Полезные ископаемые урало монгольского складчатого пояса

Существовавшие в позднем палеозое на территории этого огромного пояса геосинклинальные складчатые области отличались друг от друга геологической историей и строением.

Урало-Тянь-Шаньская геосинклинальная область. Уральская геосинклинальная система. С поздним палеозоем связано формирование главнейших месторождений полезных ископаемых Урала. Поэтому его позднепалеозойская история восстановлена достаточно подробно.

В девонском периоде и раннем карбоне на Урале продолжали существовать две меридионально вытянутые зоны геосинклинальных прогибов, разделенные геоантиклинальным поднятием. Как и в раннем палеозое, в западной зоне происходили умеренные прогибания, шло накопление терригенных и карбонатных осадков, вулканическая деятельность не проявлялась. Мощность отложений девона и нижнего карбона здесь не превышает 2—3 км.

На востоке Урала происходили дифференцированные движения земной коры с резким преобладанием опусканий. Здесь накопились мощные морские формации, состоящие из вулканических, вулканогенно-осадочных и кремнистых пород: лав, туфов, яшм, песчаников, глин огромной мощности — до 12—13 км (девон и нижний карбон). С девонскими отложениями связаны месторождения очень ценных и разнообразных по расцветке уральских яшм, представляющих собой кремнистые породы вулканического происхождения. Нет сомнения в том, что Уральская геосинклинальная система в девоне и раннем карбоне находилась на главном этапе геосинклинального развития.

Заключительный (орогенный) этап геосинклинального развития Урала начался в среднем карбоне и продолжался до конца пермского периода. Этот этап отличался от главного геосинклинального преобладанием поднятий над опусканиями, накоплением молассовых формаций в межгорных впадинах и краевом прогибе, внедрением гранитных интрузий. Горообразовательные и складкообразовательные процессы начались в среднем карбоне в восточной зоне Уральской системы, а в конце карбона и в начале перми охватили весь Урал. Герцинский орогенез достиг максимума в раннепермскую эпоху, когда вся Уральская геосинклинальная система превратилась в складчатую горную систему, подвергавшуюся процессам размыва.

Одновременно с процессами складчатости во внутренних частях Уральской системы происходило внедрение многочисленных гранитных интрузий, с которыми связаны самые разнообразные месторождения полезных ископаемых. Среди них особенно много месторождений металлов (Fe, Au, Mo, W, Sn, Pb, Zn, Ni, Co и др.) и драгоценных камней (изумрудов, топазов, аметистов и др.).

Хорошо восстановлена геологическая история Предуральского краевого прогиба. Так как она является типичной и для других краевых прогибов, то будет, рассмотрена в качестве примера. Изучение истории Предуральского краевого прогиба имеет большое научное и практическое значение — с этим прогибом связаны крупные месторождения каменных солей и ископаемого угля.

Формирование Предуральского краевого прогиба тесно связано с проявлением герцинской складчатости на Урале. Прогиб начал образовываться в конце каменноугольного периода и развивался в ранней перми. Он протягивался вдоль всей Уральской горной складчатой системы, накладываясь на края Восточно-Европейской древней платформы и Тимано-Печорской области байкалид. Осадконакопление в прогибе происходило за счет размыва уральских герцинских горных сооружений. В ранней перми на юге и в центральной части Предуралья в краевом прогибе в морских условиях накапливались сначала мощные конгломерато-песчаные толщи, а затем в лагунных условиях — соленосная формация. Песчаники и конгломераты мощностью до 2000—3000 м формировались в восточной части прогиба у подножия гор за счет огромных масс грубообломочного материала, сносимого речными потоками с горных хребтов. Эти хребты, вероятно, достигали нескольких тысяч метров и были покрыты ледниками и снегами, за счет таяния которых и возникали полноводные и бурные речные потоки. Соленосная формация накапливалась в центре прогиба. В нижней части она состоит из глин и гипсов, а выше — из каменной, калийной и магнезиальной солей. Общая мощность солей достигает 800 м, они добываются в одном из крупнейших в мире — Соликамском месторождении. Образование солей происходило в условиях жаркого и сухого климата в обширных осолоненных морских лагунах.

