Уральская петрографическая практика

Е.В.Сизова

Глава 1. Краткий геолого-географический очерк района практики.

Уральский учебный полигон расположен на севере Южного Урала, в данной части Челябинской области в верховье р. Миасс. Район практики простирается от широты города Карабаша на севере, а в южном направлении до деревень Сафарова и Первомайка. На запад его границы простирается до города Садка, а на востоке ограничен Ильменскими горами. Горный Урал - узкая меридиональная система горных хребтов, которая на протяжении 2200 км разделяет Европу и Азию - характеризуется асимметричным строением. Через пояс западных предгорий он переходит в Русскую равнину, а к востоку довольно резко обрывается в сторону Западно-Сибирской низменности. Горы Урала сильно отличаются по характеру географических ландшафтов от прилегающих с востока и запада и равнин. Это отличие менее резко выражено в пределах Северного Урала с его сильно сглаженным рельефом, и, наоборот, резко проявлено в возвышенных районах Северного и Южного Урала. Так в районе нашей практики развито система хребтов меридионального и северо-восточного простирания с абсолютными отметками до 700-900 м., которые разделены плоскими долинами (перепад высот 200-400м.) с множеством озер: Тургояк, Ильменское, Чебаркуль, Кисегач, Большое и Малое Миассово и другие. Не мало здесь и искусственных водоемов, например, южное (старое) часть г. Миасс расположено на берегу крупного искусственного водоема - миасского пруда. Озера восточной части района имеют тенденцию к заболачиванию. Этот естественный процесс, связанный с пенепленидацией (пенеплен - по Девису, равнина, образующаяся в конце географического цикла в результате действия одного какого-либо рельефообразующего фактора) Уральских гор. Сравнительно холодное озеро Тургояк, расположено в северо-западной части территории практики и заполняющее депрессию рельефа в гранитном массиве, меньше подвержена заболачиванию.

На Урале преобладают западные ветры, приносящие влагу, и значительную часть её они оставляют в Приуралье и на западном склоне Урала. Климат континентальный, причем континентальность возрастает с Запада на Восток. В Ильменском заповеднике, что касается растительности, преобладают хвойные и смешанные леса, а в более Южных районах - березовые рощи.

В экономико-географических рамках, Урал - крупнейший экономический район с хорошо развитой промышленностью и сельским хозяйством. Довольно много горнодобывающих предприятий. Выделяются центры промышленности, с преобладанием отраслей тяжелой индустрии - Свердловск, Челябинск, Магнитогорск и другие. Очень богаты земли тальком, колчеданными рудами, магнезитом, хромитом.

Основы транспортной сети составляют железнодорожный и автомобильный транспорт. Район пересечен 4 железнодорожными магистралями и многочисленными шоссейными дорогами. Речной транспорт не имеет большого значения.

Глава 2. Палеовулканические комплексы.

Вулканические породы на Урале имеют широкое распространение. Расчленение вулканических толщ производится как по возрастному признаку, когда выделяются отдельные свиты, имеющие определенное стратиграфическое положение, так и по формационному. По определению Ю. А. Кузнецова, Е. К. Устиева, вулканическая формация представляет собой естественное сообщество вулканических пород, положение которого определенно местом и временем формирования, и отражает определенный этап развития того или иного региона. Среди них выделяются следующие свиты: поляковская, ирендыкская, карамалытанская, улутауская.

2.1 Поляковская свита.

Поляковская свита наблюдалась нами на маршруте в Уйском районе, на горе Мужайская. Отложение Поляковской свиты, развиты на самом западе Магнитогорского прогиба, в Вознесенско-Присакмарской зоне. По находкам фауны Поляковская свита датируется силуром Поляковская свита, представлена чередованием афировых базальтовых порфиритов и кремнистых осадков. Афировые базальтовые порфириты имеют афировую микрозернистую структуру и массивную текстуру. Цвет породы зеленовато-серый. Размер зерен до 0,1мм. Присутствуют микролиты Pl. В некоторых местах микролиты более крупные.

В отдельных участках видны подушечные лавы (обр. 4-53-2), сложенные породой темно-серого цвета с мелкозернистой структуры и пористой миндалекаменной текстурой. Поры изометричные, иногда слегка удлиненные. Как правило, более мелкие поры(1,5 - 2 мм.) частично или полностью заполнены миндалинами белого цвета. Поры и миндалины в подушке располагаются концентрически. Наблюдается зона с повышенным содержанием миндалин и пор, располагающихся на расстоянии 5 - 7 см от краевой выветренной поверхности. В этой области хорошо выражено концентрическое строение данного тела.

