Автор: Белова Анастасия Андреевна
Название работы: Строение и условия формирования ранне-среднедевонских структурно-вещественных комплексов западной части Магнитогорской мегазоны и краевых аллохтонов Южного Урала
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.01 - Общая и региональная геология
Классификационный индекс:
Ведущая организация: Институт геологии Уфимского научного центра РАН (г. Уфа)
Руководитель:
профессор доктор геолого-минералогических наук Николай Владимирович Короновский ;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Александр Вениаминович Тевелев;
доктор геолого-минералогических наук Сурен Ашотович Паланджян ;
Место защиты: ауд. 415, геологический факультет МГУ
Дата защиты: 2011-11-25 16:00
Издательство: Москва
Количество страниц: 215
Язык: русский
Содержание работы:
Общая характеристика работы.
Глава 1. Общая тектоническая зональность и палеозойские комплексы Южного Урала.
Глава 2. Стратифицированные нижне-среднедевонские комплексы.
Глава 3. Офиолитовые комплексы.
Глава 4. Раннедевонские субщелочные плутонические комплексы.
Глава 5. Силурийско-девонские метаморфические комплексы.
Глава 6. Геодинамические реконструкции для среднего палеозоя Южного Урала.
Заключение.
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации.
|
Реферат:
Актуальность работы.
Южный Урал - один из наиболее хорошо изученных, с геологической точки зрения, регионов России. На его примере был решен целый ряд фундаментальных проблем геологии складчатых
поясов. За последние 20 лет исследованию палеозойских комплексов Южного Урала посвящено огромное количество работ. Несмотря на это, многие вопросы истории палеозойской эволюции
южного сегмента Уральской складчатой системы до сих пор являются дискуссионными. Это определяется сложным геологическим строением и слабой обнаженностью палеозойских комплексов
региона. Неоднозначность геодинамических интерпретаций свидетельствует о недостаточно обоснованной характеристике выделяемых структурно-вещественных комплексов, их структурного
положения, возраста и вещественного состава. Дискуссионными остаются вопросы геодинамической природы палеозойских вулканогенно-осадочных комплексов; проблема времени и обстановок
формирования широко распространенных на Южном Урале офиолитовых ассоциаций; вопросы строения и генезиса метаморфических комплексов. Одним из наиболее важных вопросов является
корреляция магматических, метаморфических событий и этапов осадконакопления в регионе.
Ранне-среднедевонское время является одним из ключевых этапов эволюции Южного Урала. Интервал 420-360 млн. лет знаменуется формированием метаморфических и магматических комплексов,
маркирующих различные этапы геодинамической эволюции региона. Ранне-среднедевонские комплексы представлены чрезвычайно разнообразными формациями, что позволяет реконструировать
сложный палеоструктурный ряд в зоне перехода океан-континент и проследить его эволюцию во времени.
Актуальность работы состоит в необходимости пересмотра представлений об эволюции южного сегмента Уральского складчатого пояса в девонское время с учетом полученных новых оригинальных
стратиграфических, петро-геохимических, изотопно-геохронологических и структурных данных.
Целью работы является разносторонняя характеристика, корреляция, а так же выявление палеогеодинамических обстановок формирования структурно-вещественных комплексов раннего
и среднего девона, распространенных в пределах Западно-Магнитогорской, Присакмаро-Вознесенской, Сакмарской и Кракинской зон Южного Урала.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
1. Анализ структурного положения палеозойских комплексов и составление детальных геологических схем опорных участков.
2. Определение возраста стратифицированных вулканогенно-осадочных комплексов на основе оригинальных находок фауны конодонтов.
3. Уточнение существующих стратиграфических схем, расчленение и корреляции девонских вулканогенно-осадочных толщ.
4. Определение особенностей вещественного состава магматических комплексов.
5. Определение абсолютного возраста магматических и метаморфических комплексов пород.
