![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Предлагаемые исследования актуальны с двух точек зрения. Во-первых, несмотря на многочисленные исследования, проведенные в последние десятилетия, вопросы геодинамики разных этапов развития Урала остаются остродискуссионными. Одна из причин такого положения заключается в том, что при геодинамических реконструкциях недостаточно используется данные об ориентировке палеополей напряжения. Во-вторых, современный уровень развития петромагнитных методов позволяет получать устойчивые, уверено интерпретируемые результаты. что в комбинации с мезоструктурными и микроструктурными методами позволяет определять ориентировку палеополей напряжения. Основная идея работ заключается в том, чтобы изучить петромагнитным методом разновозрастные синкинематические массивы с известными механизмами формирования. Как правило, это массивы присдвиговых зон растяжения. Полученные результаты могут использоваться при восстановлении полей палеополей напряжения на разных этапах эволюции Урала, что имеет принципиальное значение для достоверности палеогеодинамических реконструкций. Дополнительная актуальная тематика проекта заключается в изучении палеобассейнов как на предмет определения истории их деформаций так и с целью оценки их потенциальной нефтегазоносности. Дополнительным доводом в пользу актуальности предлагаемых исследований может служить тот факт, что у чешских и российских исследователей имеются существенно разные представления о геологическом строении и истории развития Урала. Выполнение проекта позволит в большой степени их сблизить.
The proposed research is topical from a several points of view. First, despite numerous studies carried out during the recent decades, the issues of geodynamics at different stages of the development of the Urals remain sharply discussed. One of the reasons for this situation is that geodynamic reconstructions do not sufficiently use the data on the orientation of the stress paleofield. Secondly, the current level of development of rock-magnetic methods allows obtaining stable, unhesitatingly interpreted results. that in combination with mesostructural and microstructural methods allows to allows to determine the orientation of stress paleofields. The main line of the project is to study the age-matched synminematic massifs with known mechanisms mechanism of their development using the rock-magnetic method. Usually such massifs belong to shear zones with extension component. The results obtained can be used to restore the stress paleofields at different stages of the evolution of the Urals, which are of fundamental importance for the reliability of paleogeodynamic reconstructions. An additional topical subject of the project is to study paleobasins, both in terms of determining the history of their deformations and in order to assess their potential oil and gas potential. An additional argument in favor of the topicality of the proposed research can be the fact that Czech and Russian researchers have significantly different ideas about the geological structure and history of the development of the Urals. The project will allow them to bring together to a large extent.
1. Будут выполнены детальные структурные и петромагнитные исследования как минимум на двух разновозрастных гранитных массивах на Южном Урале (см. карту 1), сформировавшихся в различной динамической и кинематической обстановке, и проведена их интерпретация. В результате будет построена модель формирования одного из детально изученных массивов по комплексу данных. 2. Будет установлена разрешающая способность палеомагнитного метода на массивах данного типа и возраста. 3. Будет выбран наиболее представительный разрез палеозойского осадочного бассейна на Южном Урале и дана предварительная интерпретация петромагнитных данных. 4. Результаты, полученные по пунктам 1 и 2, будут доложены на конференциях и опубликованы в виде тезисов и статей в сборниках материалов конференций.
