gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2025-16-6-0862XRWUQKgtcrust-2153Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSНОВЫЕ ИЗОТОПНЫЕ И ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ДАННЫЕ ПО РАННЕКАМЕННОУГОЛЬНОМУ БЕРЕЗОВСКОМУ КОМПЛЕКСУ МАГНИТОГОРСКОЙ ЗОНЫ (ЮЖНЫЙ УРАЛ). СТАТЬЯ 1. ИЗОТОПНЫЕ ДАТИРОВКИ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИNEW ISOTOPIC AND PALAEOMAGNETIC DATA ON THE EARLY CARBONIFEROUS BEREZOVKA COMPLEX OF THE MAGNITOGORSK ZONE (SOUTHERN URALS). ARTICLE 1. ISOTOPIC DATES AND GEOCHEMICAL CHARACTERISTICShttps://orcid.org/0000-0001-5605-9261ПравиковаН. В.PravikovaN. V.

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gory, Moscow 119991

npravikova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8840-0978КазанскийА. Ю.KazanskyA. Yu.

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

7-1 Pyzhevsky Ln, Moscow 119017

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

https://orcid.org/0009-0002-6223-8666ТевелевА. В.TevelevA. V.

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gory, Moscow 119991

https://orcid.org/0009-0008-0600-130XКоптевЕ. В.KoptevE. V.

L8S 4L8, Гамильтон, Онтарио

Hamilton, Ontario L8S 4L8

https://orcid.org/0009-0009-2072-2565ШестаковП. А.ShestakovP. A.

Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gory, Moscow 119991

ВолодинаЕ. А.VolodinaE. A.

119991, Москва, Ленинские горы, 1

1 Leninskie Gory, Moscow 119991

ТихвинскаяА. А.TikhvinskayaA. A.

119017, Москва, Старомонетный пер., 31 

1 Staromonetny Ln, Moscow 119017

Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationГеологический институт РАН ; Институт земной коры СО РАНРоссияGeological Institute, Russian Academy of Sciences ; Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationУниверситет МакМастерКанадаMcMaster UniversityCanadaВсероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. ФедоровскогоРоссияAll-Russian Scientific-Research Institute of Mineral Resources named after N.M. FedorovskyRussian Federation202511122025166862862Copyright © Правикова Н.В., Казанский А.Ю., Тевелев А.В., Коптев Е.В., Шестаков П.А., Володина Е.А., Тихвинская А.А., 20252025Правикова Н.В., Казанский А.Ю., Тевелев А.В., Коптев Е.В., Шестаков П.А., Володина Е.А., Тихвинская А.А.Pravikova N.V., Kazansky A.Y., Tevelev A.V., Koptev E.V., Shestakov P.A., Volodina E.A., Tikhvinskaya A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/2153

В цикле статей приведены первые изотопные и палеомагнитные данные для пород раннекаменноугольного березовского комплекса Магнитогорской зоны. Целью работы являлась разработка кинематических реконструкций на время его формирования. Для этого в районе с. Богдановского была отобрана серия ориентированных образцов в девяти сайтах (93 пробы), а также пробы на геохимические (8 проб) и изотопно-геохронологические (3 пробы) исследования. В статье 1 приводятся первые данные по изотопному возрасту кислых вулканитов березовского комплекса: риодациты – 348.5±3.1 млн лет; флюидальные риолиты – 350.7±2.9 млн лет; дацитовые игнимбриты – 340.6±2.8 млн лет, а также геохимические характеристики пород. Вещественный состав изученных вулканитов идентичен типичным породам березовского комплекса. Согласно новым датировкам, раннекаменноугольный вулканизм начался примерно одновременно в пределах всей южной части Восточно-Магнитогорской зоны, причем в ее восточной части раньше, чем это считалось ранее по палеонтологическим данным. Новые данные позволяют утверждать, что в этом регионе активный вулканизм начался в режевское время раннего турне.

This series of articles presents the first isotopic and palaeomagnetic data for rocks from the Early Carboniferous Berezovka complex of the Magnitogorsk zone. The aim of the work was to develop kinematic reconstructions for the time of its formation. For this purpose, in the vicinity of Bogdanovskoye Village, a set of 93 oriented samples was taken from nine sites; besides, two sets of 8 and 3 samples were collected respectively for geochemical and isotope-geochronological studies. Paper 1 presents the first isotopic ages for felsic volcanics from the Berezovka complex: rhyodacites – 348.5±3.1 Ma, fluidal rhyolites – 350.7±2.9 Ma, dacitic ignimbrites – 340.6±2.8 Ma, as well as geochemical characteristics for these rocks. The material composition of the studied volcanics is consistent with that of the rocks typical for the Berezovka complex. According to the newly obtained dates, Early Carboniferous volcanism started almost simultaneously throughout the southern part of the East Magnitogorsk zone and earlier than the date obtained paleontologically for its eastern part before. The newly obtaied data allow us to conclude that active volcanism in this region may have begun during the Rezhian substage of the Early Turonian.

