книги из ГПНТБ / Киевленко, Е. Я. Геология и оценка месторождений исландского шпата

отличаются от согласных и представляют собой сложные образо­ вания типа «слоеного пирога», в которых агрегаты шестоватых кристаллов кальцита отделяются друг от друга тонкими глини­ стыми прослойками.

Большинство кальцитоносных тел локализовано вблизи выхо­ дов долеритовых даек и туфогенных пород. Следует отметить, что пепловый цемент туфов на таких площадях почти нацело замещен кальцитом. Многочисленные кристаллы исландского шпата имеют

1 — вулканические каналы; 2 — лавовые поля; 3 — площадь распространения туфов; 4 — проявления исландскс-го шпата; 5 — дайки и силлы долеритов

размеры до 30—50 см по длинной оси, в основном они полупро­ зрачные с обильными трещинами. Сравнительно лучшие по ка­ честву кристаллы обнаружены в зонах дробления массивных до­ ломитов и известняков туркутской свиты синийского комплекса.

Наиболее интересное Керсюкинское проявление исландского шпата расположено выше устья р. Керсюке среди горизонтально залегающих карбонатных пород хатыспытской и низов туркутской свит синия, рассеченных вертикальной зоной тектонических тре­ щин. К хатыспытской свите отнесена пачка тонкополосчатых окремненных доломитов и доломитизированных известняков с про­ слоями светло-коричневых и черных битуминозных известняков. Туркутская свита представлена массивными микрозернистыми до­

30

Глыбы доломита оторочены среднезернистым кальцитом, сменяю­ щимся гребенчатым тонкошестоватым кальцитом и крупными хо­

ками кристаллов кальцита и вмещающих пород, а также песчано­ глинистым материалом. Кристаллы исландского шпата имеют скаленоэдрический габитус с хорошо развитым призматическим поясом и сдвойникованы по плоскому ромбоэдру. Наиболее рас­ пространенные дефекты — трещины по спайности и многочислен­ ные включения игольчатого минерала.

Оленекское (Пуурское) проявление исландского шпата распо­ ложено на левом берегу р. Оленек, в 18 км выше устья ее притока р. Пуур. На этой площади распространены массивные и толсто­ плитчатые доломитизированные известняки тюессалинской свиты среднего кембрия. В месте флексурного перегиба известняков, осложненного пологим сбросо-сдвигом, обнаружено штокверкооб­ разное кальцитовое тело размером на выходе 120X50 м. Вме­ щающие известняки осветлены, содержат прожилки битуминоз­ ного вещества и каверны, заполненные желтовато-серой глиной. Штокверк состоит из серии пересекающихся неправильных жил мощностью до 8 м, сложенных массивным или гигантокристалли­ ческим молочно-белым кальцитом с редкой вкрапленностью пи­ рита, марказита и магнетита. Широко развиты гидроокислы же­ леза, образовавшиеся за счет окисления сульфидов. В местах пересечения жил находятся полупрозрачные и частично прозрач­ ные кристаллы кальцита (до 40—50 кг). Все кристаллы пред­ ставляют собой двойниковые сростки по плоскому ромбоэдру в форме «ласточкина хвоста». Они поражены трещинами и содержат обильные включения битума, глинистых частиц и пи­ рита.

Тиман

О проявлениях кальцит-халцедоновой минерализации в базаль­ тах Тимана еще в прошлом столетии сообщал Ф. Н. Чернышов.

'Гиманское поднятие располагается в северо-восточной части Русской платформы, разделяя Московскую и Печорскую сине­ клизы. Слагающие его верхнепротерозойские, а также нижне- и среднепалеозойские отложения смяты в крупные широкие и по­ логие коробчатые складки, вытянутые в северо-западном напра­ влении. Складчатая структура нарушена рядом крупных продоль­ ных разрывов, благодаря чему П. Е. Оффман (1961) рассматри­ вает Тиманское поднятие как многоступенчатый горст. В ядерных частях складок обнажена рифейская метаморфическая толща, ко­ торая на Северном Тимане перекрыта известняками с остатками брахиопод и другой фауны лландоверийского яруса силура. Наи­ более распространены терригенные отложения серднего девона: глины, песчаники и конгломераты, которые постепенно сменяются

32

карбонатными породами и битуминозными доманиковыми слоями франского яруса. Фаменский ярус представлен известняками и до­ ломитами с прослоями гипсов и ангидритов.

