Содержание к диссертации
Введение
Глава I Физико-географический очерк 6
Глава II История геологического изучения территории 14
II 1 Стратиграфия 14
II 2 Магматизм 30
II 3 Тектоническое районирование 31
Глава III Геологическое строение района 34
III 1 Стратиграфия 39
111.1.1. Кембрийская система верхний отдел - ордовикская система нижний отдел (Єі О,) 39
III 1 1 1 Медногорская свита Єі-Оі md 39
III 1 1 2 Кидрясовская свита Єі-Оі kd 50
III 1 1 3 Рифогенные известняки Єі-Оі 55
111.1.2. Ордовикская система средний отдел - силурийская система верхний отдел (Ог S2) 59
111.1.2.1. Сарбайская свита 02-Sisb 59
III. 1.2 1.1 Структурно-петрохимические особенности верхней пачки сарбаискои свиты Oy-Sisb: 62
111.1.2.2. Сакмарская свита S sk 79
111.1.3. Девонская система (D) 92
III.1.3.1. Зилаирская свита D zl 92
III 2 Магматизм 96
III 3 Тектоника 105
Глава IV Палеофациальная реконструкция 109
IV 1 Теоретические представления о палеовулканическом сооружении 109
IV 2 Медногорское палеовулканическое сооружение 114
IV.2.1. Фациальное строение нижней серии медногорского комплекса (1 этап базальтовый, в объеме медногорской и кидрясовской свит) 115
IV.2.2. Фациальное строение верхней серии медногорского комплекса (2 этап риолитовый, в объеме сарбайской и сакмарской свит) 130
Глава V Перспективы поисков эндогенного оруденения в Медногорском палеовулканическом сооружении 159
Заключение 176
Литература 177
- Магматизм
- Тектоническое районирование
- Кидрясовская свита Єі-Оі kd
- Фациальное строение нижней серии медногорского комплекса (1 этап базальтовый, в объеме медногорской и кидрясовской свит)
Введение к работе
Актуальность работы. Урал является уникальной территорией с большим разнообразием полезных ископаемых. Территория Южного Урала является регионом с развитой горнодобывающей, транспортной и перерабатывающей инфраструктурой. Истощение запасов твердых полезных ископаемых ведет к огромным социальным проблемам моногородов. Таким образом, на сегодняшний день остро стоит вопрос о приращении запасов минеральных ресурсов.
Цель работы. Работа направлена на выявление новых перспективных участков, на обнаружение металлических полезных ископаемых на основе палеовулканических реконструкций, в комплексе с поисковыми геологическими и геохимическими исследованиями. Основные задачи исследования:
Выявление основных закономерностей геологического строения территории;
Проведение палеофациального анализа вулканогенных и вулканогенно- осадочных пород;
Проведение палеовулканической реконструкции в пределах изучаемого района;
Анализ структурных условий локализации полезных ископаемых;
Оценка потенциально перспективных площадей на проведение дальнейших поисково-оценочных работ.
Научная новизна.
Впервые для Медногорского рудного района проведена палеовулканическая реконструкция на основе специализированного палеовулканического картирования. Установлена приуроченность промышленного колчеданного оруденения Блявинского рудного поля к вулканическому центру крупного, ранее не известного, палеовулканического сооружения. Методы решения поставленной задачи.
Анализ материалов предшественников. Дешифрирование спектрозональных космических снимков. Специализированное палеовулканическое картирование. Петрохимическое изучения пород. Геохимическое картирование локальных участков. Практическая ценность работы.
Проведенные исследования позволили по новому оценить геологическое строение территории, последовательность образования и фациальную принадлежность горных пород. Полученные результаты дают возможность предположить наличие новых рудных объектов в пределах изучаемой и сопредельных территорий.
Основные защищаемые положения:
Нижнепалеозойские образования Медногорского рудного района представляют собой единый вулканогенно-осадочный комплекс раннекембрийско-позднесилурийского возраста. В его состав входят вулканогенно-осадочные и осадочные породы двух серий:
нижняя серия раннекембрийско-раннеордовикского возраста (медногорская и кидрясовская свиты) с магматизмом основного состава;
верхняя серия среднеордовикско-позднесилурийского возраста (сарбайская и сакмарская свиты) с магматизмом кислого состава.
