Введение к работе
Актуальность темы обусловлена, с одной стороны, общенаучным интересом к Усалу как к одной из планетарных структур Земли, по-знаназ глубинного строения и эволщии литосферы которого ваяно для понимания развития Земли в целом; с другой стороны, практическими задачами расширения минерально-сырьевой базы Урала, в первую очередь за счет поисков "скрытых", не выходящих на дневную поверхность шсторовденміі. Пои решении подобных задач глубинное строение является одним из важнейших факторов прогноза полезных ископаемых.
Цель работы заключается в разработка на осново комплекса геолого-геофизическах данных объемной модели земной коры Урала а расшифровки эволюции глубинного строения региона в течение позднего протерозоя - фанепозоя.
Основнш^задада. В процессе работы вешались как задачи,связавши с общими вопросами изучения глубинного строения и эволюции литосфзры Земли, так и задачи, непосредственно касающиеся строения и развития Урала. К первой группа задач относится разработка принципов типизации разрезов земной коры применительно к изучению крупных тектонических -регионов; исследование возможностей выполнения палаорокоястоукций глубинного строения коры для различных этапов геологической истории на основе геолого-геоЗизичаских данных и разработка методика пространственно-временного изучения глубинного строения земной кош линейных складчатых систем, к которым относится Урал. ;
Задачи второй группы включают изучение глубинного строения земной коры Урала на основе комплексной интерпретации геолого-геофизических {граш-магнитометрических, сейсмических и др.)' материалов по Уралу и сопредельный территориям; районирование изучаемого региона ло типу глубинного строения коры; составление карты глубинного строения Урала и сопредельных территорий масштаба 1:1 000 000; изучение эволюции земной коры региона в позднем протерозое -фанеро зое; анализ связи минерагении Урала с глубинным строением коры, выявление рудоконтродирующих элементов глубинного строения на отдельные виды полезных ископаемых.
Основные залцщазмые долоиения:
I. Предложенная классификация подсаэдалений земной хоры по-
зволяат с помощью набора индикаторных параметров (главные -коэффициента основности л дифференцировалиости, дополнительные -мощность коры н средняя скорость продольных волн в консолидированной коса) выделять при типизации разрезов коры исследуемых регионов типы и подтипы коры, сформировавшиеся при.опрздоленных тектонических режимах.
-
Разработанная методика пространственно-временного изуче-ния глубинного строения земной коры линейных складчатых систем, основанная на идеях информационно-статистической таорки интерпретации физических полай и на принципа актуализма, позволяет создать как статическую объемную модель коры изучаемого региона, так и восстановить эволюцию глубинного строения коры во времени.
-
Уральская складчатач система гетерогенна по своему глубинному строению и разделяется на три области, различающиеся типом коры: I) Западную область с корок континентального типа (вну-трпкратонного, перикратонного, рифтового и смешанного подтипов), которая по глубинному строению и развитию ближе к кора Восточно-Европейской платформы, чем остальных уральских структур; 2) уникальную по глубинному строению Центральную шовную зон1.' глобального масштаба (Тагило-Магнитогорскую мегазону), уходящую в мантию на глубину более 400 км, с корой, сформированной в палзозоо
и относящейся по своїм параметрам к островодузшому типу; 3) Восточную область с авхепско-пвогерозойской корой континентального типа (интенсивно регенерированного и слабовегенесированного подтипов), подвергшейся регенерации в палеозое.
-
Основная особенность эволюции земной коры Урала - незавершенность развития коры Центральной, Тагило-,.1агнктогорской ме-газоны, остановившейся на оствоводукиом этапе цикла Уклсона и но прошедшей заключительного, континентального, в то время, как другие фанерозойские складчатые системы мира этот зтап формирования коры прошли; этими причинами монет быть объяснена концентрация значительных запасов энергии в недрах современного Урала.
-
Глубинные критерии регионального прогноза на отдельные вида полезных ископаемых, предполагающие-использование элементов глубинного строения в качестве рудоконтсолирудах при составлении пиогказно-металлогеническкх и прогнозных пометальных, карт, позволяют повысить эффективность поисков месторойдений полезных ископаемых, в первую.очередь "скрытых". ,
Научная новизна. На основе сравнительного анализа параметров литосферы различных тектонических структур Земли разрабога-на новая классификация подразделений земной коси, которая отличается тем, что впервые выполнена оценка информативности различных параметров косы и установлен набор параметров-индикаторов типов и нодтішов копы, сформировавшихся при опрз дело иных тектонических режимах.