В некоторых местах базальтовые парфириты и кремнистые осадки секутся дайнами долеритов шириной 30 - 40 см. с долеритовой структурой, миндалекаменной текстурой. Зёрна ПШ удлиненные до 1,5 мм. Зёрна Рх ксеноморфные, размером до 0,5 мм.

Неравномерное распределение кремнистых осадков и базальтовых порфиритов говорит о пульсационном характере вулканизма. Подушечные лавы свидетельствуют о подводном характере вулканизма; глинисто-кремнистые осадки - об удаленности от источника сноса. То, что в данном районе лавы преобладают над пирокластическим материалом, большая протяженность лавовых потоков и отсутствие аппаратов обуславливает трещинный тип извержения. Отсутствие вкрапленников в базальтовых порфиритах говорит о быстром поступлении расплавов к поверхности из магматических камер, что свидетельствует о близости зоны магмогенерации. Исходя из этих доводов, можно предположить, что такие условия вулканизма, такой состав пород характерны для зон спреднинга (для срединно-океанических хребтов). Поляковская свита является фрагментом верхней части океанической породы.

2.2 Ирендыкская свита.

Ирендыкская базальт- андезито-базальтовая формация залегает на породах поляковской свиты (силурийская спилито-диабазовая). При большом сходстве пород этих формаций по химическому и минеральному составу они хорошо отличаются макроскопически и, в частности, степенью порфиритовости. Различный характер имеют и разрезы. Все это связано с различиями в условиях передвижения расплавов к поверхности земли и палеовулканогенническими особенностями появления вулканизма. Возраст свиты D1e2 -D2 ef1

Ирендыкскую формацию в большинстве разрезов разделяют на три толщи: нижнюю - туфогенно-осадочную, среднюю - вулканогенную, верхнюю - вулканогенно-осадочную (Руководство.., 1997)

Ирендыкская формация рассматривалась на левом борту реки Уй., на горе Мужайская. Характерной особенностью туфагенно-осадочной толщью является ритмичное строение. Обычно в основании ритма залегают более грубо обломочные породы, сменяющиеся более тонкими. На западном склоне горы Мужайская с запад северо-запада на восток юго-восток происходит переслаивание туфопесчанников, туфоалевролитов, туфоаргиллитов с азимутом падения 300, с углом падения 70. Порода представленная ритмичным переслаиванием туфопесчанников, туфоалевролитов, туфоаргиллитов имеет разнозернистую структуру и ритмично полосчатую текстуру. Размер зёрен туфопесчанника 1 - 1,5 мм, с мощностью прослоев до первых сантиметров. Зёрна туфоалевролитов размером до 0,2 мм, с мощностью прослоя 2,5 см. туфоаргиллит скрытообломочный, с мощностью прослоев менее 0,5 см. В толще наблюдается преобладание пород с обломками песчанистой размерности над другими элементами ритма. Это туфориты, содержащие вулканический материал андезито-базальтового состава, который перемыт и отсортирован. В результате этого зёрна каждого слоя ритма имеют одинаковые размеры.

Между слоями (внутри ритма) переход от крупнообломочных к мелкообломочным породам постепенно, т.е. с постепенным уменьшением обломков от песчанистых размерностей до аргиллитистых. Переход между ритмами резкий, т.е. крупнообломочные породы непосредственно контактируют с мелкообломочными. Выше по разрезу наблюдали ритмичное чередование туфопесчанников, туфоалевролитов и туфоаргелиллитов аналогичное ниже лежащим, но с увеличением мощностей слоев и увеличением размерности обломков в туфопесчанника, что свидетельствует об усилении вулканической активности.

