Landslide sediment structures in the lower carboniferous terrigenous-carbonate deposits of the Kochkarsky anticlinorium (Southern Urals)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The metamorphic framing of the granite-gneiss domes of the Кochkarsky anticlinorium (Southern Urals) includes a lower carboniferous terrigenous-carbonate strata that has experienced zonal metamorphism in conditions from epidote-amphibolite to greenschist facies. Numerous deformation structures of the sediment were found in the carbonate section of the marbles uncovered by the quarry at the Svetlinskoe gold deposit and in the bedrock of the Eleninskaya placer. The main types of structures are represented by landslides associated with the laminar flow of sediment, less often by seismites of various morphologies. The mechanism of formation of these structures is associated with the underwater gravitational landslide of an unconsolidated sediment caused by a change in the slope of the sea bottom and the impact of earthquakes. The source of seismic activity was regional faults limiting the anticlinorium, and probably the formation of granite-gneiss domes. The discovery of landslides and seismites in the terrigenous-carbonate strata of the anticlinorium gives an indication of the paleotectonic environment of its formation in the conditions of the Late Paleozoic Ural collision. The structural position of carbonate rocks in the anticlinorium indicates the shallow depth of formation of the granite-gneiss domes composing it.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. Е. Pritchin

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: pritchin@igg.uran.ru
Russian Federation, 620110, Yekaterinburg, Akad. Vonsovsky str., 15

A. Y. Kisin

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: kissin@igg.uran.ru
Russian Federation, 620110, Yekaterinburg, Akad. Vonsovsky str., 15

D. А. Ozornin

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: mr.ozornin@mail.ru
Russian Federation, 620110, Yekaterinburg, Akad. Vonsovsky str., 15