Ведущие участники проекта имеют различный опыт геологических исследований на Урале. Руководитель проекта профессор А.В. Тевелев более 25 лет ведет региональные работы на Южном Урале (составление и подготовка к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации); доктор геолого-минералогических наук А.Ю. Казанский является одним из ведущих специалистов по петромагнитным и палеомагнитным исследованиям с многолетним опытом работ. Молодые участники проекта прошли обучение в аспирантуре под руководством профессора А.В. Тевелева: кандидат геолого-минералогических наук А.О. Хотылев имеет семилетний опыт изучения магматических комплексов Южного Урала, И.Д. Соболев в течение 11 лет изучал магматизм Полярного Урала и подготовил к защите кандидатскую диссертацию по этой теме; И.А. Прудников является разносторонним специалистом, подготовившим кандидатскую диссертацию по стратиграфии и литологии комплексов Предуральского краевого прогиба, много лет работает также на Полярном Урале. Участники проекта опубликовали более 50 статей по самым различным аспектам геологии Урала, структурным особенностям формирования плутонических массивов, петромагнитным исследованиям.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 13 февраля 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Урал: уникальная природная лаборатория роста земной коры и сборки суперконтинента |
Результаты этапа: В течение 2020 года были проведены следующие работы. 1. Полевые работы в пределах Неплюевского массива и ряда участков Предуральского краевого прогиба. Отбор образцов на различные виды аналитических работ, в том числе, петромагнитные, палеомагнитное, геохимические (ICP MS), изотопные (U-Rb (SRIMP) датирование каменноугольных гранитоидов по цирконам и детритовых цирконов из каменноугольных и пермских толщ (лазерная абляция)), сколки на шлифы, ориентированное образцы. 2. Структурные исследования и их интерпретация. В пределах Неплюевского гранитоидного массива были замерены элементы залегания серии прототектонических и тектонических трещин, а также линейности (по ксенолитам габбро и фенокристаллам полевого шпата). В терригенных толщах верхнего палеозоя Предуральского краевого прогиба и в пределах пограничной зоны Уральского орогена и Восточно-Европейской платформы были изучены многочисленные мезоструктрные элементы. В ходе работ были изучены микроструктуры зон транспрессии на восточной границе Восточно-Европейской платформы (Башкирская мегазона) со складчатым сооружением Урала (Западноуральская мегазона). Считается, что Катавско-Юрюзанская зона с юго-востока ограничена Бакало-Саткинским взбросо-сдвигом, а с северо-запада – Сулеинским взбросо-сдвигом [Тевелев и др., 2018] и сложена исключительно рифейскими комплексами. Однако обстановка транспрессии захватывает и приразломную зону клина Западноуральской мегазоны внешней складчатости, на которую надвинут Первомайско-Айский пакет пластин, выдавленный из зоны Сулеинского взбросо-сдвига на северо-запад. Пакет представляет собой параллохтон - серию чередующихся мелких чешуй, сложенных карбонатно-терригенными породами от нижнедевонских до франских включительно и надвинутых на битуминозные фаменские известняки зилимской серии. На пакет девонских пластин, в свою очередь, надвинуты аллохтонные пластины, сложенные верхнериейскими отложениями. Деформационные микроструктуры Сулеинского взбросо-сдвига были изучены в известняках зилимской серии у д. Мурсалимкино в Улуирском карьере, который находится в пределах южного выклинивания Западноуральской мегазоны внешней складчатости. Анализ микроструктурных парагенезов участков, расположенных на расстоянии около 40 км по разные стороны Катавско-Юрюзанской зоны транспрессии, позволяет сделать выводы об особенностях формирования этой зоны. Основной вывод заключается в том, что Катавско-Юрюзанская зона испытала по крайней мере два этапа тектонических деформаций, а последовательность деформаций была примерно одинаковой в пределах всей зоны – от Бакало-Саткинского разлома на юге до Сулеимского на севере. В микроструктурах зафиксированы последовательно сменяющиеся деформационные парагенезы нескольких этапов. Первый этап деформаций (D1) связан исключительно c формированием стилолитовых швов (S1), параллельных напластованию, и минеральных жил (V1) по трещинам отрыва. Скорее всего, эти микротекстуры образовались еще до проявления тектонических деформаций, за счет диагенетического уплотнения карбонатных пород и за счет формирования контракционных трещин. При этом породы испытывали вертикальное сжатие и общее горизонтальное растяжение с примерно одинаковыми минимальным и средним напряжениями. Возраст деформаций D1 – ранний фамен, время формирования