WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Вопрос о соотношении воронежской свиты и БВПС до настоящего времени не имел однозначного ответа [1]. В то же время он является ключевым, как для определения возрастных границ формирования свиты, так и уточнения её палеогеодинамической природы. С одной стороны, исключительная приуроченность достаточно специфической вулканоплутонической структуры только к полям распространения пород свиты наталкивает на мысль об устойчивой связи описываемых СВК, с другой – существуют данные о незначительных различиях в степени их метаморфизованности.

Воронежская свита. Ареал распространения воронежской свиты по геофизическим данным пространственно приурочен к центральной части ЛШЗ (рис. 1.) (ограничен широтами г.Воронежа и г.Липецка) (по В.М.Богданову, 1981). Воронежская свита в поле распространения лосевской серии пространственно занимает несколько разобщенных ареалов, ограниченных разрывными нарушениями. Наиболее крупный из ареалов – Ольховско-Шукавский блок. От южной границы Ольховско-Шукавского блока образования воронежской свиты распространены вдоль Лосевско-Мамонского разлома в полосе шириной от 1 до 5 км (до широты п.Кантемировка).

Вулканомиктовые образования воронежской свиты характеризуются ритмично-слоистым строением с относительно пологими углами падения ( 20° редко до 40° - 60°) (рис. 2). Насчитывают до 30 ритмов. Характер ритмичности непостоянен. В нижней части разреза преобладают неполные ритмы (мощность 0,2 – 30,0 м), представленные вулканомиктовыми песчаниками и гравелитами в основании, в которых вверх по разрезу появляется «плавающая» галька. Полные ритмы в основании сложены средне-, крупногалечными конгломератами (мощность до 60 м), сменяющимися вверх по разрезу мелкогалечными конгломератами, грубо-, среднезернистыми гравелитами, средне-, мелкозернистыми вулканомиктовыми песчаниками с редкой «плавающей» галькой. Верхние части разреза воронежской свиты сложены чередующимися тонко- и мелкозернистыми неоднороднозернистыми вулканомиктовыми песчаниками. Довольно редко встречаются линзообразные прослои вулканомиктовых алевролитов и аргиллитов, реже сланцев. Вулканомиктовые песчаники имеют отчетливое слоистое сложение за счет разной степени окраски полос, местами породы сильно рассланцованы, раздроблены. На отдельных участках (преимущественно в верхних частях разреза) отмечается реликтовая косая слоистость, подчеркиваемая распределением магнетитовых шлихов (мощность до 20 мм, угол падения 7° – 20°). В пачках конгломератов слоистость отсутствует. Мощность отложений воронежской свиты меняется от 0 до 2,5-3,0 км. По данным бурения (единичные скважины) породы воронежской свиты залегают на корах выветривания усманских гранитоидов и пород лосевской серии.

Структурно-текстурные особенности пород воронежской свиты указывают на ее формирование в условиях межгорных впадин и непосредственной близости от источника сноса, в режиме, идентичном условиям лавинной седиментации. Как правило, мощные толщи песчано-галечных отложений образуются и сохраняются там, где имеется расчлененный рельеф, что подразумевает высокую тектоническую активность во время осадконакопления или непосредственно перед ним. Многие конусы выноса ассоциируются со сбросами и связаны с развивающимися грабенами и впадинами растяжения, либо выполняют впадины, граничащие с недавно приподнятыми областями сноса (вследствие континентальной коллизии) и являются типичными молассовыми отложениями многих орогенных поясов (Гарагаш, 2000; Конюхов, 1987; Лидер, 1986; Седиментология, 1980). Конгломераты с цементом базального типа, которые, как правило, лишены какой-либо внутренней текстуры, обычно приписываются процессам, связанным с гравитационными потоками высокой вязкости. Некоторые пласты такого типа перекрываются пластами песчаника, что придает разрезу параллельную или слабонаклонную слоистость и интерпретируется как продукт стадий ослабевания потока. Не исключается возможность формирования отложений воронежской свиты в пределах остаточных бассейнов коллизионного типа.

Состав галек конгломератов воронежской свиты весьма разнообразен и характеризуются следующими типами пород: диабазы и диабазовые порфириты, андезиты, дациты, андезитодациты,

Рисунок 1. Схематическая

геологическая карта центральной

части Лосевской шовной зоны

(по В.М.Лосицкому, С.П.Молоткову

и др. 1999)

Рисунок 2. Схематический геологический разрез воронежской свиты в районе г.Воронеж (по В.М.Богданову и др., 1981)

1 – осадочный чехол; 1 – 5 – воронежская свита (1 – вулканомиктовый песчаник; 2 - вулканомиктовый алевролит; 3 - конгломерат); 5 – магнетитовый шлих; 6 – кора выветривания; 7 – гранитоиды усманского комплекса; 8 – дайки диабазов

