CC BY
18
УДК 551.243 (234.851)
ДЕФОРМАЦИИ КОНТАКТА ОФИОЛИТОВЫХ И ПАЛЕООСТРОВОДУЖНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ПОЛЯРНОГО УРАЛА
С. Н. Сычев1, К. В. Куликова2
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург 2Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар
sychev1986@yandex.т, [email protected].т
В результате изучения структурных характеристик зоны контакта офиолитового и палеоостроводужного комплексов южной части Полярного Урала сделан вывод о многостадийности происшедших здесь деформаций. Установлено, что на постнадвиговом этапе коллизии разломы зоны контакта подвергались левосторонним и правосторонним сдвиговым смещениям. На позднем коллизионном этапе происходило сначала сжатие вдоль, а затем поперек Уральского складчатого пояса.
Ключевые слова: структурная эволюция, офиолиты, островная дуга, Полярный Урал.
CONTACT DEFORMATION BETWEEN OPHIOLITIC AND PALEOISLAND ARC COMPLEXES OF THE SOUTHERN PART OF POLAR URALS
S. N. Sychev, K. V. Kulikova
A successive phases of deformation were disclosed as a result of studying of structural characteristics of the contact zone of ophiolite and paleoisland-arc complexes of the southern part of the Polar Urals. It has been found that faults of the contact zone were involved in left- and right-shear displacements on a post thrust stage of the collision. At a later stage of the collision the contraction occurred along and then across the Ural orogenic belt.
Keywords: structural evolution, ophiolites, island arc, Polar Urals.
Офиолиты Войкаро-Сынинского массива вместе с перекрывающими их островодужными комплексами пород (рис. 1) входят в систему аллохтонов, надвинутых на континентальную окраину Восточно-Европейской платформы в конце среднего — позднем палеозое [10, 14, 16, 17, 19, 20 и др.]. Комплексы офиолитовой ассоциации рассматриваются как фрагменты мантии и коры океанического типа, сформировавшиеся в задуговых окраинных бассейнах [19]. Войкаро-Сынинин-ская офиолитовая ассоциация состоит из трех комплексов: райизско-вой-карского дунит-гарцбургитового, кэр-шорского преимущественно габбро-вого и лагортаюского долеритового, а Войкарская островная палеодуга на данном участке представлена собским плагиогранит-диоритовым и янаслор-ским гранитным комплексами (рис. 1). В ряде опубликованных работ были рассмотрены особенности строения полярноуральских офиолитов [19, 20, 26 и др.], лагортаюского комплекса параллельных даек [8, 28, 29], а также островодужные образования [26, 18 и др.].
В пределах Уральского орогена распространены в основном надвиго-вые и сдвиговые деформации. Надви-говые деформации впервые были выделены в работах К. Г. Войновского-Кригера [1], а затем в работах Н. П. Хераскова [27], А. С. Перфильева [9, 10], К. П. Плюснина [13], М. А. Кама-летдинова [5] и др. Широкое развитие субмеридиональных сдвигов на Урале отмечал еще А. П. Карпинский в 1919 г. [6]. Позднее К. П. Плюсниным [12] и другими исследователями на Южном Урале были установлены ле-восдвиговые смещения, произошедшие в течение палеозоя и мезозоя. Образование надвигов и связанных с ними сдвигов вследствие косо ориентированной коллизии обсуждалось в работах В. Н. Пучкова [15] и К. С. Иванова [4] и было подтверждено данными о мезоструктурных элементах, полученными С. Е. Знаменским [2, 3], Г. А. Петровым [21], С. Н. Сычевым и К. В. Куликовой [7, 21-25].
Ниже приводятся результаты исследования структурной эволюции зоны контакта офиолитового и палеоостроводужного комплексов южной
части Полярного Урала в районе среднего течения рек Лагортаю и Большая Лагорта.
В ходе полевых работ нами проводилось изучение структурно-геометрических характеристик индикаторов перемещений — осей вращения будин и порфиробластов, а также индикаторов палеонапряжений — плоскостей сопряженных трещин. По ориентировке этих плоскостей затем вычислялись оси сжатия [30].