Влорвыо проведен анализ изменения параметров корм, со типов а подтипов в процессе эволюции Земли (цикла Уилсона и малих циклов) и обоснована принципиальная возмонность выполнения палоо-реконструкций глубинного строения замлой коры.
Разработанные принципи и методика пространственно-временного изучения глубинного строения земной коры складчатых систем отличаются широким использованием информационно-статистических методов и 03..Ї на всех этапах комплексной интерпретации геолого-гесфизачзских данных. Предложенная методика позволяет наряду с созданием объемной.(пространственной) глодали коры, отразить ее эволюцию во времени в вида сорю: па да or лубішнах схем, что и реализовано для Урала. Подобные построения до сих пор не выполнялись.
Составлена совместно с другими исследователями первая карта глубинного строения земной ковы Урала (масштаба 1:1 000 000), представляючая собой ее объемную модель.
Впервые показано, что Западная область, включаючая Западно-Уральскую зону складчатости, Центрально-Уральское и Башкирское поднятия, по глубинному строению и истории формирования земной коры блике к Восточно-Европейской платформо, чем к другим уральским структурам; выявлено широкое распространение под Западным склоном Урала коры рифтового и перикратоаного подтипов; установлен особый тип косы Тагило-ЫагнигоговскоЁ.кзгазоны, предположительно, законсервировавшийся на островодунном этапе развития; дана новая интерпретация природы Восточной области Урала; показаны лосеннцз различия глубинного строения и формирования коры Гагило-і.іагнитогсрской и восточных уральских могазон.
Разработанные совместно со специалистами в области металлогении Увала глубинные критерии регионального прогноза на отдель-ныо виды полезных ископаемых впервые использованы при составлении прогнозных помзтальных карт региона.
Практическая значимость. Разработанные новая классификация подразделений земной коры, методика комплексной интерпретации геолого-геофизических данных, принципы и методика составления карта глубинного строения земной коры и принципы палеоглубишшх реконструкций могут быть использованы при изучении глубинного строения на только Урала, но и других крупних тектонических регионов, в первую очередь, фанерозойских складчатых сисге.м. Карта глубинного строения земной коры, палеоглубинныз схемы и вытекающие из них новые вывода о строении и развитии земной коры Урала могут быть; использованы для роизняя тектонических и про-гнозно-металлогенических задач, для палеогеодинамических реконструкций и для разработай стерэоматаллогзнических моделе;': крупных тектонических структур региона; кроме того, они могут быть вривлечанн при изучении глубинного строения к развития в целом территории России или йвразии.
Реализация результатов работы. Материалы по глубинному строению Урала использованы при металлогеническом анализе во ВСЕІЕИ: элементы глубинного строения введены в ломоталышо прогнозные карта Урала на ряд полезных ископаемых: хром (И.В.Луцкина и др., 1981), бокситы (Р.И.Ерошвская и др., IS82), нелезо (А.П.Казак, ССПрямоносов и др. ,1982) и в Кзталлоганическую карту Урала масштаба 1:1 000 000, 1987 (ред. А.й.Ыаропчев, И,А.Петрова) -и в Уральском отдалении РАН (Глубинное строение, тектоника, металлогения Увала, IS86/ ред.'А.М.Дцмкин). Эти материалы слуват основой при изучении глубинного строения отдельных районов Урала в более крупном масштаба; они привлекались также при изучении глубинного строения и геодинамики СССР (Глубинное строение и геодинамика литосферы, 1983 / ред. А.А.Смыслов).
Апробация работа. Результати работы на разных стадиях ее выполнения докладывались на Учаном Совете ВШЕЙ (1975, 1961,1994), на Съездах по постоянному геомагнитному полю и палеомагнетизму (1970, 1974, 1986 гг.), на заседаниях Всесоюзного тектонического комитета (1979, 1989), на уральских геологических и металлогени-ческих совещаниях (1977,. 1984; 1987, 1991, 1994), на геологических конференциях я совещаниях Республики Коми (1979,1984,1993), на кафедре геофизики Московского университета (1978, 1981 гг.), в институтах геологии (1977) а геофизики (1987) УНЦ АН ССОР, а также неоднократно в ПГО "Уралгеология", "Долярноуралгеология" в на геофизической оекции ЛОЕ.
Публикация работы. Основные положения опубликованы в двух монографиях и 52 статьях, а также отражены на карте глубинного строения земной коры Урала масштаба 1:1 000 000, главным редактором которой является автор.
