Научная статья на тему 'Петрографические особенности верхнефранских вулканокластических граувакк окрестностей озера Ялангаскуль (западно-магнитогорская зона Южного Урала)'

Петрографические особенности верхнефранских вулканокластических граувакк окрестностей озера Ялангаскуль (западно-магнитогорская зона Южного Урала) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
168
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРАУВАККИ / БЛАСТОЦЕМЕНТНАЯ СТРУКТУРА / ТЕФРОТУРБИДИТЫ / ГЛУБОКОВОДНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ / БИЯГОДИНСКАЯ СВИТА / ФРАНСКИЙ ЯРУС / ЮЖНЫЙ УРАЛ / GRAYWACKES / MORTAR TEXTURE / TEPHRATURBIDITIES / DEEPWATER DEPOSITS / THE BIYAGODINSKAYA SUITE / FRASNIAN / SOUTH URAL

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Фазлиахметов А. М., Аржавитина М. Ю., Гилязов А. А.

Франские отложения Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала изучаются на протяжении нескольких десятилетий. В окрестностях озера Ялангаскуль авторами была обнаружена толща переслаивающихся кислых вулканокластических граувакк и кремней. Ее изучение позволило выявить ранее неизвестные особенности геологического развития территории в конце франа. Выявленная толща прослежена по простиранию при маршрутных наблюдениях и по аэрофотоснимкам. В результате установлено, что она представляет собой линзу протяженностью 30-35 км и максимальной мощностью 350 м. Петрографическое изучение песчаников позволило отнести их к грауваккам и полевошпатовым грауваккам. В них преобладают обломки кислых эффузивов, кварц и полевые шпаты, в меньшей степени развиты обломки вулканитов среднего и основного состава, кремней и кварцитов. Выделены четыре генетические группы обломков: пирокластические, вулканотерригенные, интракластические и кварцитов неясной природы. В песчаниках описана бластоцементная структура. Наличие градационной сортировки, ритмичность и ассоциация песчаников с кремнистыми породами указывает на глубоководные обстановки седиментации и поступление обломочного материала посредством турбидных потоков. Их источником служила область вулканической активности, где в осадочный процесс вовлекались продукты эксплозий, размыва литифицированных вулканитов и нелитифицированных кремнисто-тонкообломочных осадков. По положению в разрезе толща кислых вулканокластических граувакк может быть предположительно отнесена к нижней части биягодинской свиты, что соответствует верхним горизонтам франского яруса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Фазлиахметов А. М., Аржавитина М. Ю., Гилязов А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Petrographical features of upper frasnian volcaniclastic graywackes in Jalangaskul region (West-Magnitogorsk zone of South Ural)

The Frasnian deposits of the West Magnitogorsk Zone of the Southern Urals have been studied for several decades. Despite this, the authors discovered sequence of high-silica volcaniclastic graywackes and chert in Yalangaskul Lake region. Our study revealed previously unknown features of the geological development of the territory at the end of the Frasnian. The detected sequence was traced along by route observations and airborn photographs. As a result, it was found that the sequence is a lens with length of 30-35 km and a maximum thickness of 350 meters. The petrographic study of sandstones allowed determining them as greywacke and feldspar greywacke. Clasts of high-silica vulcanites, quartz and feldspars are dominated, fragments of medium and basic volcanites, cherts and quartzites are found in smaller amounts. Four genetic groups of fragments were identified: pyroclastic, volkanoterrigenous, intraclastic and quartzites with unclear genesis. Mortar texture in sandstones was described. The presence of interbedding, cyclicality and association sandstones with cherts points out the deep-sea environment and supply sediments by means of turbidity current. The source area was region of volcanic activity, where explosion material, products of erosion of lithified volcanic rocks and soft siliceous fine-clastic sediments were involved in sedimentary process. On the base of high-silica volcaniclastic greywackes position they can be attributed presumably to the bottom of the Biyagodinskaya suite, which corresponds to the upper horizons of the Frasnian.

Текст научной работы на тему «Петрографические особенности верхнефранских вулканокластических граувакк окрестностей озера Ялангаскуль (западно-магнитогорская зона Южного Урала)»

УДК 552.5 (234.853) DOI: 10.19110/2221-1381-2016-12-23-30

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕРХНЕФРАНСКИК ВУЛКАИОКЛАСТИЧЕСКИК ГРДУВАКК ОКРЕСТНОСТЕЙ ОЗЕРА ЯЛАНГАСКУЛЬ [ЗАПАДНО-МАГНИТОГОРСКАЯ ЗОНА ЮЖНОГО УРАЛА)

А. М. Фазлиахметов1, М. Ю. Аржавитина2, А. А. Гилязов1, 2

1Институт геологии УНЦ РАН, Уфа, [email protected] 2Башкирский государственный университет, Уфа

Франские отложения Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала изучаются на протяжении нескольких десятилетий. В окрестностях озера Ялангаскуль авторами была обнаружена толща переслаивающихся кислых вулканокластических граувакк и кремней. Ее изучение позволило выявить ранее неизвестные особенности геологического развития территории в конце франа. Выявленная толща прослежена по простиранию при маршрутных наблюдениях и по аэрофотоснимкам. В результате установлено, что она представляет собой линзу протяженностью 30—35 км и максимальной мощностью 350 м.