Были выявлены два главных типа структур: ранние пластические деформации, представленные деформированными будинами и порфиробла-стами, и более поздние хрупкие деформации, которые фиксируются по сопряженным трещинам. При анализе структурных данных мы выделили четыре стадии деформации, приуроченные к определенным этапам коллизионного процесса.
Прежде всего следует отметить, что на изучаемой территории нами не зафиксированы деформации, характерные для зоны Главного Уральского разлома (ГУР) и отвечающие региональному надвигообразованию, т. е.
Рис. 1. Схема геологического строения южной части Полярного Урала. На врезке показана геологическая карта среднего течения рек Лагортаю и Большая Лагорта.
I — формации палеозойской пассивной окраины Восточно-Европейского континента; 2 — докембрийские метаморфические образования Хараматалоуского блока; 3 — метаморфиты зоны ГУР (пальникшорская толща); 4 — метаморфизованные ультра-мафит-мафитовые породы; 5 — раннепалеозойские габбро-гипербазитовые офиоли-товые массивы; 6 — девонские островодужные гранитоиды собского и янаслорского комплексов; 7 — островодужные вулканогенно-осадочные образования позднесилу-рийско(?)-девонского возраста; 8 — докембрийские метаморфические образования Харбейского блока; 9 — мезозойско-кайнозойский чехол Западно-Сибирской плиты; 10—14 — комплексы пород: 10 — райизско-войкарский дунит-гарцбургитовый,
II — кэршорский дунит-верлит-клинопироксенит-габбровый, 12 — лагортаюский долеритовый, 13 — собский плагиогранит-диоритовый, 14 — янаслорский гранитный; 15 — бластомилониты; 16 — номер участка структурных измерений; 17 — геологические границы и разрывные нарушения: а — интрузивные контакты, б — ГУР, в — прочие разломы, г — надвиги; 18 — элементы залегания: а — сланцеватости, б — полосчатости
основному этапу формирования структуры Урала. Поскольку были обнаружены только более поздние сдвиговые смещения, система нумерации стадий деформации начинается с Бп.
Сдвиговые деформации постнад-вигового этапа (стадии Вп+1 и Вп+2) нами интерпретировались по осям вращения будин и порфиробластов в апогаббровых бластомилонитах кэр-шорского комплекса. Оси вращения (рис. 2, аз. пр. 1) погружаются на восток под углом 50—60°, и морфология структур указывает как на правосдви-говые, так и на левосдвиговые смещения. Определение последовательнос-
ти левого и правого сдвигов по полевым данным не представляется возможным. Однако можно констатировать, что на постнадвиговом этапе контакт лагортаюского и кэршорско-го комплексов подвергался левосторонним и правосторонним сдвиговым смещениям.
Хрупкие деформации позднего коллизионного этапа (сопряженные трещины) наблюдаются во всех рассматриваемых комплексах и секут зоны распространения бластомило-нитов. У осей сжатия, вычисленных по сопряженным трещинам, отмечается переменная ориентировка. Среди них преобладают оси сжатия с
СЗ—ЮВ и СВ—ЮЗ направлениями (рис. 2, аз. пр. 2—8). В ходе полевых наблюдений удалось установить, что сопряженные трещины с осями сжатия СЗ—ЮВ простирания смещают сопряженные трещины с осями сжатия СВ— ЮЗ ориентировки, поэтому оси сжатия СВ—ЮЗ простирания интерпретируются нами как начальная стадия хрупкой деформации (Бп+3), а оси СЗ—ЮВ ориентировки — как конечная стадия (Бп+4). На стадии Оп+3 сжимающие напряжения были направлены вдоль Уральского орогена (рис. 2, аз. пр. 3—8), а на стадии Оп+4 они поменяли ориентировку и стали перпендикулярными его простиранию (рис. 2, аз. пр. 2—5, 8). Обобщающая схема структурной эволюции изученных нами геологических объектов представлена на рис. 3.