6. Составление обобщающих корреляционных схем
7. Выяснение геодинамических обстановок формирования ранне-среднедевонских структурно-вещественных комплексов
Фактический материал и методика исследований.
В основу работы положены данные, полученные автором в ходе полевых исследований на Южном Урале в 2006-2011 г.г., в составе отряда ГИН РАН под руководством А.В. Рязанцева.
При полевых исследованиях проводилось крупномасштабное геологическое картирование ряда опорных участков в полосе протяженностью порядка 900 км, на территории республики Башкортостан,
Челябинской и Оренбургской областей, а так же Актюбинской области северного Казахстана. Лабораторная обработка материала включала петро-геохимические и геохронологические
исследования.
Для проведения геохронологических исследований выделение зерен циркона проводилось в лаборатории минералогического и трекового анализа ГИН РАН под руководством А.В. Соловьева.
U-Pb исследования цирконов проводились методом термо-ионизационной масс-спектрометрии (ID-TIMS) в лаборатории изотопной геологии ИГГД РАН (г. Санкт-Петербург) Е.Б. Сальниковой,
Яковлевой С.З., Анисимовой И.В., Загорной Н.Ю. под руководством А.Б. Котова, а также на ионном микрозонде SHRIMP-II (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe II) в Центре
Изотопных Исследований ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, оператор С.Л.Пресняков, и в Стэнфордском микро-аналитическом центре (The Stanford USGS Micro Analysis Center) на установке
SHRIMP-RG (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe - Reverse Geometry). Всего получено 12 определений изотопного возраста пород.
Петро-геохимические исследования магматических пород проводились различными методами. Концентрации главных элементов определялись для более чем 200 образцов рентгено-флюоресцентным
методом в лаборатории химико-аналитических исследований ГИН РАН под руководством С.М. Ляпунова на последовательном спектрометре S4 Pioneer фирмы "Bruker" (Германия). Концентрации
редкоземельных элементов (РЗЭ) и других элементов-примесей определены более чем для 60 образцов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) на приборе
Perkin-Elmer ELAN-DRC в лаборатории ИМГРЭ МПР РФ Д.З. Журавлевым, а также в Аналитическом сертификационном испытательном центре Института микроэлектроники и особо чистых материалов
РАН (г. Черноголовка) под руководством В.К. Карандашева.
Помимо этого, в полевых условиях автору удалось сделать более 120 сборов конодонтовой фауны из кремнистых пород. Определения конодонтов выполнены А.В. Аристовым и С.В. Дубининой
(ГИН РАН), а так же Т.Ю. Толмачевой (ВСЕГЕИ).
Научная новизна.
1. Для ряда девонских вулканогенно-осадочных толщ западной части Магнитогорской мегазоны и зоны краевых аллохтонов Южного Урала впервые описаны новые районы распространения,
структурная позиция, уточнен возраст, дана характеристика вещественного состава.
2. Впервые в пределах Западно-Магнитогорской и Сакмарской зон установлено широкое распространение коровых частей раннедевонских офиолитовых ассоциаций, формирование которых
происходило в надсубдукционной обстановке на стадии заложения Магнитогорской островной дуги.
3. Впервые выделены комплексы эмсско-эйфельского океанического бассейна, пространственно разделявшего Магнитогорскую островную дугу и пассивный край Балтики.
4. Подтвержден позднеэйфельский возраст процессов растяжения в пределах Магнитогорской островной дуги. В Западно-Магнитогорской зоне впервые описан и датирован комплекс параллельных
даек, прорывающий толщу островодужных вулканитов ирендыкской свиты (D2ef1).
5. Проведена корреляция ранне-среднедевонских вулканогенно-осадочных, магматических и метаморфических комплексов, учитывающая новые данные.
Защищаемые положения
1. Дайковые и кремнисто-базальтовые комплексы офиолитовых ассоциаций, западной части Магнитогорской мегазоны и Сакмарского аллохтона, формировались в пражско-эмсское время
в обстановке надсубдукционного растяжения до формирования Магнитогорской островной дуги.
