Файл: Мамаев, Н. Ф. Нижний палеозой и докембрий восточного склона Урала.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 41

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Достоверных органических остатков в карбонатных; породах описан­

ной подсвиты до сих пор не обнаружено.

В выходах мраморов

по

р. Кара-Уй,

южнее пос. Наследницкого,

Н. Ф. Мамаевым

были

обнару­

жены очень

мелкие ( 1-3 мм в поперечнике), округлые в

поперечном

сечении, кальцитовые образования, возможно, трубчатой формы. Дейст­

вительная

их природа осталась невыясненной.

 

А. А. Петренко указывал на существование

строматолитов типа

Collenia

в мраморах у пос. Елизаветпольского.

Весьма

возможно, что к верхам кусоканской

свиты относятся и з ­

вестняки,

выступающие среди порфиритов и их туфов по правому берегу

р. Карталы-Аят, в 2 км выше пос. Катенино. В известняках обнаруже­ ны онколиты, принадлежащие, по определению 3. А. Журавлевой, Osagia tenuilamellata Reit]., характерной для среднего рифея западного склона Южного Урала и Восточной Сибири.

Кварцитовые сланцы верхней подсвиты отличаются тонкой сланце­ ватостью и светлой окраской. По сланцеватости в них обычно разви­ вается серицит. Структура их гранобластовая, иногда лепидогранобла-

стовая. Зерна кварца имеют изометричные очертания и зубчатые

со ­

членения при размерах

до 1 мм. Изредка

встречаются окатанные

з е р ­

на турмалина, апатита

и циркона, а также

редкая вкрапленность

пирита.

С кварцитовыми сланцами чередуются прослои темных графитистых фил­ литов и слюдяных сланцев. По р. Кара-Уй в таких филлитах были обна­ ружены проблематические трубчатые образования с намечающимися пе ­ регородками, отчасти напоминающие ортоцератит.

Вверховьях рек Чулаксай и Караганки, западнее пос. Рымникского, на р. Синташте, были вскрыты выработками чередующиеся между собой полевошпатовые и слюдяные гнейсы, амфиболиты и порфиритоиды.

Взападной части Троицкого района, по р . Уй выше пос. Осиповки, залегают маломощные покровы диабазов и прослои серых онколитовых известняков, содержащих, по определению З.А. Журавлевой, Osagia lihidinosa Z. Zhur. нижнерифейского возраста (авторами ранее онколи-

товые известняки условно рассматривались в составе нижнего кембрия). Породы ее пересечены многочисленными дайками диабазовых порфири­ тов (Мамаев, 1965). Выходы гнейсов и амфиболитов кусоканской свиты установлены также западнее г. Троицка, в восточном контакте НижнеСанарского массива гранодиоритов. Общая мощность кусоканской сви­ ты, возможно, достигает 3000 м.

ВКочкарском районе описанной выше кусоканской свите соответст­ вует выделенная И. В. Ленных варламовская свита, сложенная преиму­ щественно слюдяными и слюдяно-кварцитовыми сланцами, амфиболита­ ми и в меньшей степени парагнейсами и кварцитами. Среди последних встречаются разновидности, близкие к железистым кварцитам среднекусоканской подсвиты.

Как видно, средняя подсвита территориально часто связана с ниж­ ней подсвитой инъекционных гнейсов, но отличается от последней мень­ шей степенью мигматизаіши пород и отчасти литологическим составом - наличием пачек мраморов, графитистых парагнейсов, железистых квар ­ цитов, широким развитием амфиболитов, порфиритоидов и слюдяных сланцев.

22


Метаморфизм пород в нижней части свиты проявляется в развитии альбита, биотита, роговой обманки ( амфиболитовая фация метаморфиз­

ма) ,

а в верхней подсвите - иногда лишь в развитии биотита, серици­

та и хлорита, характеризующих в общем биотит-хлоритовую

мезомета-

морфную субфацию. В соответствии. с менее значительным

метаморфиз­

мом

полнее и надежнее раскрывается первичный субстрат

составляю­

щих эту свиту метаморфических пород.

