книги из ГПНТБ / Мамаев, Н. Ф. Нижний палеозой и докембрий восточного склона Урала
.pdf\Шг ШШз Е Э «
7ПгиО 20 W Wen
Р и с . 14. Надвиг в отложе ниях нижнего кембрия (р . Санарка, выше пос.По кровского)
1 - известняки; 2 - темные брекчированные песчаники; 3 - с в е т л ы е песчаники, местами окремненные ; 4 - задернован ный участок; 5 - подошва надвига
Р и с . 15. Схема Челябин ского покрова
Породы аллохтона: 1 - серпентинизированные ультрабазиты и габброиды; 2 - докембрийские, нижне палеозойские и среднепалеозойские образования, вмещающие Челябинский гранитный массив ; 3 - гранитоиды Челябинского гранитного массива. По роды автохтона: 4 - кон гломераты, песчаники,
сланцы, известняки |
и |
|
эффузивы нижнего |
карбо |
|
на; |
5 - подошва надвига; |
|
6 - |
разломы |
|
Р и с . 16. Глыбы твердых серпентинитов в милонитизированных серпентинитах (р . Нейва, ниже пос.Ста рые Кривки)
1 - массивные серпен тиниты; 2 - милонитизированные серпентиниты
80
TOB и габбро хорошо видно в карьере, расположенном в юго-восточной
части Челябинского массива. Здесь |
в нижней части стенки |
карьера об |
||
нажаются темно-зеленые габбро, |
выше которых залегают |
порфировид- |
||
ные биотитовые граниты. Поверхность контакта имеет волнистый |
х а |
|||
рактер. Небольшие тела габброидов |
имеются и внутри |
гранитного |
м а с |
|
сива. По данным Е . Б . Бельтеневой |
и A . C . Сухачева, |
проводивших |
в |
этом районе магнитную съемку, под Челябинским гранитным массивом существует повышенное магнитное поле, характерное для основных по род.
Все это становится теперь понятным и объяснимым с современной точки зрения структур покрова, т . е . рассматривая Челябинский гранит ный массив и вмещающие его породы в перемещенном состоянии. В основании покрова залегают ультрабазиты и габброиды, окаймляющие массив с севера и запада лентовидной каймой. Кроме гранитоидов массива, имеющего сложное строение, в аллахтоне принимают участие вмещающие массив образования докембрия, нижнего палеозоя, верхне
го силура и нижнего и среднего девона, находящиеся в сложных |
т е к |
|
тонических взаимоотношениях. Породами автохтона являются |
широко |
|
развитые здесь нижнекаменноугольные отложения, представленные и з |
||
вестняками, иногда конгломератами, песчаниками и сланцами, |
а |
так |
же вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами. Эта |
|
струк |
тура разбита и срезана с востока многочисленными |
дизъюнктивными |
||
нарушениями. Особенно крупными из них являются разломы, |
образую |
||
щие тектоническую зону, к которой |
приурочена целая |
серия |
грабенов, |
в том числе и Челябинский грабен |
(рис. 15 ) . |
|
|
Следы крупных горизонтальных перемещений и связанных с ними ультрабазитов имеются в Алалаевскомрайоне. Подробно в плане нами
этот участок еще не изучался, но в разрезе по р. Нейве, у пос. |
Ста |
рые Кривки, имеются выходы сильно давленных, развальцованных |
и |
милонитизированных серпентинитов с явными следами тектонического перетекания масс. Среди раздробленной массы милонита имеются з а катанные крупные, до 30 см, глыбы твердых темно—зеленых серпенти нитов ( рис. 16 ) . В других обнажениях серпентиниты сильно раздробле ны, смяты и содержат тектонические глыбы различных пород (кремнис тых сланцев, известняков и д р . ) .
Нужно отметить, что специальных наблюдений в изучении покровной тектоники на восточном склоне Урала почти не проводилось, и в на стоящее время этот вопрос остается еще новым и далеко не решенным.
