Особенности распределения оксида калия, урана и тория в вулканитах Южного Урала в связи с проблемой генезиса минимума теплового потока
Аннотация
В качестве возможных факторов, контролирующих аномалию низкого теплового потока, инструментально прослеженную на Южном и Среднем Урале, рассматриваются циркуляция подземных вод, влияние палеоклимата, низкая теплогенерация в земной коре Урала. Проведенные в последние 15 лет комплексные геофизические (Урсейс-95) и петролого-геохимические исследования позволяют на современном уровне знаний оценить причины аномально низкой теплогенерации и её связь с процессами тектоники, вулканизма, рудообразования. Проведен анализ особенностей распределения K2O, U и Th в базальтах, в меньшей мере - средних и кислых вулканитах ордовикского, силурийского, девонского и раннекаменноугольного возраста Магнитогорской зоны с целью их геодинамической интерпретации. Минимум теплового потока на Южном Урале совпадает с площадью развития колчеданоносных и железорудных вулканогенных формаций раннедевонско-эйфель-живетского и верхнедевонско-раннекаменноугольного возраста. Низкая теплогенерация этой зоны связана с деплетированным характером мантийного субстрата и выносом радиоактивных элементов в процессе интенсивной вулканической и гидротермальной деятельности, что привело к формированию многочисленных колчеданных и железорудных месторождений. Генетически эти процессы связаны с субдукцией и магмообразованием в надсубдукционном мантийном клине. Область минимума теплового потока можно рассматривать как площадь, перспективную для обнаружения новых колчеданных и железорудных месторождений.
Ключевые слова
тепловой поток,
радиоактивные элементы,
геохимия,
субдукция,
островные дуги,
вулканические комплексы,
колчеданные и железорудные месторождения
551.21+552.11
Об авторах
Александр Михайлович Косарев
Институт геологии Уфимского научного центра РАН
Россия
Россия
Инесса Владимировна Голованова
Институт геологии Уфимского научного центра РАН
Россия
Россия
Гульнара Турдибаевна Шафигуллина
Институт геологии Уфимского научного центра РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я. К геохимии инициальных стадий базальтового вулканизма // Геохимия вулканитов различных геодинамических обстановок. Новосибирск: Наука, 1986. С. 49-69.
2. Альмуханбетов Д.А. Электромагнитное зондирование в Казахстане. Алма-Ата: Наука, 1972. 211 с.
3. Белевцев Я.Н., Комаров А.Н. Уран в метаморфических породах и процессах // Радиоактивные элементы в горных породах. Новосибирск: Наука, 1975. С. 133-140.
4. Бобохов А.С. Эндогенная динамическая система Южноуральской палеоостровной дуги. М.: Наука, 1991. 181 с.
5. Брайан У.Б. Низкокалиевые дациты островной дуги Тонга-Кермадек: петрография, химизм, петрогенезис // Трондьемиты, дациты и связанные с ними породы. М.: Мир, 1983. С. 418-432.
6. Булашевич Ю.П. Информативность геотермии при изучении земной коры Уральской эвгеосинклинали // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. № 8. С. 76-83.
7. Булашевич Ю.П., Щапов В.А. Геотермические особенности Уральской геосинклинали // Докл. АН СССР. 1978. Т. 243. № 3. С. 715-718.
8. Вулканизм Южного Урала / И.Б. Серавкин, А.М. Косарев, Д.Н. Салихов и др. М.: Наука, 1992. 197 с.
9. Голованова И.В. Тепловое поле Южного Урала. М.: Наука, 2005. 189 с.
10. Голованова И.В., Пучков В.Н., Сальманова Р.Ю., Демежко Д.Ю. Новый вариант карты теплового потока Урала, построенный с учетом влияния палеоклимата // Докл. АН. 2008. т. 422. № 3. С. 394-397.
11. Зайков В.В., Масленников В.В., Зайкова Е.В., Херрингтон Р. Рудно-формационный и рудно-фациальный анализ колчеданных месторождений Уральского палеоокеана. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. 315 с.
12. Знаменский С.Е., Пучков В.Н., Косарев А.М., Светлакова А.Н. Геологическая интерпретация сейсмического профиля Уралсейс // Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект Уралсейс). Тверь: Изд-во ГЕРС, 2001. С. 154-164.
13. Косарев А. М. Петрохимические и геохимические особенности базальтов Южного Урала и их занчение для металлогенических построений // Металлогения Южного Урала. Уфа: БФАН СССР, 1986. С. 47-63.
14. Косарев А.М. Петрохимические и геохимические особенности вулканитов карамалыташской свиты // Геологический сборник № 3. Информационные материалы. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2003. С. 130-140.
15. Косарев А.М. Вулканогенные формации Магнитогорской мегазоны: колчеданоносность и геодинамика // Эндогенное оруденение в подвижных поясах. Мат-лы международ. науч. конф. Екатеринбург. 2007. С. 255-259.