В северной части Предуральского прогиба, в отличие от более южных районов, вместо соленосной накапливалась угленосная формация мощностью до 1000 м. Она состоит из ритмично чередующихся глинистых сланцев, песчаников, конгломератов с прослоями каменного угля. Накопление в одно и то же время разных по составу отложений было связано с различиями климатических условий. Северная часть краевого прогиба располагалась в зоне умеренного влажного климата, где произрастала пышная растительность, из которой и образовались угленосные пласты. Пермские угли разрабатываются в Печорском угольном бассейне в окрестностях Воркуты. В поздней перми Предуральский краевой прогиб закончил свое развитие. Прогибания в нем прекратились, и на обширных площадях, примыкающих к Уральской горной системе, накапливались континентальные красноцветные отложения.

Алтае-Саянская геосинклинальная область. Вся эта огромная область, в которой проявилась раннепалеозойская (ранне- и позднекаледонская) складчатость в позднем палеозое находилась на заключительном этапе геосинклинального развития. Здесь в крупных межгорных впадинах, окруженных более или менее высокими поднятиями, накапливались мощные, преимущественно континентальные отложения. Наиболее крупными впадинами были Кузнецкая, Минусинская и Тувинская.

Девонские отложения в этих впадинах представлены преимущественно мощными красноцветными конгломератами и песчаниками молассовой формации (мощностью до 5—6 км), с обильными прослоями базальтовых лав и туфов. Лишь в среднем девоне присутствуют морские глины и известняки, образовавшиеся в результате кратковременной трансгрессии моря с юга. Широкое развитие красноцветных континентальных отложений свидетельствует о жарком сухом климате девонского периода.

Море заливало впадины в раннем карбоне, а начиная со среднего карбона вплоть до нашего времени вся территория Алтае-Саянской области находилась в континентальных условиях. Климат стал умеренным, влажным; повсеместно произрастала богатая растительность, среди которой преобладали гигантские кордаиты. Угленакопление в карбоне происходило во всех крупных межгорных впадинах, а в перми оно продолжалось в Кузнецкой и Минусинской. Богата каменными углями угленосная серия Кузнецкой впадины, в которой находится один из известных в России угольный бассейн с запасами высококачественного угля.

Даже краткое рассмотрение позднепалеозойской истории двух геосинклинальных областей Урало-Монгольского пояса показывает, что они развивались по-разному. Герцинский орогенез проявился в Урало-Тянь-Шаньской области и привел к окончанию главного геосинклинального этапа в раннем карбоне. Начиная со среднего карбона до конца перми здесь продолжался заключительный этап геосинклинального развития. В Алтае-Саянской области заключительный этап охватил весь поздний палеозой.

Герцинский орогенез привел к образованию обширных горных массивов, в пределах которых господствовали континентальные условия. На палеогеографических картах хорошо видно, что значительная часть складчатого Урало-Монгольского пояса, а также вся территория Сибирской платформы начиная со среднего карбона и до конца перми входили в состав большого материка, получившего название Ангарида. Геосинклинальное развитие Урало-Монгольского пояса полностью завершилось в начале мезозоя. Наступил новый — платформенный этап.

