Герцинська складчаста область Уралу.

Простягається від Північного Приуралля на півдні до о.Нової Землі, де складчаста споруда переходить у авлакогенну давньокімерійську складчасту зону Пай-Хоя – Нової Землі. Західна і Східна мегазони Уралу суттєво відрізняються як за рельєфом так і за тектонічною будовою Мінеральні ресурси Уралу використовуються уже з 16-17 ст. Урал досліджували Р.Мурчисон (1840), Барбот де Марні, А.Н.Антипович, Налівкин Д.В., Заварицький А.Н.,Шатський Н.С. і багато інших.

ТЕКТОНІЧНА СТРУКТУРА. У будові Уралу виділяється Перед уральський крайовий прогин і герцинська складчаста споруда Уралу, у якій чітко відрізняється західна, міогеосинклінальна зона і східна евгеосинклінальна з широким розвитком палеозойського магматизму. Вони розділені головним Уральським розломом.

І. Передуральський крайовий прогин простягся вздовж західного борту Уралу на 2000км при ширині 60-70 (місцями 100) км. Закладений прогин місцями у карбоні, в інших ділянках – на початку пермі, коли вздовж західного краю Уралу виник глибокий жолоб, пізніше компенсований накопиченням верхньокам’яновугільних і пермських відкладів (моласи, паралічні вугленосні товщі, евапорити тощо). Відклади верхнього палеозою і, частково, триасу зазнали помітних складчасто-розривних дислокацій та насувів. У поздовжньому напрямку Перед уральський прогин складається з декількох западин, розділених поперечними підняттями або сідловинами. Це з півдня на північ: Бельська, Уфімо-Солікамська, Верхньопечорська, Великосиннінська, Воркутинська (Косью-Рогівська), Каратаіхінська та Байдарацька.

ІІ. Герцинська складчаста споруда Уралу. Відрізняється чітким розподілом на західну міогеосинклінальну зону і східну - евгеосинклінальну. Їх розділяє головний Уральський глибинний розлом. Синклінорії західного схилу: Зілаірський і Західно-Уральський (Лемвінський), що продовжує його на північ. До найбільших позитивних структур західного Уралу відносяться : Уралтау, Башкірський, Кваркушський і Ляпинський антиклінорії та Кожимське і Харбейське підняття. Розріз антикліноріїв складений слабометаморфізованими товщами ріфею і венду, карбонатними породами силуру, девону і карбону, які зазнали насувних дислокацій в герцинську епоху складчастості. Вся західна мегазона Уралу розвивалася на давній корі континентального типу, яка є прямим продовженням на схід доріфейського фундаменту Східно-Європейської платформи. Тоді як в східній мегазоні давня доріфейська кора зазнала суттєвої деструкції на початку палеозою, що призвело до утворення в деяких її зонах кори океанічного типу. Східна мегазона Уралу складається з Урало-Тобольського і Зауральського синкліноріїв та з Магнітогорського, Тагільського, Щучьїнського і Східно-Уральського (Антського) антикліноріїв. Ширина східної мегазони, сформованої в кінці герцинського циклу збільшується від вузьких шовних зон на півночі до 400км на півдні. Це потужний ланцюг баритових та гіпербазитових інтрузивних тіл вздовж тектонічної структури, що сягає мантії і розглядається як офіолітовий пояс.

Тектонічна будова Полярноуральського сегменту відрізняється низкою особливостей:

Ø Наявністю виступів доріфейського фундаменту

Ø Потужним розвитком офіолітового комплексу

Ø Великою роллю структур поперечного простягання та значними масштабами герцинських насувів та покривів

Уральська складчаста споруда на кінець пермі була головним чином сформована. Проте в триасі у Східно-Уральській мегазоні виникла низка вузьких субмеридіональних грабенів із зміною стиску розтягненням. Таким чином утворилися Челябінський, Тюменський, Анохинський та інші грабени. Вони заповнені континентальними уламково-вулканічними товщами нижнього-середнього триасу та вугленосними лімнічними відкладами верхнього триасу потужністю 1-4км. На початку крейди вони зазнали стиску і відклади, що їх заповнюють, набули складчастої структури.