Петрографическое изучение песчаников позволило отнести их к грауваккам и полевошпатовым грауваккам. В них преобладают обломки кислых эффузивов, кварц и полевые шпаты, в меньшей степени развиты обломки вулканитов среднего и основного состава, кремней и кварцитов. Выделены четыре генетические группы обломков: пирокластические, вулканотерригенные, интракла-стические и кварцитов неясной природы. В песчаниках описана бластоцементная структура. Наличие градационной сортировки, ритмичность и ассоциация песчаников с кремнистыми породами указывает на глубоководные обстановки седиментации и поступление обломочного материала посредством турбидных потоков. Их источником служила область вулканической активности, где в осадочный процесс вовлекались продукты эксплозий, размыва литифицированных вулканитов и нелитифицированных кремнисто-тонкообломочных осадков. По положению в разрезе толща кислых вулканокластических граувакк может быть предположительно отнесена к нижней части биягодинской свиты, что соответствует верхним горизонтам франского яруса.

Ключевые слова: граувакки, бластоцементная структура, тефротурбидиты, глубоководные отложения, биягодинская свита, франский ярус, Южный Урал.

PETROGRAPHICAL FEATURES OF UPPER FRASNIAN UDLCANICLASTIC GRAYWACKES IN JALANGASKUL REGION

[WEST-MAGNITOGORSK ZONE OF SOUTH URAL)

A. M. Fazliakhmetov1, M. J. Arzhavitina2, A. A. Gilyazov1, 2

institute of Geology Ufa Science Centre RAS, 2Bashkir State University

The Frasnian deposits of the West Magnitogorsk Zone of the Southern Urals have been studied for several decades. Despite this, the authors discovered sequence of high-silica volcaniclastic graywackes and chert in Yalangaskul Lake region. Our study revealed previously unknown features of the geological development of the territory at the end of the Frasnian. The detected sequence was traced along by route observations and airborn photographs. As a result, it was found that the sequence is a lens with length of 30—35 km and a maximum thickness of 350 meters.

The petrographic study of sandstones allowed determining them as greywacke and feldspar greywacke. Clasts of high-silica vulcanites, quartz and feldspars are dominated, fragments of medium and basic volcanites, cherts and quartzites are found in smaller amounts. Four genetic groups of fragments were identified: pyroclastic, volkanoterrigenous, intraclastic and quartzites with unclear genesis. Mortar texture in sandstones was described. The presence of interbedding, cyclicality and association sandstones with cherts points out the deep-sea environment and supply sediments by means of turbidity current. The source area was region of volcanic activity, where explosion material, products of erosion of lithified volcanic rocks and soft siliceous fine-clastic sediments were involved in sedimentary process.

On the base of high-silica volcaniclastic greywackes position they can be attributed presumably to the bottom of the Biyagodinskaya suite, which corresponds to the upper horizons of the Frasnian.

Keywords: graywackes, mortar texture, tephraturbidities, deepwater deposits, the Biyagodinskaya suite, the Frasnian, South Ural.

Введение

Девонские осадочные и вулканогенно-осадочные отложения Западно-Магнитогорской зоны (ЗМЗ) изучаются уже на протяжении нескольких десятилетий. В результате накоплен представительный фактический материал по их стратиграфии и литологии [1—4, 6—9, 12, 14, 15, 17, 18 и др.]. Несмотря на это, детальные исследования на некоторых участках позволяют получить новые данные и дополнить имеющиеся сведения о районе работ. Примером тому служит разрез верхнего девона в окрестностях озера Ялангаскуль. Его отличает большая мощность верхнефранских отложений (более 2000 м) и присутствие толщи кислых вулканокластических граувакк и кремней, о которой практически ничего не упоминалось в работах предшественников. Эта толща существенно отличается от ниже- и выше лежащих отложений по многим пара-

метрам. Она отвечает самостоятельному, ранее неизученному интервалу геологической истории ЗМЗ, что и послужило основанием для петрографического описания слагающих ее пород.

Расположение разреза

и его краткая характеристика

Рассматриваемый разрез расположен приблизительно в 50 км к юго-западу от города Магнитогорск, в 10 км к юго-западу от деревни Халилово Абзелилов-ского района республики Башкортостан, на широте озера Ялангаскуль (рис. 1).

Согласно современным стратиграфическим данным [3, 6], к франскому ярусу в Западно-Магнитогорской зоне относятся верхняя часть улутауской, мукасовская и нижняя часть биягодинской сви-

Рис. 1. Расположение района работ. Жирным пунктиром обозначены кровля и подошва толщи переслаивания граувакк и

кремней; тонким пунктиром показаны абрисы маршрутов

Fig. 1. Location of work area. Greywacke and cherts interbedding is marked by bold dotted lines; outlines routes is marked by thin dotted lines

ты (рис. 2). Их границы охарактеризованы конодон-тами, что позволяет надежно коррелировать многие разрезы разнофациальных отложений как между собой, так и с Международной стратиграфической шкалой. Так, установлено [6], что мукасовская и аналоги биягодинской свиты в районе деревни Мукасево-1 сложены в основном кремнями суммарной мощностью около 60 м. Приблизительно в 60 км к северу, у д. Идяш-Кускарово, мощность одновозрастных с ними отложений составляет уже около 1100 м и они представлены преимущественно обломочными разностями — песчаниками и алевролитами [6]. Для уточнения характера и особенностей переходной зоны непосредственно между указанными пунктами (в окрестностях озера Ялангаскуль) нами проведено дополнительное изучение верхнефранских отложений. В кратком изложении их разрез следующий.

