Девонская зональность и история развития Восточномагнитогорской палеоостроводужной системы

Глава 4. Девонская зональность Восточномагнитогорской палеоостроводужной системы.

В результате изучения девонских стратифицированных комплексов Восточномагнитогорской палеоостроводужной системы была установлена ее поперечная и продольная неоднородность. Продольная неоднородность палеоостроводужной системы выражена в том, что в различных ее частях существенно различаются одновозрастные комплексы, характеризующие, тем не менее, близкие геодинамические обстановки. По этому признаку выделены два сегмента: Гумбейский и Ащебутакский. Как следует из приведенного выше материала, сегментация оформилась, по-видимому, в раннем девоне, одновременно с заложением зоны субдукции, а характер зональности менялся на разных этапах развития палеоостроводужной системы. Имея в виду новейшие данные и исходя из современных представлений о восточном падении зоны субдукции (Вулканизм, 1992; Серавкин, 1997; Иванов, 1999; Язева, Бочкарев, 2000; Мосейчук и др., 2001; Пучков, 2005; Косарев и др., 2006; Дегтярев, Рязанцев, 2006; Рихтер, 2008 и мн. др.), в большинстве случаев весьма вероятным представляется соответствие палеозональности и современной зональности девонских комплексов, установленной геологическими наблюдениями.

Поперечная зональность для Гумбейского сегмента в раннем девоне выражена в существовании двух элементов: натровые оливиновые базальты юной островной дуги и вулканокластическая толща задугового бассейна, сложенная продуктами размыва островной дуги. Южнее, в пределах Ащебутакской подзоны, элементы активной окраины для раннего девона достоверно не установлены.

В среднем девоне - раннем фране наблюдается значительно более широкое разнообразие комплексов и большие мощности вулканитов. Для этого периода развития Гумбейского сегмента палеодуги установлены (с запада на восток): непрерывно дифференцированная известково-щелочная серия развитой островной дуги и андезитовая формация ее тыловых склонов. Достоверные комплексы задугового бассейна Гумбейского сегмента дуги не известны. Не исключено, что к ним относится конденсированный разрез кремнистых отложений эйфеля - раннего франа, описанный А.В. Тевелевым с коллегами (1998) в тектонических пластинах Сухтелинского аллохтона, расположенного северо-восточнее. Этот разрез близок к установленному нами в Уйско-Новооренбургской шовной зоне, что дает основание считать эту зону корневой для упомянутого аллохтона.

Для Ащебутакского сегмента палеодуги может быть реконструирован похожий ряд геодинамических зон, но по другим формациям-индикаторам: бимодальная вулканическая серия развитой островной дуги, толеитовые базальтоиды и кремнистый конденсированный разрез удаленных областей задугового бассейна.

О зональности в распределении позднефранских вулканитов имеет смысл говорить только для Гумбейского сегмента палеодуги. Эта зональность принципиально отличается от среднедевонской. Как уже отмечалось, все позднефранские вулканиты обладают сходными геохимическими характеристиками, но они существенно разнятся в деталях. Наиболее близки друг к другу абсарокит-шошонитовая аблязовская (Гумбейская подзона) и абсарокит-шошонит-латитовая березняковская (Кочкарско-Адамовская зона) толщи. Однако вторая содержит значительно больше средних и кислых пород, а, кроме того, формировалась в наземных условиях, уже на микроконтиненте. Между ними располагается шелудивогорская толща абсарокитов, территориально приуроченная к Уйско-Новооренбургской сутуре.

Высококалиевые вулканиты фамена формируются в двух ареалах: первый резко смещен во фронт бывшей островодужной системы относительно зоны позднефранского вулканизма, а другой располагается в Уйско-Новооренбургской сутурной зоне (рис. 4). Между ними возникает серия локальных грабенов с карбонатным или терригенным осадконакоплением, а также размывающиеся поднятия. Такого рода зональность характерна скорее для областей рифтинга, чем для активных окраин континентов.

Продольная неоднородность выражена в отчетливой сегментации Восточномагнитогорской палеоостроводужной системы. Если для раннего девона в Гумбейском сегменте устанавливаются фрагменты юной островной дуги и задугового бассейна, то в пределах Ащебутакского сегмента такие комплексы неизвестны, зато широко развиты углисто-терригенные образования, относящиеся, вероятно, к пассивной окраине микроконтинента. В среднем девоне - раннем фране в обоих сегментах формировались известково-щелочные вулканогенные серии развитых островных дуг.

Однако при общей геохимической близости пород (известково-щелочные серии, от низко- до умеренно-щелочных, дифференцированные, с Nb минимумами и четким отрицательным спектром РЗЭ) выявлен ряд различий между вулканитами Гумбейского и Ащебутакского сегментов. В первом преобладают базальты и андезибазальты, и лишь на юге появляются средние и кислые разности. Во втором вулканиты представлены бимодальной серией с подчиненным количеством средних пород и широким развитием как базальтов, так и риолитов. Продольная же неоднородность внутри каждого из сегментов выражена в увеличение общей щелочности вулканитов с севера на юг.

Кроме того, Ащебутакский сегмент, вероятно, имел облик парной островной дуги. Вулканиты ее тыловой части (Теренсайский район) отличаются от вулканитов фронтальной (Ащебутакский район) повышенными содержаниями калия и титана.

Неоднороден также состав формаций задуговых бассейнов. Особо выделяется флишоидная пиритоносная формация нижнеамурской подтолщи. Подобные отложения не встречены ни севернее, ни южнее, что позволяет реконструировать в районе сочленения сегментов островной дуги локальный бассейн со специфическим осадконакоплением.

Позднефранский абсарокит-шошонитовый вулканизм хорошо изучен в разных участках Гумбейского сегмента. На территории же Ащебутакского сегмента в это время устанавливаются размыв и крупная тектоническая перестройка, а позднефранский возраст вулканитов остается недоказанным.