реже аподиабазовые сланцы и эпидозиты (всех до 60%), плагиопорфиры, риодациты и порфироиды (до 15%), плагиограниты и плагиомигматиты (до 25%), габбро-амфиболиты и апопироксенитовые породы (до 5%) и сланцы (до 2%) (Зайцев, 1979). Цементирующая масса конгломератов неоднородная: от среднезернистых вулканомиктовых песчаников до грубозернистых гравелитов, сложенных округлыми и остроугольными обломками кварца (от 0,040,06 мм до 0,81,0 мм), серицитизированными, эпидотизированными зернами плагиоклаза (0,30,6 мм), слабо окатанными пелитизированными зернами микроклина, хорошо окатанными обломками (от 0,50,6 мм до 1,52,0 мм) фельзитов, микродиабазов, порфиритов; широко развиты хлоритовые, серицит-эпидот-цоизитовые агрегаты. Вулканомиктовые образования свиты прорваны серией даек основного состава.

Изучение вещественного состава проводилось с помощью ранее опробированных методов [10]. Петрохимические параметры вулканомиктовых пород воронежской свиты указывают на следующее. Породы обладают признаками, свойственными грауваккам повышенной основности или основного состава, что проявляется в преобладании натрия над калием (Na20/K20>1), закисного железа над окисным (FeO/Fe2О3>1), содержании SiO2<68,5% (Шванов, 1987). Признаки граувакк для вулканомиктовых пород свиты подтверждаются серией диаграмм (Предовского А.А., 1970 и Pettijohn et al., 1972).

По особенностям гравитационного поля (по В.М.Богданову, 1981 и А.И.Бесковой, 1985) в пределах распространения воронежской свиты широко развиты поля эффузивов и метаэффузивов основного и среднего состава, приуроченные к зонам тектонических нарушений. Характерной особенностью структуры данных полей является ярко выраженное линейное (ширина 0,5 – 2 км; длина 10 – 50 км), дугообразное, S-образное и полукольцевое строение. Кольцевые, изометрично-округлые структуры по геофизическим данным рассматриваются как вулканические постройки и вулканы центрального типа, такие как БВПС.

Байгоровская вулканоплутоническая структура. БВПС формирует отдельное поле среди терригенных и вулканогенно-терригенных отложений воронежской свиты (рис. 1). Наиболее полный разрез установлен в районе с.Верхняя Байгора, где выявлена древняя вулканическая постройка, хорошо выделяющаяся кольцевой положительной магнитной аномалией на слабомагнитном фоне осадочных отложений воронежской свиты (рис. 3).

Морфологически постройка представляет собой кальдеру размером 10 км в поперечнике, которая хорошо выражена в рельефе кровли кристаллического фундамента. Вулканогенные образования слагают внешнее кольцевое обрамление кальдеры, а в центральной части расположена интрузия гранитоидов, предположительно ольховского магматического комплекса (габбронорит-гранитная формация). Западная часть постройки сложена образованиями жерловой, субвулканической и субинтрузивной фаций (по И.Н.Быкову, В.А.Канцерову, 1981). В восточной части разрез БВПС представлен толщей преимущественно эффузивных и пирокластических (подчиненное распространение) пород вулканического конуса с небольшими по мощности дайками и субвулканическими телами основного состава.

В 10 – 12 км на северо-запад от БВПС вскрыты вулканические породы, петрографические особенности которых (крупные порфировые выделения) указывают на их принадлежность к субвулканической фации. Преобладающими породами в разрезе БВПС являются андезиты и их лавобрекчии (86% от объема пород), на долю базальтов приходится 10%, андезидацитов – 3%, микрогаббро – 1%.

В результате сравнительного анализа геологии и вещественных особенностей БВПС и пород воронежской свиты установлено следующие: 1) в гальке конгломератов воронежской свиты вулканиты БВПС отсутствуют; 2) вмещающими породами для БВПС являются исключительно отложения воронежской свиты; 3) геологическое соотношение позволяет говорить о более «позднем» формировании вулканических построек байгоровского типа относительно накопления мощных отложений воронежской свиты. Вышеизложенное позволяет говорить, что породы БВПС венчают разрез воронежской свиты, образуя с ней единый вертикальный геодинамический ряд. Обстоятельство относительно метаморфизованности указанных СВК, по мнению автора, чрезмерно гиперболизируется, так как вулканомиктовые породы в разрезе свиты и вулканические породы палеовулкана различны по своей первичной эффективной пористости, а, следовательно, в различной степени подвергаются вторичным наложенным процессам. Развитие вулканических построек в орогенных условиях достаточно кратковременно, как правило, проявляется на завершающих стадиях развития орогенов и при последующем размыве их следы могут сохраняться лишь в депрессиях. Классическим примером подобных структур является Хоттакиикский грабен в Туркестано-Алайском секторе Южного Тянь-Шаня (Ненахов, 1999).

Второе защищаемое положение: Структурно-вещественные комплексы (СВК) позднеколлизионного вертикального геодинамического ряда сформировались в возрастном интервале 2050-2030 млн. лет.