1. Граувакки полевошпатовые, светло-серые, с зеленым оттенком, от мелко- до грубозернистых, переслаивающиеся с зеленовато-серыми кремнями и светло-зелеными кремнистыми алевролитами. Зерна плагиоклаза (преимущественно олигоклаза) составляют не более 35 % от общего числа зерен. Обломки пород (55—70 %) представлены плагиоклазовыми пор-фиритами, редко серицитовыми сланцами и кварцитами. В некоторых образцах встречаются зерна кварца (до 5 %). Граувакки характеризуются градационной сортировкой материала, мощность отдельных слоев колеблется от 0.4 до 1.3 м. Видимая мощность разреза 100—150 м.

2. Кремни и кремнисто-глинистые сланцы, черные и темно-серые, тонкослоистые. Мощность 50 м.

3. Задернованный интервал. Лишь в одной закопушке встречены сильно выветрелые породы, являющиеся, вероятно, полевошпатовыми граувакками. Мощность 70 м.

4. Переслаивание кислых вулканокластических граувакк и кремнистых пород. В нижней части разреза залегают черные кремни. По направлению вверх среди них появляются прослои алевролитов, мелко- и

тонкозернистых песчаников с градационной сортировкой и мощностью от первых миллиметров до 3 см. Вверх по разрезу мощность прослоев песчаников постепенно увеличивается до 0.3—0.7 м, они становятся крупно- и грубозернистыми. Цвет кремней меняется на серый и светло-серый. Образуемые ими слои уменьшаются в мощности до 5—30 мм и встречаются все реже. Приблизительно в 300-х метрах по мощности от первого появления песчаников залегает несколько (от 4 до 7 в разных пересечениях) линзовид-ных горизонтов щебнево-дресвяных микститов мощностью 0.5—1.7 м. В них присутствуют редкие глыбы слоистых кремней, не отличимых от тех, что переслаиваются с кластолитами. Мощность 350 м.

Толща переслаивания кислых вулканокластиче-ских граувакк и кремней прослежена по простиранию при стереоскопическом изучении аэрофотоснимков и непосредственно при маршрутных наблюдениях. На расстоянии 10—12 км на север и на юг мощность её постепенно сокращается до 80—100 м, из неё исчезают микститы и грубозернистые разности песчаников. Слои кремней становятся более частыми. На еще большем расстоянии (20—25 км) породы данного интервала не встречены. Таким образом, толща переслаивания кислых вулканокластических граувакк и кремней представляет собой линзовидное тело протяженностью около 30—35 км при максимальной мощности 350 м.

5. Граувакки от мелко- до крупнозернистых серого и темно-серого цвета с градационной сортировкой, образующие отдельные слои мощностью от 0.2 до 1.1 м. Среди обломочного материала преобладают кварц, плагиоклаз, вулканиты от кислого до основного состава, реже встречаются кремни, кварциты, серицитовые и кварц-серицитовые сланцы, эпи-дотизированные вулканические породы, известняки. Генетически данные отложения относятся к вулкано-терригенным турбидитам. Среди граувакк на разных уровнях залегает пять хорошо выдержанных по простиранию горизонтов кремней мощностью от 1 до 3 м. Общая мощность 600 м.

оз. Ялангаск

S £ о

«

о о

и «

Он и m

Ё. Я

m О

«

и К и

пгл

v!_j

к о о и

et «

5

6

« и

а

« и

я s

О о о о J

Il II II II ©\\

Il II II II

о о о о О О О О *

II И II и

О О О О

\

\

о д о

ЛОЛ

a о о о Ьо о о

л о л

о А э А

о О о О О О о О

о О о О О О о О

о о о

О

о О о о s

6 о О О О О о о о о

о о о с

О О о о

о О о О о о о о

о О О О о О о О

о О о О о О о с

II II II II

о О о О о о о

о О о О о о о 0

о о о с

О О о о

II II II II

о о О О о о с о

о О о О о о о о *

II II II II о о

5 о О о О о О с о

о О О О о О о о

II II II II

о О О О о О о О

II и II II

о 0 о О О о О о

о О о О О о о о

о о о с

О о о о

О А о А

о о о о

О О О О

О л О А S о

4 о о О О

и м м и

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о о о о

О О о О

II II и II

II II и и

3 о о о о о О о о о о о о о г-

2 II II II II о

II II II II W"!