Гипсометрически выше по разрезу наблюдаются отдельные глыбы, сложенные агглютинатами (рис 2.2.2.) состоящими из фрагментов пород андезито-базальтового состава и представляющие собой спекшиеся лапилли и бомбы. Их слагают порфировый андезито-базальт, содержащий во вкрапленниках плагиоклаз (до 80-85 %) и пироксен(15-20 %). Структура серийно-порфировая, т.е. столбчатой формы. Вкрапленники пироксена двух генераций. Зёрна первой генерации размером до 5 мм; зёрна второй генерации размером до 1,5 мм. Вкрапленники составляют 5-10% от общей массы породы. Порода имеет пористую (миндалекаменную) текстуру. Зеленовато-серая основная масса обладает мелкозернистой структурой. Миндалины заполнены вторичными минералами, на выветренной поверхности - наблюдаются поры. Агглютинаты сменяются бомбовым горизонтом. Вулканические бомбы - куски лавы, выброшенные при извержении в пластическом состоянии и получившие ту или иную форму. Внутренняя часть их обычно пористая и пузыристая, а наружная корка, благодаря быстрому остыванию в воздухе плотная и стекловатая. (Геологический словарь, 1995) . Бомбы достигают в длину - 70 см., в ширину - 40 см., толщиной - 20 см. (рис 2.2.3)

Вокруг агглютинат и бомбы наблюдали туфориты, аналогичные наблюдаемым ранее с преобладанием крупнообломочных пород над средне - мелкообломочными. Появление в разрезе агглютинат, бомбового горизонта, туфов дает основание утверждать, что имел место пик вулканической активности, и что в пределах этого района находится вулканическая постройка центрального типа. Возможно, имело место эксплозивное извержение, что подтверждается существованием в разрезе туфов, туфоритов и агглютинат.

Ритмично-чередующаяся толща обломочных пород с преобладанием крупнообломочного материала с запад - север - запада на восток - юго-восток характеризуется преобладанием тонкообломочного материала, что свидетельствует о затухании вулканической активности. Возможно, тонкообломочный материал мог приноситься из действующих вулканов находящихся на большом расстоянии на столько, что не оказывалось значительное влияние на описываемую толщу. В небольшом застывшем лавовом потоке андезито-базальтового состава на восточном склоне горы Мужайская количество тугопластического материала (вулканогенно-обломочного) преобладает над излившимся. Магматическая порода содержит обломки осадочных и вулканических пород и вкрапленники. Эти обломки пород имеют угловатую форму и ориентированы по направлению течения лавового потока), змеры ксенолитов достигают 4,5 см. в длину, шириной 1,5 см.)

Порфировый андезито-базальт характеризуется серийно-порфировой структурой: вкрапленники пироксена 3 генераций: зёрна первой генерации размером до 5 мм, второй генерации - 4 мм, третьей генерацией - 2 мм. Текстура породы пористая (миндалекаменная). Мелкозернистая зеленовато - серая основная масса состоит из изометрических зерен плагиоклаза (размером до 0,3 мм.) и удлиненных зерен пироксена (размером до 0,3 мм.). Такая пористая, миндалекаменная структура свидетельствует о флюидной активности и небольшом давлении воды, которая не препятствует удалению газа из расплава.

Наблюдаемые отложения Ирендыкской свиты позволяют сделать вывод о палеогеографических условиях в этом районе. Так туфы и туфориты - морские отложения, это означает, что имело место морская вулканическая деятельность, которая сменялась надводной вулканической деятельностью, для которой характерны агглютинаты и бомбовые горизонты. Такое чередование продуктов морской вулканической деятельности и отложений надводной вулканической деятельности свидетельствует об островодужном характере извержения. Эти островодужные извержения отвечают активной континентальной окраине; для них характерно поступление андезито-базальтового расплава из зоны субдукции. Таким образом, можно считать, что в D1e2 - D2ef1 островная дуга была молодой и это отложение начальной стадии развития островной дуги.

Большое количество вкрапленников в вулканитах Ирендыкской свиты (в том числе, нескольких генераций) свидетельствует о глубинном источнике магматических расплавов, а с другой стороны, являются индикатором геодинамического режима сжатия земной коры. В таких условиях, типичных для зон активных континентальных окраин, магматические расплавы при подъеме к поверхности неоднократно задерживались в промежуточных магматических камерах, где происходила их частичная кристаллизация и образование вкрапленников.

2.3.Карамалыташская свита.

В формационном плане ассоциация пород Карамалыташской свиты принадлежит к контрастной к базальт-липоритовой формации. Породы этой свиты, представлены в северной части Учалинского района, на западном крыле Магнитогорского мегасинклинория в Учалинско-Сибайской структурно-формационной зоны (Руководство для студенческих практик, 1987). Возраст Карамалыташской свиты датируют как D2кч.