Бесспорным является факт залегания воронежской свиты на корах выветривания гранитоидов усманского комплекса (2096±4,8 млн. лет (Минерагенические…, 2007)), который в свою очередь, прорывает породы подгоренской толщи лосевской серии. Наличие серпентинитового меланжа шукавского комплекса, слагающего протрузию среди поля распространения воронежской свиты, свидетельствует о перекрытии последней офиолитового шва – сутуры, отвечающего коллизионному этапу. Другими словами, возраст рассматриваемой свиты по геологическим данным син- (поздне-) или посторогенный. С другой стороны, ольховский комплекс, пространственно ассоциирующий с воронежской свитой и синхронизирующийся с ней, показывает доколлизионный возраст (2050±23 млн. лет (Чернышов и др., 1998)), если возраст коллизии отождествлять с бобровским комплексом (2022±3 млн. лет (Минерагенические…, 2007)). В связи с существующей проблемой необходимо, во-первых, получить возрастные данные по БВПС, венчающей разрез воронежской свиты, а во-вторых, уточнить возраст коллизии.

Установление геохронологического возраста проводилось на основании определения U/Pb-изотопов в цирконах из андезитовых порфиритов БВПС по технологии SHRIMP II. Датирование единичных кристаллов является более целесообразным в силу того, что небольшие навески цирконов, состоящие из нескольких сотен индивидуальных кристаллов, в ряде случаев при валовом датировании монофракции, не дают конкордий, либо усредняют возраст разных событий.

Основная масса акцессорного циркона из андезитовых порфиритов БВПС имеет призматический, удлиненно-призматический, реже изометричный облик [7]. Габитус гиацинтового типа, иногда встречается цирконовый тип. Выделяется два вида циркона: первый вид - относительно крупные трещиноватые зерна (0,18 0,06 мм), интенсивно окрашенные в коричневато-розовые тона, и второй - мелкие (0,06 0,056 мм), как правило, изометричные, прозрачные, неокрашенные хорошо сформированные кристаллы. В цирконах часто отмечаются газово-жидкие включения.

Длина цирконов изменяется от 0,03 до 0,32 мм. Ширина колеблется в пределах 0,025 - 0,12 мм. По коэффициенту удлинения цирконы находятся в интервале от 1 до 10,50. Значения коэффициента удлинения (от 1 до 6,5) соответствуют логнормальному закону распределения (рис. 4), пик частоты встречаемости приходится на 1,5. Это подчеркивает на преобладание короткопризматических относительно изометричных зерен.

Анализировались наиболее мелкие прозрачные зерна акцессорного циркона. Катодолюминесцентное фотографирование вскрыло их внутреннюю неоднородность в виде зональности (рис. 5) – наличие зон роста вокруг ядра, - свидетельствующей о первичной магматической природе пород (Ляхович, 1968; Краснобаев, 1986 и др.). В ряде случаев, кристаллы многозональны. Ширина зон колеблется в различных пределах, причем в одном и том же секторе нарастания. Многозональные кристаллы отличаются асимметричностью строения. Большое количество зон роста свидетельствует о пульсирующем характере эволюции минералообразующей среды, изменении ее свойств (флюидонасыщения, температуры и др.), оказывающих влияние на более интенсивный рост призм или пирамид (Генерационный анализ…, 1989; Pupin, 1980).

Косвенным признаком изменения свойств минералообразующей среды для акцессорных цирконов из андезитовых порфиритов БВПС является микрорельеф (фото 1): округлые ребра (возможно результат ретроградной стадии в процессе кристаллизации), неровная шероховатая поверхность граней, углубления (результат растворения).

Интерпретация изотопных данных по 10 зёрнам акцессорных цирконов (рис. 6.) показала конкордантный возраст пород БВПС - 2039±11 млн. лет (рис. 7.). Полученные достаточно надежные по цирконам данные БВПС ставят под сомнение принятые представления (Чернышов и др., 1997) о возрасте коллизии в соответствии с приведенной датировкой бобровского комплекса. В то же время, она очень логична в свете новейших данных (Кременецкий и др., 2007), установленных в процессе изучения околоскважинного пространства по геологическому сопровождению параметрической скважины (ВП-1). В соответствии с ними возраст бобровского комплекса по цирконам (SHRIMP II) несколько древнее и равен 2050±13 млн. лет. Таким образом, кульминация коллизионного процесса в свете новейших данных несколько удревняется и соответствует уровню 2050 млн. лет.

Рисунок 6. Катодолюминесцентные фотографии акцессорных цирконов из андезитовых порфиритов БВПС с указанием аналитических точек

Предполагая растянутость коллизионного процесса во времени с учетом погрешности определения возраста по цирконам, воронежскую свиту и ее составляющую часть – Байгоровскую вулканоплутоническую структуру - следует рассматривать как позднеорогенный СВК, что подтверждает предварительные выводы, полученные по геологическим данным (см. первое защищаемое положение).

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»