Таким образом, приведенные выше данные указывают на многоста-дийность деформаций, произошедших в юной части Полярного Урала. В породах лагортаюского комплекса и его обрамления идентифицированы четыре стадии деформаций, но не выявлены деформации, отвечающие региональному надвигообразованию. Выявлены две стадии пластических деформаций (постнадвиговый этап) и две стадии хрупких деформаций (поздний коллизионный этап). Стадии деформаций Вп+1 и Вп+2 установлены только в бластомилонитах на контакте лагортаюского и кэршорского комплексов, а стадии Вп+3 и Вп+4 фиксируются на всей изученной территории. На стадиях Вп+1 и Вп+2 разломы южной части Полярного Урала были левосторонними и правосторонними сдвигами, последовательность перемещений по которым определить не удалось. Затем, на стадии Оп+3 происходило сжатие вдоль структуры Урала, эта ориентировка появилась скорее всего вследствие неравномерного совмещения различных палеоокеани-ческих комплексов, образующих в современном плане рисунок с «заливами и пережимами». Потом на стадии Бп+4 сжимающие напряжения поменяли ориентировку и стали поперечными. Такое изменение ориентировки оси сжатия, вероятно, связано с возобновлением действия поперечных напряжений в ходе коллизионного процесса.
Авторы благодарят А. К. Худолея (СПбГУ), Д. Н. Ремизова и С. Ю. Петрова (ФГУП «ВСЕГЕИ») за конструктивное обсуждение полученного материала и плодотворные дискуссии.
Рис. 2. Азимутальные проекции линейных структурных элементов (нижняя полусфера). В левом верхнем углу указаны номера проекций, соответствующие участкам структурный измерений (см. рис. 1), под стереограммами — оцифровка изолиний в процентах и количество замеров (К)
Работа выполнялась при поддержке темплана НИР СПбГУ и ФЦП «Кадры». Госконтракт № 14.740.11.0187.
Литература
1. Войновский-Кригер К. Г. Два комплекса палеозоя на западном склоне Полярного Урала // Сов. геология, 1945. № 6. С. 27-44. 2. Знаменский С. Е., Знаменская Н. М. Роль сдвиговых дуплексов в региональном
структурном контроле позднепалео-зойского золотого оруденения Магнитогорской мегазоны (Южный Урал) // Литосфера, 2009. № 4. С. 83-92. 3. Знаменский С. Е, Знаменская Н. М. Структурные парагенезисы и фазы деформаций Восточно-Уральской мегазоны на широте профиля Уралсейс (URSEIS-95) // Геологический сборник № 5 / ИГ УНЦ РАН. Уфа: Дизайн ПолиграфСервис, 2006. С. 18-29.
4. Иванов К. С. Оценка палеоскорос-тей субдукции и коллизии при формировании Урала // Докл. РАН, 2001. Т. 377. № 2. С. 231-234. 5. Камалетдинов М. А. Покровные структуры Урала. М.: Наука, 1974. 230 с. 6. Карпинский-А. П. К тектонике Европейской России // Известия АН, 1919. № 12-15. С. 37—48. 7. Куликова К. В., Сычев С. Н. Структурно-метаморфическая эволюция пород зоны Главного Уральского разлома в южной части Полярного Урала // Петрология и минералогия севера Урала и Тимана. Сыктывкар, 2010. Вып. 6. С. 15—44. (Тр. Института геологии Коми науч. центра УрО Российской АН. Вып. 127). 8. Курен-ков С. А., Диденко А. Н, Симонов В. А. Геодинамика палеоспрединга. М.: ГЕОС, 2002. 294 с. (Тр. ГИН РАН. Вып. 490). 9. Перфильев А. С. Особенности тектоники севера Урала. М.: Наука, 1968. 220 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 182). 10. Перфильев А. С. Формирование земной коры Уральской геосинклинали. М.: Наука, 1979. 187 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 328). 11. Петров Г. А, Свяжина И. А, Рыбалка А. В. Особенности формирования позднепалеозойского орогена на Среднем Урале / / Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя: Материалы ХЫП Тектонического совещания. Т. 2. М.: ГЕОС, 2010. С. 139-143. 12. Плюснин К. П. Сдвиговые структуры восточного склона Южного Урала / / Геотектоника, 1966. № 4. С. 57-68. 13. Плюсни-н К. П. Шарьяжи западного склона Северного и Среднего Урала, их возраст и структурное положение // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1969. № 4. С. 133—137. 14. Пучков В. Н. Батиальные комплексы пассивных окраин геосинклинальных областей. М.: Наука, 1979. 258 с. 15. Пучков В. Н. Образование Урало-Новоземельского складчатого пояса — результат неравномерной косоориентированной коллизии континентов // Геотектоника, 1996. № 5. С. 66-75. 16. Пучков В. Н. Палеоокеанические структуры Урала // Геотектоника, 1993. № 3. С. 18—33. 17. Пучков В. Н. Тектоника Урала. Современные представления // Геотектоника, 1997. № 4. С. 30—45. 18. Ремизов Д. Н. Островодужная система Полярного Урала (петрология и эволюция глубинных зон). Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 221 с. 19. Савельев А. А., Самыгин С. Г. Офиолитовые ал-лохоны Приполярного и Полярного Урала // Тектоническое развитие земной коры и разломы. М.: Наука, 1979.