ПЛИКАТИВНАЯ ТЕКТОНИКА
Термин "складчатость" употребляется для различного рода деформа ций, приводящих к изгибу первоначально горизонтально залегающих сло ев породы. В настоящее время проблема складчатости или пликативной т е к тоники привлекает к себе внимание исследователей именно в отношении разнотипности этих деформаций. Специальные исследования советских и зарубежных геологов в течение последних десятилетий позволили выде лить им несколько основных типов складчатости в зависимости от м е ханизма складкообразования.
81
Р и с . 18. Мелкая складчатость в амфиболитах докембрия ( р . Тура, выше пос. Путилово)
1 - кварцитовые |
сланцы ; |
2 - |
амфиболиты; 3 - инъекции кварца ; |
4 - задернованный |
участок ; |
5 - |
дизъюнктивные нарушения |
• • • •
Р и с . 19. Складчатость в нижнепалеозойских образованиях. Брединский район
Нижний ордовик : 1 - алевролиты и песчаники, 2 - филлитовидные сланцы; верхний кембрий (рымникская свита): 3 - граувакковые и полимиктовые песчаники, 4 - туффиты; 5 - элементы залегания по род
83
В нижнепалеозойских толщах наблюдается складчатость более круп ных размеров и еще чаще встречается моноклинальное залегание. Так, например, нижнеордовикские терригенные отложения в Брединском районе образуют крупную синклиналь асимметричного строения с паде нием пород в западном крыле на юго-восток под углом 70°, а в вос точном - на северо-запад 800°, под углом 45°.
Залегающие ниже условно верхнекембрийские граувакковые и полимиктовые песчаники и сланцы смяты в симметричную складку северо западного простирания 340° с падением крыльев под углом 50°(рис . 19).
Моноклинальное залегание отмечается, например, в отложениях сред
него ордовика, развитых по р. Средний |
Тогузак, у совхоза "Заречного". |
|
Здесь конгломераты и песчаники обнаруживают пологое |
падение слоев |
|
под углом 25-30°, на юго-восток 165°. |
|
|
Моноклинальное падание имеют также отложения нижнего кембрия, |
||
развитые в Троицком районе. В разрезе |
по р. Санарке |
нижнекембрийские |
отложения, составляющие мощную, до 1500 м, толщу, обнаруживают паде ние на юго-восток 140°, под углом 50°.
Сравнивая пликативные структуры метаморфических толщ докембрия и слабо метаморфизованных отложений нижнего палеозоя, мы видим, что основное отличие их заключается в гораздо большей интенсивности де формаций в докембрийских образованиях с развитием в них дисгармонич ных мелких складок. Последние возникли в процессе тектонической де формации в новых плоскостных текстурах, часто независимо от первона чальной слоистости.
Изучение стратиграфии и тектоники пород докембрия и нижнего па
леозоя восточного склона Урала показало, что наиболее четко |
выраже |
ны здесь тектонические движения байкальской и каледонской |
складчато- |
стей. |
|
Так, кембрийские отложения Урала и прилегающих к нему |
регионов, |
а также отдаленных областей земного шара всюду, за редким исключе нием, залегают несогласно на докембрийских образованиях. Эти резкие региональные несогласия, отмеченные в пределах всех континентов, где развит кембрий, свидетельствуют о глобальном характере байкальской складчатости.
На Урале тектонические движения отчетливо выражены на рубеже нижнего и среднего ордовика, что соответствует ранней стадии каледон ской складчатости.
Каледонская складчатость, по мнению A . A . Богданова, не имеет такого широкого повсеместного развития, как байкальская, а выделяется лишь в Атлантическом сегменте Земли, при этом она охватывает интер вал 550-395 млн. лет. В Тихоокеанском сегменте с ней можно сопоста вить начало палеозойской складчатости, имеющей интервал 550-310 млн. лет.
Г л а в а VI * МЕТАЛЛОГЕНИЯ
Металлогения докембрия и нижнего палеозоя на восточном склоне Урала изучена слабо, поскольку специальных исследований в этом на правлении почти не проводилось. В литературе неоднократно указыва лось, что для докембрия намечаются определенные специфические осо
бенности |
локализации |
некоторых полезных ископаемых (Страхов, 1947, |
||
и др. ) • Кроме того, |
известно, что |
в составе |
докембрия сосредоточены |
|
основные |
мировые запасы железа, |
марганца, |
меди, никеля и некоторых |
других ископаемых (Сидоренко, 1963, и д р . ) . Этим определяется важ ность изучения потенциальных возможностей древних толщ в отношении приуроченности к ним важных минеральных рудопроявлений.
