С.В.Пчелинцев

Геологический факультет Московского государственного университета (МГУ), Москва, Россия

Предполагаемый тип деформации коры при столкновении индентора с микроконтинентом в условиях косой коллизии (на примере района г. Миасс, Южный Урал)

Территория Южного Урала на широте г. Миасс представляет собой участок максимального сужения Магнитогорской мегазоны (синклинория), «зажатого» с запада и востока докембрийскими кристаллическими Уфимским выступом и Восточно-Уральским поднятием. Генеральное простирание линейно-плоскостных элементов в пределах этих структур и самого Восточно-Уральского поднятия – ССВ-субмеридиональное. В пределах Магнитогорского синклинория картируются тектонические блоки (сдвиговые пластины по [4]) СВ простирания, сложенные зеленосланцево измененными палеозойскими образованиями разных зон [1], разделенные между собой и отделенные от кристаллических блоков мощными сдвиговыми нарушениями и зонами серпентинитового меланжа. Генеральное простирание линейно-плоскостных элементов в пределах зон и самих зон меняется с северо-восточного в западной и южной частях до субмеридионального – в северной и восточной частях. Общая ширина выходов палеозойских образований южнее г. Миасс составляет 25–30 км, севернее его они пережаты до 0.5–1 км и линионизированы до общего субмеридионального простирания.

В пределах каждого тектонического блока отмечаются структуры трех разновозрастных парагенезов: двух коллизионных (D1 и D2) и одного постколлизионного (D3). Структуры этапа D1 повсеместно представлены линейными и брахиморфными складками слоистости, сланцеватости или гнейсовидности с пологой B-линейностью, субвертикальными осевыми плоскостями и, иногда, мульен-структурами в замках. Простирание структур конформно простиранию самих блоков.

Структуры этапа D2 повсеместно наложены на структуры этапа D1 и представлены разноранговыми сдвиговыми нарушениями, в том числе и сдвигами, ограничивающими сами сдвиговые пластины. Сдвиги СВ простирания, развитые в пределах Магнитогорского синклинория и на его границе с Уфимским выступом, являются левыми, мощная субмеридиональная сдвиговая зона, разделяющая Магнитогорский синклинорий и Восточно-Уральское поднятие – правой. Последняя развита и проявлена в рельефе гораздо более сильно, чем любая левосдвиговая зона. Далее к югу простирание левых сдвигов меняется на субмеридиональное, а простирание правосдвиговой зоны также остается субмеридиональной. Взаимоотношение левых и правых сдвигов:  левые сдвиги либо срезаются под острым углом правым сдвигом, либо становятся субмеридиональными, протягиваясь параллельно правому сдвигу с запада. Ширина сдвиговой пластины в этом случае резко сужается до первых сотен и даже десятков метров. Вдоль сдвигов широко развиты присдвиговые складки с крутыми шарнирами, деформирующие складки этапа D1: вдоль левых сдвигов – S-образные складки левого типа, вдоль правых – Z-образные правого типа.

Дальнейшее развитие сдвиговой деформации привело к возникновению в «пережатой» субмеридиональной части Магнитогорского синклинория следующего ряда деформационно-химических структурных парагенезов [5]. Z-образные складки с субмеридиональными длинными крыльями будинируются с образованием структур теней давления, на следующей стадии образуется субмеридиональный кливаж с субширотными кварцевыми жилами отрыва, и завершается процесс образованием субмеридиональной сланцеватости и кливажа, затирающей более ранние структуры. Изменение объема породы при деформации следующее: в первом случае идет принос вещества с севера или юга в тени давления, во втором – вынос вещества из кливажных зон компенсируется отложением вещества в жилах отрыва, в третьем – вынос вещества.

Другими словами, при сдвиговой деформации в районе столкновения индентора с кристаллическим блоком Казахстано-Киргизского континента в условиях косой коллизии (в области современного максимального сжатия) идет смена концентратора растяжения на концентратор сжатия. Данная ситуация, а также наличие одновозрастных левых сдвигов СВ простирания в Магнитогорском синклинории и правого сдвига ССВ простирания на границе Магнитогорского синклинория и Восточно-Уральского поднятия с точки зрения автора может быть объяснено только следующим образом (рисунок).

Столкновение индентора (Уфимский выступ) с сиаллическим блоком не было лобовым, как рассматривается у В. И. Ленныха [2], а пассивная и активная окраины были косо расположены относительно друг друга. Сначала столкновение произошло в более южных районах, как в целом для Урала описано у В. Н. Пучкова [3]. При таком расположении сдвиговые пластины будут двигаться  в северном направлении из расположенного в зоне столкновения концентратора сжатия в область концентратора растяжения (современная, наиболее сжатая часть Магнитогорского синклинория). Причем давление, оказанное на более близкие к неподвижному Казахстано-Киргизкому континенту пластины «заставит» их скользить вдоль последнего на большее расстояние по сравнению с более западными пластинами. Это приведет к возникновению левых сдвигов в пределах Магнитогорского синклинория и на его границе с Уфимским выступом и мощной правосдвиговой зоны на границе Магнитогорского синклинория и Восточно-Уральского поднятия. При дальнейшем СЗ сжатии края Уфимского выступа и Казахстано-Киргизского континента сближаются и в зоне столкновения индентора с сиаллическим блоком формируется новый концентратор сжатия, в условиях которого и формируется субмеридиональный кливаж, затирающий более ранние структуры.

1. Беккер Ю. Р. и др. Легенда южноуральской серии листов государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Объяснительная записка. СПб, 1999. 154 с.
2. Ленных В. И.  Современная структура и геологическая история Урала //. Уфимская широтная структура Урала: Путеводитель экскурсий. Миасс, 1992. С. 3–17.
3. Пучков В. Н. Тектоника Урала: Современные представления // Геотектоника. 1997. № 4. С. 42–61.
4. Савельев А. А., Астраханцев О. В. , Книппер А. Л., Шараськин А. Я., Савельева Г. Н. Строение и фазы деформаций северного окончания Магнитогорской зоны Урала // Геотектоника. 1998. № 3. С. 38–50.
5. Талицкий В. Г. Генетические типы структурных парагенезов // Вестн. МГУ. Сер. 4, Геология. 1994. № 4. С. 65–72.