В генеральном плане в нижней части разреза преобладают породы основного состава - диабазы и базальтовые порфириты, а в верхней - кислого: липариты и дациты. В районе с. Сафарова породы Карамалыташской свиты слагают крупный вулканический аппарат асимметричного строения. Западное крыло - крутое, восточное - более пологое.

Здесь, в нижней части разреза обнажатся серо-зеленные базальтовые порфириты, слагающие серию потоков. В них наблюдается комковатая отдельность. Структура породы порфировая. Текстура - неясно линейная. Вкрапленники преимущественно пироксена. Удлиненные, ориентированные преимущественно в одном направлении (в направлении течения расплава). В каких-то местах встречается псевдоподушечная отдельность. Эти породы преобладают в нижней части разреза. Их прорывает субвулканическое тело децитов. В этих децитах почти нет миндалин. Структура породы порфировая. Мелкие вкрапленники представлены исключительно плагиоклазом и их мало. Форма вкрапленников удлиненная, игольчатая (до 2мм). В целом базальтовые порфириты согласно залегают с глинистокремнистыми осадками и яшмаидами. Они имеют ритмичное чередование, внутри бывают смяты в складки. Мы видели асимметричные изоклинальные складки в полосчатых яшмаидах

В восточных частях разреза преобладают дациты, слагающие мощные потоки и субвулканические тела. В этих породах находится большое количество вкрапленников платоклаза различных генераций. Они занимают 10 - 15% от общей массы. Размер вкрапленников достигает 2*4 мм. Текстура пород - миндалекаменная. Миндалины выполнены хлоридом и элитидом. Они вытянуты, имеют линзовидную, каплевидную форму. Их размер достигает 0,5 см в ширину и 1 см в длину. Далее по разрезу происходит укрупнение миндалин, что говорит, возможно, о другом лавовом потоке. Эти породы пересечены кварц - элидовыми прожилками (пропилитами), строение жил зональное. В центре располагаются зоны и участки, спаянные сливным кварцем. Вдоль границ жил их окружают мелкозернистые элидотовые агрегаты.

Далее потоки дацитов сменяются кристаллолитокластическими туфами дацитового состава. В них содержатся крупные (до 10 см.) литокласты вулканитов и яшмоидов, обломки кристаллов, в основном плагиоклаза. Удалось установить, что исходная форма минерала была идноморфная. Размеры кристаллов достигают 2*4 мм. Цемент представлен пепловыми частицами, которые замещены вторичными минералами, придающими ему тонкозёрный облик и зеленовато-серый цвет. В отдельных глыбах встречаются плотно спайные линзы пород дацитового состава. Предположительно, эти фрагменты являются вулканическими бомбами.

Выход туфов не прослеживается по простиранию и, возможно, является реликтом вулканической жерловины. Таким образом, Карамалытанская свита представляет собой контрастную толщу. На базальтах залегают дациты. Базальтовые порфириты образовались, вероятно, в водных условиях. Чередование базальтов с глинисто-кремнистыми осадками говорит нам о подводном характере вулканизма. Дациты образовались, скорее всего, в результате подводного вулканизма. Об этом говорит наличие кристаллолитокластических туфов ненормированными обломкам

2.4. Улутауская свита.

Девонская система. Средний отдел, живетский ярус - верхний отдел, нижнефранкский подъярус (D 2-3u) Улутауская свита была выделена в Кизило-Уртазымской структурно-формационной зоне Магнитогорского мегасинклинория.

Изучение этой свиты было проведено нами в районе д. Первомайки, в 2 км восточнее селений. Разрез этой свиты можно разделить на несколько толщ.

Нижнюю часть разреза слагают породы андезитового состава. Они представлены в основном комковатыми отдельностями с порфировой структурой и миндалекаменной текстурой. Андезитовая порода насыщена светло-серыми вкрапленниками плагиоклаза, изометричной, иногда табличной формы, размером 3*5 мм. Также в них присутствуют редкие кристаллики или следы от идиоморфных кристаллов магнетита. Но их достаточно мало. Размеры кристаллов достигают 2 мм. Основная масса заленовато-серого цвета с голубоватыми оттенками, микрозернистая. Мощность андезитов составляет порядка 200 м. В отдельных местах выходит тонкозернистые, массивные кремнистые породы. Из-за присутствия распыленного гематита порода может приобретать красноватые оттенки. Кремнистые породы являются продуктом гидротермальной переработки.