Особое место в стратиграфическом разрезе занимает вулкано­ генно-осадочная толща, сформированная в результате многократ­ ных излияний основной магмы на рубеже среднего и позднего девона. В ее составе преобладают покровы базальтов, иногда чередующиеся с прослоями туфов, туффитов, песчаников, гравели­ тов и глин. Максимальная мощность толщи 230 м. Обильные вы­ деления кальцита, цеолитов и халцедона зафиксированы в верхне­ девонских базальтах Чешской губы. Здесь базальты и алевролиты с угловым несогласием перекрывают кварцевые и известковистые песчаники и конгломераты среднего девона. Эффузивная толща обнажается в невысокой гряде северо-западного простирания и состоит из нескольких базальтовых покровов общей мощностью около 100 м. По данным В. Г. Черного (1973), базальтовые лавы Северного Тимана по химическому составу близки известково­ щелочному ряду, характерному для островных дуг. Они обога­ щены магнием и содержат до 5—6% щелочей, среди которых натрий резко преобладает над калием.

Наиболее крупным кальцитоносным объектом является Нев­ ское месторождение в верховьях р. Левой Иевки. Здесь обнажена пачка верхнедевонских эффузивных пород, состоящая из четырех горизонтально залегающих лавовых покровов, каждый из которых имеет мощность от 5 до 15 м. Покровы сложены плотными афанитовыми базальтами со столбчатой отдельностью, а в верхних частях — миндалекаменными базальтами и сильно пористыми стекловатыми манделынтейнами. Миндалины обычно состоят из агата или молочно-белого халцедона, кварца и изредка каль­ цита. В основании некоторых покровов наблюдаются шаровые лавы мощностью от 1 до 4 м. В таких местах округлые блоки мин­ далекаменного базальта окружены мелкообломочной дресвяной массой, скрепленной кальцитом, цеолитами, анальцимом и хло­ ритами.

В плотных миндалекаменных базальтах и манделыитейнах ча­ сто встречаются короткие жилы и крупные жеоды тонкополосча­ того агата. В раздувах жил и в центре жеод образованы щетки мелких кристаллов горного хрусталя, аметиста и прозрачного скаленоэдрического кальцита. Крупные кристаллы кальцита были обнаружены только среди шаровых лав, где они в виде плохо ограненных сростков (до 70—100 кг) вместе с морденитом, аналь­ цимом и хлоритом выполняли полости в межглыбовом простран­ стве. Качество кристаллов низкое, главным образом из-за обиль­ ных игловидных включений морденита. Кроме того, широко распространены жидкие включения, обусловившие зональность кристаллов, а также трещины по спайности и редко механические двойники.

Горный Крым

Первые сведения о наличии в Горном Крыму исландского шпата относятся к концу XIX — началу XX вв. и связаны с иссле­ дованиями А. Лагорио, В. Д. Соколова, М. А. Земятченского, П. Н. Чирвинского и др. Проявления исландского шпата находятся на южных, обращенных к Черному морю, склонах Главной гряды среди вулканогенных образований и известняков средней — верхней юры.

По М. В. Муратову (1960), этот район представляет собой ядерную часть Крымского мегантиклинория, сложенную отложе­ ниями триаса, юры и нижнего мела. В основании стратиграфиче­ ского разреза лежит сильно дислоцированная толща так называе­ мых таврических сланцев, имеющая верхнетриасовый — лейасовый возраст и состоящая из ритмически чередующихся тонких слоев песчаника или сидерита с алевролитами и аргиллитами. На флишевую таврическую толщу несогласно и со следами значительного перерыва налегают эффузивные и вулканогенно-обломочные породы средней юры — базальты, андезиты, дациты, спилиты, туфы и туфобрекчии, сопровождающиеся субвулканическими ин­ трузивами аналогичного состава. Вулканогенные образования иногда достигают мощности 500 м, но по простиранию быстро выклиниваются, замещаясь терригенными отложениями с неболь­ шой примесью пирокластического материала.