О О о О о О о О

1 II II II II

о О о О о 0

д. Идяш-Кускарово л

Рис. 2. Корреляция разрезов франских отложений Западно-Магнитогорской зоны. Составлена по данным (Маслов, Артюш-кова, 2010) и авторским материалам. Условные обозначения: 1 — микститы; 2 — песчаники тонко-, мелко- и среднезерни-стые (a), крупно- и грубозернистые (b); 3 — алевролиты; 4 — кремни. Цифрами слева от центральной колонки указаны номера

слоев по тексту

Fig. 2. Correlation of Frasnian deposits in West-Magnitogorsk zone. Compiled according to [5] and contributions. Legend: 1 — mixtites; 2 — sandstone fine-grained (a) and coarse-grained (b); 3 — siltstones; 4 — cherts. The digits to the left of the center column indicate number of layers from the text

6. Граувакки, аналогичные вышеописанным, но без горизонтов кремней. С ними в ассоциации находятся алевролиты и аргиллиты темно-серого и почти черного цвета, которые слагают как самостоятельные пачки мощностью первые метры, так и тонкие прослои, завершающие пласты турбидитов. Мощность 1100 м.

7. Олистостром, состоящий из глыб и блоков вулканических пород, песчаников и известняков. Мощность более 200 м.

Толща 1 по особенностям состава песчаников относится к верхней части улутауской свиты. Сопоставление толщ 2—5 с какой-либо свитой затруднено ввиду отсутствия остатков фауны и прочих весомых оснований для корреляции. Толща 6 относится к нижней части биягодинской свиты, поскольку отчетливо прослеживается на север и на юг до д. Идяш-Кускарово, Туркменево-1 и др., где нижняя граница указанной свиты охарактеризована конодонтами [6].

Толща 7 отвечает верхней части биягодинской свиты. Ее подошва соответствует границе франского и фа-менского ярусов [6].

Из приведенного описания видно, что интервал разреза, соответствующий, вероятно, мукасовской и нижней части биягодинской свиты (толщи 2—6), имеет аномально большую мощность — более 2000 м против 60 м у д. Мукасево-1 и 800—900 м у д. Идяш-Кускарово. Кроме этого, описанный разрез отличается присутствием толщи кислых вулканокластических граувакк и переслаивающихся с ними кремней (толща 4).

Особенности петрографического состава вулканокластических граувакк и кремнистых пород (толща 4)

Кремнистые сланцы и кремни (радиоляриты) состоят из криптокристаллического кварца с размером зерен в основном менее 0.01 мм и редкой примесью че-

шуек серицита и призматических кристаллов полевых шпатов. Многочисленные радиолярии (рис. 3) распространены в породе неравномерно. Рассеяны мелкие (0.01 мм) зерна гематита, магнетита, лейкоксени-зированного ильменита, эпидота, единичные зерна анатаза. В некоторых образцах встречаются кристаллы карбоната, близкого по своим оптическим свойствам к кальциту (рис. 3). Их размер 0.2—1.2 мм, форма удлиненная или изометричная, края округлены. В центральной части кристаллов часто можно видеть радиолярий.

Текстура кремней микрослоистая, что подчеркивается параллельными и субпараллельными нитевидными прерывистыми прослойками глинистого вещества и гематита.

Среди относительно чистых кремней в виде тонких (первые мм) слойков залегают алевролиты и алев-ритистые кремни, состоящие из обломков кварца и плагиоклазов, реже ортоклазов и чешуек слюды размером до 0.2 мм. Обломочный материал не окатан, зерна с округленными контурами единичны. Цементирующая масса — криптокристаллический кварц, в меньшей степени хлорит.

Субпараллельно напластованию расположены слегка удлиненные зерна анатаза и лейкоксена, замещающего ильменит.

Песчаники разнозернистые, полимиктовые, плохо отсортированные (собственно граувакки и полевошпатовые граувакки). В одном шлифе можно видеть зерна от алевритовой до мелкогравийной размерности при существенном преобладании псаммитовых частиц, представленных обломками кварца, плагиоклаза, ортоклаза, магматических и метаморфических пород. На классификационной диаграмме В. Д. Шутова [19] фигуративные точки ложатся в поле собственно граувакк.

Кварц (3—10 %) характеризуется зернами размером от 0.02 до 0.4 мм в тонко- и мелкозернистых песчаниках и до 1,5 мм и более в крупно- и грубозернистых разностях. Форма зерен различна — округлая, треугольная, почти квадратная, редко саблевидная и серповидная. В некоторых случаях наблюдаются зали-вообразные контуры (рис. 3), характерные для кварца эффузивных пород. Обычны включения пузырьков газа, встречаются игольчатые кристаллы апатита. В редких случаях видны тонкие (0.01 мм) каемки нарастания кристаллов кварца размером 0.01—0.03 мм. В некоторых зернах видны трещины, выполненные слюдой и хлоритом или глинистым материалом.

Зерна ортоклаза (3—15 %) таблитчатой формы, размером 0.3—0.8 мм, с простыми двойниками и без них, слабопелитизированы с сохранением первичной огранки, в некоторых образцах каолинитизированы.