СТРАТИГРАФІЯ. Як східна так і західна мегазони Уралу підстеляються архейсько-нижньопротерозойським фундаментом, виходи якого на поверхню не численні. За складом це глибокометаморфізовані первинно магматичні породи (еклоґіти, кристалосланці, амфіболіти)із встановленним віком метаморфізму від 1,5 до 2,7 млрд. років.

Верхній протерозой (PR₃ )Поширення його обмежене західним Уралом, де він складає Башкірський і Уралтауський антиклінорії. Цікаво, що саме в межах Башкірського антиклінорію М.С.Шатським вперше виділено ріфей і встановлено його стратотип. У класичному розрізі шість серій, розділених перервами, та кожна серія, до того ж, складається з 3-6 світ. У розрізі (знизу догори) змінюються: товща конгломератів, гравелітів та аркозових пісковиків з прошарками лав і туфів, місцями з покладами сидеритових залізних руд та магнезитів (Бакальське родовище); глинясті і вуглисто-глинясті сланці, доломіти і вапняки. Венд складають аркозові пісковики з прошарками конгломератів, алевролітів і аргілітів. Потужність ріфею максимальна у Башкірському антиклінорії і складає 12 км.

Кембрій (Є).Обмежено поширений у межах Уралу у зв’язку з після байкальським орогенезом. Виходи кембрію відомі на Південному і Полярному Уралі. Нижній кембрій представлений товщею конгломератів, пісковиків і алевролітів із сублужними вулканітами, що завершують розріз байкальського циклу. Місцями цю товщу заміщують червоноколірні континентальні теригенні утворення з лавами базальтів і ліпаритів Потужність кембрію до 6км.

Ордовік (О).Значно більш поширений на Уралі порівняно з кембрієм і відслонюється в усіх його сегментах, але переважно в межах західної мегазони (Єлецької). Представлений кварцовими пісковиками, алевролітами і глинястими сланцями, які у верхніх частинах розрізів змінюються вапняками. Найбільша потужність ордовіку в західній частині Полярного Уралу – до 3км. В пізньому ордовіку серед теригенних відкладів з’являються туфи і лави основного і кислого складу підвищеної лужності.

Силур та девон (S-D).В межах Уралу тісно зв’язані і не завжди у розрізах можливо їх розділити. Разом з тим, в різних СФЗ вони суттєво відрізняються.

У західній мегазоні силур і девон представлені осадовими утвореннями карбонатного і сланцевого складу потужністю до 3км. Суттєво карбонатний розріз спостерігається у Зілаірському синклінорії Південного Уралу. Вапняки і доломіти потужністю до1,5км змінюються тут на схід вуглистими і кременистими сланцями та аргілітами.

На Полярному Уралі у Вайкарському синклінорії силур і нижній девон представлені вулканічними товщами спіліт-діабазового складу з підлеглими кременистими і туфогенними породами.

Карбон (С).Завершує розріз Уральської складчастої споруди. Морські відклади всіх відділів карбону приймають участь в будові західної мегазони Уралу, а вулканогенно-осадові товщі завершують розріз синкліноріїв та заповнюють деякі накладені западини. Нижній і середній карбон представлені в основному товщами мілководних вапняків потужністю 1-1,5км. В нижній частині візейського ярусу залягають теригенні і паралічні вугленосні відклади. Саме з ними зв’язане Кізеловське родовище кам’янорго вугілля на Середньому Уралі. В верхньому карбоні мілководні вапняки замінюються глибоководними глинястими вапняками, доломітами, мергелями і аргілітами.