Наиболее распространенные в Главной гряде верхнеюрские от­ ложения имеют мощность 3000—4000 м. Для них характерна слож­ ная смена фаций с преобладанием рифогенных коралловых известняков, конгломератов и глинистых флишевых толщ. Отло­ жения нижнего мела развиты слабо и представлены глинистыми и глинисто-мергелистыми осадками, заполняющими глубокие эро­ зионные ложбины в подстилающих породах.

Интересующая нас часть Главной гряды по тектоническому строению относится к южной антиклинальной зоне и включает северное крыло Форосского поднятия, Туакский (Алуштинский) антиклинорий и Судакско-Карадагскую складчатую систему.

В Горном Крыму известны три кальцитоносных поля: Байдарское, Судакское и Карадагское.

Байдарское кальцитоносное поле находится в 0,5'км юго-запад­ нее Байдарских ворот. В этих местах обнажены массивные мраморизованные известняки кимериджского яруса, а также глинисто­ мергелистые отложения кимериджского и титонского ярусов верх­ ней юры и подстилающие их вулканические туфы средней юры. Эти породы слагают юго-западное крыло Байдарского синклиналь­ ного прогиба, осложненного рядом сбросо-сдвигов.

Известно несколько разобщенных участков развития кальцитовых жил и небольших зон дробления мраморизованных известня­ ков. Кальцитовые жилы, выполняющие трещины и цементирующие раздробленные известняки, достигают двухметровой мощности и

34

длины до 10—15 м. Они состоят из плотно сросшихся блоков бе­ лого кальцита с редкими небольшими полостями, заполненными красновато-бурой и желтовато-серой глиной. Кристаллы кальцита в основном непрозрачны, иногда в головках полупрозрачны и про­ зрачны, сильно растресканы и содержат глинистые включения по зонам роста.

Судакское кальцитоносное поле расположено в 1,5 км юго-

восточнее г. Судака на склонах горы Алча-Кая. Гора сложена ко­ ралловыми известняками верхней юры, сменяющимися у подножья глинистыми сланцами того же возраста. Известняки содержат кар­ стовые полости и пересечены многочисленными вертикальными тре­ щинами, иногда минерализованными молочно-белым и полупро­ зрачным кальцитом. Мощность кальцитовых жил колеблется от

10—15 см до 3—5 м.

Крупные ромбоэдрические кристаллы исландского шпата на­ блюдались в карстовых пустотах размером до 10 м по наиболь­ шему измерению. Полости, как правило, лишены глинистого запол­ нения, и кристаллы изобилуют вторичными дефектами: трещинами и механическими двойниками.

Карадагское кальцитоносное поле находится на юго-восточ­ ном склоне Магнитного хребта вблизи Коктебельской бухты. Гор­ ная группа Карадаг представляет собой выведенное на поверхность древнее вулканическое сооружение среднеюрского возраста, пере­ крытое глинистыми сланцами бата.

Эффузивная толща байоса — нижнего келловея состоит из палеотипных пород спилит-диабазовой формации, переслаивающихся с туфобрекчиями, туфами и песчаниками. Кроме того на Карадаге, как и в северо-западной части Главной гряды, известны молодые постскладчатые кайнотипные оливнновые базальты, андезиты, дациты, липарито-дациты и трассы, залегающие в виде некков, даек и пластовых интрузивов среди палеотипных эффузивов или покро­ вов на их размытой поверхности.

Скопления кристаллов кальцита встречаются главным образом в миндалекаменных базальтовых и реже в андезитовых лавовых покровах. Это короткие жилообразные тела и крупные минда­ лины— жеоды с краевой оторочкой голубовато-серого халцедона и цеолитов (натролит, десмин) и сростками ромбоэдрических кри­ сталлов кальцита в центральной полой части. Изредка цеолит-хал- цедон-кальцитовые жилы встречаются среди туфобрекчий. Кри­ сталлы кальцита сложно сдвойникованы и окрашены в лимонно­ желтый цвет.