Плагиоклаз (10—15 %) представлен таблитчатыми, удлинённо-таблитчатыми и изометричными кристаллами длиной до 0.5 мм с хорошо выраженными полисинтетическими двойниками. Они слабо соссю-ритизированы, серицитизированы, пелитизированы, эпидотизированы или хлоритизированы.

Мусковит (до 1 %) в виде пластинок размером до 0.3 мм с неровными краями встречается в редких случаях.

Обломки пород (52—80 %) представлены в основном вулканическими и существенно им уступающи-

ми по количеству метаморфическими и осадочными разностями. Их форма изометричная или удлиненная, контуры неровные, угловатые, редко, у кварцевых порфиров, прихотливые с «апофизами» и «заливами».

Среди зерен вулканических пород существен -но преобладают кварцевые порфиры и кварц-плагиоклазовые порфириты с микролитовой и ми-крофельзитовой основной массой (35—45 %). Значительно им уступают обломки с гиалопилитовой, сферолитовой, гиалофитовой и ортофировой структурами основной массы (до 3 %), характерными для пород среднего и основного состава.

Микролиты плагиоклаза в обломках эффузивов чистые, возможно альбитизированы. Часть обломков основных и средних пород эпидотизирована, хлори-тизирована или серицитизирована.

Обломки метаморфических пород (до 3 %) представлены кварцитами с гранобластовой структурой, в которых кристаллы кварца плотно прилегают друг к другу, и слюдистыми (мусковитовыми) кварцитами с субпараллельным расположением кварца и мусковита. Границы зерен кварца неровные, лапчатые.

В породе присутствуют единичные обломки кремней и кремнисто-глинистых пород уплощенной формы с неровными, рваными краями.

Акцессорные минералы. В шлифах установлены циркон, апатит, эпидот, анатаз, магнетит, гематит и лейкоксенизированный ильменит. В тяжелой фракции определены циркон, апатит, эпидот, корунд, гранат, рутил, ильменит, магнетит.

Цемент. В мелко- и тонкозернистых песчаниках глинисто-хлоритовый, тогда как в среднезернистых и более грубых разностях обломочный материал сцементирован поликристаллическим кварцем (рис. 3). Размер его индивидов и характер границ меняются от участка к участку. Преобладают изометрично-поли-гональный и грануляционный типы по классификации И. М. Симановича [11]. Редко встречаются участки с изрезанными, лапчатыми контурами. Размер индивидов колеблется в интервале 0.01—0.07 мм, при этом наиболее крупные окаймляют обломки кварца, кислых эффузивов и кремней. Изредка в цементе встречаются чешуйки серицита, хлорита, двойники плагиоклаза, кальцит. Поликристаллический кварцевый цемент хорошо диагностируется под микроскопом. Он окружает зерна практически со всех сторон, формируя каемки шириной от 0.01 до 0.07 мм и гнезда размерами до 0.12 мм.

Поликристаллический кварцевый цемент, по всей видимости, сформировался при рекристаллизацион-но-грануляционном бластезе. Степень его проявления различна. На одних участках сохранена псаммитовая структура породы, форма обломков не претерпела существенных изменений, но замещен матрикс и затушёван микрорельеф зерен. На других участках цемент «поглотил» зерна, их границы расплывчаты, первичная форма утрачена. В этом случае структура пород может быть охарактеризована как бластоцемент-ная [10]. Редко кварцевый цемент отсутствует, тогда обломки прилегают друг к другу плотно либо разделены глинисто-хлоритовой пленкой.

Бластоцементная структура, согласно Ю. И. По-ловинкиной [10], формируется при катаклазе богатых

Рис. 3. Микрофотографии шлифов: a—b — радиоляриты; c—d — радиоляриты с карбонатными оболочками вокруг раковин; e—f — зерно кварца с заливообразным контуром; g—h — обломок плагиоклазового порфирита с микролитовой структурой основной массы; i—l — поликристаллический кварцевый цемент; a, c, e, g, i, k — без анализатора; b, d, f, h, j, l — николи скрещены

Fig. 3. Microphotography: a—b — radiola-rites; c—d — radiolarites with carbonate concretions around radiolarians; e—f — grains of quartz with bay circuit; g—h — chip of plagio-clase porphyry with microlitic structure; i—l — polycrystalline quartz cement; a, c, e, g, i, k — without analyzer; b, d, f, h, j, l — with analyzer

кварцем пород (гранитов, гнейсов и др.) и последующем бластезе тонкораздробленного, преимущественно кварцевого материала. Дробление при этом происходит по границам зерен кварца, вулканитов кислого состава и кремней. Отметим, что макроскопические проявления тектонического стресса практически не заметны в изученных граувакках. Трещины в них сравнительно редкие — через 5—20 см. В противоположность этому породы толщ 5 и 6 разбиты многочисленными трещинами (кливаж) на плитки разной толщины: от 10—30 мм в грубозернистых граувакках до долей мм в кремнистых и кремнисто-глинистых породах.