-
На территории изучаемого района было реконструировано крупное палеовулканическое сооружение раннекембрийско-позднесилурийского возраста, в пределах которого картируются жерловая, склоновая и удаленная фаций двух этапов магматизма, отвечающих гомодромной последовательности развития.
-
Основная медно-полиметаллическая минерализация (колчеданного и порфирового типа) сосредоточена в пределах вулканического центра палеовулканического сооружения. Золоторудная минерализация установлена за пределами вулканического центра и повсеместно приурочена к кровле серпентинитов.
Апробация работы.
В основу диссертации положены результаты выполненных научных исследований по территории Южного Урала:
Хоздоговорная тема/работа с ОАО «Компания ВОТЕМИРО» в 2006-2008 гг.;
Государственный Контракт (П241 - ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009—2013 гг.) в 2010-2012 гг.
Результаты исследований докладывались на X Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, РГГРУ, 2009); Международной конференции молодых ученых и студентов «Уральская горнопромышленная декада 2009 (УГПД-2009)» (Екатеринбург, УГГУ, 2009); Всероссийской конференции «Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований» (Москва, ИГЕМ РАН, 2010); Международной конференции по «Геологии, поискам и разведке полезных ископаемых, минерагения» (Москва, РУДН, 2011); VI Международной научной конференции «Молодые - наукам о Земле» (РГГРУ, Москва, 2012). Также главные результаты исследования выносились на обсуждение на заседаниях кафедры Месторождений полезных ископаемых и их разведки (РУДН).
Личный вклад автора. Личный вклад диссертанта заключался в сборе и анализе фондовой и опубликованной литературы по геологическому изучению
Медногорского рудного района и сопряженных территорий, проведении дешифрирования спектрозональных космоснимков, карт рельефа и ландшафта.
Во время проведения полевых исследований в 2010-2012 гг. автор провел целую серию детальных геологических маршрутов по Медногорскому рудному району, результатом которых послужило построение детальных геологических разрезов, геологической и палеофациальной карты.
Лабораторные исследования обильного каменного материала заключались в петрографическом изучении особенностей пород (по 160 шлифам); в проведении рентгенофлуоресцентного анализа 300 образцов в лаборатории РУДН; изучении результатов силикатного и элементного анализа 15 образцов, выполненного в ИГЕМ РАН РФ; изучении результатов химического анализа 250 образцов, сделанного спектральным атомно-эмиссионным приближенно- количественным анализом в Александровской опытно-методической экспедиции (ОАО «АОМЭ»); изучении результатов количественного атомно- абсорбционного химического анализа на золото по 30 пробам в Аналитическом Центре ФГУП ЦНИГРИ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, одно учебно- методическое пособие, 5 тезисов докладов и материалов конференций.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, посвященных обоснованию защищаемых положений, и заключения. Общий объем 183 страницы (печатного текста 130 страниц), включает 81 рисунок, 10 таблиц и список литературы, состоящий из 133 наименований.
Благодарности. Автор глубоко признателен и благодарен своему научному руководителю Дьяконову Виктору Васильевичу за постановку задач исследования, непрерывное научное сопровождение и консультации при выполнении диссертационной работы. Так же автор благодарен сотрудникам кафедры МПИ и их разведки РУДН (Абрамов В.Ю., Георгиевский А.Ф., Долгинов Е.А., Кропачев С.М., Свешников К.И., Котельников Е.Е., Филатова Л.К. и др.) за помощь в решении вопросов по теме исследования, сотруднику ИГЕМ РАН (В.В. Наседкин) за помощь в области петрографических исследований. Диссертант выражает благодарность сотрудникам Геологического института РАН (Кузнецов Н.Б., Рязанцев А.В.), ООО «Газпром добыча Оренбург» (Кондратенко В.Ф.) за полезные консультации при написании работы.