16. Косарев А.М., Голованова И.В., Селезнёва Г.В. Калий, уран и торий в вулканитах ордовикско-нижнекаменноугольного формационного ряда в Магнитогорском мегасинклинории // Геологический сборник. № 1. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2000. С. 88-92
17. Косарев А.М., Знаменский С.Е., Серавкин И.Б., Родичева З.И. Особенности химизма вулканитов Вознесенско-Присакмарской зоны // Геологический сборник № 3. Информационные материалы. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2003. С. 152-161.
18. Косарев А.М., Пучков В.Н. Особенности распределения K, Ti и Zr в силурийско-каменноугольных формациях Южного Урала в связи с поведением палеозойской зоны субдукции // Ежегодник-1997 Уфа: ИГ УНЦ РАН, 1999. С. 186-191.
19. Косарев А.М., Пучков В.Н., Серавкин И.Б. Петролого-геохимические особенности раннедевонско-эйфельских островодужных вулканитов Магнитогорской зоны в геодинамическом контексте // Литосфера. № 4. 2005. С. 22-42.
20. Косарев А.М., Пучков В.Н., Серавкин И.Б. Петролого-геохимические особенности среднедевонско-раннекаменноугольных островодужных и коллизионных вулканитов Магнитогорской зоны в геодинамическом контексте // Литосфера. № 1. 2006. С. 3-21.
21. Краснобаева А.Г. Применение магнитотеллурических и магнитовариационных методов для изучения строения земной коры и верхней мантии на Среднем Урале. Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук: Свердловск: ИГиГ УНЦ АН СССР, 1971. 23 с.
22. Курносов В.В. Гидротермальные изменения базальтов в Тихом океане и металлоносные отложения. М.: Наука, 1986. 252 с.
23. Масленников В.В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: ИМин УрО РАН, 1999. 347 с
24. Масленников В.В. Литогенез и колчеданоообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 384 с.
25. Медноколчеданные месторождения Урала: Условия формирования / В.А. Прокин, И.Б, Серавкин, Ф.П.Буслаев и др. Екатеринбург: УрО РАН, 1992. 307с.
26. Мосейчук В.М., Меньшиков Ю.П., Кашубина Т.В. и др. Результаты сейсмотомографической обработки данных ГСЗ по профилю Уралсейс // Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект Уралсейс). Тверь: Изд-во ГЕРС, 2001. С. 120-127.
27. Набоко С.И., Главатских С.Ф. Постэруптивный метасоматоз и рудообразование. М.: Наука, 1983. 167 с.
28. Петров А.В., Берзин Р.Г., Сулейманов А.К. и др. Использование компьютерной технологии "КОСКАД-ГЕОТРАВЕРС" для обработки геофизических материалов СГ-ОГТ. // Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект Уралсейс). Тверь: Изд-во ГЕРС, 2001. С. 70-78.
29. Петрология и геохимия островных дуг и окраинных морей. М.: Наука, 1987. 335 с.
30. Пискунов Б.Н. Геолого-петрологическая специфика вулканизма островных дуг. М.: Наука, 1987. 237 с.
31. Плющев Е.В. Уран и торий при гидротермальном метаморфизме пород // Радиоактивные элементы в горных породах. Новосибирск: Наука, 1975. С. 161-166.
32. Плющев Е.В., Шатов В.В. Геохимия и рудоносность гидротермально-метасоматических образований. Л.: Недра, 1985. 247 с.
33. Правикова Н.В. Раннекаменноугольный вулканизм Южного Урала. Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2006. 24 с.
34. Пшеничный Г.Н., Шигарев В.Г., Кулагина М.А. Дайки сибайского колчеданного месторождения, их петрография, петрохимия и возрастные взаимоотношения (Южный Урал) // Петрология горных пород, вмещающих сульфидные месторождения Южного Урала. Вопросы геологии восточной окраины Русской платформы и Южного Урала. Вып. 13. Уфа, 1971. С. 120-144.
35. Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа, 2000. 146 с.
36. Пучков В.Н., Косарев А.М., Знаменский С.Е. и др. Геологическая интерпретация комплексного сейсмического профиля УРСЕЙС-95 // Геологический сборник. № 2. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2001. С. 3-28
37. Романов В.А. Тектоника Магнитогорского мегасинклинория. Уфа:БФАН СССР, 1985. 112 с.
38. Рихтер Я.А. Палеозойский вулканизм и геодинамика Южного Урала. - Саратов: Саратовский госуниверситет, 2008. 128 с.
39. Салихов Д.Н. Средне-позднепалеозойская коллизионная история развития Магнитогорского мегасинклинория: Дисс. … д-ра геол.-мин. наук в форме научн. докл. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1997. 85 с.
40. Салихов Д.Н., Пшеничный Г.Н. Магматизм и оруденение зоны ранней консолидации Магнитогорской эвгеосинклинали. - Уфа: БФАН СССР, 1984. 112 с.
41. Салтыков В.Ф., Рихтер Я.А. Сравнительный анализ поведения радиоактивных элементов в магматических формациях Южного Урала // Радиоактивные элементы в горных породах. Новосибирск: Наука, 1975. С. 121-125.