В обоснование излагаемого ниже прогнозирования положены представ ления авторов по стратиграфии и формациям древних метаморфических толщ восточного склона Урала, неоднократно опубликованные в специаль ной литературе (Мамаев, 1958; Мамаев, Черменинова, 1960, и др . ) .
Железо. В докембрийских толщах западного склона Урала и Централь ного Казахстана известны многочисленные и частью значительные по размерам месторождения железа. Так, к наиболее древним образованиям западного склона Южного Урала приурочены залежи руд типа джеспили тов. Юрматинская серия западного склона Южного Урала достаточно богата залежами бурожелезняковых и сидеритовых руд ( авзянская и э и - газино-комаровская свиты). Железистые кварциты, гематитовые и джеопилитовые сланцы известны также в составе карсакпайской свиты до кембрия Центрального Казахстана.
На восточном склоне Урала нижняя ( каменнодольская) свита оказы вается бедной рудопроявлениями железа. Наибольшие по мощности про слои магнетитовых кварцитов среди гнейсов известны авторам из сал - динской свиты ( Малыгинское рудопроявление) и севернее г . Сысерти.
Эти кварциты имеют мелкозернистое строение, полосчатую структуру и содержат металлического железа до 70%. Железистые кварциты образу ют единичные прослои мощностью до 20 см среди кварцитов и гнейсов, имея с последними достаточно резкие контакты. По протяженности эти рудные прослои вряд ли превышают десятки метров.
Железистые роговики среди гнейсов известны по р . Тогузак, у пос.
Отруба. Они обладают торцовой структурой и состоят из |
кварца, |
магне |
тита, хлорита,, биотита, гидрогетита. Среди поля выходов |
гнейсов |
этого |
района известны магнитные аномалии напряжением 4000 - 5000 гамм,' |
||
заслуживающие изучения. |
|
|
К средней (кусоканской) свите во многих местах приурочены |
неболь |
|
шие рудопроявления гематитовых кварцитов ги массивных |
гематитов, об |
|
разующих тела пластообразной формы мощностью до 10 м |
при протяжен- |
|
|
|
85 |
6 363
ности по простиранию до 200 м. Такие гематитовые кварциты и гемати
ты отмечены |
Н.Ф, Мамаевым в составе кусоканской |
~виты в юго-вос |
|
точной части |
Брединского района, по правобережью |
р. Берсуат. В со |
|
ставе массивных гематитов устанавливается содержание : Fe^Og |
~ д о |
||
78,08%, FeO |
- до 18,73% при весьма незначительных количествах крем |
||
незема и глинозема. Содержание серы и фосфора определяется |
сотыми |
долями процента. В отношении редкометальных примесей гематиты не изучены. Гематиты обычно характеризуются сланцеватостью, а на вы ходах они пористые и лимонитизированные.
Сходные гематитовые кварциты были обнаружены северо-восточнее пос. Бреды, а также юго-восточнее пос. Атамановского. По нескольким штуфным анализам содержание железа в них колеблется от 19,18 до 45,90%. Мощность прослоев достигает нескольких метров. Вмещающими породами являются слюдяные сланцы и гнейсы, заключающие иногда вкрапленность железной слюдки. Верхняя (чулаксайская) свита докем брия характеризуется приуроченными к ней залежами железистых квар цитов и лимонитизированных сланцев, образующих коренные выходы или развалы щебня и глыб среди кварцитов и кварцитовых сланцев. В этом случае указанные признаки железного оруденения прослеживаются по простиранию на расстоянии, измеряемом километрами. На таких участ ках часто встречаются старые заброшенные железные рудники, разра батывавшиеся преимущественно еще в конце прошлого и начале нынеш него столетия. На выходах и в зоне выветривания оруденения представ лены водными окислами железа, чаше всего - гидрогетито-гидрогемати- товыми образованиями массивного или сланцеватого сложения. Содержа ние окиси желеоа в них достигает 45%. Наиболее крупное оруденениѳ описываемого типа известно в южной части Миасского района, в запад ных окрестностях пос. Филимоново. Здесь находится разрабатывавшееся еще в прошлом столетии месторождение бурых железняков (известное под названием Буровского). Полоса выходов бурых железняков просле живается среди графитисто-кварцитовьк сланцев по простиранию на не сколько километров. Н.Ф. Мамаевым (1958) было ранее высказано предположение о том, что бурожелезняковые оруденения типа Буровского месторождения представляют собой верхние окисленные горизонты сидеритовых залежей.