УРА́ЛО-ОХО́ТСКИЙ ПОДВИ́ЖНЫЙ ПО́ЯС (Ура­ло-Мон­голь­ский под­виж­ный по­яс), про­тя­ги­ва­ет­ся ши­ро­кой ду­гой че­рез всю Ев­ра­зию – от Ба­рен­це­ва и Кар­ско­го мо­рей до Охот­ско­го мо­ря. Вклю­ча­ет раз­но­воз­ра­ст­ные склад­ча­тые сис­те­мы (от са­ла­ир­ских – воз­раст ок. 480 млн. лет, до гер­цин­ских – ок. 250 млн. лет), час­тич­но пе­ре­кры­тые чех­лом мо­ло­дых За­пад­но-Си­бир­ской плат­фор­мы и Ту­ран­ской плат­фор­мы. Се­вер­ная (суб­ме­ри­дио­наль­ная) часть поя­са раз­де­ля­ет Вос­точ­но-Ев­ро­пей­скую и Си­бир­скую древ­ние плат­фор­мы, юж­ная (суб­ши­рот­ная) часть – Си­бир­скую и Ки­тай­ско-Ко­рей­скую плат­фор­мы. По внут­рен­ней ду­ге поя­са в позд­нем ри­фее (1000 млн. лет на­зад) рас­крыл­ся Па­лео­ази­ат­ский оке­ан, ко­то­рый до кон­ца кем­брия рас­ши­рял­ся. С на­ча­ла ор­до­ви­ка до кон­ца ран­не­го кар­бо­на (480–320 млн. лет на­зад) про­ис­хо­ди­ло со­кра­ще­ние океа­на, с про­яв­ле­ния­ми на его ак­тив­ных ок­раи­нах са­ла­ир­ской, ка­ле­дон­ской и ран­не­гер­цин­ской склад­ча­то­стей и фор­ми­ро­ва­ни­ем ак­кре­ци­он­ных (см. Ак­кре­ция тек­то­ни­че­ская) склад­ча­тых со­ору­же­ний Ал­тае-Са­ян­ской и Чин­гиз-Бал­хаш­ской об­лас­тей. В позд­нем кар­бо­не – пер­ми (300–250 млн. лет на­зад) – за­кры­тие осе­вой час­ти океа­на с про­яв­ле­ни­ем не­сколь­ких фаз позд­не­гер­цин­ской склад­ча­то­сти; в ре­зуль­та­те об­ра­зо­ва­лась про­тя­жён­ная по­ло­са кол­ли­зи­он­ных (см. Кол­ли­зия) позд­не­гер­цин­ских склад­ча­тых со­ору­же­ний вост. час­ти Ка­зах­ста­на, юж. час­ти Мон­го­лии и сев.-вост. час­ти Ки­тая.

На за­па­де и юго-за­па­де У.-О. п. п. в на­ча­ле сред­не­го ор­до­ви­ка (470 млн. лет на­зад) рас­кры­лись Па­лео­ураль­ский и Тур­ке­стан­ский древ­ние океа­ны, от­де­лён­ные от Па­лео­ази­ат­ско­го океа­на мас­си­вом кон­ти­нен­таль­ной зем­ной ко­ры (Ка­зах­ста­ни­ей). До кон­ца си­лу­ра эти па­лео­океа­ны рас­ши­ря­лись, а с де­во­на до кон­ца ран­не­го кар­бо­на (415–320 млн. лет на­зад) про­ис­хо­ди­ло их со­кра­ще­ние, что за­вер­ши­лось ран­не­гер­цин­ской склад­ча­то­стью на ак­тив­ных ок­раи­нах. К кон­цу кар­бо­на (295 млн. лет на­зад) – пол­ное за­кры­тие обо­их бас­сей­нов, позд­не­гер­цин­ская склад­ча­тость и об­ра­зо­ва­ние кол­ли­зи­он­ных позд­не­гер­цин­ских склад­ча­тых со­ору­же­ний Ура­ла и Юж. Тянь-Ша­ня. К кон­цу па­лео­зоя сфор­ми­ро­вал­ся еди­ный склад­ча­тый по­яс, со­став­ляв­ший часть позд­не­па­ле­о­зой­ско­го су­пер­кон­ти­нен­та Пан­гея.