Вверх по разрезу располагается игнимбритоподобные породы с пузырьковой структурой и неоднородной мелкозернистой основной массой, сложенной продуктами раскристаллизации стекол кислого состава. В этих породах содержится небольшое количество (около 3%) вкрапленников лейкократовых минералов и пор, заполненные бурой землистой массой. Вкрапленники кварца довольно мелкие, округлой, изометричной формы, размером до 1 мм. Темно-бурые поры имеют округлые формы и заполнены вторичными минералами. Основная масса бежево-серого цвета, имеющая форма линз или лепешек с заостренными или <рваными> краями. Образование <фьямме> связано с процессами ликвации, протекающими в остаточном расплаве. Происходит расслоение расплава и образование тонких слоёв, отличающихся по химическому составу и физическим свойствам. Из-за разницы в вязкости прослоев скорость их передвижения, соответственно, различна. Это приводит к разрыву части из них и образованию при кристаллизации расплава лепешек стекла. В связи неодинаковым составом стекла. Благодаря разным соотношениям вторичных минералов, можно выделить довольно контрастные части, отличающиеся по цвету. Длина линз достигает около 20 см, толщина - около 3 см. Мощность игнимбритоподобной пачки около 100 м. Тело игнимбритов можно проследить по простиранию только на несколько десятков метров, после чего оно выклинивается.

Для данного района характерно широкое распространение экструзивных образований. Экструзии представляют собой тела, сложенные вязкой, неспособной к течению лавой, выдавленной на поверхность. В районе д. Первомайки экструзии представлены куполами, сложенными лава - брекчиями риолитового состава. Обломки андезитового состава зеленовато-серого цвета, микрозернистые имеют клиновидную или прямоугольную форму и в некоторых участках достигают около 7 см, а другие более линзовитые, овальной формы до 3,5 см (рис 2.4.1) Также встречаются обломки кремнистых пород, форма которых угловатая, размеры достигают 3 см.

Помимо обломков пород в общей массе наблюдаются вкрапленники кристаллов Полевого Шпата зеленовато-серого цвета, угловатой формы размером до 1 см. Поры и миндалины в этих породах - самостоятельный структурно-текстурный элемент. Многие поры и обломки ориентированы в определенном направлении. Причем в центральной части купола они имеют субвертикальное падение, а в периферийных частях имеют более пологое залегание.

Таким образом, мы можем получить представление о форме экструзивного тела и о расположении выводящего канала. Что касается самих пород, то можно проследить, что в лавах - брекчиях включены обломки пород, располагающиеся ниже по разрезу. Обломки этих пород, по всей видимости, захватывались магмой как из вмещающих жерловин пород, так и выносились ею с больших глубин. В рельефе экструзивные купола образуют конусовидную сопку. Таким образом, можно сказать, что породы улутауской свиты, имеют ненарушенное залегание, а сами сопки представляют собой хорошо сохранившиеся вулканические аппараты. Перед нами нормальная непрерывная последовательность вулканизма, так называемая андезит-дацит-риолитовая формация. Т.е. по мере развития вулканогенных процессов происходит постепенная смена средних пород на кислые.

Что касается условий формирований, то можно отметить, что такой тип характерен для зрелых островных дуг, когда увеличивается мощность земной коры. Отметим, что в этом участке господствовали субконтинентальные условия. Поднятое положение блока обуславливает незначительный объем осадочного материала. Все вулканические породы имеют порфировые или серийно-порфировые структуры, что свидетельствует о сложной эволюции магматических очагов, в которых отстаивались расплавы.

2.5. Условия формирования палеозойских вулканогенно-осадочных комплексов.

Вулканические породы на Урале имеют широкое распространение. На основе стратиграфических и формационных признаков, возрастов пород, мы выделяем и рассматриваем четыре основные свиты: поляковскую, ирендыкскую, карамалыташскую и улутаускую. Поляковская свита.