Магматизм
Кувандыкский район расположен в наиболее возвышенной низкогорно-высокоравнинной части Оренбуржья Географически он находится в средней части бассейна Урала и его основного притока Сакмары Самая низкая точка области - 39 м - в долине реки Урал при пересечении ее с южной границей области, самая высокая точка области - 667 м на хребте Накас [87]
В орографическом отношении район принадлежит к Центрально-Уральскому поднятию С запада на восток здесь выделяются три ландшафтные зоны [46] - первая зона определяется параллельно простирающими холмисто-грядовыми хребтами Западно-Уральской зоны к западу от города Медногорска, к югу от города Кувандык, - вторая зона определяется бесструктурной областью с резкими изменениями уклонов поверхности и располагающаяся между городами Кувандык и Медногорск, - третья зона определяется пенепленами, находящимися на юге и к северо-востоку от города Медногорск
Горы характеризуются наличием плосковыпуклых хребтов и межхребтовых понижений, представляющих собой долины различных порядков Глубина врезов речных долин (реки Сакмара и Кураган) значительна и достигает 350 - 400 м Водораздельные поверхности отличаются узкими грядами, гребнями или плоскими узкими площадками, покрытыми маломощными четвертичными суглинками с щебнем коренных пород Водораздельные склоны речных долин - крутые (крутизна склона более 20-30), обрывистые, представляющие собой мелкосопочник У основания склонов в долинах наблюдаются значительные по мощности коллювиальные образования Террасы долин перекрыты делювиальными и пролювиальными шлейфами В ряде мест отмечаются курумы
В местах развития пород, устойчивых к выветриванию наблюдаются крутые обрывистые склоны, вершины которых изобилуют скальными выходами Относительные превышения над долинами колеблются от нескольких десятков метров до 250 м [46]
Все реки Кувандыкского района относятся к бассейну р Урал Их особенностью является крайне неравномерное распределение речного стока по сезонам года В период весеннего таяния снега они сбрасывают до 80 % годового стока, тогда как за летний период - всего 12 %, а за осенне-зимний - 8 %
Река Урал - самая крупная транзитная река района Из общей длины реки 2428 км на территорию области приходится 1164 км, на Кувандыкский район - около 80 км Основными правыми притоками Урала на территории района являются Киндерля (Коноплянка), Аксакалка, Мечетка, левыми - Алимбет и Киялы-Буртя Река Сакмара -крупнейший приток Урала, ее протяженность в районе составляет более 100 км На территории района Сакмара и ее основные притоки (Бухарча, Куруил, Кайракла, Катрала, Кураганка) протекают по узким глубоким долинам с глубиной вреза до 250 - 300 м
Почвенный покров и леса Почвенный покров Кувандыкского района представлен черноземами выщелоченными В зависимости от содержания гумуса (4-15 %), они подразделяются на среднемощные, маломощные, малосформированные и эродированные Почвы характеризуются высокой емкостью поглощения (40-70 мг-экв на 100 г) Они глинисто-щебнистые, глинистые, и суглинистые Элювиальный горизонт уплотнен Эродированность почв достигает 50 % [46]
В силу высокого расчленения поверхности район является одним из наименее распаханных, доля пашни составляет около 30 % Лесные массивы, представленные байрачными и нагорными березово-осиновыми и дубово-липовыми колками, распространены преимущественно к северу от Кувандыка и полосой по окраине Саринского плато Значительную площадь занимают пойменные тополевники вдоль Урала и Сакмары Общая лесистость составляет около 5 %, сенокосы и пастбища занимают 52 % территории района Климат района Климат района резко континентальный с суровой зимой, жарким летом Изотерма января минус 15, июля - плюс 22 Температура летом достигает плюс 40, зимой - минус 40 Среднегодовая температура плюс 2 Среднегодовое количество осадков 450 мм В летний период осадков выпадает мало, в основном в июне, начале июля Устойчивый снежный покров ложится в середине ноября и сохраняется до мая Мощность его достигает 0,5 м, по оврагам - 2,0 м Глубина промерзания почв более 1 м Господствующие ветра западного и юго-восточного направления Скорость ветра 4-5 м/с, редко до 20 м/с [46]
Экономическая инфраструктура района Медногорск был основан в 1939 г, в связи с разработкой Блявинского медно-колчеданного месторождения и строительством медно-серного комбината Расстояние до областного центра (г Оренбург) - 194 км Бтзость к федеральным трассам Кувандыкский район занимает выгодное транспортное положение между центральными и восточными районами Оренбургской области Его пересекает железнодорожная магистраль Москва-Оренбург-Орск, а также автомагистраль Оренбург-Челябинск Транспортная инфраструктура (ж/д, а/м, водное, авиасообщение): Непосредственно к г. Кувандыку ведут четыре двухполосных автомобильных дороги местного значения с асфальтобетонным покрытием.