К этому же типу, видимо, относится крупное, но совершенно неизу ченное месторождение лимонитов к юго-востоку от пос. Наследницкого,
где выходы бурых железняков наблюдаются |
на площади до 1 к і с . Желез |
|
няки в большинстве сланцеватого строения, |
содержат |
многочисленные |
кварцевые прожилки. |
|
|
Возможно, что часть бурожелезняковых |
оруденений |
в области р а с |
пространения верхней докембрийской свиты |
представляет окисленные |
сидеритовые залежи, подобные известным в юрматинской серии запад ного склона Южного Урала.
Возможно, таким является Буровский участок бурожелезнякового рудопроявления, где отмечаются довольно мощные и выдержанные по простиранию залежи бурых железняков.
В южной части Миасского района, к северо-западу от пос. Темир, среди сланцев'о—кварцитовой чулаксайской свиты докембрия Н.Ф. Ма -
86
маевым были обнаружены линзообразные прослои железистых кварцитов
мощностью до 5 м. Штуфовое опробование их обнаружело |
следующий |
|||
химический состав: S1O2 |
- от 39,52 |
до 39,61%, А ^ О ^ |
- |
от 1,38 до |
l,89%,Fe2 03 - от 51,41 до 54,94%, FeO |
- от 2,33 до 3,93%, |
МпО - |
||
от 0,11 до 0,17%, а также |
следы цинка и меди. Они обладают мелкой |
гранобластовой структурой, массивным обликом с намечающейся тон кой полосчатостью.
Подобная мощная толща кварцитов и кварцитовых сланцев с много численными прослоями железистых кварцитов, нередко имеющих харак тер рудных тел, развита в окрестностях пос. Шабры, в 25 км к югозападу от г . Свердловска. Видимая мощность прослоев железистых кварцитов местами достигает 20 м, но чаще не превышает 1-2.м. По развалам щебня они прослеживаются по простиранию на сотни метров. Среди вмещающих их гранобластовых неясно сланцеватых кварцитов отмечаются пылевидная вкрапленность рудных минералов и прослойки гематита мощностью до 5-6 мм. Содержание валового' железа колеблет ся от 19 до 46% ( р и с ' ' 2 0 ) .
Спектральные анализы отмечают в железистых кварцитах высокое содержание кремния, железа, а также незначительное присутствие мар ганца, магния, алюминия, кальция, бария и других.
По предварительным подсчетам, некоторые выступающие на поверх ность залежи железистых кварцитов приближаются к числу промышлен
ных объектов. Запасы рудной массы в них до глубины 200 м несомнен |
|||
но превышают 200 тысяч тонн, разработка их вполне |
возможна откры |
||
тым способом. |
|
|
|
Состав и условия образования железистых кварцитов, развитых в |
|||
докембрийских толщах восточного склона Урала, детально |
изучались |
||
В. Н. Лукошковым (1970 а, б, 1971). Им установлено, |
что |
железистые |
|
кварциты приурочены главным образом |
к сланцево-кварцитовой (чу - |
||
лаксайской) свите и представлены преимущественно |
магнетитовыми |
||
(часто мартитовыми) и магнетит-железнослюдковыми |
разностями.Мик- |
||
рогранобластовая структура кварцитов, |
отсутствие в них, кроме квар |
ца и рудных минералов, каких-либо обломочков другого состава, поз воляют рассматривать эти породы первично хемогенными осадками, метаморфизованными до состояния вторичных кварцитов.