2. В покровно-складчатой структуре Присакмаро-Вознесенской, Кракинской и Сакмарской зон присутствует кремнисто-базальтовый комплекс эмсско-эйфельского возраста, в современной
структуре тектонически сближенный с батиальными толщами пассивной окраины Балтики. Формирование кремнисто-базальтового комплекса, сочетающего геохимические признаки надсубдукционных
вулканитов и вулканитов срединноокеанических хребтов, происходило в бассейне, разделявшем пассивную континентальную окраину и Магнитогорскую вулканическую островную дугу.
3. На севере Западно-Магнитогорской зоны выявлена серия позднеэйфельских долеритовых даек, прорывающих островодужные вулканогенно-осадочные породы ирендыкской свиты (D2ef1).
Формирование этого дайкового комплекса синхронно образованию контрастной колчеданоносной карамалыташской свиты (D2ef2) и свидетельствует о расколе Магнитогорской островной
дуги в позднеэйфельское время.
Теоретическая и практическая значимость работы
Результаты исследований, приведенные в работе, могут быть использованы при проведении разномасштабных геолого-съемочных, а так же при прогнозно-поисковых работах на различные
виды полезных ископаемых. Полученные данные о возрасте стратифицированных толщ могут быть использованы при составлении новых региональных стратиграфических схем.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований, положенные в основу диссертационной работы, докладывались на XIV Междунадродной конференции студентов аспирантов и
молодых ученых "Ломоносов" (Москва, 2007); VIII международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (Москва, 2007), международных конференциях Европейского Геологического
союза (General Assembly of the EGU, Вена, 2007, 2008); совещании Французского и Чешского геологических обществ по вопросам Варисцид (Mechanics of Variscan orogeny: a modern
view on orogenic research. Special meeting of French and Czech geological societies, Орлеан, 2007); XLI и XLIII Международных тектонических совещаниях (Москва, 2008, 2010);
научной международной студенческой школе "Металлогения древних и современных океанов. Рудоносные комплексы и рудные фации" (Миасс, 2008); I Международной научно-практической
конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского (С.-Петербург, 2008); IV Российской конференции по изотопной геохронологии (С.-Петербург,
2009); Пятой Сибирской конференции молодых учёных по наукам о Земле (Новосибирск, 2010); Международной конференции "Современное состояние наук о Земле", посвященной памяти
В. Е. Хаина (Москва, 2011).
Диссертант является соавтором 43 работ по теме диссертации, включая 5 статей в отечественных реферируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Работа объемом 215 страниц содержит 72 рисунка, 1 приложение. Список литературы включает 352 наименования.
Благодарности
Материалы для написания диссертации были получены в период работы автора в лаборатории геодинамики позднего докембрия и фанерозоя ГИН РАН, под руководством д.г.-м.н. К. Е.
Дегтярева, которому автор выражает глубокую признательность за всестороннюю поддержку исследований на всех этапах их проведения. Автор благодарен своему научному руководителю
д.г.-м.н., профессору, зав. каф. динамической геологии геологического факультета МГУ Н.В. Короновскому за ценные советы и постоянное внимание к исследованиям. В полевых работах
на Южном Урале в разные года принимали участие А.В. Рязанцев, Н.Б. Кузнецов, А.А. Разумовский, Н.В. Пучков, А.М. Косарев, Е.В. Пушкарев, О.В. Артюшкова, В.А. Маслов, А.А.