Дачный вклад автора и использовал низ материала. Автор более 25 лет занимается изучением глубинного строения Урала. На основе анализа а синтеза геолого-геофизических материалов по Уралу и анализа глубинного строения литосферы других регионов им разработаны принципы и методика пространственно-временного изучения глубинного отроения.линейных складчатых систем. Лично автором и под его руководством выполнены статистический анализ гравитационного имагнитного полей Увала и сопредельных территорий, трансформации поля силы тяяеста с составлением карт локальных а региональных аномалий, массовые (более 1000) расчеты глубин по гравитационным а магнитным аномалиям, комплексная количественная интерпретация геолого-геофизических данных по серии профилей вкрест простарания Урала, районирование региона по типу глубинного строения земной кош и палереконструкции глубинного строєная Урала для важнейших эпох его развития в пифее-фанерозоз.
Карта глубинного строения земной коры Урала составлена автором (гл. редактор) по разработанным им принципам и легенде совместно со специалистами уральских научно-исследовательских а производственных организаций.
. При изучении глубинного строения земной коры'Урала исполь-зованы следующие материалы: I) карты гравитационного а магнитного полай разных масштабов, 2) сейсмические данные по Уралу и сопредельным платформам, 3) результаты ШЗ, ШИ а других геофизи-ческих методов, 4) петрофизаческие данные, включая результаты измерения физических свойств пород пра геологической съемка масштаба 1:50 000, 5) геологические карты разного масштаба а результаты бурения, 6) материалы по магматизму» тектонике, истории геологического развития, металлогении Урала,. 7) карта геологических формаций Урала масштаба 1:1 000 000 под рад. О.А.Кондаайна (1990), 8) тектонические карты Урала масштаба 1:1 000 000 под редакцией: И.Д.Соболева (1983), А.В.Пейве и др. (1987) - а другие материалы.
Обьем^оаботц. Диссертация состоит из 2-х частей, 6 глав, введения, заключения а списка литературы - 412 наименований. Она содержит 300 страниц машинописного текста, 46 рисунков, 2 таблицы
и сопровождается лвидоганиам в виде касты глубинного строения земной коры Урала аа 6 листах.
Работа выполнена ео ВСЕІЕИ в отделе геологии и полезных ископаемых Урала и Западной Сибири. Автор искренне благодарен за доброжелательность* внимание, полезные советы л поддержку А.С. Семенову, Р.М.Д9ШШИЦКОЙ, Н.Б.Дортман, С.Н.Иванову, Л.И.Красно-му, А.М.Мараичеву, Л.Н.Подсосовой, Б.М.Рыбалке, Б.П.Рнеєму, Г.П.Тафееву. Автору хочется выразить глубокую признательность сотрудникам отдела Урала, с которыми он работает (или работал) в течение длительного времени: Г.Н.Базилевкч, Р.Х.Бичурину, В.М.Вашкович, А.Р.Воронцовой, Л.Д.Солдатенковой, Й.Л.Слижевой, Т.В.Терещенко, М.ЮЛернышеву, своим коллегам во ВСНПЗИ: В.П.Во-долазской, А.А.Духовскоыу, Р.И.Ерошевской, А.П.Казаку, OJLKoh-диайну, А.Г.Комарову, К.Н.Котову, Н.В.Луцкиной, Б.К.Львову, А.А.Ночаевой, И.А.Пэтровой, В.В.Покровскому, Н.А.Румянцабок, Н.Г.Чижовой, КЛ.Шмзлевой, С.В.Щербаковой, Л.В. и Н.К.Булиным, Л.С.Егорову, Ли'.Ш.Ыагвду, Г.И.МартыновоЯ, Д.М.Иилыотайну - а своим коллегам - уральский геофізикам: Е.М.Ананьевой, О.В.Бел-лавину, Е.Б.Еедьтонавой, А.А.Бушаву, Б.В.Дорофвзву, В.СДружинину, Ю.В.Кукоау, И.В.Зшорокцйвой, К.АЛСривцову, Н.В.КУзноцо-вой, И.С.Огаринову, Н.И.Рудица, Ю.З.Сегалю, В.Б.Соколову, И.Ф. Таврилу, А.А.Цватковой, О.В.Шкутовой и многим другим. Общение и работа с ними всегда были интересны а плодотворны.
Автор хранит благодарную.память о Ю.Е.Ыолдаванцавэ, научившем его по-новому понимать геологию Урала.