Общая протяженность автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием на территории муниципального образования составляет 556 километров. Густота автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием - 94,2 км на 1000 км территории. Удельный вес автомобильных дорог с твердым покрытием в общей протяженности автомобильных дорог общего пользования составляет 100 %. Полезные ископаемые и промышленность Основными видами промышленности района являются: горнодобывающая, алюминиевая, машиностроение и пищевая. Горнодобывающая промышленность в районе обеспечена разнообразными видами минеральных ресурсов. Руды черных, 1(ветных, благородных металлов Месторождения железной руды, расположенные в Кувандыкском и Гайском районах, составляют орско-халиловскую группу. Руды этой группы относятся к типу природно-легированных, поскольку, кроме железа, содержат хром и никель.
Среди других видов руд черных металлов разведано небольшое Шубинское месторождение титановых руд (рутила), в сочетании с гранитами которые могут использоваться как абразивный материал.
Богатейшие залежи медно-колчедановых руд (Блявинское), открытые в 1929 году на р. Бляве, в 5 км на северо-восток от Медногорска. Основные запасы руды отработаны карьером, глубокие горизонты отрабатывались методом подземного выщелачивания (прекращена добыча). Отработаны руды Яман-Касинского колчеданного месторождения, в резерве находится Комсомольское и Разумовское месторождения. Обнаружены более 40 рудопроявлений и пунктов минерализации.
Тектоническое районирование
Описание вулкаиогенно-осадочных кембринско-ордовикских пород Рассматриваемые вулканогенно-осадочные породы представляют собой продукты вулканической деятельности базальтового этапа магматизма и сложены базальтовыми лавами, порфиритами, долеритами, их брекчиями, туфами разного гранулометрического состава (от глыбово-бомбовых до пепловых). Базальтовые порфириты образуют потоки, характеризующиеся цветами от черных до буровато-серых, различными текстурами (массивные, миндалекаменные, с мелкой и крупной шаровой отдельностью), степенью кристалличности (афанитовые, тонко- и мелкозернистые). Хорошо раскристаллизованные базальты обычно слагают внутренние части мощных потоков (5-Ю м); слабораскристаллизованные их разности - краевые части потоков и тонкие базальтовые тела (Рис. 17). Часто встречаются мелкие кристаллы свежего и лейкоксенизированного титаномагнетита, фенокристы сфена и мелкие выделения апатита.
По данным микроскопии базальты и долерито-базальты состоят из альбитизированного плагиоклаза, замещенного (частично) хлоритом пироксена и редкими вкрапленниками частично сохранившегося оливина, также они в значительной степени изменены вторичными процессами (Рис. 18). Широко проявлены хлоритизация, соссюритизация, эпидотизация, кальцитизация. Отмечаются процессы кварцевого метасоматоза. Часто по кристаллическим и стекловатым базальтовым компонентам развивается зеленовато-желтый хлорит-глинистый агрегат, «стирающий» первичные структуры пород. Оставшиеся полевые шпаты в основном альбитизированы. От пироксенов сохраняются лишь их отдельные контуры. Редко, и только в относительно слабоизмененных участках угадываются признаки палагонитизации3 стекловатого базиса базальтов. Структуры пород от порфировых до афировых, иногда с миндалинами, заполненными хлоритом, кальцитом. Вкрапленники представлены, главным образом, призмами и таблицами измененных сдвойникованных плагиоклазов, также встречаются мелкие кристаллы свежего и лейкоксенизированного титаномагнетита, фенокристы сфена и мелкие выделения апатита. Редко можно наблюдать пироксены, замещенные эпидотом, либо хлорит-глинистым минеральным агрегатом. Размер вкрапленников от 0,1 до 0,5 мм. Доминируют мелковкрапленные порфировые структуры. Чем крупнее вкрапленные фенокристаллы, тем более раскристаллизован окружающий их базальтовый матрикс. Из других структур также сохраняются реликты пойкилоофитовой, витроофитовой, вариолитовой, спилитовой, долеритовой, толеитовой (Рис. 18). Долериты хорошо раскристаллизованны (кристаллы плагиоклаза до 2-3 мм в длину). Редкие вкрапленники представлены плагиоклазом и клинопироксенами. Также наблюдается редкая вкрапленность идиоморфных зерен титаномагнетита (до 0,5мм).