зилимской серии. На втором этапе (D2) деформации происходили также в механической обстановке чистого сдвига, но ось сжатия была ориентирована уже почти горизонтально под углом от 60 до 90 градусов к оси сжатия первого этапа. Непостоянство угла объясняется, видимо, незначительным вращением блоков в процессе деформаций. На этом этапе сформировались парагенезы, включающие в себя серии стилолитовых швов (S2) и минеральных жил (V2), часто ориентированных ортогонально аналогичным элементам первого этапа, а также межзерновой кливаж (S2). Деформации второго этапа, скорее всего, соответствуют началу уральской коллизии в середине московского века, при незначительном влиянии сдвиговой компоненты. Микротекстуры третьего этапа (D2) деформаций наложены на микротекстуры первых этапов и формировались, скорее всего, в механической обстановке простого сдвига или транспрессии. По микроструктурным парагенезам не удалось установить направление тангенциальных напряжений, однако, исходя из общей ситуации, следует считать эту кинематику правосдвиговой. В таких условиях возникли микроструктурные парагенезы, включающие в себя сланцеватость (S3), милониты (S3), катаклазиты (в узком смысле слова), слюдяные пакеты (SС-текстуры) и структуры вращения порфиробластов. Деформации третьего этапа (D3) связаны уже с формированием Катавско-Юрюзанской зоны правосторонней транспрессии и имеют пермский возраст. Они соответствуют стадии латерального выжимания Каратауско-Сулеймановского блока Предуральского краевого прогиба, который эта зона ограничивает с юго-востока [Тевелев и др., 2020]. Таким образом, Катавско-Юрюзанская зона транспрессии испытала по крайней мере два этапа тектонических деформаций, а последовательность деформаций была примерно одинаковой в пределах всей зоны – от Бакало-Саткинского разлома на юге до Сулеимского на севере. Выделены три этапа формирования парагенезов. Парагенезы первого и второго этапов образовались в обстановке чистого сдвига, а парагенезы третьего этапа – в обстановке простого сдвига. 3. Седиментологические исследования. При полевых исследованиях позднепалеозойских отложений Юрюзано-Сылвенской впадины Предуральского прогиба выяснена существенная неоднородность литологических и структурных характеристик слагающих его пород. В некоторых комплексах отмечается обилие грубообломочного материала и преобладание терригенных пород. При этом в разрезах имеются многочисленные складки, олистостромы, крутые углы падения. В других комплексах преобладает материал мелкой размерности, а залегание пород пологое или даже субгоризонтальное. При этом возрастает роль карбонатного материала. Предполагается, что снизу вверх по разрезу такое чередование литологических и структурных особенностей является закономерным и приурочено к определённым тектоническим событиям в истории формирования Уральского орогена. Основной целью работы являлось выделение этапов активизации сноса материала при образовании позднепалеозойских отложений Предуральского прогиба. В результате обработки полевого материала выяснилось следующее. Первый этап активизации (315–310 млн лет) фиксируется с московского века, когда накапливались малоикская толщи, азямская, абдрезяковская и сергинская свиты среднего карбона. В них преобладают грубообломочные породы – валунные конгломераты, изредка конглобрекчии, а также мелкогалечные конгломераты. Начало первого этапа совпадает с завершением закрытия Палеоуральского океана, началом коллизии и формирования южной части Предуральского прогиба. Начал разрушаться главный источник сноса – Тараташский выступ и его западное обрамление. Это доказывается родством материала: валуны и гальки азямской и абдрезяковской свит, представлены, в основном, кремнистыми породами (подобные есть в отложения ордовика, силура и девона Маяктауского аллохтона) и кварцитовидными песчаниками, относящимся к зильмердакской свите верхнего рифея и такатинской свите нижнего девона. Эксгумация Тараташского блока (когда он и стал выступом) произошла ещё в середине рифея в условиях растяжения, а как раз в позднем палеозое Тараташский блок работал как индентор в условиях сжатия. В результате этого образовался очень крутой склон, по которому был активный снос осадков. Второй этап активизации приходится на середину сакмарского века (295–290 млн лет). В это время формируется капысовская свита. Наибольшая мощность грубооломочных отложений наблюдается на Кусинском и Нязепетровском листах, а также в Симском районе (самом южном) Бакальского листа. Такая ситуация объясняется тем, что кроме Тараташского блока, начинает функционировать ещё один источник сноса, влияние которого проявлено на юге исследуемой территории. Это Каратау-Сулеймановский