Третьяков, которым автор выражает глубокую благодарность за интересную совместную работу, получение ценных навыков ведения полевых исследований и обсуждение вопросов геологии
Южного Урала. Проведение биостратиграфических исследований по изучению фауны конодонтов проводились С.В. Дубининой, В.А. Аристовым и Т.Ю. Толмачевой, которым автор искренне
признателен. Автор благодарен всем коллегам, проводившим геохронологические, петро-геохимические и изотопные исследования. Хочется выразить благодарность коллегам из Лаборатории
геодинамики позднего докембрия и фанерозоя и других лабораторий Геологического института РАН: Г.Н. Савельевой, М.В. Лучицкой, К.Е. Дегтяреву, Н.Б. Кузнецову, А.А. Третьякову,
А.Б. Кузьмичеву, С.Г. Самыгину, М.Л. Баженову, А.А. Щипанскому, А.В. Соловьеву, А.А. Федотовой за полезные консультации при проведении исследований и написании работы, а так
же за доброжелательное отношение и поддержку. Автор благодарит сотрудников кафедры динамической геологии геологического факультета МГУ, а также сотрудников кафедры региональной
геологии и истории Земли зав. каф. д.г.-м.н., профессора А.М. Никишина и д.г.-м.н., профессора Арк. В. Тевелева за постоянное доброжелательное и внимательное отношение к диссертанту.
Особую благодарность автор выражает своему учителю и наставнику Алексею Викторовичу Рязанцеву, под чутким и внимательным руководством которого, автор работал на протяжении
шести лет и сформировался как исследователь.
|
Библиография:
Статьи в периодических научных изданиях (список ВАК) 1. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б., Белова А.А. Ордовикские структурно-формационные комплексы в аллохтонах Южного Урала // Геотектоника. 5. 2008. С. 49-78. 2. Белова А.А., Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Дегтярев К.Е. Раннедевонские надсуб-дукционные офиолиты в структуре Южного Урала // Геотектоника. 4. 2010. С. 39-64. 3. С.Г. Самыгин, А.А. Белова, А.В. Рязанцев, А.А. Федотова. Фрагменты вендской кон-вергентной окраины на Южном Урале//Доклады академии наук, 2010. Т.432.5.С.644-649. 4. Е. В. Пушкарев, А. В. Рязанцев, А. А. Третьяков, А. А. Белова, И. А. Готтман. Грана-товые ультрамафиты и мафиты в зоне главного уральского разлома на Южном Урале: петрология, возраст и проблема образования // Литосфера, 2010. 5. с. 101133. 5. Рязанцев А.В., Белова А.А., Разумовский А.А., Кузнецов Н.Б. Геодинамические обстановки формирования ордовикских и девонских дайковых комплексов из офиолитовых разрезов Южного Урала и Мугоджар // Геотектоника, 2012 (в печати). Статьи в сборниках 6. Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б., Калинина Е.А., Белова А.А. Вулкано-генные и вулканогенно-осадочные толщи ордовика Южного Урала // Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование / ред. Н.П. Юшкин, В.Н. Сазонов. Сборник на-учных трудов. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2007 с. 372-394 Тезисы докладов и материалы конференций 7. Рязанцев А.В., Кузнецов Н.Б., Белова А.А. Ордовикские вулканогенные и девонские серпентинитовые колчеданоносные комплексы на Южном Урале: состав, возраст и геодинамическая интерпретация // Эндогенное оруденение в подвижных поясах (XIII Чтения памяти А.Н. Заварицкого). Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2007. С. 48-52. 8. Третьяков А.А., Рязанцев А.В., Кузнецов Н.Б., Белова А.А. Структурное положение и геохронологическое датирование гранатовых ультрамафитов на Южном Урале // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Материалы XLI Тектонического совещания. Том 2. М.: ГЕОС, 2008. с.343-349. 9. Н.Б. Кузнецов, А.А. Белова, А.В. Рязанцев, В.А. Аристов. Стратиграфическое поло-жение марганцевого оруденения в Западно-Магнитогорской зоне на Южном Урале // Новое в региональной геологии России и ближнего зарубежья. Материалы совещания. М.: РГГРУ, 2008 с. 56-59. 