Обсуждение

Повсеместное распространение градационной сортировки, ритмичность и ассоциация собственно граувакк и полевошпатовых граувакк с тонкослоистыми кремнистыми и кремнисто -тонкообломочными породами указывает на глубоководные обстановки седиментации и привнос обломочного материала турбидными потоками. Учитывая постепенное увеличение по разрезу мощности отдельных слоев песчаников и размера зерен, можно сделать вывод, что плотность потоков возрастала от низкой (мелкозернистые турбидиты) к высокой (грубозернистые турбидиты) по классификации Д. А. В. Стоу [13].

По результатам петрографического изучения обломочный материал граувакк может быть разделен на четыре генетические группы, содержание которых изменчиво.

К первой группе относятся обломки, форма и состав которых характерны для частиц пирокластики: 1) осколки кварца саблевидной, серповидной и треугольной формы; 2) обломки кислых эффузивов с ми-крофельзитовой структурой, обладающие неправильной формой, в том числе с «апофизами» и «заливами»; 3) идиоморфные кристаллы полевых шпатов и оплавленные — кварца.

Во вторую группу включены обломки кислых вулканитов с микролитовой структурой основной массы, вулканитов среднего и основного состава, как мало измененных, так и эпидотизированных, серици-тизированных и хлоритизированных. Они имеют неправильную изометричную или удлиненную форму, в редких случаях округлены. Наиболее вероятно, что большинство обломков этой группы сформировалось при размыве литифицированных вулканитов разной кремнекислотности, структуры и степени метаморфизма.

К третьей группе относятся обломки кварцитов, форма которых близка к округлой. К сожалению, их окатанность оценить не удалось из-за наложенных изменений, вызванных катаклазом и бластезом. Источник кварцитов неясен, но отметим, что подобные зерна встречаются в нижележащих отложениях улутауской свиты.

Четвертая группа включает обломки кремней, большинство которых имеют уплощенную неправильную форму. Иногда они деформированы, имеют «апофизы» и рваные края. В псефитовых разностях уплощенные по слоистости глыбы серых и светлосерых кремней и кремнисто-тонкообломочных раз-

ностей часто деформированы. Перечисленные признаки позволяют считать, что обломки этой группы являеются интракластами. Мобилизация их обусловлена эрозионной деятельностью высокоплотных турбидных потоков и захватом осадков, выстилающих дно.

Отметим, что отнесение вулканокластических пород или отдельных зерен вулканитов к той или иной генетической группе, как правило, носит условный характер. Причины этого многократно рассматривались [15, 16]. В свою очередь, гипотетичным является и выделение первых двух групп. Например, зерна вулканитов второй группы частично могли быть мобилизованы не только в результате размыва, но и при разрушении вулканических построек и их фундаментов во время эксплозий, свойственных извержениям лав кислого состава.

Таким образом, петрографическое изучение верх-нефранских отложений в районе озера Ялангаскуль позволило установить, что мобилизация обломочного материала осуществлялась за счет эксплозий и размыва литифицированных вулканических пород и нели-тифицированных кремнисто-тонкообломочных осадков. Транспортировка кластики в глубоководные области осуществлялась посредством турбидных потоков малой и высокой плотности.

О накоплении толщи кислых вулканокластиче-ских граувакк в процессе вулканизма, помимо присутствия обломков пирокластики, свидетельствует свойственное тефроидам [5] отсутствие прослоев аргиллитов и наличие многочисленных прослоев кремней, характерное для вулканическиактивных зон [17].

Накопленную при вулканизме толщу граувакк можно гипотетически сопоставить с нижними горизонтами биягодинской свиты. Именно в биягодин-ское время в северных районах ЗМЗ после длительной паузы возобновился вулканизм (так, например, была сформирована бугодакская толща) [6]. Подтвердить данное предположение биостратиграфическим методом пока не представляется возможным. Несмотря на многочисленность конодонтов в кремнях, переслаивающихся с граувакками, значимой стратиграфической информации они не дают.

Заключение

В результате проведенных исследований установлено, что в разрезе верхнефранских отложений в окрестностях озера Ялангаскуль присутствует линзо-видная толща мощностью в 350 м, сложенная преимущественно кислыми вулканокластическими граувакками и кремнями. Обломочный материал представлен кварцем, полевыми шпатами, кварцевыми порфирами и кварц-полевошпатовыми порфирита-ми. Обломки вулканитов среднего и основного состава и кварцитов содержатся в подчиненном количестве.

Седиментация протекала в глубоководных условиях посредством турбидных и обломочных потоков. Их источником служила область вулканической активности, где в осадочный процесс вовлекались продукты эксплозий, размыва литифицированных вулканитов и нелитифицированных кремнисто-тонкообломочных осадков.

По положению в разрезе толща вулканокластиче-ских граувакк может быть предположительно отнесена к нижней части биягодинской свиты, что соответствует верхним горизонтам франского яруса.

Исследования выполнены по теме государственного задания № 0252-2014-0003 при частичном финансировании РФФИ, грант 14-05-31271.

Литература

1. Аржавитина М. Ю. К геохимии пород зилаирской свиты Магнитогорского мегасинклинория // Вопросы минералогии и геохимии руд и горных пород Южного Урала. Уфа: Институт геологии БФ АН СССР, 1976. С. 105-111.

