|
|
|
ЗОНАЛЬНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ И K-Ar ВОЗРАСТА ДИОКТАЭДРИЧЕСКИХ СЛЮД
ИЗ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД РИФЕЯ БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ
(вдоль сейсмопрофиля УРСЕЙС-95)
Крупенин М.Т., Демчук И.Г., Иванов К.С.,
Калеганов Б.А.
ИГГ УрО РАН, Екатеринбург
Геологическое строение и история геологического развития Башкирского мегантиклинория, сложенного рифейско-вендскими толщами, являются предметом острых дискуссий, поскольку данный объект является ключевым для понимания как верхнедокембрийской, так, отчасти, и палеозойской истории Уральского складчатого пояса. Одним из методов изучения является сравнительный анализ степени преобразования глинистых пород и их изотопного возраста. Корректное применение этого метода возможно при использовании анализа минерального состава глинистых пород разных разрезов одной свиты, представленных отложениями, формировавшимися в сходных палеогеографических обстановках. В зоне сочленения Инзерского синклинория и Ямантауского антиклинория с запада на восток наблюдается нарастание степени преобразованности исходно глинистых пород авзянской свиты среднего рифея (стратиграфический возраст около 1200 млн. лет, Стратотип рифея..., 1983), что хорошо фиксируется как по материалам оптического изучения, так и по данным дифрактометрического и термического анализа.
Серия образцов глинистых пород катаскинской подсвиты авзянской свиты отобрана вдоль сейсмопрофиля Urseis-95 с запада на восток примерно на широте пос. Верх. Авзян из разрезов: 1) в 1,5 км восточнее д. Большой Бретяк у горы Айбика (образцы u-65 и u-66), 2) в 1 км восточнее д. Малый Бретяк (u-72, u-73), 3) на северной окраине пос. Верх. Авзян (образцы avz-7, avz-13).
Оптическое изучение шлифов показывает в первом из них агрегатное погасание пелитового глинистого материала, во втором отмечается ориентированное погасание основной массы, третий же образец представлен филлитовидным сланцем с отчетливо проявленным ориентированным погасанием гидрослюдисто-серицитовой основной массы. Как показало дифрактометрическое изучение, в разрезе у горы Айбика преобладает «деградированный предельно истонченный» слюдистый материал, для которого сложно измерить индекс кристалличности (около 0.5о2Q), с небольшой примесью обломочного серицита 2Мd; в окрестностях д. Малый Бретяк - острые базальные отражения на дифрактограммах природных образцов, что предполагает присутствие хорошо окристаллизованной диоктаэдрической слюды, четко проявлены три пика, указывающие на модификацию трансформированной слюды 2М1 (2.79, 2.86, 2.97 Е), слабо проявлен реликтовый пик трансформированной слюды модификации 1М (3.06 Е), индекс кристалличности составляет 0о2Q; в разрезе у пос. Верхний Авзян слюдистый материал представлен хорошо окристаллизованным серицитом 2М1 с ориентированным погасанием и низким индексом кристалличности, указывающим на значительную перекристаллизацию слюдистого материала. Термическое изучение демонстрирует на кривых ДТА для образцов первой группы разрезов развитие второго эндоэффекта в интервале 560-670оС (тонкодисперсный иллит). В образцах второго из указанных выше разрезов присутствует непрерывный корытообразный эндоэффект в интервале 600-800оС (тонкодисперсный серицит), тогда как в образце из третьего разреза наблюдается слабый эндоэффект при 500оС и ярко выраженный эндоэффект при 800оС (характеризует серицит). Изотопный K-Ar возраст рассматриваемых образцов (валовые пробы) также образует три группы. Для наименее преобразованных проб из западного разреза K-Ar возраст составляет 770±20 (образец u-66) и 660±18 (образец u-65) млн. лет. Для второй группы - 517±15 (u-73) и 441±13 (u-72) млн. лет. Для третьей группы возраст составляет 470±14 (Avz-7) и 456±14 (Avz-13) млн. лет.
Анализ геологических карт показывает, что выделенные группы пород, отличающиеся по изотопному K-Ar возрасту и степени постдиагенетических преобразований, относятся к различным тектоническим зонам, следовательно, испытали преобразования, связанные с различными процессами. Глинистые породы первой группы расположены западнее тектонического шва, являющегося продолжением Зюраткульского регионального разлома в северной части Башкирского мегантиклинория (так называемый Караташский надвиг). Для глинистых сланцев из района Бакальского рудного поля, расположенного западнее указанного разлома в 200 км севернее, получены K-Ar датировки для серицитов в интервале 630-670 млн. лет; сходные значения для аналогичных образований авзянской свиты были получены из района Туканских бурожелезняковых месторождений в 40 км севернее (Крупенин, Калеганов, 1995). Образцы глинистых пород второй и третьей групп, отобранные восточнее этой разломной структуры, характеризуются более высокой степенью преобразованности и более молодым, палеозойским, K-Ar возрастом. Подобные значения K-Ar возраста получены нами в этой тектонической структуре для серицита из слюдистых кварцитов, относимых к зигазино-комаровской свите среднего рифея в разрезе у р. Яндык в 3 км северо-западнее с. Нижнесерменево на шоссейной дороге Белорецк-Инзер (образец 95-9к - 458±13 млн. лет, образец Серм-97 - 515±15 млн. лет). Здесь на эродированной поверхности интенсивно смятых слюдистых кварцитов полого залегают кварцитовидные песчаники среднего ордовика, переходящие выше в биодетритовые доломиты.
Полученные результаты позволяют увязать данные изучения 40Ar/39Ar возраста изменения рифейских толщ в западной части Башкирского мегантиклинория, варьирующие в интервале 530-630 млн. лет (Glasmacher et. al., 1999) и материалы изучения Rb-Sr и K-Ar систем глинистых пород машакской, зигазино-комаровской и авзянской свит среднего рифея в Ямантауском антиклинории, варьирующие в пределах 530-380 млн. лет (Виноградов, Горожанин, 2000), а также данные по K-Ar возрасту глинистых пород всего разреза Башкирского мегантиклинория, изменяющиеся в широких пределах значений (от рифея до палеозоя) и стремящиеся к возрасту омоложения порядка 400 млн. лет (Анфимов, 1997) (точнее - 380 млн. лет, что соответствует главному этапу высокобарического метаморфизма в зоне Главного Уральского разлома (Иванов, 1998). Предполагается, что тектоническая позиция изучаемых разрезов определяет время и характер проявления тектоно-термальных воздействий. В западной части Башкирского мегантиклинория слабые тектоно-термальные события проявились в течение длительного периода 770-530 млн. лет, причем статистический пик датировок приходится на границу верхнего рифея и венда (650 млн. лет) и может быть связан с периодами рифтогенного растяжения и импульсами сжатия. В восточной части Башкирского мегантиклинория более интенсивно проявились нижнепалеозойские воздействия, связанные, по всей видимости, с началом образования Уральского складчатого пояса, которые перекрыли все предшествующие преобразования глинистых пород.
Исследования выполняются при частичной поддержке РФФИ (гранты 99-05-64311, 00-05-64497 и 00-05-79111к).