В ме­зо­зое и кай­но­зое про­те­кал плат­фор­мен­ный этап его раз­ви­тия. В триа­се – ран­ней юре вся тер­ри­то­рия поя­са пред­став­ля­ла со­бой при­под­ня­тую су­шу, мес­та­ми рас­се­чён­ную риф­та­ми; от­ме­чал­ся трап­по­вый (см. в ст. Трап­пы) маг­ма­тизм. Со сред­ней юры до па­лео­ге­на – вы­рав­ни­ва­ние тер­ри­то­рии, мор­. транс­грес­сии, об­ра­зо­ва­ние пло­щад­но­го чех­ла мел­ко­вод­но-мор. от­ло­же­ний. В нео­ге­но­вом и чет­вер­тич­ном пе­рио­дах про­изош­ла рез­кая тек­то­нич. диф­фе­рен­циа­ция – обо­со­би­лись мо­ло­дые плат­фор­мы (пли­ты) с го­ри­зон­таль­но за­ле­гаю­щим ме­зо­кай­но­зой­ским чех­лом по­верх склад­ча­то­го ос­но­ва­ния и об­лас­ти эпи­плат­фор­мен­но­го оро­ге­не­за, в пре­де­лах ко­то­рых сфор­ми­ро­ва­лись сис­те­мы склад­ча­то-глы­бо­вых со­ору­же­ний (мес­та­ми с про­яв­ле­ни­ем по­кров­но-над­ви­го­вой тек­то­ни­ки) раз­ной вы­сот­но­сти – от Цен­траль­но­ка­зах­стан­ско­го мел­ко­со­поч­ни­ка до вы­со­ко­гор­но­го Тянь-Ша­ня.

Урал является одним из важнейших горнопромышленных рай­онов России. В его пределах расположены тысячи разнообраз­нейших месторождений полезных ископаемых. Некоторые из них имеют мировое значение. Важнейшее место зани­мают рудные полезные ископаемые, затем нерудные и горючие.

Черные металлы. Главные из них – магматические месторож­дения железа контактово-метасоматического типа. Наиболее значительны месторождения в районе горы Магнитной на Южном Урале. Руды залегают в приконтактовой зоне известняков раннего кар­бона и порфиритов. Подобные месторождения известны в районе г. Рудный, на границе Урала и Торгайского прогиба. Месторождения титаномагнетитов связаны с габбровой фор­мацией. Самое значительное в этой группе – Качканарское месторождение.

Марганец и никель. Месторождения марганца делятся на палеозойские и палеогеновые. Палеозойские месторождения марганца связаны с кремнистыми осадочными отложениями: яшмами, фтанитами и т. д. Известны подобные месторождения в районе Сверд­ловска, Миасса, Магнитогорска. Палеогеновые месторождения приурочены к палеоценовым песчаникам и глинам. Наиболее крупные месторождения расположены на Северном Урале в полосе городов Серов-Ивдель. Месторождения никеля приурочены к серпентинитовым массивам. Никелевые силикаты концентрируются в коре выветривания. Это месторождения района городов ВерхнегоУфалея, Орска.

Хромиты. Промышленные месторождения связаны с массивами серпентинитов. Они располагаются в Мугоджарах (Кемпирсайское) и на Среднем Урале (Сарановское).

Цветные металлы. Это прежде всего месторождения бокситов. Они делятся на две большие группы — девонские морские, раннемеловые континентальные. На восточном склоне Урала основной бокситоносный горизонт (субровский) приурочен к основанию эйфеля. Всего в среднем девоне отдельные исследователи насчитывают от 7 до 9 бокситовых горизонтов. Простирание основного субровского горизонта эйфеля прослежено на 50-70 км, по падению он устанавливается до глубины 3200-3400 м. Раннемеловые месторождения бокситов встречаются в За­уралье. Они залегают на размытой поверхности палеозоя и покры­ваются морскими осадками сенона.