Северный Кавказ

На Северном Кавказе в бассейнах верхнего течения крупных левых притоков Кубани — Большого Зеленчука, Урупа, Большой и Малой Лабы, Белой и других, прорезающих северные склоны Передового хребта, В. И. Воробьевым в 1906 г. были отмечены

проявления исландского шпата в известняках палеозойского и ниж­ немезозойского возраста. Этот район охватывает северо-западную часть Центрально-Кавказского горста — антиклинория, сложенного палеозойскими породами, и примыкающую к нему южную краевую часть Северокавказской моноклинали, где поверхность домезозойского фундамента покрыта чехлом слабо дислоцированных юрских

иболее молодых отложений.

Взападной части Передового хребта в верховьях р. Белой рас­

пространены нижнепалеозойские метаморфические породы, пред­ ставленные порфироидами и филлитовыми сланцами нижней и верхней свит с разделяющими их мраморизованными известняками средней свиты. На северо-восточных склонах хребта обнажена вул- каногенно-терригенная толща нижнего и среднего девона мощно­ стью около 3 км, которая сложена кислыми и основными лавами, чередующимися с песчаниками и конгломерами, а в верхах раз­ реза известняками с прослоями глинистых сланцев и песчаников. Эти образования трансгрессивно перекрыты лагунно-континенталь­ ными угленосными отложениями среднего и верхнего карбона, а также мощной красноцветной толщей нижней перми и осадочными породами морских фаций верхней перми: глинистыми сланцами и известняками.

Триасовые отложения в рассматриваемом районе известны только в междуречье Малой Лабы и Белой, где базальные конгло­ мераты, песчаники и известняки с остатками фауны скифского яруса перекрыты известняками, мергелями и глинистыми сланцами анизийского — ладинского ярусов, а также кваревыми конгломе­ ратами и песчаниками карнийского яруса среднего триаса. Венчают разрез известняки с обильной норийской фауной брахиопод, вверху сменяющиеся песчаниками и розовыми известняками рэтского яруса верхнего триаса.

Выходы юрских пород занимают широкую зону предгорий и северо-восточного склона Передового хребта. Это главным образом отложения среднего и верхнего лейаса: песчаники с прослоями мелкогалечных конгломератов лотарингского яруса, глинистые сланцы, угленосные песчаники и криноидные известняки плинсбахского яруса, песчаники и алевролиты тоарского яруса.

Среди интрузивных образований Передового хребта наиболее распространены серпентинизированные гипербазиты и габбро-дио­ риты уруштенского нижне- и среднепалеозойского комплекса, а также дайки порфиритов, габбро и габбро-диабазов, относящиеся к мезозойскому, вероятно, юрскому комплексу.

Проявления исландского шпата на Северном Кавказе состав­ ляют три кальцитоносных поля: Чалыкское в верховьях р. Кяфар, связанное с известняками нижнепалеозойской метаморфической толщи, Хамышинское и Афонское в бассейне р. Белой на площади развития верхнепермских и верхнетриасовых известняков.

Чалыкское кальцитоносное поле находится в долине р. Чалык вблизи места ее впадения в р. Кяфар. Здесь обнажены мрамори­

36

зованные известняки с прослоями сланцев и песчаников средней свиты нижнепалеозойской метаморфической толщи, перекрытые с угловым несогласием песчаниками, конгломератами и глини­ стыми сланцами среднего карбона. Палеозойские породы залегают моноклинально и пересечены серией разрывов со смещениями надвигового и сбросового типа. М. Б. Григоровичем (1938) отмечена четкая связь кальцитовой минерализации с участками развития разрывных нарушений в мраморизованных известняках. Так, все продуктивные кальцитоносные тела расположены в западной части «Главного шпатового обрыва», образовавшегося вдоль крупного сброса. .

