Новая геолого-геофизическая интерпретация потенциальных полей в районе Средне-Уральского сейсмического трансекта. Статья 1. Западная часть Урала

Полный текст:


Аннотация

Построена новая двумерная модель геологического строения в районе Средне-Уральского трансекта до глубины 15 км. Впервые за счет анализа поведения аномальных полей на параллельных профилях при 2D-моделировании плотностных и магнитных свойств данного региона оценивалась применимость самого метода моделирования. Смоделировано глубинное магнитное тело, которое, вероятно, прерываясь местами, является продолжением тела, выявленного в западной части профиля Уралсейс-95. Обсуждены варианты интерпретации этого тела: 1. Блок докембрийских метаморфитов с железистыми кварцитами; 2. Блок коры океанического типа или мантийный диапир (плюм). Более вероятно первое. На западе верхняя (до 3.15-4.8 км) часть разреза представлена сверху раннепермскими терригенными отложениями. Ниже в модели выделяется пачка (мощностью от 0.7 км на западе до 1.7 км на востоке) легких обломочных пород, ниже которых расположены более плотные известняки среднего палеозоя, мощностью от 0.7 км на западе до 1.5 км на востоке. Самый нижний слой осадочного разреза образован преимущественно терригенными толщами, его мощность 1.1-1.3 км. Нижняя часть модели отображает структуры фундамента Русской платформы, который при продвижении на восток всё более погружается под структуры Урала. В 107-125 км по профилю моделирования в фундаменте выявляется интрузия габбро-диоритового состава. С 126 до 142 км профиля моделирования блок терригенных пород, возможно, грабен Русской платформы. Проведено сопоставление блоков фундамента с известными древними метаморфическими комплексами западного склона Урала (тараташским и др.). С 169 км профиля моделирования отмечается падающее на восток, и расширяющееся с глубиной высокомагнитное тело, вероятно серпентинизированных ультрабазитов. В эту часть профиля проецируется Сарановская ультрабазитовая интрузия. Возраст ультрабазитов по цирконам составляет 1756 ± 12 млн лет. Два наложенных этапа цирконообразования 464 ± 5 и 439 ± 3 млн лет, можно интерпретировать как возраст тектонической переработки ультрамафитов. Таким образом, Сарановская интрузия, вероятно, представляет собой крайнюю верхнюю часть большого блока, расположенного в 30 км западнее и структурно ниже Главного Уральского Глубинного Разлома (ГУГР). Можно предполагать, что здесь в расчетной модели обнаружились реликты рифейского, достаточно раскрывшегося рифта.

Об авторах

Кирилл Святославич Иванов
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия


Николай Павлович Костров
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия


Список литературы

1. Аблизин Б.Д., Клюжина М.Л., Курбацкая Ф.А., Курбацкий А.М. (1982) Верхний рифей и венд западного склона Среднего Урала. М.: Наука, 140 с.

2. Ананьева Е.М., Винничук Н.Н., Иванов К.С., Кормильцев В.В., Федоров Ю.Н. (2008) О плотности пород востока Урала и фундамента Западно-Сибирской платформы. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 114 с.

3. Анцыгин Н. Я. (1999) О возрасте синегорской свиты на Среднем Урале. Проблемы стратиграфии и палеонтологии Урала. Екатеринбург: ОАО, 20-23.

4. Берлянд Н.Г. (2007) Глубинное строение и эволюция литосферы Урала. СПб.: ВСЕГЕИ, 256 с.

5. Бороздина Г.Н., Иванов К.С., Богоявленская В.М. (2010) Стратиграфия вулканогенных и вулканогенно-осадочных отложений Салатимской и Тагильской зон Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 152 с.

6. Волченко Ю.А., Брянский Я.Ш., Вилесов Н.Г. (1979) Новые данные по геологии и рудоносности Сарановского комплекса. Генезис оруденения в базитах и гипербазитах. Свердловск: УНЦ АН СССР, 70-81.

7. Геотраверс “ГРАНИТ”: Восточно-Европейская платформа-Урал-Западная Сибирь (строение земной коры по результатам комплексных геолого-геофизических исследований). (2002) (Под ред. С.Н. Кашубина). Екатеринбург: МПР России по Свердловской обл., “Баженовская геофизическая экспедиция”, 312 с.

8. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект УРАЛСЕЙС) (2001) (Гл. ред. А.Ф. Морозов). Тверь: Изд. Герс, 286 с.