В схіжній мегазоні у візейський час формувалися вулканогенно-осадові утворення березівської світи. Це лави і прокласти базальтового і ліпаритового складу та туфи.

Перм (Р).На території Уралу майже повністю відсутня у зв’язку з підняттям Уральської складчастої споруди.Пермські відклади депресійного і моласового типу поширені лише в межах Перед уральського прогину. У межах Магнітогорського синклінорію відомі невеликі фрагменти червоноколірних грубоуламкових континентальних відкладів пізньої пермі.

Триас (Т).У межах складчастого Уралу континентальний триас заповнює низку грабеноподібних западин різних ділянок Східної мегазони. Виділяється дві серії триасових відкладів.

Ø Нижньо-середньотриасова туринська серія, складена переважно лавами і пірокластами базальтового складу, які в верхній частині заміщуються червоноколірними континентальними відкладами.

Ø Верхньотриасова челябинська серія, представлена сіро колірними теригенними моласами з потужними пластами бурого вугілля.

Юра (J).Ще більш обмежена на Уралі і зустрічається лише у окремих накладених депресіях, де представлена виключно континентальними відкладами, часто вугленосними. В деяких районах Уралу з юрою зв’язані родовища кобальт-нікельових руд.

МАГМАТИЗМ. Уральська складчаста область відрізняється значним масштабом проявів магматизму. Урал залишається одним з головних полігонів для вивчення магматизму в усьому його різноманітті. Найбільш ранні архей –протерозойскі прояви магматизму належать фундаменту складчастої споруди Уралу. Наступна історія магматизму складається з двох етапів – пізньопротерозойського і кембрій-триасового.

Прояви першого етапу обмежені і своєрідні, крім північних районів Уралу. Це локальні і малопотужні горизонти вулканітів основного складу зазвичай підвищеної лужності. В Північному і Полярному сегментах Уралу роль пізньопротерозойських вулканітів збільшується, а склад їх стає різноманітніше. Цей етап характеризується деструкцією континентальної кори.

Найбільш ранні з ефузивних утворень палеозойського циклу (Є-O) в східній частині західної мегазони Уралу відносяться до пізнього кембрію-раннього ордовіку. Це базити і кислі вулканіти сублужного складу, які заповнюють рифтоподібні прогині, що виникли при розтягненні континентальної кори.

На наступній стадії, що відповідає на різних ділянках Уралу силуру, девону або ранньому карбону, відбувається виверження більш різноманітних за складом вулканітів лужних серій. В східній мегазоні Урала найбільш чітко відбилася ейфельська фаза розтягнення, з якою зв’язане відновлення вулканізму у Магнітогорському прогині.

Пізньопалеозойський (орогенний) етап характеризується становленням в східній мегазоні куполів батолітів та штоків гранітів, а на деяких ділянках сублужних масивів. На початку триасу стиск змінюється розтягненням та привідкриттям поздовжніх розломів на східному фланзі Уральської споруди. В середньому триасі магматичні процеси на Уралі припиняються.

Корисні копалини. Урал належить до найбільш багатих регіонів стосовно різних видов мінеральної сировини.

Fe. У Магнітогорському синклінорії знаходяться великі скарнові родовища магнетитових руд: Магнітогорське, Благодать, Сарбайське.

Стратиформне родовище Бакал у доломітах ріфею.

Ti+Fe. Кусинське і Качканарське родовища титано-магнеттових руд на Середньому Уралі, зв’язані з перидотитовим поясом.

Сr. Родовища Донської групи у межах Кемпірсайського масиву гіпербазитового поясу (на другому місці в світі після ПАР).

Ni та Co. Також зв’язані з гіпербазитами, але промислові концентрації пов’язані з мезозойськими корами звітрювання Кемпірсайського та інших масивів. Це Орсько-Халіловське, Актюбінське та Уфалейське родовища.

Pt, Os, Ir. Родовища, зв’язані з гіпербазитами габро-перидотитового поясу Уралу.