 

В

пределах

Кусоканского и Кочкарского горстовых поднятий в со ­

ставе

средней

подсвиты большое участие принимают апопорфиритовые

амфиболиты, а также кварцево-оерицитовые сланцы и порфироиды по кислым эффузивам. В ряде пунктов среди этих порад наблюдались р е ­ ликты порфировых структур и переходы от массивных разностей к слан­ цеватым, полностью утратившим первоначальный облик ( например, по

р .

Уй, ниже пос. Каменки;

по р. Кара-Уй,

южнее пос. Наследницкого,

и

д р . ) . По приблизительной

оценке около четверти состава кусокан-

ской свиты составляют породы вулканогенного происхождения.

 

Несомненно, осадочный

субстрат имеют

графитистые парагнейсы,

железистые и графитистые кварциты, мраморы, лептитоподобныѳ поле­ вошпатовые гнейсы й некоторые слюдяные сланцы.

По литологическому составу и положению в разрезах наиболее обос­ нованным является сопоставление описываемой средней, амфиболито вой, серии докембрия Восточно-Уральского поднятия с машакской свитой

восточной части

Башкирского поднятия.

В разрезе докембрия централь­

ного Казахстана

близкой

к ним является

карсакпайская

свита,

для к о ­

торой также характерны

залежи железистых кварцитов

в низах

разреза

и пачки мраморов в верхней ее части. Исходя из этих

предположитель­

ных, но в достаточной мере вероятных сопоставлений, можно среднюю амфиболитовую серию рассматривать соответствующей нижнему рифею.

Отнесение ее к нижнему кембрию, как это сделал К. А. Львов (1958),

совершенно

произвольно, так как это противоречит

формационному и

возрастному

признакам.

 

Верхняя

серия ( сланцево—кварцитовая) венчает

разрез рифея восточ­

ного склона Урала и выделена впервые в Брединском районе в чулак-

сайскую свиту.

 

 

Детальное

изучение

состава чулаксайской

свиты в разрезе долины

р. Чулаксай

показало,

что сложена она здесь

в основном темными

(почти черными) и серыми, иногда полосчатыми кварцитовыми графитистыми сланцами, брекчиевидными кварцитовыми сланцами, темными филлитами со щеповидной отдельностью, прослоями порфиритоидов и светлых массивных кварцитов.

Кварцитовые графитистые сланцы являются преобладающими порода­ ми в составе разреза по р . Чулаксай. Они отличаются полосчатой т е к ­ стурой, отчетливой сланцеватостью, щеповидной или брусчатой отдель­ ностью. Структура их микрогранобластовая, образованная мельчайшими зернами (0,01-0,001 мм) кварца. Иногда встречаются тонкочешуйчатый серицит и пелитоморфный карбонат, группирующийся по сланцеватости породы. Текстура пород тонкополосчатая.

Графитистый скрытокристаллический материал в форме мельчайших точечных выделений распределен по всей массе породы, но в наиболь-

23


ших количествах концентрируется по плоскостям сланцеватости. Иссле­ дования графитистого вещества в филлитах из наших сборов аналити­

ком Поповой (ВУХИН, Свердловск) показали частичную принадлежность

его к шунгиту и чаще к графититу. Определения

количественного с о ­

держания углерода в таких графитистых филлитах

путем выжигания у с ­

тановили присутствие его в размерах более 1%.

 

В верхах свиты имеются своеобразные брекчиевидные кварцитовые сланцы и кварциты, вскрытые, в частности, в долине р. Чулаксай, скв. 1 и 2.

Они состоят из угловатых обломков кварцитового графитистого сланца или кварцита, сцементированных таким же по составу, но более светлым, вследствие почти полного отсутствия графита, кремнистым материалом. В последнем установлено присутствие зерен кварца, кис ­ лого плагиоклаза и чешуек биотита.

Кварциты массивного сложения белой или сероватой окраски обра­ зуют прослои мощностью 2-5 м. Состоят они в основном из зерен кварца и редких зерен полевого шпата, имеющих изометричные очерта­ ния и размеры от 0,2 до 0,5 мм. Изредка встречаются мелкие чешуйки мусковита, вкрапленники мелких зерен пирита. Структура кварцитов гранобластовая..

