулканогенный смешанного состава.
Кремнисто-терригенный тип разреза представлен орской (кидрясовской) серией (Є3-О1). Этот тип представлен плагиоклазовыми аркозами, кварцевыми и полимиктовыми песчаниками и более тонкообломочными породами. Выделяют мелководные и глубоководные фации, а так же подводно-оползневые образования. Кремнисто-терригенный тип формировался на склоне континентальной окраины в зоне перехода к рифтогенному прогибу.
К кремнисто-туфогенному типу относится кураганская свита (O1a-O3as). Разрез нижней части свиты, представлен красноцветными туфогенными алевролитами, расслоенными потоками базальтов. Наиболее полный разрез этой части свиты известен в районе станции Блява. (рис.1) В верхних частях разреза преобладают кремнистые тефроиды новокурской толщи. Преобладание тонкообломочных туфогенно-терригенных пород свидетельствует о батиальных обстановках накопления свиты. Потоки базальтов в нижних частях разреза имеют петро-геохимические характеристики близкие к толеитам СОХ. Таким образом, можно предположить, что данная свита, формировалась в новообразованном океаническом бассейне, изначально в непосредственной близости от СОХ, а по мере раскрытия океана, на все большем удалении от центра вулканизма. Присутствие в верхних частях разреза тефры среднего и кислого состава свидетельствует о близости островной вулканической дуги.
Вулканогенный смешанного состава тип разреза представлен губерлинской и баулусской свитами, которые сложены вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами основного, среднего и кислого составов.
Губерлинская свита имеет изменчивый состав. Это преимущественно туффиты и подушечные базальты с подчиненным объемом риолитов. Базальты содержат линзовидные прослои и межподушечные тела известняков и расслоены горизонтами, пачками и линзами кремнистых туффитов. Доказанный нами по находкам конодонтов возраст губерлинской свиты – лланвирн-ранний карадок [Рязанцев и др., 2005]. Базальты губерлинской свиты в целом имеют признаки надсубдукционного происхождения, о чем свидетельствуют небольшие Ta-Nb минимумы на спайдердиаграммах.
На уровне верхнего ордовика располагается вулканогенный комплекс, содержащий колчеданное оруденение. Породы слагают аллохтон в ядре Сакмарской синформы. Возраст рудовмещающей толщи дискуссионен и разными авторами относится к силуру, ордовику, или девону. Разрез вулканогенного комплекса имеет двучленное строение. Нижняя толща (~1000 м), представлена базальт-андезит-риодацитами и содержит в верхней части колчеданы. В различных схемах это блявинская и утягуловская [Серавкин и др., 1992], или утягуловская свиты [Маслов и др., 1993]. Верхняя толща (10-200 м) сложена базальтами с горизонтом красных кремней и яшм. Эти толщи мы относим к баулусской свите, переход между толщами постепенный. Выше согласно залегает блявинская (дергаишская) свита, сложенная базальтами с горизонтами углеродистых глинисто-карбонатных пород, датированная по граптолитам нижнего силура.
В районе г. Медногорск к разрезу баулусской свиты приурочена серия колчеданных месторождений, Яман-Касы, Блявинское, Комсомольское и Разумовское. В Блявинском карьере нижняя толща венчается горизонтом (0,5-2 м) красных кремнистых алевролитов и гематит-кремнистых сланцев. Алевролиты содержат Periodon cf. grandis (Ethington), Drepanodus robustus Hadding, Protopanderodus cf. liripipus Kennedy верхнего карадока – ашгилла. Аналогичные комплексы этого стратиграфического уровня обнаружены в Комсомольском месторождении, и на севере Блявинской синформы. Полученные данные доказывают ордовикский и силурийский возраст рудовмещающего вулканогенного комплекса, а также позднеордовикский возраст колчеданного оруденения. Рудовмещающий комплекс Медногорских местророждений (нижняя толща баулусской свиты) по петро-геохимическим особенностям сопоставим с островодужными комплексами. Вулканиты образуют непрерывную дифференцированную серию от базальтов до риолитов и характеризуются высокой калиевостью и умеренным содержанием Mg и Ti. [Серавкин и др., 1992] Базальты верхней толщи баулусской свиты имеют небольшие вариации состава по содержанию Mg и типу щелочности, на спайдердиаграммах выделяется небольшой ниобиевый минимум, но в целом по своим характеристикам могут быть сопоставлены с окраинноморскими толеитами.
Данные о составе и возрасте рудовмещающего вулканогенного комплекса Сакмарской зоны позволяют сравнивать его с рудовмещающим комплексом Тагильской зоны.

Литература

1. Серавкин И.Б., Косарев А.М. и др. Вулканизм Южного Урала /. М.: Наука, 1992. 197 с.
2. Маслов В.А., Черкасов В.Л. и др. Стратиграфия и корреляция среднепалеозойских вулканогенных комплексов основных медноколчеданных районов Южного Урала. УНЦ РАН. Уфа. 1993. 218 с.
3. Руженцев С.В. Краевые офиолитовые аллохтоны / Труды ГИН АН СССР, вып. 283 М.: Наука, 1976. 171 с.
4. Рязанцев А.В., Борисенок Д.В. и др. Общая структура Сакмарской зоны Южного Урала в районе Медногорских колчеданных месторождений / Очерки по региональной тектонике. Том 1. Южный Урал. М.: Наука, 2005. С. 84-134.
5. Brown D., Spadea P. et al. Arc-continent collision in the Southern Urals / Earth-Science Reviews 79 (2006), p. 261-287.