9. Голобурдина М.Н., Лукьянова Л.И., Лепехина Е.Н. (2014) Щелочно-ультраосновные породы района горы Благодать (западный склон Среднего Урала). Региональная геология и металлогения, 59, 28-41.

10. Зильберман А.М., Чернышова Е.М., Кичигин Ю.Н. (1980) Новые проявления щелочно-ультраосновного вулканизма на западном склоне Среднего Урала. Доордовикская история Урала. Вып. 3: Вулканизм. Свердловск: ИГиГ УНЦ АН СССР, 30-46.

11. Золоев К.К., Рапопорт М.С., Попов Б.А., Плюснин К.П., Каретин Ю.С., Шуб В.С., Ананьева Е.М., Контарь Е.С. (1981) Геологическое развитие и металлогения Урала. М.: Недра, 256 с.

12. Зорин В.Н. (2002) Геологическая карта Российской Федерации. Пермская серия. О-40-ХVII (Горнозаводск). (Под ред. Г.Г. Морозова). Пермь, ПГГСП “Геокарта”.

13. Иванов К.С. (1998) Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд лет) и строения Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 252 с.

14. Иванов К.С. (1998) Современная структура Урала - результат послепалеозойского растяжения земной коры. Геология и геофизика, 39(2), 204-210.

15. Иванов К.С., Берзин С.В., Ерохин Ю.В. (2012) Первые данные об U-Pb возрасте цирконов из реликтовых зон спрединга на Среднем Урале Докл. АН, 443(1), 78-83.

16. Иванов К.С., Быковская Е.А. (1999) Тектоника и формации района Нижнетагильского массива (лист 0-40-ХХIV). Уральская летняя минералогическая школа-99. Екатеринбург: УГГГА, 122-127.

17. Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Смирнов В.Н., Слободчиков Е.А. (2002) Рифтогенез на Среднем Урале (комплексы и структуры растяжения в истории развития Среднего Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 91 с.

18. Иванов К.С., Смирнов В.Н., Ерохин Ю.В. (2000) Тектоника и магматизм коллизионной стадии (на примере Среднего Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 133 с.

19. Иванов О.К. (1990) Расслоенные хромитоносные ультрамафиты Урала. М.: Наука, 243 с.

20. Иванов С.Н., Пучков В.Н., Иванов К.С., Самаркин Г.И., Семенов И.В., Пумпянский А.М., Дымкин А.М., Полтавец Ю.А., Русин А.И., Краснобаев А.А. (1986) Формирование земной коры Урала. М.: Наука, 248 с.

21. Кашубин С.Н., Дружинин В.С., Рыбалка А.В. (2007) Глубинные сейсмические исследования Уральского складчатого пояса. Модели земной коры и верхней мантии по результатам глубинного сейсмопрофилирования. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 68-72.

22. Коротеев В.А., Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. (2006) Рифейские рифтогенные офиолиты и сопряженная минерагения Южного Урала. Докл. АН, 410(6), 780-783.

23. Коротеев В.А., Язева Р.Г., Иванов К.С., Бочкарев В.В. (2001) Палеозоны субдукции в геологической истории Урала. Отечеств. геология, (6), 50-58.

24. Костров, Н.П. (1999). Алгоритмы расчета аномального поля 2D и 3D сильно намагниченных тел и их реализация в среде Unix. Дис. … канд. геол.-мин. наук, Екатеринбург, ИГ УрО РАН, 79 с.

25. Костров Н.П., Кормильцев В.В., Федоров Ю.Н. (2005) Система 3D интерпретации результатов гравимагнитных наблюдений с целью геологического картирования доюрского комплекса Западной Сибири. Горные ведомости, (1), 57-61.

26. Костюченко С.Л., Егоркин А.В., Солодилов Л.Н. (1998) Особенности литосферы Урала по результатам многоволнового глубинного сейсмического зондирования. Геотектоника, (4), 3-18.

27. Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Антонов А.В. (2013) Цирконология дунитов Сарановского хромитоносного ультрамафитового комплекса (Средний Урал) Докл. АН, 451(1), 81-86.

28. Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Удоратина О.В., Герцева М.В., Андреичев В.Л., Дорохов Н.С. (2006) Доуральская тектоническая эволюция северо-восточного и восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Литосфера, (4), 3-22.

29. Ленных В.И., Панков Ю.Д., Петров В.И. (1978) Петрология и метаморфизм мигматитового комплекса. Петрология и железорудные месторождения тараташского комплекса. Свердловск: УНЦ АН, с. 3-45.