Мn. Родовища марганцю приурочені до яшмо-кремнистих порід девону Магнітогорського синклінорію. На Північному Уралі знаходиться Полуничне родовище окисних марганцевих руд.

Сu та Cu-Zn руди зв’язані з вулканічними формаціями силурійського і девонського віку в синкліноріях Східного Уралу.

Al. Родовища бокситів є на Північному Уралі (Червоний Капелюшок), у карбонатних товщах Тагільського синклінорію та інші.

Au. До найкрупніших належить Березівське родовище, зв’язане з кварцевими жилами у гранітоїдах Східного Уралу.

До нерудних корисних копалин відносяться родовища магнезиту у доломітових товщах Башкірського антиклінорію та калійної і кухонної солі (Солікамське родовище), каменесамоцвітної сировини у межах Ільмено-Вишневецького інтрузивного комплексу в районі м.Міаса, виробного каміння (малахіт, яшма etc.).

З горючих корисних копалин найважливіші кам’яне вугілля Воркутинського басейну, а також родовища Козел, Полтаво-Брединське і Домрачевське родовища. З пізньою юрою східного Уралу зв’язані родовища бурого вугілля. У окремих сегментах Перед уральського прогину відомі родовища нафти (P,D,C).

5.3.3 Складчаста область Тянь-Шаню. Подібно Казахському узгір’ю, ТШСО включає каледоніди і герциніди. Простягання структур переважно широтне. Каледонська складчаста область продовжує каледоніди Казахстану і разом з ними утворює Казахстано-Північнотяньшанський епікаледонський серединний масив. На відміну від Казахського узгір’я і Уралу ТШСО зазнала у пізньому кайнозої активізації.

ТЕКТОНІЧНА СТРУКУТРА. Виділяється два структурних плани: палеозойський (каледонсько-герцинський) і мезозойсько-кайнозойський. Головні структурні елементи палеозойського:

1. Каледонська епігеосинклінальна складчаста система Північного Тянь-Шаню.

2. Система Серединного Тянь-Шаню (давній масив, перероблений на каледонському і герцинському етапах).

3. Герцинська епігеосинклінальна складчаста система Південного Тянь-Шаню.

У каледонській складчастій системі виділяється 5 поверхів:

1) Доріфейській метаморфізований і деформований фундамент

2) Нижньо-середньоріфейський слабометаморфізований вулканогенно-осадовий протоплатформенний комплекс, який заповнює грабени (1,1 млрд.років)

3) Пізньоріфейсько-ордовікський (rf₃ – O) байкальсько каледонський геосинклінальний комплекс

4) Девонсько-кам’яновугільний (D-C), який складає сингерцинський дислокований чохол

5) Мезозойсько-кай нозойський постгеосинклінклінальний континентальний комплекс

1. Найдавнішими структурами Північного Тянь-Шаню є серединні масиви, складені доріфейськими гранітизованими метаморфічними комплексами. Це Кендиктаське підняття Мойинкумського масиву та Іссик-Кульський масив, розділеніЧіліко-Кемінським прогином. На південь від них розташована байкальсько-каледонська Кирги-Терскейська складчаста зона з центральним Макбальським підняттям. Зони прориваються численними інтрузіями гранітів. З півдня прилягає міогеосинклінальна зона байкаьського віку з трьох елементів: синклінорій Малого Каратау, Кокджотський горст і Таласький синклінорій.