Рис. 3. Структурная эволюция зоны контакта офиолитов и гранитоидов
С. 9-30. 20. Савельева Г. Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиоли-тов Урала и их аналоги в современной океанической коре. М.: Наука, 1987. 246 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 404). 21. Сычев С. Н. Зона западного контакта Дзеляюского террейна (пластины) // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 18-й научной конференции. Сыктывкар: Геопринт, 2009. С. 155—158. 22. Сычев С. Н. Соотношение хрупких и пластических деформаций зоны сочленения пальникшорс-кой толщи и массива Хордъюс // Геология и минеральные ресурсы европейского северо-востока России: Материалы XV Геологического съезда Республики Коми. Т. II. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2009. С. 160— 163. 23. Сычев С. Н, Куликова К В. Коллизионная эволюция Пальникшорско-го террейна (Полярный Урал) // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя: Материалы ХЬШ Тектонического совещания. Т. 2. М.: ГЕОС, 2010. С. 326—330. 24. Сычев С. Н, Куликова К. В. Соотношение хрупких и пластических деформаций в зоне Главного Уральского разлома (южная часть Хараматалоуского блока, Полярный Урал) // Современ-
ное состояние наук о Земле: Материалы Международной конференции, посвященной памяти В. Е. Хаина. М.: Изд-во геологического факультета МЕУ, 2011. С. 1829-1833. 25. Сычев С. Н, Куликова К В. Структурно-тектоническая позиция массива Хордъюс (Полярный Урал) // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя: Материалы XLIII Тектонического совещания. Т. 2. М.: ЕЕОС, 2010. С. 330-334. 26. Тектоническая история Полярного Урала / Отв. ред. Н. В. Короновский. М.: Наука, 2001. 191 с. (Тр. ЕИН РАН. Вып. 531). 27. Херасков Н. П., Перфильев А. С. Основные особенности геосинклинальных структур Урала // Проблемы региональной тектоники Евразии. М.: Наука, 1963. С. 35-63. (Тр. ЕИН АН СССР. Вып. 92). 28. Язева Р. Г. Комплекс параллельных даек Полярного Урала // Ееотектоника, 1979. № 3. С.49—58. 29. Язева Р. Г., Бочкарев В. В. Войкарский вулканно-плутонический пояс (Полярный Урал). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. 160 с. 30. Gro-shong R. H. 3-D structural geology: a practical guide to quantitative surface and subsurface map interpretation. 2nd ed. University of Alabama, 2006. 410 p.
Рецензент к. г.-м. н. П. А. Тишин
Годичная сессия Института геологии
21 февраля 2012 года 9:30, каб. 520
Доклады
Институт геологии в 2011 году
А. М. Асхабов
Позднелудфордское аноксичное событие
A. И. Антошкина
Роль волноводов геологических структур при исследовании сейсмичности платформенных территорий
B. А. Лютоев,
Т. В. Пономарева
Полигенезис и типоморфизм лонсдейлита
Т. Г. Шумилова,
C. И. Исаенко, Е. Майер,
В. Л. Масайтис, В. Кис, Б. А. Макеев
Новые данные по фауне, морфологии и палеоэкологии фаменских позвоночных Тимана
П. А. Безносов, П. Э. Альберг, Э. В. Лушкевич
Геохимические типы нефтяных систем семилукских отложений и современные проблемы использования доманикитов
Л. А. Анищенко
Компьютерное моделирование структурных характеристик сыпучих материалов
О. Е. Амосова
