ПАЛЕОВУЛКАНОЛОГИЯ

ВУЛКАНОГЕННЫЕ ФОРМАЦИИ - парагенетические ассоциации

Вулканизм Урала в палеозое. Зеленокаменные формации Урала с габбро-перидотитовыми интрузиями

Зеленокаменная формация Урала в геологическом отношении наиболее полно изучена на Среднем Урале Н.А. Штрейсом [270] , в петрографическом плане — А.Н. За- варицким [50, 56 и др.], Г.Ф. Червяковским лично и совместно с В.А. Коротеевым [252-255], Т.И. Фроловой [243, 244] и др.

Разнообразные новые данные по вулканизму Урала рассматривались в 1983 г. на VI Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме [219]. В ряде докладов подчеркивалось распространение в зеленокаменной полосе Урала пород толеит-базальтового ряда, сходных с океаническими их аналогами, и демонстрировались материалы, указывающие на существенную роль соответствующих формаций, испытавших зеленокаменное преобразование. Таким образом, отмечалось принципиальное значение представлений о существовании на ранних стадиях геосинклинального развития региона более или менее четко выраженных линейных зон с вулканическими породами, свидетельствующими о распространении на Урале в ордовике—силуре, частично в девоне, типичной океанической коры.

Тем не менее наибольший интерес в плане определения основных черт развития вулканической деятельности на Урале на ранних стадиях формирования его структуры в палеозое по-прежнему представляет работа Н.А. Штрейса [270], широко использующего в своих построениях не только результаты личных детальных наблюдений, но и разнообразные данные тщательно выполненных петрографических исследований А.Н. За- варицкого. Штрейсом было выяснено геологическое положение зеленокаменной ассоциации в системе структур Среднего Урала. Именно здесь он установил стратиграфическую последовательность залегания осадочных толщ, вмещающих вулканогенные комплексы и чередующихся с ними в разрезе.

Выявленная последовательность изучена очень детально и подтверждена тщательным изучением фауны. Было выяснено, что в зеленокаменном синклинории имеются осадочные и вулканогенные толщи готландия и девона, представляющие все ярусы систем от уинлока до живета. По данным о фациальной изменчивости осадочных и вулканогенных толщ он построил ряд фациальных схем, позволяющих установить, что еще в нижнем уинлоке в пределах зеленокаменной полосы Среднего Урала существовали две зоны вулканов, тянущиеся вдоль окраин этой полосы. С внешней стороны зон вулканов располагались области, в которых накапливались, по-видимому, лишь маломощные осадки. В среднем уинлоке излияния базальтовых лав охватывали всю территорию синклинория, но в осевой зоне мощность осадков была небольшой и представлены они были главным образом туфами в ассоциации с яшмами. В верхнем уинлоке в осевой зоне синклинория появились известняки, которые к периферии сменялись вулканогенными породами, преимущественно вулканическими брекчиями, туфами, туффитами и отчасти также лавами. Это распределение осадочных и вулканогенных пород сохранилось и в нижнем лудлоу.

Состав продуктов вулканической деятельности существенно менялся на протяжении рассмотренного отрезка геологической истории. Как отмечает Штрейс, в нижнем уинлоке накапливались лавы и пирокластические породы андезито-базальтового состава. В среднем уинлоке они сменились базальтовыми излияниями; в верхнем уинлоке и нижнем лудлоу преобладали эксплозии с выбросом преимущественно пирокластичес- кого материала андезитового и базальтового состава. В среднем лудлоу появились извержения дацитовых или кератофировых лав, а позднее в готландии и нижнем девоне вновь происходили излияния базальтовых лав, которые сменились в эйфеле и живете андезитами и дацитами. Другие характерные особенности выражены, по Штрейсу, приуроченностью к Тагильско-Исовской (осевой) фациальной зоне в лудлоу—жедине относительно более богатых калием базальтовых и трахитовых лав.

Важным результатом исследований Штрейса следует считать установление им связи зеленокаменной формации Среднего Урала с габбро-перидотитовыми интрузиями Урала. Иначе говоря, он установил принадлежность габбро-перидотитовых интрузивных тел к корневым зонам зеленокаменной формации. Основанием для такого заключения послужили данные о фациальных изменениях готландия и девона, которые приводят к выводу о том, что "вдоль западной окраины геосинклинали зеленокаменной полосы, в области ее сочленения с Центрально-Уральской геоактиклиналью, в течение этого времени протягивалась зона проницаемости коры, питавшая ... синклинальный прогиб накоплениями вулканического происхождения" [270, с. 358]. Эту зону проницаемости Шрейс рассматривал как глубинный разлом, образовавшийся в зоне сочленения Центрально-Уральской геоантиклинали и геосинклинали зеленокаменной полосы. Анализ возрастных отношений габбро-перидотитовых интрузий, проведенный Штрейсом, показал, что верхняя их возрастная граница относится к среднему девону, хотя возможно образование этих интрузий в определенной последовательности, продолжавшейся на протяжении не одного века. Таким образом, Штрейсом быпа установлена не только пространственная, но и временная связь габбро-перидотитовых интрузий с вулканической деятельностью. Он показал, что корневыми зонами вулканов, давших накопление лав и пирокластического материала в зеленокаменной полосе, являются габбро- перидотитовые интрузии. Это один из наиболее ясных примеров, устанавливающих такие отношения между вулканогенными породами зеленокаменной формации и габбро-перидотитовыми ее корнями, расположенными вдоль глубинного разлома, разделяющего крупные структуры, такие, как Центрально-Уральский антиклинорий и Зеленокаменный синклинорий.

Характерные черты зеленокаменной формации Среднего Урала определяются, помимо парагенеза и отношения к габбро-перидотитовым интрузиям, также ее осесим- метричностью, сохранявшейся достаточно продолжительное время, после чего в конце готландия — начале девона эта формация приобрела асимметричное строение.

В районе месторождения Блявы, по наблюдениям В.А. Заварицкого, парагенез формации, имеющей силурийский (готландский) возраст, определяется преобладанием вулканогенных пород с подчиненными слоями кремнистых сланцев, яшм и, реже, известняков. В нижней части разреза формации преобладают спилиты, образующие потоки, покровы, некки, дайки; обычны шаровые лавы. Спилиты встречаются наряду с обычными диабазами и другими породами базальтового ряда, а также с альби- тизированными андезитами. В верхней части разреза формации преобладают кератофиры (альбитофиры), принадлежащие ряду альбитизированных риолитов (липаритов) .

В настоящее время установлено, что на Южном Урале имеется сложная серия вулканогенных пород, преимущественно базальтов, претерпевших более или менее интенсивное зеленокаменное изменение, с подчиненными риолитами. Вследствие этого среди них, во-первых, имеются как недифференцированные серии, представленные главным образом базальтами, так и контрастные, с чередованием базальтов и риолитов [243] . Во-вторых, независимо от исходного состава на эти серии разнообразных пород накладываются процессы метаморфизма, связанного с появлением соответствующих "зеленых" минералов — хлорита, эпидота, актинолита, пренита, пумпеллиита в ассоциации с альбитом, кальцитом, кварцем, серицитом и др. Появление этих минералов и обусловливает типичную для зеленокаменных формаций зеленую окраску пород. Такие преобразования типичны для многих зеленокаменных формаций других регионов земного шара.