Южный Уралранний карбонвулканизмпетромагнетизмпалеомагнетизмизотопный возрастU-Pb датированиеSouthern UralsEarly Carboniferousvolcanismrock magnetismpaleomagnetismisotopic ageU-Pb datingИсследование проведено при поддержке РФФИ (проект № 19-55-26009 Чехия_а, «Урал: уникальная природная лаборатория роста земной коры и сборки суперконтинента»). Исследование А.Ю. Казанского проведено в рамках госзадания Геологического института РАН.This research project was funded by the RFBR (grant №19-55-26009, "The Urals: an unique natural laboratory of crustal growth and supercontinental assembly"). The study A.Yu. Kazansky was carried out on the state assignment of the Geological Institute RAS.ReferencesBlack L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Aleinikoff J.N., Davis D.W., Korsch R.J., Foudoulis C., 2003. TEMORA 1: A New Zircon Standard for U-Pb Geochronology. Chemical Geology 200 (1–2), 155–170. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(03)00165-7.Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Aleinikoff J.N., Davis D.W., Korsch R.J., Foudoulis C., 2003. TEMORA 1: A New Zircon Standard for U-Pb Geochronology. Chemical Geology 200 (1–2), 155–170. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(03)00165-7.Чайко Г.И. О самых ранних проявлениях вулканизма в карбоне Магнитогорского синклинория // Тезисы докладов к первому симпозиуму по вулканизму Южного Урала. Миасс: УНЦ АН СССР, 1971. С. 58–59.Chaiko G.I., 1971. On the Earliest Known Records of Volcanic Eruptions in the Carboniferous of the Magnitogorsk Synclinorium. In: Abstracts of Papers for the First Symposium on Volcanism of the Southern Urals. Ural SC of the USSR Academy of Sciences, Miass, p. 58–59 (in Russian)Червяковский В.С., Слободчиков Е.А., Червяковская М.В., Волчек Е.Н. Особенности геологического строения и первые результаты изотопного датирования вулканических пород в бассейне р. Исеть, Восточно-Уральская мегазона // Известия Уральского государственного горного университета. 2021. Вып. 1. С. 55–64. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-1-55-64.Chervyakovskiy V.S., Slobodchikov E.A., Chervyakovskaya M.V., Volchek E.N., 2021. Geological Features and the First Isotopic Data of Volcanic Rocks in the Iset River Basin, East-Urals Megazone. News of the Ural State Mining University 1, 55–64 (in Russian) https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-1-55-64.Cohen K., Harper D., Gibbard Ph., Car N., 2025. The ICS International Chronostratigraphic Chart This Decade. Episodes 48 (1), 105–115. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2025/025001.Cohen K., Harper D., Gibbard Ph., Car N., 2025. The ICS International Chronostratigraphic Chart This Decade. Episodes 48 (1), 105–115. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2025/025001.Ludwig K.R., 2001. Squid 1.02: A User Manual. Berkeley Geochronological Center Special Publication 2, 19 p.Ludwig K.R., 2001. Squid 1.02: A User Manual. Berkeley Geochronological Center Special Publication 2, 19 p.Ludwig K.R., 2003. ISOPLOT/Ex: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Version 3.00. Berkeley Geochronology Center Special Publication 4, 74 p.Ludwig K.R., 2003. ISOPLOT/Ex: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Version 3.00. Berkeley Geochronology Center Special Publication 4, 74 p.Мизенс Г.А., Дуб С.А. Рифтогенные бассейны на аккреционно-коллизионной стадии развития складчатого пояса: восточный склон Южного и Среднего Урала в карбоне // Литосфера. 2024. Т. 24. № 5. С. 785–809. https://doi.org/10.24930/2500-302X-2024-24-5-785-809.Mizens G.A., Dub S.A., 2024. Rifting Basins at the Accretion-Collision Stage of Fold Belt Development: Eastern Slope of the Southern and Middle Urals in the Carboniferous. Lithosphere 24(5), 785–809 (in Russian) https://doi.org/10.24930/2500-302X-2024-24-5-785-809.Правикова Н.