2. Аржавитина М. Ю. Особенности минерального состава терригенных пород зилаирской свиты Магнитогорского мегасинклинория // Минералого-геохимические особенности колчеданных месторождений, вулканогенных и осадочных образований Южного Урала. Уфа: Институт геологии БФ АН СССР, 1978. С. 48—55.

3. Артюшкова О. В. Биостратиграфия по коно-донтам вулканогенно-осадочных отложений девона Магнитогорской мегазоны Южного Урала: Автореф. дис. ... д. г.-м. н. Новосибирск: Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, 2009. 40 с.

4. Либрович Л. С. Геологическое строение Кизило-Уртазымского района на Южном Урале. Л., М.: ОНТИ НКТП СССР, 1936. 208 с. (Труды ЦНИГРИ; Вып.81).

5. Малеев Е. Ф. Вулканиты: Справочник. М.: Недра, 1980. 240 с.

6. Маслов В. А., Артюшкова О. В. Стратиграфия и корреляция девонских отложений Магнитогорской мегазоны Южного Урала. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 288 с.

7. Маслов В. А., Артюшкова О. В., Павлов В. В., Барышев В. Н. Обоснование возраста по фауне конодонтов вулканогенно-осадочных толщ Узункырской зоны (район Юлдашевской структуры). Уфа, 1987. 32 с.

8. Мизенс Г. А. Седиментационные бассейны и геодинамические обстановки в позднем девоне ранней перми юга Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. 192 с.

9. Мизенс Г. А. Редкие элементы и особенности источников сноса обломочного материала осадочных формаций девона и карбона в восточных зонах Южного Урала // Геохимия. 2009. № 12. С. 1259—1278.

10. Половинкина Ю. И. Структуры и текстуры изверженных и метаморфических пород. Ч. 2. Том I. Изверженные породы. М.: Недра, 1966. 424 с.

11. Симанович И. М. Кварц песчаных пород. М.: Наука, 1978. 156 с. (Труды ГИН АН СССР. Вып. 314).

12. Смирнов Г. А., Смирнова Т. А., Клюжина М. Л., Анфимов Л. В. Материалы к палеогеографии Урала. Очерк 5. Франский век. М.: Наука, 1974. 218 с.

13. Стоу Д. А. В. Морские глубоководные терригенные отложения // Обстановки осадконакопления и фации. М.: Мир, 1990. Т. 2. С. 141—194.

14. Фазлиахметов А. М., Зайнуллин Р. И. Геохимические критерии отличия вулканокластических гра-увакк нижнего и среднего девона Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2015. № 12. С. 31—35.

15. Фролов В. Т. Вулканогенно-осадочные породы ирендыкской свиты Южного Урала и вопросы их классификации и номенклатуры // Классификация и номенклатура вулканогенно-осадочных пород: Материалы все-

союзного семинара. Тбилиси: Изд. ЦК КП Грузии, 1970. С. 97-112.

16. Хворова И. В. Вулканизм и осадкообразование // Литология в исследованиях геологического института АН СССР. М.: Наука, 1980. С. 9-55.

17. Хворова И. В. Кремненакопление в геосинклинальных областях прошлого // Осадкообразование и полезные ископаемые вулканических областей прошлого. Т 1. Осадконакопление. М.: Наука, 1968. С. 9—136. (Труды ГИН АН СССР; вып. 195).

18. Хворова И. В., Ильинская М. Н. Верхнедевонские граувакковые отложения Южного Урала и механизм их формирования // Литология и полезные ископаемые. 1980. № 4. С. 55—67.

19. Шутов В. Д. Классификация песчаников // Там же. 1967. № 5. С. 86—103.

References

1. Arzhavitina M. Yu. K geohimii porod zilairskoi svity Magnitogorskogo megasinklinoriya (Geochemistry of zilairskaya suite of Magnitogorsk megasynclinorium). In: Voprosy mineralo-gii i geohimii rud i gornyh porod Yuzhnogo Urala (Mineralogy and geochemistry of ores and rocks of South Urals). Ufa, Institute of geology, 1976, pp.105—111.

2. Arzhavitina M. Yu. Osobennosti mineralnogo sostava ter-rigennyh porod zilairskoi svity Magnitogorskogo megasinklinoriya (Features of mineral composition of terrigenous rocks of zilairskaya suite of Magnitogorsk megasynclinorium). In: Mineralogo-geohimicheskie osobennosti kolchedannyh mestorozhdenii, vulkano-gennyh i osadochnyh obrazovanii Yuzhnogo Urala (Mineralogical and geochemical characteristics of sulphide deposits, volcano-genic and sedimentary units of South Urals). Ufa, Institute of ge-ology,1978, pp. 48—55.

3. Artyushkova O. V. Biostratigrafiya po konodontam vul-kanogenno-osadochnyh otlozhenii devona Magnitogorskoi megazo-ny Yuzhnogo Urala (Biostratigraphy for conodots of volcanogen-ic-sedimentary Devonian deposits of South Urals). Extended abstract of PhD dissertation. Novosibirsk, Institute of oil-gas geology and geophysics, 2009, 40 pp.