Медь. Наиболее крупные месторождения приурочены к зеленокаменным породам среднего палеозоя, где они образуют главную колчеданоносную полосу. На Среднем и Северном Урале это месторождения силурийского возраста, а на Южном Урале – среднедевонского (от широты г. Миасса далее к югу до г. Сибай). Медно-колчеданные месторождения сингенетичны с вмещающими породами спилит-кератофировой формации. Колчеданные руды нередко являются полиметаллическими, в их состав входят цинк, свинец, золото и серебро.

Драгоценные металлы. На Урале известны месторождения платаны. Они связаны с офиолитами – ультраосновными порода­ми габбро-перидотит-дунитовой формации. Эти интрузии распола­гаются на восточном склоне Среднего и Северного Урала. Большинство промышленных месторождений золота связано с интрузиями гранитов, гранодиоритов и с жильными породами (аплитами, кварцевыми порфирами). Золото встречается в виде вкраплений и гнезд в кварцевых жилах. Большое значение имеют и золотоносные россыпи, как четвертичные, так и более древние (раннепермские, юрские, неогеновые).

Редкие металлы. Их месторождения связаны с кислыми интру­зиями. Это месторождения вольфрама, мышьяка, сурьмы, ртути, иридия, осмия, ванадия.

Нерудное сырье. Наибольшее, мировое значение имеют место­рождения ценного огнеупорного сырья – магнезита, связанного с рифейскими осадочными формациями на Южном Урале (города Сатка, Катав-Ивановский). По добыче и запасам асбеста Урал занимает одно из первых мест в мире. Месторождения свя­заны с серпентинитовыми массивами Среднего и Северного Урала. Калийные я каменные соли связаны с верхнепермскими отло­жениями, полоса этих месторождений протянулась в Предуральском прогибе от г. Соликамска до г. Соль-Илецк. Гипсы. Гипсоносные отложения кунгурского яруса прости­раются от Чердыни на севере до Соль-Илецка на юге.

Энергетическое сырье. Наибольшие запасы каменных углей сосредоточены в Кизеловском районе. На восточном склоне Урала располо­жены Алапаевско-Каменский, Полтаво-Брединский, Домбаровский и Берчогурский угленосные районы. Угленосные отложения интенсивно дислоцированы и угли сильно метаморфизованы, местами превра­щены в графит. Пермские угли связаны с кунгурскими и верхнепермскими континентальными отложениями. Это угли Воркутинского бассейна. Триасово-юрские бурые угли расположены как на запад­ном, так и на восточном склонах. Запасы торфа приурочены к районам Нижнего Тагила, Свердловска и Верхнекамска.

Основная литература: [1], с. 66-84. [2]

Допольнительная литература: [1], [2]

Контрольные вопросы:

1. Расскажите о границах и основных структурных элементах Уральско-Новоземельской склад­чатой области.

2. Расскажите о позднеархейско-ранне-среднепротерозойском этапе развития Уральских структур.

3. Расскажите о позднепротерозойском (рифейском) этапе развития Уральских структур.

4. Охарактеризуйте палеозойский этап развития Уральских структур.

5. Охарактеризуйте мезозой-кайнозойский этап развития Уральских структур.

6. Охарактеризуйте полезные ископаемые Уральско-Новоземельской складчатой области.

Лекция №5. Складчатые области Урало-Монгольского пояса: Южный Тянь-Шань. Казахско-Киргизская складчатая область (Центральный Казахстан, Северный и Средний Тянь-Шань). Зайсанская складчатая система.

Содержание: Южный Тянь-Шань. Южный Тянь-Шань – герцинская складчатая область – зани­мает юго-западную окраину Урало-Монгольского пояса и прост­ранственно связан с Уралом, находясь на простирании его восточных структурных зон. Субмеридионально протягивающиеся Урало-Мугоджарские структуры на свом южном продолжении поворачивают на восток и соединяются с Южным Тянь-Шанем, создавая единую дугообразную структуру. Непосредственная связь этих структур “нарушается” тем обстоятельством, что средняя часть этой дуги перекрыта мезозой-кайнозойским платформенным чехлом в ареале распространения Туранской плиты.