10. Белова А.А., Рязанцев А.В., Дубинина С.В., Кузнецов Н.Б. Комплексы ордовикской островной дуги на Южном Урале // Материалы I Международной научно-практической кон-ференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпин-ского, 24-27 февраля 2009 г. Материалы конференции. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. 2009. С.8-11. 11. Пушкарев Е.В., Рязанцев А.В., Третьяков А.А., Белова А.А. Высокобарические грана-товые ультраосновные и основные породы в зоне Главного Уральского глубинного разлома на Южном Урале: геологическое положение, петрология, возраст и геологическая интерпретация // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Материалы третьей международной конференции. Екатеринбург: Ин-ститут геологии и геохимии УрО РАН. 2009. T.2. С.119-124. 12. Белова А.А., Рязанцев А.В., Аристов В.А., Дубинина С.В. Верхнедевонские олистостромы в системе сакмарских аллохтонов Южного Урала // Геология и минеральные ресурсы европейского северо-востока России: Материалы XV Геологического съезда Республики Коми. Т.2. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2009. С.99-101. 13. Белова А.А., Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Дегтярев К.Е. Надсубдукционные комплексы раннедевонского возраста на Южном Урале: особенности состава, изотопные геохронологические и биостратиграфические данные // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя. Материалы XLIII Тектонического совещания. Том. 1. М.: ГЕОС, 2010. С. 60-66. 14. Рязанцев А.В., Белова А.А. Ордовикские офиолитовые плагиограниты в структуре меланжа Сакмарской зоны Южного Урала//Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Тезисы докладов XI Всероссийского петрографического совещания. Екатеринбург. ИГиГ УрО РАН. 2010. Т.2. с.195-196. 15. Рязанцев А.В., Белова А.А. Девонские метаморфические породы в подошве офио-литовых массивов и в серпентинитовом меланже на Южном Урале: данные изотопно-геохронологических исследований // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 8. Ир-кутск. ИЗК СО РАН. 2010. Т.2. с. 62-63. 16. Белова А.А., Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Дубинина С.В. Комплексы эмс-эйфельского этапа эволюции Магнитогорской островной дуги и задугового бассейна в палеозоидах Южного Урала // Современное состояние наук о Земле Материалы международной конференции памяти В.Е.Хаина. Изд-во МГУ им. М.В.Ломоносова. 2011 г. С. 206- 210 17. Рязанцев А.В., Белова А.А., Толмачева Т.Ю., Дубинина С.В., Аристов В.А. Ордовикский возраст вулканогенных толщ в Сакмарской зоне Южного Урала: обоснование по конодонтам и акцессорным цирконам // Тектоника, рудные месторождения и глубинное строение земной коры. Мат-лы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию С.Н. Иванова (IV Чтения памяти С.Н. Иванова). Екатеринбург: ИГГГ РАН. 2011. С. 251-253. 18. Belova A.A., Dubinina S.V., Kuznetsov N.B., Ryazantsev A.V. Ordovician intra-oceanic convergence in the Paleozoides of the Southern Urals. Geophysical Research Abstracts, Vol. 9, EGU2007-A-05516, 2007. 19. Belova A.A., Ryazantsev A.V., Dubinina S.V. Geodynamic setting of the Ordovician vol-canic complexes in the South Urals// Mechanics of Variscan orogeny: a modern view on orogenic research. Special meeting of French and Czech geological societies. BRGM Editions, N2, 2007. 20. A. A. Belova, N. B. Kuznetsov, A. V. Ryazantsev The Vendian Early Paleozoic tectonic evolution of the Southern Urals // 33-IGC, Oslo. 2008. http://www.cprm.gov.br/33IGC/1324825.html 21. A.A. Belova, A.V. Ryazantcev, A.A. Razumovsky Early Devonian suprasubduction ophi-olites of the Southern Urals (Russia) // 1st students' international geological conference. Polish Geological Society, Krakow, 2010. P. 7
|
|