4. Librovich L. S. Geologicheskoe stroenie Kizilo-Urtazymskogo raiona na Yuzhnom Urale (Geological structure of Kizil-Urtazym region in South Urals). Leningrad, Moscow, 1936, 208 pp. (Trudy TsNIGRI; 81).

5. Maleev E. F. Vulkanity: Spravochnik (Volcanites: Guide). Moscow, Nedra, 1980, 240 pp.

6. Maslov V. A., Artyushkova O. V. Stratigrafiya i korrelyatsiya devonskih otlozhenii Magnitogorskoi megazo-ny Yuzhnogo Urala (Stratigraphy and correlation of Devonian deposits of Magnitogorsk megazone of South Urals). Ufa, DizainPoligrafServis, 2010, 288 pp.

7. Maslov V. A., Artyushkova O. V., Pavlov V. V., Baryshev V. N. Obosnovanie vozrasta po faune konodontov vulkanogenno-osadochnyh tolsch Uzunkyrskoi zony (raion Yuldashevskoi struktu-ry) (Confirmation of age by conodont fauna from volcanogenic-sedimentary strata of Uzunkyrskaya zone (area of Yuldashevskaya structure). Ufa, 1987, 32 pp.

8. Mizens G. A. Sedimentatsionnye basseiny i geodinami-cheskie obstanovki v pozdnem devone rannei permi yuga Urala (Sedimentary basins and geodynamic environments in Late Devonian of Early Permian South Urals). Ekaterinburg, IGG UB RAS, 2002, 192 pp.

9. Mizens G. A. Redkie elementy i osobennosti istochnikov snosa oblomochnogo materiala osadochnyh formatsii devona i kar-29

bona v vostochnyh zonah Yuzhnogo Urala (Rare elements and features of source areas of sedimentary Devonian and Carboniferous formation in eastern zones of South Urals). Geohimiya. 2009, No. 12, pp. 1259-1278.

10. Polovinkina Yu. Ir. Struktury i tekstury izverzhennyh i metamorficheskih porod (Structure and textures of igneous and metamorphic rocks). Part two, V I, Izverzhennye porody (Igneous rocks). Moscow, Nedra, 1966, 424 pp.

11. Simanovich I. M. Kvarts peschanyh porod (Quartz of sandstones). Moscow, Nauka, 1978, 156 pp.

12. Smirnov G. A., Smirnova T. A., Klyuzhina M. L., Anfimov L. V. Materialy kpaleogeografii Urala (Materials to Ural paleogeography). Franskii vek (Frasnian). Moscow, Nauka, 1974, 218 pp.

13. Stou D. A. V. Morskie glubokovodnye terrigennye ot-lozheniya (Marine deep teerigenous deposits). In: Obstanovki osadkonakopleniya i fatsii (Sedimentation environments and facies). V.2, Moscow, Mir, 1990, pp. 141-194.

14. Fazliahmetov A. M., Zainullin R. I. Geohimicheskie kriterii otlichiya vulkanoklasticheskih grauvakk nizhnego i sred-nego devona Zapadno-Magnitogorskoi zony Yuzhnogo Urala (Geochemical criteria of differences of volcano-clastic grey-wackes from Lower and Middle Devonian Western-Magnitogors zone of South Urals). Vestnik of Institute of geology, Komi SC UB RAS, 2015, No.12, pp.31-35.

15. Frolov V. T. Vulkanogenno-osadochnye porody irendyk-skoi svity Yuzhnogo Urala i voprosy ih klassifikatsii i nomenklatury (Volcanogenic-sedimentary rocks of irendykskaya suite of South Urals). In: Klassifikatsiya i nomenklatura vulkanogenno-osadoch-nyh porod (Classification and nomenclature of volcanogenic-sedimentary rocks). Proceedings. Tbilisi, TsK KP Gruzii, 1970, pp. 97-112.

16. Hvorova I. V. Vulkanizm i osadkoobrazovanie (Volcanism and sedimentation). In: Litologiya v issledovaniyah geologichesk-ogo instituta AN SSSR (Lithology in researches of Geological Institute AS USSR). Moscow, Nauka, 1980, pp. 9-55.

17. Hvorova I. V. Kremnenakoplenie v geosinklinalnyh oblastyah proshlogo (Silica accumulation in geosynclines areas of past). In: Osadkoobrazovanie i poleznye iskopaemye vulkanicheskih oblastei proshlogo (Sedimentation and minerals of volcanic areas of past). V. 1. Osadkonakoplenie (Sedimentation). Moscow, Nauka, 1968, pp. 9-136.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

18. Hvorova I. V., Ilinskaya M. N. Verhnedevonskie grau-vakkovye otlozheniya Yuzhnogo Urala i mehanizm ih formirovaniya (Upper Devonian greywacke deposits of South Urals and formation mechanism). In: Litologiya ipoleznye iskopaemye (Lithology and minerals). 1980, No. 4, pp. 55-67.

19. Shutov V. D. Klassifikatsiya peschanikov (Sandstones classification). In: Litologiya ipoleznye iskopaemye (Lithology and minerals). 1967, No. 5, pp. 86-103.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.