References

  1. Архангельский А.Д. Сернистое железо в отложениях Черного моря // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1934. Т. XII. № 3. С. 431–440.
  2. Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2. Карбонатные породы / Под ред. А.В. Хабакова. М.: Недра, 1968. 700 с.
  3. Болтыров В.Б. Пыстин А.М., Огородников В.Н. Региональный метаморфизм пород северного обрамления Санарского гранитного массива на Южном Урале // Труды Свердловского горного института. 1973. Вып. 91. С. 53–66.
  4. Вассоевич Н.Б., Коротков С.Т. К познанию явлений крупных подводных оползней в олигоценовую эпоху на Северном Кавказе // Труды Нефтяного геологоразведочного института. Серия А. 1935. Вып. 52. 46 с.
  5. Верзилин Н.Н. Влияние древних землетрясений и мутьевых потоков в меловом периоде на особенности осадконакопления в прибрежных частях Ферганского бассейна // Дельтовые и мелководно-морские отложения. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 149–154.
  6. Гаврилов Ю.О. Влияние палеосейсмических событий на строение осадочных толщ и процессы раннего литогенеза в разных по составу отложениях мезозоя–кайнозоя Северо-Восточного Кавказа // Труды Института геологии Дагестанского НЦ РАН. 2017. № 69-2. С. 4–11.
  7. Геология СССР. Т. XII. Ч. I. Кн. 2 / Под ред. П.И. Аладинского, В.А. Перваго, К.К. Золоева. М.: Недра, 1969. 304 с.
  8. Горожанин В.М., Горожанина Е.Н. Подводно-оползневые структуры в отложениях янгантауской свиты в Юрюзано-Сылвенской впадине Предуральского прогиба // Геологический вестник. 2019. № 2. С. 32–41.
  9. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия Южно-Уральская. Лист N-41-XIII (Пласт). Объяснительная записка / Глав. ред. А.В. Жданов. М.: Московский филиал ФГБУ “ВСЕГЕИ”, 2018. 205 с.
  10. Деев Е.В., Гибшер А.С., Чигвинцева Л.А.и др. Микросейсмодислокации (сейсмиты) в плейстоценовых осадках Горного Алтая // Докл. АН. 2005. Т. 403. № 1. С. 71–74.
  11. Деев Е.В., Зольников И.Д., Староверов В.Н. Отражение быстрых геологических процессов в отложениях и текстурах (на примере разновозрастных комплексов Северной Евразии) // Литосфера. 2012. № 6. С. 14–35.
  12. Кейльман Г.А. Мигматитовые комплексы подвижных поясов. М.: Недра, 1974. 200 с.
  13. Кейльман Г.А., Болтыров В.Б., Бурьян Ю.И. и др. К вопросу о структурной эволюции Кочкарского антиклинория // Геология метаморфических комплексов Урала // Труды Свердловского горного института. Вып. 91. 1973. С. 38–45.
  14. Кисин А.Ю., Коротеев В.А. Блоковая складчатость и рудогенез. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2017. 346 с.
  15. Кисин А.Ю., Притчин М.Е., Озорнин Д.А. Геолого-структурная позиция Светлинского месторождения золота (Южный Урал) // Записки Горного института. 2022. Т. 255. С. 369–376. https://doi.org/org/10.31897/PMI.2022.46
  16. Мизенс Г.А. Седиментационные бассейны и геодинамические обстановки в позднем девоне–ранней перми юга Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. 189 с.
  17. Николаева С.Б., Толстобров Д.С., Королева А.О. и др. Гравитационные потоки в позднеледниковых морских отложениях реки Ура (Баренцевоморское побережье, Кольский регион) и их связь с сейсмичностью // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. 2022. Вып. 9. С. 175–180.
  18. Смирнов Г.А. Материалы к палеогеографии Урала. Визейский ярус // Труды Горно-геологического института Уральского филиала АН СССP. 1957. Вып. 29. 119 с.
  19. Огородников В.Н. Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. Минералогия шовных зон Урала. Ч. 1. Кочкарский рудный район. Екатеринбург: УГГГА, 2004. 216 с.
  20. Смолин Д.А. Структурная документация золоторудных месторождений. М.: Недра, 1975. 240 с.
  21. Сначев В.И., Щулькин Е.П., Муркин В.П., Кузнецов Н.С. Магматизм Восточно-Уральского пояса Южного Урала. Уфа: УОП БНЦ УрО АН СССР, 1990. 179 с.
  22. Сначев В.И. Петрохимические особенности, условия метаморфизма и рудоносность карбонатных пород Кочкарского антиклинория (Южный Урал) // Нефтегазовое дело. 2022. Вып. 3. Т. 20. С. 6–16.
  23. Ферштатер Г.Б. Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 1987. 237 с.
  24. Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С. Петрология магматических гранитоидов (на примере Урала). М.: Наука, 1975. 288 с.
  25. Alencar M.L., Correia Filho O.J., de Miranda T.S. et al. Soft-sediment deformation structures in Aptian lacustrine laminites: Evidence of post-rift paleoseismicity in the Araripe basin, NE Brazil // J.S. Am. Earth Sci. 2021. V. 105. 102955.
  26. Carter D.P., Seed H.B. Liquefaction Potential of Sand Deposits Under Low Levels of Excitation. Berkeley: Earthquake Engineering Research Center University of California, 1988. 119 p.
  27. Du Y.S. Discussion about studies of earthquake event deposit in China // J. Palaeogeogr. 2011. V. 13(6). P. 581–590.
  28. He B.Z., Jiao C.L, Cai Z.H. et al. Soft-sediment deformation structures (SSDS) in the Ediacaran and lower Cambrian succession of the Aksu area, NW Tarim Basin, and their implications // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2021. V. 567. 110237.
  29. Maltman A. On the term ‘soft-sediment deformation’ // J. Struct. Geol. 1984. V. 6(5). P. 589–592.
  30. Mastrogiacomo G., Moretti M., Owen G., Spalluto L. Tectonic triggering of slump sheets in the Upper Cretaceous carbonate succession of the Porto Selvaggio area (Salento Peninsula, Southern Italy): Synsedimentary tectonics in the Apulian Carbonate Platform // Sediment. Geol. 2012. V. 269–270. P. 15–27.
  31. Montenat C., Barrier P., Estevou P.O., Hibsch C. Seismites: an attempt at critical analysis and classification // Sediment. Geol. 2007. V. 196(1–4). P. 5–30.
  32. Moretti M., Sabato L. Recognition of trigger mechanisms for soft-sediment deformation in the Pleistocene lacustrine deposits of the Sant-Arcangelo Basin (Southern Italy): Seismic shock vs. overloading // Sediment. Geol. 2007. V. 196(1–4). P. 31–45.
  33. Moretti M., Ronchi A. Liquefaction features interpreted as seismites in the Pleistocene fluvio-lacustrine deposits of the Neuquen Basin (Northern Patagonia) // Sediment. Geol. 2011. V. 235(3–4). P. 200–209.
  34. Owen G., Moretti M. Determining the origin of sof-sediment deformation structures: A case study from Upper Carboniferous delta deposits in south-west Wales, UK // Terra Nova. 2008. V. 20(3). P. 237–245.
  35. Owen G., Moretti M. Identifying triggers for liquefaction-induced soft-sediment deformation in sands // Sediment. Geol. 2011. V. 235(3–4). P. 141–147.
  36. Qiao X.F., Song T.R., Gao L.Z. et al. Seismic sequence in carbonate rocks by vibration liquefaction // Acta Geologica Sinica. 1994. V. 7. Iss. 3. P. 243–265.
  37. Spalluto L., Moretti M., Festa V., Tropeano M. Seismically-induced slumps in Lower-Maastrichtian peritidal carbonates of the Apulian Platform (southern Italy) // Sediment. Geol. 2007. V. 196(1–4). P. 81–98.
  38. Van Loon A.J. Soft-sediment deformation structures in siliciclastic sediments: An overview // Geologos. 2009. V. 15(1). P. 3–55.
  39. Waldron J.W.F., Gagnon J.-F. Recognizing soft-sediment structures in deformed rocks of orogens // J. Struct. Geol. 2011. V. 33(3). P. 271–279.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Geographical location of the study area (a) and schematic geological map of pre-Mesozoic formations of the Kochkar metamorphic complex (b), after [Geological…, 2018] with simplifications and additions. 1 - biotite, garnet-biotite plagiogneisses, amphibolites, crystalline schists with garnet, staurolite, sillimanite and kyanite (V1); 2 - undifferentiated apoharzburgite apodunite ultrametamorphites (V2); 3 - serpentinites (O2); 4 - undifferentiated volcanic, volcanogenic-sedimentary complexes, carbonaceous-siliceous schists (O3-D3); 5 - marbleized limestones, marble (C1v); 6 - gneissic tonalites, granodiorites, plagiogranites (D3-C1); 7 – plagiogranites (C1); 8 – biotite, mesocratic and leucocratic granites, gneissogranites (C1-2); 9 – gabbro, gabbronorites (C1); 10 – monzogabbro, granosyenites, granites (P1); 11 – geological boundaries; 12 – deep thrusts; 13 – tectonic faults (a – normal faults (tectonic disruptions), b – faults); 14 – research objects (1 – Svetlinsky quarry, 2 – Yeleninskaya placer). Numbers in circles – granite-gneiss domes: 1 – Varlamovsky, 2 – Eremkinsky, 3 – Borisovsky, 4 – Svetlinsky, 5 – Sanarsky. The numbers in the squares are arrays: 6 – Kotlikovsky, 7 – Koelginsky, 8 – Plastovsky, 9 – Kamenno-Sanarsky, 10 – Stepninsky.

