Evolution of volcanism and geodynamic settings in the Sakmara zone of the Southern Urals in the early Paleozoic

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Northern part of the Sakmara zone of the Southern Urals, represented by the Krakinsko-Mednogorsk paleovolcanic belt, including the Mednogorsk ore district and the Blavinsko-Komsomolskoye ore field. Aim. To reconstruct the paleogeodynamic settings during the Cambrian–Early Devonian in the Sakmara zone. Methods. An analysis of geological, petrogeochemical, structural-tectonical, and paleovolcanological data obtained by the authors and those reported in literature using conventional and new petrogeochemical diagrams. Results. The following stages of tectono-magmatic evolution in the Sakmara zone were distinguished: (1) Cambrian–Early Ordovician, continental rifting; (2) Early–Middle Ordovician, oceanic spreading; (3) Early Silurian, suboceanic rifting, serpentinite protrusions, edaphogenic breccias, siliceous rocks (starting a subduction zone); (4) Late Silurian–Early Devonian, island-arc basalt-rhyolite volcanism and sulfide deposits, volcanism of the shoshonitic and alkaline series, formation of the rear island arc. The Sakmara zone features no analogues of boninite volcanism (D1e2) typical of the West Magnitogorsk zone, which indicates the absence of signs of the volcanogenic strata of the Voznesensk–Prisakmar zone being pushed into the Sakmara structural zone. Conclusions. (1) In the Cambrian–Early Devonian, volcanogenic and volcanogenic-sedimentary formations and strata of the Sakmara zone formed a megacycle, starting with the processes of continental and oceanic rifting, which led to the subduction process and generation of the frontal and rear island arcs. (2) The volcanism in the Sakmara and Voznesensk–Prisakmar zones developed autonomously, without tectonic transfers from east to west. (3) The partial coincidence of the formation age of the Chanchar (D1lh–e1) complex of the Sakmara zone and the Turin complex (S2p–D1lh) of the Tagil zone suggests the presence of a reduced continuation of the western wing of the Tagil zone in the Sakmara zone.