В неё входят вулканиты офиолетовой ассоциации, слагающие фрагменты бывшей океанической коры. Толща сложена чередованием базальтовых порфиритов, кремнистых и глинисто-кремнистых осадочных пород. Нередко в базальтовых порфиритах наблюдается подушечная отдельность, характерная для подводных излияний. Мощность отдельных потоков незначительна, достигает нескольких метров, тогда как их протяженность превышает многие сотни метров. Это говорит о низкой вязкости расплавов. Фрагменты пород, слагающие отдельные продукции имеют миндалекаменную текстуру, с концентрически-зональным строением. Пора уплощена, ориентирована параллельно поверхности подушек. Газовые пузырьки, двигаясь от центра к краю подушечки, не успевали выйти из-за только застывшей корки, поэтому миндалины в подушечке располагаются неравномерно, они находятся в промежуточной зоне. Поры удлиненные, размером до 10 мм. Как правило, более мелкие поры (до 3 мм) остаются пустыми, а более крупные заполнены агрегатами светлоцветных минералов. В центральных частях породы полнокристаллические, со структурами не вулканических, а жильных пород, - долеритовыми.

Таким образом, наблюдаемая подушечная отдельность - истинная, сформированная при подводных излияниях расплавов. Чередование с пелитоморфными осадочными породами также свидетельствует о подводном вулканизме. Из того, что породы имеют афировую и порфировую структуру с редкими и мелкими вкрапленниками, можно сделать вывод о том, что формировались они на небольшой глубине, в условиях активного растяжения земной коры, когда происходило почти моментальное излияние расплава на поверхность. Поляковская вулканогенно-осадочная толща прорывается серией субпараллельных даен долеритов с афировой мелко-микрозернистой структурой, миндалекаменной текстурой. Дайки эти выклиниваются, теряя свою мощность. Базальтовые дайки служили подводящими каналами для подводных вулканов, пересекающих более древние потоки силки и слои осадков.

Достаточная выдержанность мощностей прослоев пород, общее моноклинальные залегание свидетельствует о том, что в то время не было вулканических построек центрального типа, а функционировал трещинный тип вулканизма. Наличие в толще глинисто-кремнистых осадков, отсутствие карбонатных говорит о достаточной глубинности и удаленности от источников сноса. Вероятно, эта толща формировалась в районе средних океанических хребтов, зона спредита, в результате которого происходит по значительнее растяжение земной коры, вблизи источников расплава. Соответствующие фрагменты поляковской свиты - это крупные блоки меланжа, фрагмент верхних слоев океанической земной коры.

С точки зрения геосинклинальной терминологии, это было эфгеосинклинальным бассейном с активным вулканизмом. Итак, в ордовике (а возраст толщи был по конодоитам определен, как средний ордовик), в районе магнитогорского прогиба существовал молодой океанический бассейн, находящийся в фазе спреднинга. Ирендыкская свита.

В восточном направлении< океаническая> поляковская толща сменяется вулканитами и вулканогенно-осадочными породами нижнесреднего девона ирендыскской свиты, т.е. фактически эта толща залегает на породах поляковской свиты. Возраст свиты, определен по конодонтам и составил ранне-средний девон.

В нижней части западного склона г. Мужайская вскрывается толща субвертикально залегающих вулканогенно-осадочных пород - туфопесчанников, туфоалевролитов и туфоаргиллитов. Данная толща имеет отчетливое ритмичное строение с градационной слоистовостью, что говорит о морских условиях формирования. Верхняя часть склона сложена кристаллокластическими туфами андезибазальтов с характерной< остроплитчатой> отдельностью, а также комковатой отдельностью. Во вкрапленниках этих пород, кроме темноцветных минералов, есть и лейкократовые плагиоклаз, которые постепенно начинают преобладать. Соответственно породы становятся более кислыми. Наличие многочисленного пирокластического материала, туфов, туффитов, агглютинатов свидетельствует об эксплозивном характере извержений. Это еще говорит о том, что в то время существовали вулканические постройки именно центрального типа, а не трещинного, т.к. последние не дают пирокластика. Толща формировалась уже в более мелководных условиях, о чем нам говорят агглютинаты.

В этом районе была островодужная система вулканических настроек, время от времени возвышавшихся над уровнем моря, о сем свидетельствуют туфы, бомбовые горизонты, агглютинаты. А вокруг накапливались туффиты с ритмичной сложностью.

Сами магматические породы содержат в себе крупные вкрапленники плагиоклаза, обломки пород как вулканогенно-осадочных, так и вулканогенных пород с порфировой структурой, но другого состава по сравнению с основной массой. Литокластиты ориентированы вдоль направления течения. Лавовые потоки существовали, но в малых количествах.