30. Маслов А.В., Гражданкин Д.В. (2011) Рифей и венд Южного и Среднего Урала: современное состояние литолого-стратиграфических исследований. Материалы 6-го Всероссийского литологического совещания, Т. II. Казанский госуниверситет, с. 20-23.

31. Огаринов И.С. (1974) Глубинное строение Урала. М.: Наука, 86 с.

32. Петров Г.А. (2006) Геология и минералогия зоны Главного Уральского разлома на Среднем Урале. Екатеринбург: УГГУ, 195 с.

33. Петров Г. А. (2016) Геология допалеозойских комплексов средней части Уральского подвижного пояса. Дис.. докт. геол.-мин. наук С.-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет. 329 с.

34. Петров Г.А., Рыбалка А.В. (2011) Глубинное строение Урала по геофизическим трансектам. Современное состояние наук о Земле. Материалы Международной конференции памяти В.Е.Хаина М.: МГУ, 1430-1435

35. Петров Г.А. и др. (2000) Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Лист О-40-XVIII. Екатеринбург.

36. Попов К. В. (1997) Анализ магнитных характеристик серпентинитов океанической коры. Автореферат дис.. канд. геол.-мин. наук. Москва: И-т Океанологии им. П.П. Ширшова, 21 с.

37. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

38. Пыстин А.М. (1978) Александровский гнейсово-амфиболитовый комплекс. Вулканизм, метаморфизм и железистые кварциты обрамления тараташского комплекса. Свердловск: УНЦ АН СССР, 3-33.

39. Пыстин А.М. (1994) Полиметаморфические комплексы западного склона Урала. СПб.: Наука, 208 с.

40. Рыбалка А.В. (2015) Сейсмогеологическая модель земной коры Среднего Урала (по материалам Средне-Уральского трансекта). Дис.. канд. геол.-мин. Екатеринбург: УГГУ, 137 c.

41. Рыбалка А.В., Кашубина Т.В., Петров Г.А., Кашубин С.Н. (2007) Средне-Уральский трансект: новые данные по глубинному строению Урала. Модели земной коры и верхней мантии по результатам глубинного сейсмопрофилирования. СПб: ВСЕГЕИ, 186-191.

42. Рыбалка А.В., Петров Г.А., Кашубин С.Н., Юхлин К. (2006) Средне-Уральский трансект ESRU. Структура и динамика литосферы Восточной Европы. Вып. 2: Результаты исследований по программе ЕВРОПРОБА. М.: ГЕОКАРТ, ГЕОС, 390-401.

43. Рыбалка В.М., Ананьева Е.М., Кашубин С.Н. и др. (1997) Глубинное строение Урала по геофизическим данным. Геология и минерагения подвижных поясов. Екатеринбург: Уралгеолком, 101-118.

44. Рыльков С. А., Рыбалка А. В., Иванов К.С. (2013) Глубинное строение и металлогения Урала: сопоставление глубинной структуры Южного, Среднего и Полярного Урала. Литосфера, (1), 3-16.

45. Самыгин С. Г., Руженцев С. В. (2003) Уральский палеоокеан: модель унаследованного развития. Доклады АН, 392(2). 226-229.

46. Свяжина И.А., Пучков В.Н., Иванов К.С., Петров Г.А. (2003) Палеомагнетизм ордовика Урала. (ред. В.А. Коротеев). Екатеринбург: УрО РАН, 134 с.

47. Смирнов В.Н., Бороздина Г.Н., Десятниченко Л.И., Иванов К.С., Медведева Т.Ю., Фадеичева И.Ф. (2006) О времени раскрытия Уральского палеоокеана. Геология и геофизика. 47(6), 755-761.

48. Соколов В.Б. (1992) Строение земной коры Урала. Геотектоника. (5), 3-20.

49. Стратиграфические схемы Урала (докембрий, палеозой) (1993). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН; Уралгеолком,152 с.

50. Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE (2006) (Под ред. А.Ф. Морозова). М.: ГЕОКАРТ; ГЕОС, 736 с.

51. Таврин И.Ф., Халевин Н.И. (1990) Геофизические модели земной коры Урала. Геотектоника. (3), 39-49.

52. Тектоника Урала (объяснительная записка к тектонической карте Урала масштаба 1 : 1 000 000) (1977). (А.В. Пейве, С.Н. Иванов, В.М. Нечеухин, А.С. Перфильев, В.Н. Пучков). М.: Наука, 120 с.

53. Федорова Н.В., Шапиро В.А., Чурсин. А.В. (2006) Геомагнитная модель земной коры по профилю URSEIS. Строение и геодинамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE M.: ГEOKAPT; ГEOC, 736 c.

