Степанец В.Г. (1), Гридина Н.М. (2), Кеммер А.Г. (3)
СТРОЕНИЕ ГОР АГЫРЕК - КОСГОМБАЙ И СТРАТИГРАФИЯ КОНСЕДИМЕНТАЦИОННЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ПОКРОВОВ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН)
(1) Приват-доцент, Вильгелмсхафен, Германия, wladimir.stepanez@private.as
(2) ЗАО ГЕОЛСЪЁМКА, Караганда, zaocgs@mail.krg.kz
(3) Ольденбургский Университет, Ольденбург, Германия,
Alex@alex-kemmer.de
Горы Агырек и Косгомбай находятся в междуречье Шидерты и Нуры. Выходы ашгиллских конседиментационных пакетов покровов тяготеют к юго-восточному флангу ордовикско-силурийского флишоидно-молассового Шакшанского прогиба. Это один из наиболее детально изученных районов, где впервые были поколеблены принципы фиксизма в геологии Казахстана [1]. Отложения гор Агырек и Косгомбай подразделены на три структурно-формационные единицы первого порядка: автохтонный, аллохтонный и неоавтохтонный комплексы.
Автохтон. Представлен верхнеордовикской терригенно-карбонатной толщей и наращивающим ее фронтальным олистостромовым покровом. Первая (более 500 м), обнажается только в горах Агырек, сложена переслаивающимися кремнистыми алевролитами, алевролитами, песчаниками, в верхах известковистые песчаники и органогенно-обломочные известняки с кораллами позднего ашгилла, скорее всего, слои с Holorhynchus giganteus (определения В.Е. Коника). Фронтальный олистостромовый покров (30-350 м) обнажается вдоль юго-западного склона гор Агырек и в горах Косгомбай, где в рассланцованный алевролит-песчанистый матрикс заключены олистолиты известняков всех отделов кембрия, афировых и миндалекаменных базальтов с линзами перетертых известняков ботомского яруса [2,3], аренигских яшм, конгломератов, гравелитов, песчаников, наполненных кластикой пород офиолитовой ассоциации, известняков верхов ашгилла, известняковых конглобрекчий с галькой яшм и песчаников. Раннекембрийские базальты, резко обеднены Si 44.22 вес. %, Al 13.20-13.84 %, обогащены Ti > 2.50 %, Fe 9.81-12.73 %, P 0.49 %, содержания K 0.10-0.90 % не стабильны, по содержанию микроэлементов (г/т): Sr 98-260, Y 22-28, Zr 84-160, Nb 11-18, Ni 34-120, Cr 35-240 и петрогенных компонентов, сопоставимы с базальтами и щелочными базальтами нижнего кембрия Селетинского района [4].
Аллохтон. Структурно выше, в подошве пакета тектонических покровов, обнажается полимиктовый серпентинитовый меланж в виде узкой переменной (1-150м) полосы (до 8,5 км). В меланжированные хризотил-лизардитовые гарцбургитовые серпентиниты, милониты и листвениты по ним, закатаны блоки тектонизированных базальтов, диабазов, одиночные глыбы брекчий глаукофановых сланцев [4], обломочных серпентинитов, железистых кварцитов, силицитов, аренигских кремнеобломочных пород, нижнекембрийских мраморизованных археоциатовых и ашгиллских коралловых известняков. Пакет покровов состоит из пяти тектонических пластин.