Download (65KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Schematic geological map of the Svetlinskoye deposit (based on materials from the Kochkarskaya GRP). 1 - gneissic schists, two-mica gneisses with garnet and staurolite; 2 - two-mica blastoschists, amphibolites; 3 - calcite and dolomite marbles; 4 - quartzite sandstones, carbonate-feldspar, micaceous, gravelites; 5 - gabbro; 6 - serpentinites, talcites; 7 - quartz-biotite, quartz-feldspar-micaceous schists; 8 - carbonaceous schists; 9 - plagioclase-quartz-biotite rocks; 10 - quartzite sandstones, quartzites; 11 - amphibolites, quartz-micaceous-amphibole metasomatites; 12 – geological boundaries (a – established, b – assumed); 13 – tectonic faults (a – Svetlinsky thrust, b – faults according to geophysical data); 14 – elements of bedding of banding, schistosity; 15 – quarry contour; stars – observation points of deformation textures in marble.

Download (108KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Landslide folding in marbles (marbled limestones) on the upper bench of the Svetlinsky quarry: rapid change in fold sizes, extension, thickness, presence of enveloping and squeezing textures, high cavernosity.

Download (110KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Deformation textures of a landslide in marbles. a – section with numerous quartzite sandstone lenses; b–g – quartzite sandstone lens (b – top view; c, g – end view). Hammer length – 32 cm.

Download (112KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Deformation textures of a landslide (a – roll; b – Z-folds; c – clustering of Z-folds).

Download (76KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Landslide textures in carbonate rocks in the Eleninskaya placer raft (view to the south). a – rhythmic alternation of deformed and undeformed layers; b–d – fragments showing: b – relationships between deformed and undeformed layers (image width 1.5 m), c – sharp changes in layer thickness within the deformed layer (outcrop height about 2 m), d – flame textures.

Download (124KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».