В Чалыкском поле зафиксировано 35 кальцитоносных тел, отне­ сенных М. Б. Григоровичем к гнездообразному и жильному мор­ фологическим типам. Жилы имеют мощность до 1 м и сложены крупнозернистым и блоковым непрозрачным кальцитом. Практиче­ ский интерес представляют изометричные кальцитовые тела раз­ мером до 5—6 м в поперечнике, сопровождающиеся короткими апофизами и расположенные в местах пересечения минерализо­ ванных трещин. Вблизи них серый мраморизованный известняк становится палевым, пронизан тонкими кальцитовыми прожилками и местами изменен до известкового туфа.

Краевая часть тел сложена агрегатом тесно сросшихся кри­ сталлов кальцита желтого и розового цвета, размер которых постепенно увеличивается от 0,5—1 до 15 см. Зона крупнокристал­ лического кальцита мощностью до 1 м постепенно переходит в ги­ гантокристаллический агрегат с величиной индивидов 50 см и бо­ лее. Кристаллы кальцита белые, сильно замутненные, но в местах неполного соприкосновения индивидов становятся полупрозрач­ ными. В центральной части тел находится полость, занятая глиной, со сростками и обломками крупных ромбоэдрических кристаллов исландского шпата (от 2—3 до 100 кг). Выход кондиционного оп­ тического материала невелик из-за большого количества трещин, механических двойников, твердых и жидких включений и свилей.

Афонское кальцитоносное поле в районе одноименной горы на северном склоне Передового хребта тяготеет к крупной анти­ клинальной структуре, в ядре которой обнажены докембрийские кристаллические сланцы, а крылья сложены триасовыми извест­ няками, песчаниками и глинистыми сланцами. Антиклиналь ос­ ложнена двумя крупными продольными надвигами и сопряжен­ ными с ними поперечными сбросами. В известняках вблизи раз­ рывных тектонических нарушений наблюдается много кальцитовых жил и гнездообразных скоплений исландского шпата. По сравне­ нию с Чалыкским полем кальцитовые жилы здесь гораздо крупнее и достигают длины 30—40 м при мощности от 0,5 до 2 м. Они сло­ жены крупнокристаллическим, но совершенно непрозрачным бло­ ковым кальцитом.

Исландский шпат встречается только в изометричных, иногда несколько уплощенных телах размером от 4 до 6 м в поперечнике

37

и длиной от 5 до 10 м, содержащих центральную полость, занятую глиной. Тела меньшего размера и линзы обычно целиком сложены крупнокристаллическим кальцитом и не заслуживают внимания. По строению продуктивные тела аналогичны встреченным на Чалыкском кальцитоносном поле. Кристаллы кальцита, слагающие внутренние зоны тел и находящиеся среди глины, имеют ромбо­ эдрический, реже скаленоэдрический габитус, в основном замут­ ненные, трещиноватые, иногда с прозрачными бесцветными обла­ стями. Кроме трещин по спайности самыми характерными дефек­ тами являются свили и обильные включения серых глинистых частиц по зонам роста.

Хамышинское кальцитонссное поле в бассейне р. Белой рас­ полагается в пониженной северо-западной части Передового хребта, сложенной песчаниками, сланцами и конгломератами крас­ ноцветной нижнепермской толщи, известняками верхней перми, а также песчаниками, сланцами, конгломератами и изредка изве­ стняками среднего и верхнего лейаса. В верхнепермских известня­ ках в участках развития тектонических нарушении распространены мелкие кальцитовые жилы к гнезда, по форме и внутреннему стро­ ению похожие на кальцитоносные тела Чалыкского поля. Кри­ сталлы кальцита иногда окрашены в темно-серый или даже в чер­ ный цвет, их прозрачные области изобилуют трещинами и включе­ ниями глинистых частиц.