Пластина I. Трахибазальт-туфогенно-кремнистая толща (144 м), в низах горизонт (25 м) зеленых, реже вишневых силицитов с конодонтами (определения Н.М. Гридиной: т.н. 411, Paracordylodus gracilis Lind., └Scandodus⌠ americanus Serpagli, Prioniodus sp. - нижний арениг слои с P. Gracilis; т.н. 412A, Periodon sp., т.н. 413, Periodon aculeatus Hadding). Выше согласно залегают песчаники, кремнистые алевротуффиты, аргиллиты и горизонт (12 ?м) глинистых красных яшм, в низах конодонты дают возраст ранний лланвирн (т.н. 409, Periodon aculeatus Hadding, Periodon flabellum (Lind.), Histiodella cf. holodentata Ethington et Clark, Paroistodus sp.). Структурно выше пачка (80 м) афировых, а в верхах, миндалекаменных щелочных базальтов прослоенных кремнистыми туффитами и алевролитами. Щелочные базальты, обеднены Si< 50.22 %, Mg<3.91 %, обогащены Ti >2.15 %, щелочами >8.88 % и P >0.77 %, по содержанию петрогенных компонентов и микроэлементов (г/т) Li 15-25, Rb 30-75, Sr 190-610, Y 20-40, Zr 370-730, Nb 35-65, Ni 23-140, Cr 10-160, сопоставимы со щелочными базальтами океанических островов.
Пластина II. Косгомбайские зеленые, красные, светлые силициты, кремнеобломочные породы, кремнистые алевролиты, фтаниты, как правило, смяты в дисгармоничные складки. В одном из фрагментов слабо нарушенной моноклинали силицитов, 60╟ восточного падения, мощностью 18 м, описаны аренигские конодонты: т.н. 417, Prioniodus (P.) elegans Pander, Paracordylodus gracilis Lind.,⌠Scandodus⌠ americanus, Paroistodus proteus Lind, зоны P. (P.) elegans, выше по разрезу конодонты: т.н. 416, Prioniodus (O.) intermedius Serpagli, Prioniodus (O.) evae Lind., зоны P.(O.) evae, еще выше: Prioniodus (B.) cf. navis Lind, Periodon flabellum Lind, Drepanodus arcuatus Pander, Paroistodus sp., зоны P.(B.) navis, т.н. 418, Periodon flabellum (Lind.), поздний арениг слои с P. flabellum и в т.н. 419, └Cordylodus⌠ horridus Barnes et Poplawski, ? Periodon flabellum (Lind.), ? (Tangschanodus tangschanensis An), ранний лланвирн слои с └C.⌠ horridus. В отдельных блоках силицитов известны конодонты позднего лланвирна, зона P. serrus [5].
Пластина III. Толща (300 м) зеленых скорлуповатых граувакковых высокомагнитных песчаников, гравелитов, реже конгломератов, реже песчаников с градационной слоистостью, фациальные аналоги еркебидаикской свиты карадока [6],тектонически налегает на косгомбайские силициты. В западной гряде гор Агырек предполагается согласное наслаивание песчаников на силициты [5].
Пластина IV. Мономиктовый серпентинитовый меланж слагает тектонические линзы и клинья, многократно повторяющиеся в разрезе пакета покровов. В меланжированные лизардитовые, хризолитовые, хризотил-асбестовые серпентиниты закатаны будины массивных пойкилитовых гарцбургитов, хромсодержащих дунитов, реже гранатсодержащих гарцбургитов, габбро, габбро-амфиболитов, амфиболитов, диабазов, плагиогранитов. Встречаются пиллоу-спилиты, силициты аренига, отторженцы выше залегающих пластин. Гарцбургиты высокожелезисты (>10,19 вес. %) и обогащены P (>0,5 вес. %), содержат Ol Fo 90, Opx Wo 1 En 90 Fs 9 обогащен Cr 2.1 %, Ti отсутствует. Хромшпинелиды обеднены Ti < 0.23 %, коэффициент железистости (100*Fe/ Fe+Mg) изменяется от 47 до 66, коэффициент хромистости (Cr/Cr+Al)n= 0,56√0,75 не стабилен. Габбро пересыщены Al <19.10 %, обогащены Fe <7.92 %, обеднены Ti<0.45 вес. %, а диабазы обогащены Ti >1.32 %, Fe >10.94 %), P >0.12 %, обеднены Al >13.80 %, содержания K 0.10-0.62 % не стабильны, чем находят аналогию с нижнекембрийскими базальтами фронтального олистострома. Плагиограниты обогащены Ti >0.57 %, Fe 7.70-9.41 %, Al >14.45 %, P 0,20 %, Na >4.10 % и не досыщины K > 1.0 %.