42. Сальников В.Е. Геотермический режим Южного Урала. М.: Наука, 1984. 88 с.
43. Сальников В.Е., Огаринов И.С. Зона аномально низких тепловых потоков на Южном Урале // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 6. С. 1456-1459.
44. Серавкин И.Б. Вулканизм и колчеданные месторождения Южного Урала. М.: Наука, 1986. 268 с.
45. Серавкин И.Б. Тектоно-магматическая зональность Южного Урала и его положение в складчатых системах Урало-Монгольского пояса // Геотектоника. 1997. № 1. С. 32-47.
46. Серавкин И.Б. Вулканогенные колчеданные месторождения Южного Урала // Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2007. С. 638-669.
47. Серавкин И.Б., Цветкова А.А. Строение Магнитогорского мегасинклинория в свете палеовулканологических реконструкций и геофизических данных // Вулканизм и рудообразование Урала. Уфа: ИГ БФАН СССР, 1982. С. 19-32.
48. Смыслов А.А., Титов В.К., Шор Г.М. Принципы радиогеохимического районирования складчатых и платформенных областей земной коры // Радиоактивные элементы в горных породах. Новосибирск: Наука. 1975. С. 204-208.
49. Сондерс А.Д., Тарни Дж. Геохимические характеристики базальтового вулканизма в задуговых бассейнах // Геология окраинных бассейнов. М: Мир. 1987. С. 102-133.
50. Сурин Т.Н. Петрология и геохимия вулканитов раннеживетской базальт-риолитовой колчеданоносной формации (Южный Урал): Препринт. Уфа: УфНЦ РАН. 1993. 45 с.
51. Тимергазина А.К. Околорудные изменения и геологические условия формирования эвгеосинклинальных месторождений меди ирендыкской структурно-формационной зоны Южного Урала. Автореф. дисс. … канд. геол.-мин.наук. Иркутск :ИЗК СО АН СССР, 1983. 21 с.
52. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Геосинклинальный вулканизм (на примере восточного склона Южного Урала). М.: МГУ, 1977. 266 с.
53. Холоднов В.В., Бочарникова Т.Д. Режим галогенов и эфолюция крупных железоносных рудно-магматических центров в условиях надсубдукционного рифтогенеза (Магнитогорская мегазона, Южный Урал // Эндогенное оруденение в подвижных поясах (XIII Чтения памяти А.Н.Заварицкого). Мат-лы междунар. науч. конф. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2007. С. 79-84.
54. Хуторской М.Д. Тепловой поток, модель строения и эволюция литосферы Южного Урала и Центрального Казастана // Геотектоника. 1985. №3. С. 50-61.
55. Язева Р.Г. Геохимические критерии для формационного анализа меденосных комплексов Уральской эвгеосинклинали. Препринт. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. 64 с.
56. Язева Р.Г., Бочкарев В.В. Геология и геодинамика Южного Урала (опыт геодинамического картирования). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1998. 203 с.
57. Crawford A.J., Fallon T.J., Green D.H. Boninites. Classification, petrogenesis and tectonic setting of boninites. London, 1980. P. 1-49.
58. Dering J., Gotze H.-J., Kaban M.K. Preliminary study of the gravity field of the southern Urals along the URSEIS-95 seismic profile // Tectonophysics. 1997. V. 276. P. 49-62.
59. Kimbell G. S., Ayala C., Gerdes A. et al. Insights into the architecture and evolution of the Southern and Middle Urals from gravity and magnetic data // Mountain Building in the Uralides: Pangea to the Present. Geophysical Monograph. 132. 2002. P. 49-65.
60. Kukkonen I.T., Golovanova I.V., Khachay Yu.V. et al. Low geothermal heat flow of the Urals fold belt - implication of low heat production, fluid circulation or paleoclimate? // Tectonophysics. 1997. V. 276. P. 63-85.
61. Kurnosov V.B., Robinson P.T., Chudaev O.V.et al. Secondary minerals in the CCSP Drill Holes CY-2 and CY-2a, Agrokipia, Cyprus / Cyprus crustal study project: Initial report, holes CY-2 and 2a. Energy, Mines and Resources Canada, 1987. P. 69-78.
62. Spadea P., D'Antonio M., Kosarev A. et al. Arc-continent collision in the Southern Urals: Petrogenetic aspects of the Forearc−arc Сomplex // Mountain Building in the Uralides: Pangea to the Present. Geophysical Monograph. 132. 2002. P. 101-134.
63. Spadea P., Kabanova L., Scarrow J.H. Petrology, geochemistry and geodynamic significance of Mid-Devonian boninitic rocks from the Baimak-Buribai area (Magnitogorsk zone, Southern Urals). // Ofioliti. 1998. V. 23. № 1. P. 17-36.
Рецензия
Для цитирования:
Косарев А.М., Голованова И.В., Шафигуллина Г.Т. Особенности распределения оксида калия, урана и тория в вулканитах Южного Урала в связи с проблемой генезиса минимума теплового потока. Литосфера. 2009;(6):17-32.
Просмотров: 211
Послать статью по эл. почте 