Здесь наблюдается изменение вулканической активности. В начале идет мелкообломочный вулканогенно-осадочный материал. Далее размерность обломков увеличивается. Это говорит о том, что именно здесь вулканическая активность усиливается. О пике вулканизма повествуют агглютинаты, туфы, бомбовые горизонты, т.е. где-то рядом активно извергалась вулканическая постройка. Затем происходит затухание вулканизма, лавовые потоки встречаются реже, вулканический материал забивается осадками.

В бомбах, лапиллях проявляется очень четкая порфировая, а иногда и серийно-порфировая структура. Миндалины и поры встречаются сплошь и рядом. Значит обстановки растяжения подавлялись региональным сжатием земной коры. При этом таких смен условий было несколько (серийно-порфировая структура). Пористая и миндалекаменная текстуры говорят о флюидонасыщенности расплава, что связано с низкими давлениями. Андезибазальты, базальты - это вулканогенные образования окраин в зоне субдукции. Но т.к. был еще и подводный вулканизм, то, возможно, это были островные дуги, причем молодые, т.к. дифференциация пород отсутствует, ведь по мере старения островной дуги, базальтовый вулканизм сменяется андезитовым, дацитовыми риолитовым. Таким образом, формирования толщ происходило на начальной стадии развития островной дуги. Поляковская свита формировалось на океанической коре, а предыкская на субконтинентальной земной коре (субдуговой).

Карамалыташская свита.

К востоку от ирендыкской палеовулканической области, в основной части магнитогорской мегазоны, в районе юго-восточной окраины села Сафарово породы карамалытанской свиты слагают долгоживущий вулканический аппарат (Борисенок и др., 2000)

Ассоциация пород карамалыташской свиты принадлежит к контрастной базальтриолитовой формации. В нижней части разреза преобладают породы основного состава - диабазы и базальтовые порфириты, а в верхней - кислого - риолиты и дациты.

Преобладает вулканический материал - базальтовые порфириты, андезитобазальтовые порфириты с порфировидной структурой. Такая серия типична для определенных этапов развития островодужных регионов. Здесь есть и кислые породы, а промежуточных средних - нет. Базальтовые расплавы, вероятно, возникли за счет частичного переплавления в мантии, субдуцировавшей океанической коры.

Кислые расплавы могут появляться за счет частичного переплавления обогащенной спалическим материалом субокеанической земной коры в зонах активных континентальных окраин. Также кислые расплавы могут быть выплавками из мантии. В зонах субдукции в мантию затягивается и силикатный материал, содержащий воду, которая способствует его частичному плавлению.

Кислый вулканизм носил эксклюзивный характер, о чем говорит присутствие в составе обломков всех нижележащих пород. Вся матрица сложена обломками вкрапленников, как в кислых породах. Как и ирендыкская, карамалытанская свита, сформирована в условиях островодужной системы в зоне активной континентальной окраины. Однако по времени образования она является более молодой. Её возникновение обозначает начало процесса< наступления> субдукционных зон на океанический бассейн и расширения области задуговых бассейнов с более древними и прекратившими свою активную деятельность островодужными комплексами.

Улутауская свита.

Возраст этой свиты был определен по конодоитам и составляет среднепоздний девон. В толще улутауской свиты наблюдается почти не нарушенное залегание пород. Внизу разреза - андезибазальт или базальта формируется в зонах активных континентальных окраин, т.к. порфировая и серийно-порфировая текстура обнаруживается повсеместно. Это говорит об обстановках сжатия и глубиной источников расплавов. Кроме того, с ними переслаиваются лито-кристалло-кластические туфы, осадочные породы. Выше по разрезу встречаются игнибриты.

Вверху разреза располагается жерловая фация-риолита и риолитовая лавобрекжи. Сами риолиты - с порфировой структурой и миндалекаменной текстурой, т.е. расплавы, были флюидонасыщенными вязкими. Характер вулканизма был эксклюзивным. Поэтому в риолитах и риолитовых лавобрекчиях встречаются многочисленные обломки вмещающих пород - андезитов, осадочных, карбонатных пород. Соответственно где-то ниже лежат пачки известняков, которые, однако, не обнажаются. Кроме того, имеется характерный для жерловой фации субвертикальный тип вулканической постройки. Последовательность (постепенная смена пород от основных к кислым) говорит о древности островной дуги. Под островными дугами мощность земной коры увеличивалась. Происходило плавление, смешение кислых пород глубоководными базальтовыми расплавами. Поэтому происходило формирование андезитов, а затем самих кислых пород.