About the authors

A. M. Kosarev

Institute of Geology, UFRC RAS

G. Yu. Shardakova

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

K. R. Minibaeva

Institute of Geology, UFRC RAS

References

  1. Абдулин А.А., Авдеев А.З., Сеитов Н.С. (1977) Тектоника Сакмарской и Орь-Илекской зон Мугоджар. Алма-Ата: Наука, 238 с.
  2. Авдейко Г.П., Палуева А.А., Хлебородова О.А. (2006) Геодинамические условия вулканизма и магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы. Петрология, 14(3), 248-265.
  3. Аржавитина М.Ю. (1976) Расчленение зилаирской свиты Магнитогорского мегасинкли–нория по минеральным компонентам. Докл. АН СССР, 229(3), 679-682.
  4. Аристов В.А., Борисенок Д.В., Руженцев С.В. (2005) Конодонтовая стратиграфия девонских отложений западного склона Южного Урала. Очерки по региональной тектонике. Т. 1. Южный Урал. М.: Наука, 36-55.
  5. Артюшкова О.В. (2014) Девонские конодонты из вулканогенно-кремнистых отложений Магнитогорской мегазоны Южного Урала. Уфа: ДизайнПресс, 152 с.
  6. Бельков Ю.П. (1978) Палеовулканизм рудного поля Комсомольского месторождения и колчеданное рудообразование. Вулканические образования Урала. Свердловск: УНЦ РАН, 122-127.
  7. Богатиков О.А., Коваленко В.И., Шарков Е.В. (2010) Магматизм, тектоника, геодинамика Земли. Связь во времени и в пространстве. М.: Наука, 606 с.
  8. Борисенок Д.В., Рязанцев А.В. (2005) Вулканогенные комплексы нижнего палеозоя в области сочленения Сакмарской и Присакмарско-Вознесенской зон Южного Урала. Очерки по региональной тектонике. Т. 1. Южный Урал. М.: Наука, 135-153.
  9. Бородаев Ю.С., Корень Т.Н., Петровский А.Д. (1963) О находке граптолитов в карьере Блявинского медноколчеданного месторождения на Южном Урале. Докл. АН СССР, 150(5), 1107-1108.
  10. Бочкарев В.С., Язева Р.Г. (2000) Субщелочной магматизм Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 256 с.
  11. Волынец О.Н., Антипин В.С., Перепелов А.Б., Аношин Г.Н. (1990) Геохимия вулканических серий островодужной системы в приложении к геодинамике (Камчатка). Геология и геофизика, 5, 3-13.
  12. Вулканизм Южного Урала. (1992) (И.Б. Серавкин, А.М. Косарев, Д.Н. Салихов, С.Е. Знаменский, З.И. Родичева, М.В. Рыкус, В.И. Сначев). М.: Наука, 197 с.
  13. Даниленко С.А. (1991) О химизме надрудных базальтов Комсомольского месторождения. Микроэлементы в магматических, метаморфических и рудных формациях Урала. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 116-121.
  14. Заварицкий В.А. (1946) Спилито-кератофировая формация окрестностей месторождения Блява на Урале. Тр. ГИН АН СССР, 71(24), 83.
  15. Золотарев Б.П., Ильинская М.Н., Кориневский В.Г. (1975) Состав и геохимические особенности калиевой щелочной разновидности трахиандезито-базальтов. Изв. АН СССР. Сер. геол., 1, 136-149.
  16. Иванов К.С. (1998) Основные черты геологической истории (1.6–0.2 млрд лет) и строения Урала. Екатеринбург, 252 с.
  17. История развития Уральского палеоокеана. (1984) М.: Ин-т океанологии АН СССР, 162 с.
  18. Косарев А.М., Серавкин И.Б., Холоднов В.В. (2014) Геодинамические и петролого-геохимические аспекты зональности Магнитогорской колчеданоносной мегазоны на Южном Урале. Литосфера, (2), 3-25.
  19. Кориневский В.Г. (1971) Калиевые щелочные базальтоиды эйфеля Сакмарской зоны Мугоджар. Ежегодник-70. Свердловск: ИГиГ УНЦ АН СССР, 16-19.
  20. Кориневский В.Г. (1989) Палеозойские офиолиты Урала. Геотектоника, (2), 34-44.
  21. Кориневский В.Г. (1976) Раннегеосинклинальный дайковый комплекс Мугоджар. Щелочные, основные и ультраосновные комплексы Урала. Свердловск, 34-40.
  22. Косарев А.М. (2015) Геология и геохимические особенности раннепалеозойских вулканитов Сакмарской и Вознесенско–Присакмарской зон на Южном Урале. Литосфера, (2), 40-64.
  23. Косарев А.М. (2007) Умереннощелочной и щелочной вулканизм раннеэмсского времени на Южном Урале: геохимические особенности и геодинамические реконструкции. Литосфера, (6), 54-70.
  24. Косарев А.М., Пучков В.Н., Серавкин И.Б., Шафигуллина Г.Т. (2022) Колчеданоносные вулканические комплексы Магнитогорской палеоостроводужной мегазоны на Южном Урале: модели рудно-магматических систем, геодинамические реконструкции. Петрология, 30(1), 91-118. https://doi.org/10.31857/S0869590322010058
  25. Косарев А.М., Светов С.А., Чаженгина С.Ю., Шафигуллина Г.Т. (2018) Бонинитовые вариолиты Бурибайского вулканического комплекса Южного Урала: минералогия, геохимия и условия образования. Литосфера, 18(2), 246-279. DOI: https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-2-246-279
  26. Косарев А.М., Серавкин И.Б., Холоднов В.В. (2014) Геодинамические и петролого-геохимические аспекты зональности Магнитогорской колчеданоносной мегазоны на Южном Урале. Литосфера, (2), 3–25.
  27. Краснобаев А.А., Давыдов В.А., Ленных В.И. и др. (1996) Возраст цирконов и рутилов максютовского комплекса (предварительные данные). Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 143, 13-16.
  28. Кропачев С.М., Бородаев Ю.С., Гончарова Т.Я. (1968) Блявинский рудный район. Палеозойский вулканизм и колчеданные месторождения Южного Урала. М.: Изд-во МГУ, 97-150.
  29. Ленных В.И. (1984) Доуралиды зоны сочленения Восточно-Европейской платформы и Урала. Метаморфизм и тектоника западных зон Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 21-42.
  30. Масленников В.В. (1999) Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: ИМин УрО РАН, 347 с.