2. Система Серединного Тянь-Шаню. В ній виділяється 6 структурних поверхів, починаючі від доріфейського і закінчуючи мезо-кайнозойським. У тектонічній структурі Серединного Тянь-Шаню виділяють дві головні зони: північну-Чаткало-Наринську і південну –Кураміно – Ферганську. У герцинському структурному плані першої виділяють:

А – Ранньогерцинчський синклінорій Великого Каратау

Б – Чаткальський мегантиклінорій

В – Наринський мегасинклінорій (D-C₁ )

Г – Атбашинський горст

Д – Сариджазький горст-антиклінорій

У Кураміно-Ферганській зоні виділяють:

А – Сирдар’їнський перероблений серединний масив

Б –Курамінське підняття

В – Ферганська западина

3. Герцинська складчаста система Південного Тянь-Шаню. Складаються із складчастих і складчасто-покривних зон, складених геосинклінальними формаціями палеозойського віку. Характеризується поздовжньою і поперечною зональністю. З заходу на схід виділяється 4 головних сегменти:

1 – Гіссаро-Алайський

2 – Кизилкумський

3 – Східноалайсько-східноферганський

4 – Кокшаалтауський

Для всіх сегментів характерна лінійність структур, наявність насувних дислокацій, шар’яжів, покривів, олістолітів, олістостромів. Ранньомезозойський підповерх представлений Східноферганською і Леонтьївською юрськими западинами.

Пізньомезозойський-ранньокайнозойський підповерх представлений численними перед- і міжгірськими западинами, які заповнені частково морськими і континентальними відкладами крейди і палеогену і, повсюдно, потужними неоген-четвертинними моласами. Із западинами сполучується система дейтерогенних піднять, створених неоген-четвертинними рухами. Амплітуда олігоцен-четвертинних піднять до 5-7 км. Найбільші передгірські западини – Чілійська, Чудська, При ташкентська, Сирдар’їнська та Південно-Таджикська; міжгірські – Ферганська, Нашинська, Іссик-Кульська.

Найновіша тектонічна структура ТШ формується в умовах межридіонального стиску літосфери при зближенні Індостанської иа Євроазіатської плит.

СТРАТИГРАФІЯ.

Архейприурочений до давніх консолідованих масивів. За складом це гнейси, амфіболіти з гранатом, які змінюються догори метавулканітами, графітовими сланцями, мраморами, кальцифірами.

PR _1-2 поширений у межах Макбальського підняття, де представлений кварцитами, гнейсами гранат-біотитовими, мармуром, еклогіітами, кристалосланцями.

PR₃ піширений у Північному і Серединному ТШ та у Кизилкумському сегменті. Ріфей-вендські відклади суттєво відрізняються у різних зонах, виділяється багато серій і світ. Представлений аркозовими пісковиками, спілітами, діабазами, порфіритами та їх туфами. Часто розріз завершується моласою з тіллітами.

Кембрій – силур (Є – S). Найкращій розріз у Киргиз-Терскейській області. Відклади кембрію і ордовіку заповнюють епігеосинклінальні троги. Нижню частину розрізу складають діабази, спіліти, андезитові порфірити; верхню – туфи, яшми і фтаніти (кременисті кріптокристалічні шаруваті породи з включенням вуглистих і графітових частинок); конгломерати, рифові вапняки, червоноколірні пісковики та алевроліти кембрію. Потужність 3км.

Девон (D).Характерні три типи розрізів (для Північного, Середнього і Південного ТШ). 1. У Киргиз-Терскейській зоні поширені нижньо-середньодевонські вулканогенні відклади, перекриті верхньодевонськими червоноколірними уламковими товщами. 2. У Чаткало-Наринській зоні наземні вулканогенні товщі розповсюджені обмежено. Значно більше поширені верхньодевонські континентальні строкаті теригенні утворення. 3. У Південно-Тянь-Шаньській зоні девонські відклади представлені морськими карбонатними фаціями (вапняки, доломіти, мергелі з фауною).

Кам’яновугільна і пермська системи (C – P).Розрізи в різних СФЗ помітно відрізняються. У Північно-ТШ зоні поширені головним чином відклади нижнього-середнього карбону – до2-3км, які заповнюють накладені прогини. У Чаткало-Наринській зоні Середнього ТШ морські відклади нижнього карбону представлені вапняками і доломітами з рештками різноманітної фауни. Потужність -2-5км. Вище залягають середньокам’яновугільні наземні вулканіти ліпаритового складу. Пермські відклади представлені уламково-вулканогенними товщами та червоноколірними континентальними конгломератами і пісковиками.