Пластина V. Толща (до 600 м) афировых, массивных, реже миндалекаменных базальтов, прослоенных туфопесчаниками, кремнистыми алевротуффитами, будинированными линзами сургучно-красных яшм с конодонтами: т.н. 84, Oepicodus evae Lind.; Drepanodus arcuatus Pander; ? Periodon sp., низы среднего аренига, т.н. 808, Paracordylodus gracilis Lind.; Prioniodus (?) communis (Ethington et Clark); Acodus (?) longibasis (Mc Tavish), ранний-средний арениг, определения Л.А. Курковской [5]. Базальты, умеренно Si < 52.23 %, Ti >2.15 %, P <0.12 %, обогащены Fe > 8.68 % при Fe2O3>FeO, Na >3. 82 %, Mg >4.32 %, по содержанию микроэлементов (г/т): Li 10, Rb 10, Sr 36-140, Y 18-33, Zr 62-74, Nb 5-6,4, Ni 22-50, Cr 76-460 и петрогенных компонентов, сопоставимы с лланвирнскими толеитовыми ферробазальтами задуговых офиолитов Майсора.
Неоавтохтон. В горах Агырек, вдоль восточного склона, неоавтохтон представлен оройскими биогермными известняками с кораллами позднего ашгилла (абакский + чокпарский горизонты Казахстана), нередко тектонически налегающими на мономиктовый серпентинитовый меланж. В окрестности гор Косгомбай толща известняков фациально замещается тыловой олистостромой, наполненной кластикой пород офиолитовой ассоциации и известняками верхнего ордовика. Вверх по разрезу олистостром наращивается толщей слоистых алевролитов, песчаников, известковистых песчаников, известняков с фауной брахиопод и кораллов верхов познего ордовика, которые согласно наращиваются силурийской молассой [6].
Выводы. Разрез косгомбайских силицитов резко конденсирован,
скорость их накопления не превышала, по-видимому, 1,5 м/млн. лет.
Кембрийская базальто-карбонатная толща, арениг-лланвирнские
косгомбайские силициты и туфогенно-кремнистые осадки, лланвирнские щелочные
базальты, аренигские толеитовые пиллоу-ферробазальты отражают этапы раскрытия
кембро-ордовикского Шакшанского, начиная с аренига, задугового бассейна.
Перидотиты высокотитанисты и пересыщены фосфором, габброиды низкотитанисты, а базальты высокотитанисты и по составу некомплементарны габброидам, что указывает на их рифтогенную природу, а резкое фракционирование Ni и Cr в аренигских ферробазальтах и лланвирнских щелочных базальтах является свидетельством их задугового происхождения.
Одновозрастность отложений, подстилающих и перекрывающих конседиментационные тектонические покровы, свидетельствует о кратковременности процесса закрытия Шакшанского задугового бассейна.
Литература
1. Беспалов В.Ф. Система тектонических покровов Казахстана
// Геотектоника. 1980, ╧2. С. 78-94.
2. Конева С.П. Стенокоиды и беззамковые брахиоподы нижнего
и среднего кембрия Центрального Казахстана. А-Ата.: Наука, 1979. 97с.
3. Ившин Н. К. Биостратиграфия и трилобиты нижнего кембрия
Центрального Казахстана. А-Ата, Наука, 1978. 107с.
4. Геологическая карта Казахской ССР. Масштаба 1: 500
000. Серия Центрально-Казахстанская. Объяснительная записка. А-Ата, 1981.
324с.
5. Якубчук А.С., Степанец В.Г., Новикова М.З., Курковская
Л.А. и др. О выявлении осевой палеоспрединговой зоны в ордовикских офиолитах
Ц. Казахстана // ДАН СССР. 1989. Т. 307. ╧ 5. С. 1198-1202..
6. Никитин И.Ф. Ордовик Казахстана. Ч.1. А-Ата.: Наука,
1972. 242 с.