В целом вулканизм носил наземный характер. Однако присутствие среди андезитов небольших прослоев осадочных пород говорит о периодических подводных извержениях. Оценивая общие закономерности развития вулканизма Магнитогорской мега зоны, нужно отметить, что со временем ареал вулканической деятельности смещается на восток, что может быть связано как с миграцией вулканических центров, так и с моноклинальным характером залегания пород. Постепенно подводные извержения сменяются наземными. Характер вулканизма становится все более взрывным (Борисенок и др., 2000).

Согласно плейт-тектолической модели развития Уральского подвижного пояса, образование поляковской толщи отвечает океанической стадии его эволюции, а ирендыкская, карамалытанская улутауская свиты - островодужной, с постепенным< старением> островных дуг.

Глава 3. Плутонические магматические комплексы.

Плутонические магматические комплексы могут иметь различное происхождение. Они могут быть образованы как в результате внедрения интрузии, так и в результате плавления пород на месте, благодаря их метасоматической переработке и флюидами. Происхождение некоторых массивов до сих пор остаётся неясным.

3.1 Нуралинский массив. Нуралинский гипербазитовый массив расположен в 40 км к югу от города Миасс в верховьях реки Миасс. Он приурочен к глубинному разложению, отделяющему палеозойские эффузивно-осадочные породы Магнитогорского прогиба от древних метаморфических толщ поднятия Уралтау и является типичным представителем дунит-гарцбургитовой формации Урала (магматический и метаморфические формации Урала, 1987) Массив протягивается на 15 - 20 км, а в ширину достигает 1 - 5 км.

Нуралинский массив состоит из трех последовательно залегающих с востока на запад комплексов: габбро-амфиболитового, полосчатого дунит-гарцбургит-плагиоклаз-лерцолитового. Ультрабазиты нурлинского массива слагают крупный блок, заключенный в зону серпентинитового меланжа

Хребет Нурали простирается в субмеридиальном направлении. Маршрут проходил с востока на запад. Вначале маршрута нами были встречены коренные выходы пород роговообманковых габбро. Цвет пород от светло-серого до темно-серого. Наблюдаются хорошо выраженные призматические темно-серые разно-ориетированные приимуществено в двух направлениях зёрна роговой обманки (размер до 5 мм) и изометричные киноморфные зёрна полевого шпата (размер до 3 мм), что обуславливает гиподиоморфнозернистую структуру пород. Линейность вертикально в двух направлениях. В роговообманковых габбро встречены включения более меланократовых и более мелкозернистых пород. Форма включений изометричная, размер их около трех сантиметров. Также отметим, что эти включения различны: одни представляют собой однородную равномернозернистую породу, а другие имеют порфировую структуру и на фоне мелкозернистой породы хорошо заметны крупные (размером до 4 мм) идиоморфные зерна роговой обманки, схожие с зернами роговой обманки в окружающих габброидах.

Вряд ли эти включения являются ксенолитами, т.к. они не имеют угловатых форм и генетически не отличаются от породы, в которой находятся. Можно предположить, что они, включения, представляют собой гомогенные включения, гипотеза образования которых предполагает изначальное существование расплава магмы, в зоне контакта которого с вмещающей породой формировалась зона закалки в виде твердой корки. В зоне закалки проявляются мелкозернистые породы с небольшим количеством или отсутствием фенокристаллов (мелких или крупных кристаллов горных породах, хорошо или слабо выделяющиеся). По химическому составу эти породы в наибольшей степени приближаются к математической магме. На стадии внедрения, магма прорывает корку, захватывает обломки и переносит на следующую стадию кристаллизации, но при этом мелкозернистые породы не расплавляются, так как температура их кристаллизации выше температуры кристаллизации следующей стадии внедрения магмы. На этой стадии формируются уже более крупные кристаллы на фоне вновь образовавшихся мелких.

Еще существует липотектическая теория образования этих включений. Она заключается в том, что включения представляют собой не расплавленные основные породы, заключенные в полностью переплавленных породах при образовании магмы.

Делая обоснования лишь на макроскопических наблюдениях, мы не можем в данном случае точно сказать, какая из теорий верна, но наиболее уместной в данном случае является гипотеза о том, что эти включения гомогенные. Тела амфиболовых габбро слагают небольшие холмы, протягивающиеся вдоль восточных склонов хребта Нурали. Каждый