Триас (Т). Представлений континентальними утвореннями обмеженого поширення, моласами, лімнічними вугленосними серіями (Каратау, Ферганська западина).

Юра (J).Теригенні червоноколірні конгломерато-піщано-глинясті товщі, часто вугленосні, поширені у Іссик-Кульській западині та в інших депресіях.

Крейда (К). Широко поширені у Ферганській западині, по периферії якої виходчть на поверхню , та в Кизилкумському сегменті Півд. ТШ. В нижній частині це конгломерати, червоноколірні пісковики та глини з прошарками гіпсів, мергелів, вапняків і доломітів. Потужність 1 км. У верхній частині – строкато колірні товщі лагунних та мілководноморських фацій до 1 км.

Палеоген (П_1-2 ).Поширений там же де і крейда.Представлений прибережно-морськми, лагунними і басейновими фаціями. Розчленовується на місцеві підрозділи. У верхньому еоцені зустрічаються дайки діабазів.

Палеоген верхній – неоген (П₃ - N ).Поширені у Таджицькій та Ферганській западинах, у Сирдар’їнській синеклізі. У межах регресивного басейну накопичувалися товщі червоних і рожевих глин, алевролітів і пісковиків алювіального, пролювіального і озерного походження (нижня моласа). Потужність моласи 4 – 5 км. Верхня моласа представлена більш грубоуламковими породами – червоно-бурими конгломератами, пісковиками, глинами, суглинками (до 4 км).

Четвертинна система (Q).Континентальні відклади з великим різноманіттям генетичних типів.

МАГМАТИЗМ. Архейські утворення являють собою основні вулканіти та габроїди, сильно матаморфізовані.

rf₂ - у рифтових прогинах Північного ТШ відбуваються виливи базальтів траппового типу.

rf_{3 -} базальти та гранітні масиви у Киргиз-Терскейській зоні

Є – формуються потужні товщі діабазів, сплітів, андезитових порфіритів, інколи – кератофірів.

O – S₁ – становлення тіл діоритів та тоналітів, пізніше гранітних батолітів і аляскітів

D_1-2 – у деяких районах Північного і Середнього ТШ наземні виверження лав і пірокластів андезит-дацитового складу

C – P – інтенсивний і різноманітний магматизм у різних районах ТШ. На завершальній стадії вулканізму, у триасі, виливаються лужні лави і прокласти , фоноліти (ефузивні аналоги сієнітів), базальти. На протязі більшої частині мезозою і кайнозою розвиток ТШ практично не супроводжуються проявами магматизму, за винятком незначного у еоцені.

Корисні копалини. З фаменськими відкладами девону зв’язані гідротермальні родовища поліметалів В.Каратау. З пізньопалеозойським вулканоплутонічним комплексом зв’язані численні родовища Cu, As, Bi, W і Mo, а також флюорити Курамінської і Чаткало-Наринської западин.

У Кизилкумському сегменті родовище гідротермальне золота Мурунтау. У різних зонах Гіссаро-Алайського сегменту з пізніми герцинідами зв’язані родовища W і Mo (Койташ та інші), Au, As, Pb, Zn, Ag. У Киргиз-Терскейській складчастій зоні, у контактовій зоні інтрузивну розташовані великі родовища олова Учкошконськеі Сариджазське.Відомі родовища ртуті – Хайдаркан, сурми – Кадамджай.

З нерудних найбільш значні родовища бариту (В.Каратау), алуніту, флюориту, фосфоритів (М. Каратау). З горючих – буре вугілля юри (Ангренське родовище, Хаджисайське). У периферійній частині Ферганської западини відомі родовища нафти.