Графитистые филлиты представляют собой тонкосланцеватые, темные, довольно мягкие породы с мелкой шеповидной или карандашной отдель­ ностью. Для них характерны пелитоморфно-алевролитовая полосчатая структура и состав из полупрозрачного глинистого материала, заклю­ чающего пылевидное графитистое вещество, чешуйки серицита, хлорита, точечные зерна рудного минерала, пелитоморфного карбоната. В фил­ литах были встречены единичные, примитивно устроенные споры, остав ­ шиеся неизученными.

Породы этой свиты смяты в пологие складки, осложненные плойчатостью, и падают в данном разрезе преимущественно на восток под

углом 30°. Подстилаются графитисто-кварцитовые

сланцы

амфиболитами

и слюдяными гнейсами кусоканской свиты нижнего

рифея,

а покрывают­

ся граувакковыми песчаниками условного верхнего кембрия, залегаю ­ щими на них с размывом. На отложениях верхнего кембрия в свою оче­ редь залегают песчаники и сланцы нижнего ордовика, содержащие в верхней части разреза фауну брахиопод и трилобитов аренига. Мощность чулаксайской свиты в данном разрезе составляет не менее 750 м.

В Троицком районе, по р . Уй, на участке от железнодорожной стан­ ций Золотая Сопка до пос. Бобровского, развита свита также темных графитистс—кварцитовых сланцев, фтанитов, бластопсаммитовых кварци­ тов и графитистых филлитов.

Нижнюю часть свиты здесь составляют светлые массивные и слан­ цеватые, иногда полосчатые, графитистые яшмовидные кварциты типа фтанитов с подчиненными им прослоями слюдяных парагнейсов бласто­ псаммитовых кварцитов, слюдяно-кварцитовых и зеленых кварцевохлоритовых сланцев. Последние образованы, видимо, по эффузивам основного состава и принадлежат к типу порфиритоидов.

Парагнейсы составляют в этой свите относительно маломощные пачки среди кварцитов и сланцев. Они обнаруживают тонкополосчатое

24


сложение, порфирогранобластовую структуру и состоят из плагиокла­ за, биотита, кварца и силлиманита. Иногда в них отмечается значи­ тельное содержание рутила.

Более распространенными оказываются бластопсаммитовые аркозовые кварциты, в 'Составе которых отмечаются совместно с зернами кварца, ортоклаза, ортоклаз-альбита многочисленные окатанные зерна турмалина и более редкого циркона.

Наиболее значительные выходы этих пород имеются в долине р . Уй непосредственно ниже пос. Бобровского, где преобладающие среди них яшмовидные кварциты разрабатываются карьерами, используются как Динасовое сырье.

Как видно, по своему составу основание этой свиты отчасти напо­ минает кусоканскую свиту, к которой, возможно, частью и относится.

Средняя часть свиты в основном сложена темными графитистыми филлитами, кварцево-серицитовыми и кварцитовыми сланцами. Яшмо­ видные кварциты массивного сложения ( фтаниты) встречаются здесь лишь в виде редких и маломощных прослоев, лишь иногда, превышаю­ щих 2-8 м. Наибольшее значение имеют здесь темные графитистые фил.гшты, переходящие по простиранию в ографиченные кварцевые слан­ цы с микрозернистой основной массой из кварца и пылевидного графита,,

Яшмовидные кварциты обладают массивной текстурой, имеют микро­ зернистое строение и пересечены многочисленными ветвящимися жил­ ками кварца альпийского типа. В контактах с интрузиями в них разви­ вается роговиковая или микрогранобластовая структура. Порода почти нацело состоит из микроскопических зернышек кварца с неровным:* и

лапчатыми очертаниями. Размеры зерен редко превышают 0,1

мм, а

во многих случаях измеряются сотыми долями миллиметра.

В виде

незначительных примесей во фтанитах содержатся: пылевидный или тонкочешуйчатый графит, тонкие чешуйки серииита, хлорита, мелкие вкрапленники пирита. Содержание кремнезема в породе достигает 98-99%. Благодаря массивному сложению и однородному составу из перекристаллизованного кремнезема эти породы определяются фтанитами. -

Верхи свиты представлены чередующимися слюдяными и слюдянокварцитовыми сланцами, филлитами, зелеными кварцево-хлоритовыми и другими зеленокаменными сланцами типа порфиритоидов, а также гра ­ фитистыми и кварцитовыми сланцами.