  31. Медноколчеданные месторождения Урала: Геологические условия размещения. (1985) (В.А. Прокин, В.М. Нечеухин, П.Ф. Сопко и др.). Свердловск: УНЦ АН СССР, 288 с.
  32. Мурдмаа И.О. (1987) Фации океанов. М.: Наука, 303 с. Наркисова В.А. (2005) Петрохимия позднеордовикских – раннедевонских базальтоидов южной части Тагильской зоны Среднего Урала. Автореф канд. геол.-мин. наук. М., 24 с.
  33. Петров Г.А. (2022) Геохимические особенности вулканитов северной части Тагильской структуры как отражение эволюции палеозоны субдукции. Литосфера, 22(6), 709-740. https://doi.org/10.24930/1681–9004–2022–22–6–709–740
  34. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
  35. Пучков В.Н. (2000) Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 146 с.
  36. Пучков В.Н. (2018) Плюмы – новое слово в геологии Урала. Литосфера, 18(4), 483-499. https://doi.org/10.24930/1681–9004–2018–18–4–483–499
  37. Пучков В.Н., Иванов К.С. (1983) К стратиграфии раннесреднедевонских отложений Сакмарской зоны. Ежегодник-1982 ИГиГ УНЦ АН СССР. Свердловск, 6-8.
  38. Рязанцев А.В., Борисенок Д.В., Дубинина С.В., Калинина Е.А., Кузнецов Н.Б., Матвеева Е.А., Аристов В.А. (2005) Общая структура Сакмарской зоны Южного Урала в районе медногорских колчеданных месторождений. Очерки по региональной тектонике. Т. 1: Южный Урал. М.: Наука, 84-134.
  39. Самыгин С.Г., Милеев В.С., Голионко Б.Г. (2005) Зона Уралтау: геодинамическая природа и структурная эволюция. Очерки по региональной тектонике. Т. 1: Южный Урал. М.: Наука, 9-35.
  40. Самыгин С.Г., Федорова А.А., Бибикова Е.В., Карякин Ю.В. (2007) Вендский надсубдукционный вулканизм в Уралтауской зоне (Южный Урал). ДАН, 416(1), 81-85.
  41. Серавкин И.Б., Знаменский С.Е., Косарев А.М. (2003) Главный Уральский разлом на Южном Урале: структура и основные этапы формирования. Геотектоника, (3), 42-64.
  42. Серавкин И.Б., Родичева З.И. (1990) Кракинско-Медногорский палеовулканический пояс. Уфа: ИГ БНЦ УрО АН СССР, 53 с.
  43. Смирнова И.А., Черкасов В.Л., Тищенко В.Т. (1986) Еще раз о геологическом строении и возрасте вулканогенных пород и колчеданного оруденения Медногорского рудного района. Вулканизм и металлогения геосинклиналей. Уфа: БФАН СССР, 82-92.
  44. Стратиграфия и корреляция среднепалеозойских вулканогенных комплексов основных медноколчеданных районов Южного Урала. (1993) Уфа: УНЦ РАН, 217 с.
  45. Тектоника Урала: Объяснительная записка к тектонической карте масштаба 1:1 000 000. (1977) М.: Наука, 120 с.
  46. Тищенко В.Т. (1971) Щелочно-базальтоидная формация нижнего девона в южной части западного крыла Магнитогорского прогиба. Тезисы докл. к I симпозиуму по вулканизму Южного Урала. Миасс: УНЦ РАН, 43-44.
  47. Федоров П.И., Кориневский В.Г., Золотарев Б.П. (2017) Геохимия раннедевонских калиевых пород Сакмарской зоны Южного Урала. Геохимия, (4), 314-328. https://doi.org/10.7868/S0016752517020029
  48. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 368 с.
  49. Формирование земной коры Урала. (1986) М.: Наука, 248 с.
  50. Хворова И.В. Кремниевые брекчии в палеозое Южного Урала. (1974) Изв. АН СССР. Сер. геол., (8), 68-74.
  51. Холоднов В.В., Шардакова Г.Ю., Пучков В.Н., Петров Г.А., Шагалов Е.С., Салихов Д.Н., Коровко А.В., Прибавкин С.В., Рахимов И.Р., Бородина Н.С. (2021) Палеозойский гранитоидный магматизм Урала как отражение этапов геодинамической и геохимической эволюции коллизионного орогена. Геодинамика и тектонофизика, 12(2), 225-245. doi: 10.5800/GT–2021–12–2–0522
  52. Холоднов В.В., Шардакова Г.Ю., Косарев А.М., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д. (2023) Постаккреционный магматизм (D3-C1) Магнитогорской мегазоны (Южный Урал): роль источников в процессах плюмлитосферного взаимодействия. Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит. Мат-лы VI Всеросс. науч. конф. с междунар. участием. Владивосток: Издво ДВФУ, 335-339.
  53. Шардакова Г.Ю. (2022) Новые данные по геохимии и изотопии цирконов из раннекембрийских гранитов Уфалейского блока (Средний Урал): шаг к корректировке геодинамических представлений. Литосфера, 22(1), 55-74. doi: 10.24930/1681-9004-2022-22-1-55-74
  54. Fitton J.G., Saunders A.D., Norry M.J., Hardarson B.S., and Taylor R.N. (1997) Thermal and chemical structure of the Iceland plume. Earth Planet. Sci. Lett., (153), 197208. https://doi.org/10.1016/S0012–821X(97)00170–2
  55. Lennykh V.I., Valiser P.M. (1999) High-pressure metamorphic rocks of the Maksyutov complex Southern Urals. 4-th International eclogite field symposium. Novosibirsk, 64 p.
  56. Pearce J.A. (2008) Geohemical fingerprinting of oceanic basalts applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos., (100), 14-48. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2007.06.016
  57. Sun S.S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Magmatism in the Oceanic Basins. (Geol. Soc. Spec. Publ., 42, 313-345). doi: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19
  58. Thirlwall M.F., Upton B.G.J., Jenkins C. (1994) Interaction between continental lithosphere and the Iceland plume – Sr – Nd – Pb isotope chemistry of Tertiary basalts, NE Greenland. Petrol., (35), 839-879.
  59. Volkova N.I., Frenkel A.E., Budanov V.I., Lepezin G.G. (2004) Geochemikal signatures for eclogite protolith from the Maksyutov Complex, South Urals. J. Asian Earth Sci., (23), 745-759.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Kosarev A.M., Shardakova G.Y., Minibaeva K.R.

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».