54. Федоров Ю.Н., Костров Н.П., Князева И.В., Кормильцев В.В. (2006) Об архимедовом равновесии в земной коре Западной Сибири (Зауралье и левобережье оби). Горные ведомости, (7), 22-31.

55. Berzin R., Onken O., Knapp J.H., Perez-Estaun A., Hismatulin T., Yunusov N., Lipilin A. (1996) Orogenic evolution of the Urals mountains: results from an integrated seismic experiment. Science. 274, 220-221.

56. Brown D., Juhlin C., Tryggvason A., Friberg M., Rybalka A., Puchkov V., Petrov G. (2006) Structural architecture of the Southern and Middle Urals foreland from reflection seismic profiles. Tectonics, 25, doi: 10.1029/2005TC001834

57. Brown D., Juhlin C., Tryggvason A., Steer D., Ayarza P., Beckholmen M., Rybalka A., Bliznetsov M. (2002) The Crustal Architecture of the Southern and Middle Urals From the URSEIS, ESRU, and Alapaevsk Reflection Seismic Surveys. // Mountain Building in the Uralides: Pangea to the Present. AGU Geophysical Monograph Series, 132, 33-48

58. Diaconescu C.C., Knapp J.H., Brown L.D., Steer D.N., Stiller M. (1998) Precambrian Moho offset and tectonic stability of the East-European platform from the URSEIS deep seismic profile. Geology. 26(3), 211-214.

59. Echtler H.P., Ivanov K.S., Ronkin Y.L., Karsten L.A. et al. (1997) The tectono-metamorphic evolution of gneiss complexes in the Middle Urals (Russia): a reappraisal. Tectonophysics, 276, 229-251.

60. Echtler H.P., Stiller M., Steinhoff F., Krawczyk C., Suleimanov A., Spiridonov V., Knapp J.H., Menshikov Y., Alvarez-Marron J., Yunusov N. (1996) Preserved collisional crustal structure of the southern Urals revealed by Vibroseis profiling. Science, 274, 224-225.

61. Glebovsky V.Yu., Maschenkov S.P., Gorodnitsky A.M., Belyaev I.I., Filin F.M., Mercuriev S.A., Sochevanova N.A., LukyanovS.V., Valyashko G.M., Popov E.A, Popov K.V. (1995) Anomalous Magnetic Field of the World Ocean, CRC Press, 272 р.

62. Ivanov K.S., Karsten L.A., Maslov A.V. et al. (1995) EUROPROBE Guidebook. South Urals Seismoprofile Area. Ekaterinburg: Urals Branch of RAS, 115 p.

63. Ivanov K.S., Puchkov V.N., Fyodorov Yu.N., Erokhin Yu.V., Pogromskaya O.E. (2013) Tectonics of the Urals and adjacent part of the West-Siberian platform basement: main features of geology development. J. Asian Earth Sciences. Geological Evolution of Asia. 72, 12-24.

64. Ivanov S.N., Ivanov K.S. (1993) Hydrodynamic Zoning of the Earth's crust and its Significance. J. Geodynamics, 17(4), 155-180.

65. Kashubin S., Juhlin C., Friberg M., Rybalka A., Petrov G., Kashubin A., Bliznetsov M., Steer D. (2006) Crustal structure of the Middle Urals based on reflection seismic data. European Lithosphere Dynamics. Geol. Soc. London, Mem., 32, 427-442.

66. Keating P., Pinet N. (2011) Use of non-linear filtering for the regional-residual separation of potential field data. J. Applied Geophys., 73. 315-322

67. Knapp J.H., Steer D.N., Brown L.D., Berzin R., Suleimanov A., Stiller M., Luschen E., Brown D.L., Bulgakov R., Kashubin S., Rybalka A.V. (1996) Lithosphere-scale seismic image of the Southern Urals from explosion-source reflection profiling. Science, 274, 226-227.

68. Kostrov N.P. (2007). Calculation of magnetic anomalies caused by 2D bodies of arbitrary shape with consideration of demagnetization. Geophysical Prospecting, 55(1), 91-115.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Иванов К.С., Костров Н.П. Новая геолого-геофизическая интерпретация потенциальных полей в районе Средне-Уральского сейсмического трансекта. Статья 1. Западная часть Урала. Литосфера. 2016;(5):91-108.

For citation: Ivanov K.S., Kostrov N.P. A new geological and geophysical interpretation to potential felds near ESRU. The paper 1. Wesern part of the Urals. LITOSFERA. 2016;(5):91-108. (In Russ.)

Просмотров: 13

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)