Малый Кавказ

В северо-восточной предгорной части Малого Кавказа известны проявления исландского шпата, приуроченные к Сомхито-Карабах- ской структурно-фациальной зоне и локализованные в известняках верхней юры и эффузивах верхнего мела. Большинство из них на­ ходится в Нагорном Карабахе в предгорьях и на юго-восточных склонах Карабахского хребта в долинах рек Куру-чай, Кенделанчай, Каркарчай и Хоношен-чай, входящих в систему рек Аракса и Куры.

Основной складчатой структурой этого района является Киш- лаг-Доминское поднятие, в ядре которого обнажены туфобрекчии и туфопесчаники байос-батского яруса средней юры, а на крыльях — туфогенно-осадочные и терригенно-карбонатные породы келловей-оксфордского яруса и залегающие на них с угловым не­ согласием известняки титонского яруса верхней юры. Примыкаю­ щие к этому поднятию с юго-востока Гадрутская и с северо-во­ стока Мартунинская синклинали сложены горными породами нижне- и верхнемелового возраста. Это главным образом туфо­ брекчии, туфопесчаники, алевролиты, аргиллиты и мергели альбского яруса нижнего мела, несогласно залегающие на известняках тнтона, а также осадочные и эффузивные образования верхнего мела, широко распространенные в междуречье Каркарчай—Ке- часчай.

38

Разрез верхнемеловых отложений начинается песчано-глини­ стыми и карбонатными породами сеноман-туронского и коньякского ярусов, перекрытых нижнесантонской эффузивной толщей, сложенной серией базальтовых покровов с прослоями и линзами туфобрекчий, туфов и мергелистых известняков. Базальты нижнего сантона без видимого углового несогласия сменяются маломощ­ ными плитчатыми известняками и мергелями кампанского яруса. Из интрузивных образований в районе наблюдаются только меж­ пластовые тела, дайки и некки андезито-долеритов, долеритов и пироксеновых порфиритов, представляющих собой субвулканиче­ скую фацию верхнемеловой эффузивной формации, а также не­ большие согласные и секущие тела гранодиоритов, диоритов, дио­ ритовых порфиритов и микрогаббро третичного возраста.

Многочисленные проявления исландского шпата тяготеют к верхнемеловым эффузивам междуречья Каркарчай — Хонашенчай, образуя в совокупности Мартунинское кальцитоносное поле. Южнее в бассейнах верхнего течения рек Куручай и Кенделанчай в области широкого развития верхнеюрских известняков располо­ жено Гадрутское поле.

Мартунинское кальцитоносное поле приурочено к мульдовой части одноименной синклинали. В основании стратиграфического разреза здесь находятся светло-серые тонкоплитчатые известняки коньякского яруса с прослоями известковистых глинистых сланцев, согласно перекрытые эффузивной толщей нижнего сантона. Толща состоит из нескольких покровов базальтовых шаровых лав, порфи­ ритов, миндалекаменных витробазальтов, иногда разделенных про­ слоями туфов и тонкозернистых мергелистых известняков; общая мощность от 50 до 200 м. Местами на базальтовых лавах лежат светло-серые мергелистые известняки и мергели с остатками фауны кампанского яруса.

Вблизи с. Спитакашен между известняками коньякского и кам­ панского ярусов обнажена линза базальтовых шаровых лав мощ­ ностью до 50 м, вытянутая в широтном направлении. Сфероиды, состоящие из мандельштейна и миндалекаменного базальта, плотно прилегают друг к другу или сцементированы белым пелитоморфным известняком, образовавшимся за счет известковых илов, за­ хваченных лавой при подводном излиянии. Кальцитоносна в основ­ ном восточная часть линзы, где в межшаровых пространствах среди измененного до желтовато-белой глины пелитоморфного из­ вестняка встречаются секреции кальцита. Корка секреций состоит из молочно-белого или розового кальцита, а в центральной по­ лой части располагаются сростки сдвойникованных кристаллов кальцита размером до 20 см по наибольшему измерению, ассоци­ ирующиеся с цеолитами (главным образом с морденитом). Боль­ шинство кристаллов непрозрачны, молочно-белого или красно­ вато-бурого цвета, некоторые полупрозрачны с небольшими чайно-желтыми прозрачными областями, содержащими включения морденита.

39