Таким образом, в докембрийских толщах восточного склона Урала
обнаружены многочисленные рудопроявления железа, |
еще не изученные |
в качественном и количественном отношениях. Общий |
тип рудопроявле- |
ний |
в разрезе докембрия восточного склона Урала вполне соответству |
||
ет |
рудопроявлениям в |
аналогичных по возрасту образованиях |
соседних |
и удаленных регионов |
СССР и зарубежных. Например, в этом |
возраст |
ном интервале рассматриваются толщи железистых кварцитов курской
серии КМА, Кривого Рога, месторождений |
Верхнего Озера в США, |
|
Сингбума в Индии и многие другие (Плаксенко, 1969; Белевцев, |
Фомен |
|
ко, 1969). |
|
|
Медь. В пределах восточного склона |
Урала незначительные |
рудо |
проявления меди в древних толщах достаточно многочисленны. В пре обладающей своей части они приурочиваются к экзо— и эндоконтактам небольших по размерам интрузий габбро или диоритов, залегающих
87
Не меньший интерес с этой точки зрения представляет Мельникове— Зауральская полоса метаморфизованных вулканогенных пород, относи мых нами условно к нижнему палеозою. В окрестностях пос. Красно— каменки по р . Увельке, у пос. Соколовки на р. Уй и в других пунктах вулканогенные породы этой полосы заключают небольшие тела гранодиоритов и диоритов, с которыми связываются обильная вкрапленность пирита во вмещающих породах, а также обилие' преимущественно мел ких ( штокверковый тип залегания) жил кварца, несущих сравнительно высокое золото-пиритное оруденение.
Существование сульфидного или полиметаллического оруденения в пределах указанной полосы распространения нижнепалеозойских вулка ногенных образований подтверждается, в частности, наличием в пре делах ее буро железняк овых образований шляпного характера.
К такому же типу рудопроявления меди авторы относят вкраплен ность пирротина, халькопирита и пирита в мраморах, вскрытых, карье ром, восточнее пос. Паньшино Петрокаменского района. Мраморы, з а легающие в составе докембрийской мурзинской свиты гнейсов и амфи болитов, содержат инъекции массивного габбро, несущего довольно густую вкрапленность названных минералов. Рудоносный габбровый массив, по-видимому, залегает в непосредственной близости к востоку от мраморов, вскрытых карьером.
К нижнепалеозойскому возрасту следует отнести также меднопорфировое оруденение в долине р. Биргильды ( приток р . Миасс), у подсоб ного хозяйства витаминного завода. Первичное оруденение представлено вкрапленностью пирита, халькопирита, борнита, молебденита и золота в кварцевых диоритах, составляющих небольшой массив, и вмещающих его вулканогенньік породах (диабазы, андезито-базальтовые порфириты и туфы) нижнепалеозойского предположительного возраста. В зоне вторич ного обогащения распространен халькозин, с которым связывается м е с тами промышленная концентрация меди. Подобный тип меднопорфировых руд, как известно, совершенно необычен для среднепалеозойских место рождений Урала, располагающихся в пределах Магнитогорско-Тагиль- ского погружения. В Казахстане он представлен известными месторож дениями Коунрад и Боще-Куль.
Хром. Хромиты образуют не большие по размерам шлирообраэные и линзообразные залежи во всех относительно крупных серпентинитовых массивах. Серпентинитовые массивы Каменного Дола, Гулинской и Кол - чинской, а также других, в прошлом подверглись специальному изуче нию, и выявленные хромиты были разведаны и частично выработаны. Наиболее крупное месторождение хромитов находится в южной части серпентинитового массива Каменного Дола, в 10 км на северо-запад
от пос. Наследницкого. Открыто |
оно и впервые разведано в 1929 |
г. |
|
А.П. Смолиным. Месторождение |
"Каменный Дол" |
приурочивается |
к |
западной части массива и предоставлено многими |
шлирообразными |
з а |
лежами и густой вкрапленностью хромита, залегающими в телах дунитовых серпенитинитов. Последние зачастую рассланцеваны и преобра зованы в серпентинитовые сланцы брекчиевидной структуры. Наиболее крупное рудное тело имеет линзообразную форму, северо-западное простирание, падение его крутое и восточное. Это тело прослежено на
89