В. Этапы проявления вулканической и плутонической деятельности в раннем карбоне на Южном Урале (Магнитогорская и Восточно-Уральская зоны) // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2006. № 4. С. 57–61.Pravikova N.V., 2006. Stages of manifestation of Volcanic and Plutonic Activity in the Early Carboniferous in the Southern Urals (Magnitogorsk and East Ural Zones). Moscow University Geology Bulletin 4, 57–61 (in Russian)Pravikova N.V., Tikhomirov P.L., Tevelev A.V., Kosheleva I.A., Surin T.N., 2023. Magma Chemistry and Tectonic Controls of Volcanic Activity in the Southern Ural Area During Early Carboniferous Time. Minerals 13 (2), 258. https://doi.org/10.3390/min13020258.Pravikova N.V., Tikhomirov P.L., Tevelev A.V., Kosheleva I.A., Surin T.N., 2023. Magma Chemistry and Tectonic Controls of Volcanic Activity in the Southern Ural Area During Early Carboniferous Time. Minerals 13 (2), 258. https://doi.org/10.3390/min13020258.Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Гилем, 2000. 146 с.Puchkov V.N., 2000. Paleogeodynamics of the Southern and Middle Urals. Gilem, Ufa, 146 p. (in Russian)Рудакова А.В., Правикова Н.В., Тевелев А.В. Строение, химизм и условия формирования березовского вулканического комплекса южной части Магнитогорской мегазоны (Южный Урал) // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2007. № 1. С. 47–52.Rudakova A.V., Pravikova N.V., Tevelev A.V., 2007. Structure, Chemistry and Formation Conditions of the Berezovskii Volcanic Complex in the Southern Part of the Magnitogorsk Megazone (Southern Urals). Moscow University Geology Bulletin 1, 47–52 (in Russian)Салихов Д.Н., Холоднов В.В., Осипова Т.А., Рахимов И.Р. Каменноугольно-пермский магматизм и связанное с ним оруденение (Магнитогорская и Восточно-Уральская мегазоны Южного Урала) // Литосфера. 2016. № 5. С. 35–57.Salikhov D.N., Holodnov V.V., Osipova T.A., Rakhimov I.R., 2016. Carboniferous-Permian Magmatism and Associated Mineralization (Magnitogorsk and East Uralian Megazones Southern Urals). Lithosphere 5, 35–57 (in Russian)Салихов Д.Н., Холоднов В.В., Пучков В.Н., Рахимов И.Р. Магнитогорская зона Южного Урала в позднем палеозое: магматизм, флюидальный режим, металлогения, геодинамика. М.: Наука, 2019. 392 с.Salikhov D.N., Kholodnov V.V., Puchkov V.N., Rakhimov I.R., 2019. The Late Paleozoic Magnitogorsk Zone in the Southern Urals: Magmatism, Fluid Flow Regime, Metallogeny, and Geodynamics. Nauka, Moscow, 392 p. (in Russian)Салихов Д.Н., Мосейчук В.М., Холоднов В.В., Рахимов И.Р. Каменноугольный вулкано-интрузивный магматизм Магнитогорско-Богдановского грабена в свете новых геолого-геохимических данных // Литосфера. 2014. № 5. C. 33–56.Salikhov D.N., Moseychuk V.M., Kholodnov V.V., Rakhimov I.R., 2014. Carboniferous Intrusive-Volcanic Magmatism of Magnitogorsk-Bogdanovskiy Graben in the Light of New Geological and Geochemical Data. Lithosphere 5, 33–56 (in Russian)Салихов Д.Н., Яркова А.В. Нижнекаменноугольный вулканизм Магнитогорского мегасинклинория. Уфа: БНЦ УрО РАН, 1992. 138 с.Salikhov D.N., Yarkova A.V., 1992. Lower Carboniferous Volcanism of the Magnitogorsk Megasynclinorium. BSC UB RAS, Ufa, 138 p. (in Russian)Schuth S., Gornyy V.I., Berndt J., Shevchenko S.S., Sergeev S.A., Karpuzov A.F., Mansfeldt T., 2012. Early Proterozoic U-Pb Zircon Ages from Basement Gneiss at the Solovetsky Archipelago, White Sea, Russia. International Journal Geosciences 3 (2), 289–296. https://doi.org/10.4236/ijg.2012.32030.Schuth S., Gornyy V.I., Berndt J., Shevchenko S.S., Sergeev S.A., Karpuzov A.F., Mansfeldt T., 2012. Early Proterozoic U-Pb Zircon Ages from Basement Gneiss at the Solovetsky Archipelago, White Sea, Russia. International Journal Geosciences 3 (2), 289–296. https://doi.org/10.4236/ijg.2012.32030.Шарпенок Л.Н., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. TAS-диаграмма суммы щелочей – кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород // Региональная геология и металлогения. 2013. № 56. С. 40–50.Sharpenok L.N., Kostin A.E., Kukharenko E.A., 2013. TAS Diagram of the Sum of Alkalis – Silica for Chemical Classification and Diagnosis of Plutonic Rocks. Regional Geology and Metallogeny 56, 40–50 (in Russian)Спиридонов Э.