блок, который, по новым данным рассматривается в качестве единого. Обломки пород в пермских конгломератах представлены кварцитами и кремнями, а подобные отложения есть в зильмердакской и миньярской свитах верхнего рифея, слагающих Сулеймановскую антикль. В это время в Магнитогорской мегазоне происходит внедрение гранитоидных массивов балканского плутонического комплекса: Новобуранного (294 млн лет) и Урузбаевского (293 млн лет). Примерно тот же возраст имеет вторая фаза динамотермального метаморфизма куртинской серии Уфалейского блока (296–293 млн лет). Третий этап (287–282 млн лет) фиксируется с середины артинского века ранней перми, когда происходит накопление белокатайской, янгантауской и габдрашитовской свит. Во всех изученных районах в указанное время формируются валунные конгломераты, олистостромовые толщи, что свидетельствует о сильной тектонической активности. Снос материала осуществляется всё с тех же источников. На третьем этапе активизации в Восточно-Уральской мегазоне на Южном Урале формируются монцонитоидные массивы степнинского комплекса (283 млн лет), а на Среднем Урале – осиновского (285 млн лет). Таким образом, выделено 3 главных этапа активизации сноса материала при формировании позднепалеозойских отложений Юрюзано-Сылвенской впадины. Начало первого этапа совпадает с началом коллизии и формирования южной части Предуральского прогиба. Остальные связаны с последовательными стадиями роста Уральского орогена и коррелируются с внедрением интрузивных массивов и этапами метаморфизма в соседних мегазонах. 4. Петромагнитные и палеомагнитные исследования. При полевых работах отобрано более 100 образцов из 15 сайтов в гранитоидах Неплюевского массива. Для этих образцов проведены измерения анизотропии магнитной восприимчивости. Результаты обрабатываются и готовятся к публикации. Палеомагнитные исследования этих образцов предполагается провести в ИНГГ СО РАН, (г. Новосибирск). 5. Лабораторные исследования. Из трех проб гранитоидов Неплюевского массива выделены цирконы и переданы для изотопного анализа (U-Pb датирование) в ЦИИ ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). Из двух проб терригенных пород солнечной свиты выделены цирконы и апатит для изотопного датирования (лазерная абляция) и трекового анализа. Анализы будут проведены в Институте докембрия (г. Санкт-Петербург). Анализы на рассеянные элементы предполагается провести в лаборатории геологического факультета МГУ. | ||
2 | 13 апреля 2021 г.-10 февраля 2022 г. | Урал: уникальная природная лаборатория роста земной коры и сборки суперконтинента |
Результаты этапа: В течение 2021 года были проведены следующие работы. 1. Полевые работы в пределах Чекинского массива, вмещающих его вулканитов и ряда участков Предуральского краевого прогиба. Отбор образцов на различные виды аналитических работ, в том числе, петромагнитные, палеомагнитные, геохимические (ICP MS), изотопные (U-Rb (SRIMP) датирование триасовых щелочных гранитоидов по цирконам), сколки на шлифы, ориентированное образцы. 2. Структурные исследования и их интерпретация. В пределах Чекинского массива щелочных гранитоидов были замерены элементы залегания серии прототектонических и тектонических трещин, а также линейности. В терригенных толщах верхнего палеозоя Предуральского краевого прогиба и в пределах пограничной зоны Уральского орогена и Восточно-Европейской платформы были изучены многочисленные мезоструктурные элементы. 3. Петромагнитные и палеомагнитные исследования. При полевых работах отобрано более 100 образцов из 12 сайтов в триасовых щелочных гранитоидах Чекинского массива и трахибазальтах березовской свиты нижнего карбона. Для этих образцов проведены измерения анизотропии магнитной восприимчивости. Результаты обрабатываются и готовятся к публикации. Палеомагнитные исследования этих образцов будут проведены в ИНГГ СО РАН, (г. Новосибирск). 4. Лабораторные исследования. Из 8 проб щелочных гранитоидов Чекинского массива и 4 проб вулканитов березовской свиты выделены цирконы и переданы для изотопного анализа (U-Pb датирование) в ЦИИ ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). Из двух проб терригенных пород солнечной свиты выделены цирконы и апатит для изотопного датирования (лазерная абляция) и трекового анализа. Анализы будут проведены в Институте докембрия (г. Санкт-Петербург). Анализы на петрогенные оксиды и рассеянные элементы выполнены в лаборатории Института минералогии УрО РАН. Там же изготовлены шлифы магматических и осадочных пород. | ||
3 | 13 мая 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Урал: уникальная природная лаборатория роста земной коры и сборки суперконтинента |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".