Back Up Next

ОСАДОЧНЫЕ БАССЕЙНЫ АКТИВНЫХ ОКРАИН (на примере Урала)

Язева Р.Г.
ИГГ УрО РАН, Екатеринбург

        Активные окраины, современные и древние, в зависимости от типа сходящихся плит подразделяются на островодужные и окраинно-континентальные. К числу критериев, позволяющих различать данные надсубдукционные системы, относятся морфология обрамляющих вулканический пояс бассейнов (прогибов) и вещественный состав осадочных накоплений в них.

        В островодужных системах в направлении от желоба и аккреционной призмы к форланду расположены последовательно фронтальный прогиб, вулканическая дуга и тыловой бассейн, морфология которых определяется динамикой конвергенции (скоростью, наклоном сейсмофокальной зоны и т.д.). Фронтальный бассейн в условиях высокоскоростной субдукции представляет собой «ступень» на аккреционной призме (Марианская дуга), при низкоскоростной - это широкий и сравнительно мелководный прогиб между амагматичной внешней дугой и активной вулканической грядой (Курилы). На Урале примером первой ситуации могут служить бонинит-содержащие комплексы Баймакской зоны на фронте Ирендыкской палеодуги в раннем девоне, примером второй - тефро-турбидитовые отложения междугового прогиба между Ирендыком и Восточно-Магнитогорской внутренней дугой в эйфеле-фране (бугулыгырские слои, ленточные туффиты улутау, тефроиды и обломочные известняки колтубана).

        Тыловые бассейны по мере развития островодужной системы сокращаются в размерах, а их осадочное наполнение закономерно меняет свой состав. На юной стадии они представляют собой абиссальные котловины с корой океанического типа и конденсированными кремнистыми осадками. Подобно современной Алеутской котловине или тыловому бассейну среднедевонской Ирендыкской дуги, они могут быть «отгороженной» частью более древнего океанического бассейна, и в этом случае содержат кремнистые осадки и толеитовые лавы, более древние, чем юная дуга (на Урале - ордовикские, силурийские), или подобно бассейну Лау, являются результатом тыловодужного спрединга. В последнем случае кремнистые осадки и толеитовые лавы моложе ранних островодужных накоплений. На Урале подобная ситуация описана для Режевской, Гумбейской, Домбаровской и Западно-Мугоджарской зон, где абиссальное кремненакопление продолжалось с эйфеля до раннего франа.

        На развитой и зрелой стадии эволюции островодужных систем кремнистые осадки перекрывались тефро-турбидитами и туффитами последовательно формирующихся вулканогенных формаций. В силурийской Тагильской дуге они перекрыты удаленными фациями павдинской андезито-дацитовой, затем именновской андезито-базальтовой и в завершение, перед коллизией - гороблагодатской и туринской толщами шошонит-латитовой формации. В девонской Восточно-Магнитогорской дуге вулканомиктовые толщи тылового бассейна последовательно представлены ритмично-слоистыми тефроидами улутау, формационными аналогами колтубана, шошонитовыми тефроидами. Обстановки поздних стадий эволюции островодужных систем неблагоприятны для кремненакопления, которое возможно лишь в паузах вулканической активности (бугулыгырский и мукасовский «горизонты»), и формирования карбонатных отложений, поскольку рифовые постройки геологически мгновенно разрушаются при возобновлении вулканических эксплозий.

        Эволюция тыловодужных и фронтальных впадин завершалась их коллапсом при коллизиях дуга-континент, веерообразным шарьированием литифицированных осадков на смежные блоки островной дуги и форланда, формированием олистостром.

        Окраинно-континентальные надсубдукционные системы отличаются от островодужных мелководным (до наземного) характером фронтального и тылового прогибов на всех стадиях эволюции, их эпиконтинентальной природой. Уральская активная окраина содержит фрагменты двух разновозрастных краевых поясов, энсиматического девонского (тип Папуа Новой Гвинеи, Североамериканских Кордильер) и каменноугольного (андийский тип), различающихся также и наклоном сейсмофокальных палеозон, динамикой конвергенции и т.д.

        В структуре девонского пояса, сформировавшегося над высокоскоростной зоной косой субдукции фрагментом фронтального прогиба является Североуральский бокситоносный бассейн (СУБР), расположенный между амагматичным береговым хребтом (Тагильской палеодугой) и андезитоидным вулкано-плутоническим поясом (Краснотурьинская ассоциация). Тыловой прогиб, к востоку от пояса, в значительной мере перекрыт осадками Западно-Сибирской низменности, но в реликтовых фрагментах его отложения представлены девонскими латеритами Северо-Сосьвинского, Войкарского районов и Щучьинской зоны, пестроцветными молассоидами и гавайит-бенмореитовой серией люльинского комплекса и его аналогов.

        В наиболее полно сохранившейся структуре каменноугольного окраинно-континентального пояса, формировавшейся над очень пологой (до субгоризонтальной) сейсмофокальной палеозоной, отложения фронтального прогиба также располагались между береговым хребтом (аккретированные Центрально-Уральское поднятие и девонская вулканическая дуга) и магматической кордильерой (Восточно-Уральской поднятие) и наиболее полно представлены в Центрально-Магнитогорской и Полоцкой зонах Южного Урала. Тыловой прогиб занимал пространство между кордильерой и форландом (казахстанидами), что соответствует современным Валерьяновской и Боровской зонам Тургая. Горизонтальные размеры этих бассейнов даже после межконтинентальной коллизии сопоставимы с аналогичными продольными долинами Анд.

        Обширные площади шельфов и «огражденный» характер бассейнов каменноугольной активной окраины благоприятны для формирования карбонатных платформ, фрагменты которых присутствуют на Южном Урале и в Зауралье. И фронтальный, и тыловой бассейны этого возраста, судя по литологии осадочных комплексов, были асимметричны. Западному пологому шельфу фронтального, Центрально-Магнитогорского прогиба соответствуют визейско-башкирские известняки и лагунные эвапориты московского века в Агаповской синформе, а вдоль восточного его борта сохранились более глубоководные битуминозные, карбонатно-глинистые отложения и спонголиты того же возраста. В тыловом Тургайском прогибе мощные карбонатные отложения поздневизейско-московского возраста накапливались вдоль форланда. В Боровской зоне к кордильере на западе палеобассейна примыкал шлейф одновозрастных вулканомиктовых осадков Валерьяновской зоны, красноцветные молассоиды и наземные латиты среднего визе.

        Асимметрия фронтального и тылового осадочных бассейнов каменноугольной активной окраины подобна той, что установлена для Предуральского прогиба на западном склоне Урала, заложение которого также фиксируется в конце раннего карбона. Это может быть косвенным свидетельством общего для всей системы механизма конвергенции в карбоне: субдукция под казахстаниды (на восток в современных координатах) сменилась надвиганием восточного континента на запад, в сторону Русской платформы.