М. Генетическая минералогия. Открытые видеолекции учебных курсов МГУ. Available from: https://teach-in.ru/course/genetic-mineralogy-spiridonov (Last Accessed August 25, 2025).Spiridonov E.M., 2025. Genetic Mineralogy. Free Video Lectures of the MSU Training Courses (in Russian) Available from: https://teach-in.ru/course/genetic-mineralogy-spiridonov (Last Accessed August 25, 2025).Stacey J.S., Kramers I.D., 1975. Approximation of Terrestrial Lead Isotope Evolution by a Two-Stage Model. Earth and Planetary Science Letters 26 (2), 207–221. https://doi.org/10.1016/0012-821X(75)90088-6.Stacey J.S., Kramers I.D., 1975. Approximation of Terrestrial Lead Isotope Evolution by a Two-Stage Model. Earth and Planetary Science Letters 26 (2), 207–221. https://doi.org/10.1016/0012-821X(75)90088-6.Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Южно-Уральская. Масштаб 1:200000. Лист N-40-XXXVI (Кваркено): Объяснительная записка. М.: МФ ВСЕГЕИ, 2018. 226 с.State Geological Map of the Russian Federation, 2018. Southern Urals Series. Scale 1:200000. Sheet N-40-XXXVI (Kvarkeno). Explanatory Note. Moscow Branch of VSEGEI, 226 p. (in Russian)Sun S.-S., McDonough W.F., 1989. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes. Geological Society of London Special Publications 42 (1), 313–345. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.Sun S.-S., McDonough W.F., 1989. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes. Geological Society of London Special Publications 42 (1), 313–345. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.Tevelev A.V., 2012. Peculiarities of the Kinematics of the South Uralian Suture Zones as a Cause of the Formation of the Convergent Structure of the East Uralian Megazone. Moscow University Geology Bulletin 67 (3), 157–167. https://doi.org/10.3103/S0145875212030076.Tevelev A.V., 2012. Peculiarities of the Kinematics of the South Uralian Suture Zones as a Cause of the Formation of the Convergent Structure of the East Uralian Megazone. Moscow University Geology Bulletin 67 (3), 157–167. https://doi.org/10.3103/S0145875212030076.Тевелев Ал.В., Дегтярев К.Е., Кошелева И.А., Правикова Н.В. Раннекаменноугольный вулканизм Южного Урала и Зауралья (проблемы геодинамической интерпретации) // Тектоника и геодинамика континентальной литосферы: Материалы XXXVI Тектонического совещания (4–7 февраля 2003 г.). М.: ГЕОС, 2003. T. 2. С. 226–230.Tevelev Al.V., Degtyarev K.E., Kosheleva I.A., Pravikova N.V., 2003. Early Carboniferous Volcanism of the Southern Urals and Trans-Urals (Problems of Geodynamic Interpretation). In: Tectonics and Geodynamics of the Continental Lithosphere. Proceedings of the XXXVI Tectonic Meeting (February 4–7, 2003). Vol. 2. GEOS, Moscow, p. 226–230 (in Russian)Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., von Quadt A., Roddick J.C., Spiegel W., 1995. Three Natural Zircon Standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, Trace Element and REE Analyses. Geostandards and Geoanalytical Research 19 (1), 1–23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x.Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., von Quadt A., Roddick J.C., Spiegel W., 1995. Three Natural Zircon Standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, Trace Element and REE Analyses. Geostandards and Geoanalytical Research 19 (1), 1–23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x.Williams I.S., 1998. U-Th-Pb Geochronology by Ion Microprobe. In: M.A. McKibben, W.C. Shanks III, W.I. Ridley (Eds), Applications of Microanalytical Techniques to Understanding Mineralizing Processes. Reviews in Economic Geology. Vol. 7. SEG, p. 1–35. https://doi.org/10.5382/Rev.07.01.Williams I.S., 1998. U-Th-Pb Geochronology by Ion Microprobe. In: M.A. McKibben, W.C. Shanks III, W.I. Ridley (Eds), Applications of Microanalytical Techniques to Understanding Mineralizing Processes. Reviews in Economic Geology. Vol. 7. SEG, p. 1–35. https://doi.org/10.5382/Rev.07.01.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.