Широко распространенные в верхней части свиты зеленые сланцы состоят преимущественно из хлорита, актинолита, эпидота, кварца,кар­ боната. Структура их лепидогранобластовая и порфирогранобластовая. Обычно они плойчаты и тонкосланцеваты. Слюдяные сланцы, частью близкие к фил.іштам, обычно содержат графитистое пылевидное вещество.

Наибольшее содержание, до 1,5%, графита отмечается в тамных м я г ­ ких со щеповидной отдельностью филлитах.

Породы смяты в пологие складки с падением крыльев под углом 20°. Нижняя граница в данном разрезе неизвестна, но возможно, что ее подстилают метаморфические породы кусоканской свиты нижнего рифея. Верхняя граница ее представлена трансгрессивно залегающими терригенными отложениями венда, на которых с размывом залегают фаунистически охарактеризованные образования среднего ордовика. Мощность сви­ ты графитисто-кварцитовых сланцев в данном разрезе до 2000 м.

25


Долгое время породы верхней серии рассматривались как метаморфизованные отложения нижнекаменноугольного возраста в связи с тем, что в районах развития графитистых кварцитов и других пород этой серии можно наблюдать выходы известняков визе или намюра, контакты кото­ рых обычно имеют тектонический характер.

Проблема выделения верхней серии усложняется еще тем, что на восточном склоне Урала существуют разновозрастные, но литологически отчасти сходные толщи в составе нижнего карбона, среднего девона, нижнего силура ( лландовери-уинлок), а также среднего ордовика, вы ­ ступающих в пределах крупных среднепалеозойских прогибов. Сходство

между

этими разновозрастными толщами иногда так велико, что А. А.Пет­

ренко

выходы среднепалеозойских

кремнисто-слюдистых пород

по

р. Увелька, против пос. Булатово,

рассматривал как стратотип выделен­

ной им нижнепалеозойской гумбейско-увельской свиты, сложенной

по­

добными образованиями. Ошибочность отнесения кремнистых пород к

нижнему палеозою была показана Н.Ф. Мамаевым, обнаружившим

в них,

по первоначальному определению, эйфельские радиолярии, впоследствии оказавшиеся лландоверийскими. Одновременно было установлено, что эта кремнистая толща, заключающая пачки среднепалеозойского облика

эффузивов и

туфов, залегает в прогибе и несогласно на

графитистых

кварцитах верхней докембрийской серии. К. П. Плюснин,

учитывая

на­

ходки в них

граптолитов лландовери-уинлока в кремнистых сланц ах

по

р. Увельке, против пос. Булатово, отнес к нижнему силуру все графитистые филлиты и кварциты Кочкарского антиклинория (Плюснин, Плюсни-

на, Зенков, 1965). Произвольно также отнесение

верхней свиты К.А. Льво

вым ( 1958 )

к среднему кембрию.

В пользу

такой трактовки

воз ­

раста этих графитистых пород совершенно нет данных.

 

Между тем

исследования в области

древних

толщ восточного

скло­

на Урала показали, что в данных разрезах, по нашему мнению, свита графитисто-кварцитовых сланцев лежит ниже палеонтологически охарак­ теризованных отложений венда и нижнего ордовика и имеет, следова­ тельно, докембрийский возраст (рис. 3 ) .

Детальное изучение графитисто-кварцитовых пород докембрийского возраста, их стратиграфии и тектоники позволило нам установить неко­ торые отличия их от сходных с ними палеозойских толщ. Эти различия заключаются в следующем :

1. По ряду анализов, проведенных в ВУХИН, установлено,

что г р а -

фитистое вещество в породах докембрийских

свит

принадлежит

шунгиту

и графититу, содержание которых достигает

1,5%,

тогда как

в

палео­

зойских толшах это преимущественно ' распыленное углистое вещество, образующее часто прослои.

2. При изучении минерального состава пород докембрийской чулаксайской свиты в иммерсии было обнаружено в тяжелой фракции большое количество аутигенного апатита в виде бесцветных и желтовато-зелено­ ватых призматических кристаллов с конечными гранями и без них, с о ­ держащих включения газа или жидкости. Как известно, аутигенный апа­ тит особенно характерен для древних осадочных толщ.

Характерным минералом тяжелой фракции графитисто-кварцитовых сланцев венда является магнетит в виде октаэдрических кристаллов,по-

видимому, также аутигенный.

26