Палагонит - вулканическое стекло базальтовых пород - стекловатое минеральное вещество жёлто-бурого, буровато-зелёного или тёмно-бурого цвета, богатое водой, иногда частично раскристаллизованное; встречается в базальтах и их туфах. В составе палагонита 13-23% воды, 37-40% кремнезёма и 12-21% окислов железа. Типичный палагонит известен на о. Сицилия, близ города Палагония (Palagonia, откуда и название), а также в Исландии, на Земле Франца-Иосифа, в Болыпеземельской тундре, на Тиманском кряже и в др. местах («=» - без анализатора, «+» - с анализатором ) (увеличение х90) 1 - пойкилоофитовая (Рх с лейстами РІ); 2 - витроофитовая; 3 - вариолитовая; 4 - спилитовая; 5 — долеритовая; 6 - порфировая; 7 - вторичные изменения (карбонатизация); 8 - лавобрекчия.
Проведенные нами петрохимические исследования элементного состава базальтов (30 образцов) на рентгенофлуоресцентном спектрометре (РЛП-03) в лаборатории РУДН приведены ниже (Таблица 2). Полученные данные весьма близки с результатами анализов предшественников. Среднее содержание элементов:
Из последних исследований базальтов медногорского района следует отметить материалы A.M. Косарева 2011 года [40] «По содержанию суммарной щелочности (4,35-6,8%) вулканиты медногорского комплекса относятся к умереннощелочной серии натриевого типа, с высокой железистостью (FeO+Fe203 - 13,15-18,7%)), умеренной магнезиальностью (MgO - 3,7-5,4%, изредка до 8%). Весьма характерны повышенные концентрации Ті02 (в среднем около 2%, достигают 3,25%), МпО (среднее 0,92%). Установлены также повышенные концентрации Zr (128- 142 т/т) и Nb (6,6-7,5 г/т) по сравнению с базальтами N-MORB , умеренные и низкие концентрации Сг (12-118 г/т), Ni (17-54 г/т), умеренные — Со (38-48,8 г/т). На петрохимических диаграммах вулканиты медногорского комплекса попадают в поле толеитовых составов (FeO /MgO - Si02; Alk - FeO - MgO) что обычно для базальтов умереннощелочной серии с хорошо выраженным трендом накопления железа. На диаграмме ТЮ2 - К20 составы долерито-базальтов медногорского комплекса располагаются в поле умереннокалиевых траппоидов норильской (пермского возраста) вулканической серии и на границе поля океанических и континентальных базальтов. На диаграмме МпО - Ti02 - P2Os фигуративные точки базальтов медногорского комплекса располагаются в поле островодужных базальтов, что с одной стороны свидетельствует о широких вариациях концентраций компонентов, с другой — указывает на внутриплитный плюмовый тип этих базальтов с характерными высокими концентрациями МпО». По мнению автора (AM. Косарева) медногорский трахибазальтовый комплекс (Є-Оі) является ничем иным, как типичным континентальным проявлением рифтогенеза.
Таким образом, на основании наших наблюдений, приведенных выше, все вулканогенно-осадочные породы основного состава, являются самыми древними породами изучаемого района и занимают самое нижнее положение в разрезах, и мы их выделяем как единая стратиграфическая единица - медногорская свита Єі-Оі md.
Кидрясовская свита Єі-Оі kd
Третья фациапъная разность (вупканогенно-осадочная преимущественно туфогенно-осадочная) представлена конгломератами, гравелитами, песчаниками, алевролитами мономиктовыми, полимиктовыми, вулканомиктовыми туфоконгломератами с тефроидным (пепловым) материалом, кремнями, сланцами кремнистыми с горизонтами туфов и туфопесчаников щелочного состава, линзами рифогенных известняков Выходы отложений этой фации на изучаемой территории сохранились в виде отдельных останцов, они расположены в 20-40 км к юго-востоку Также близкие по литологическому составу породы отмечаются к западу от г Медногорск (западнее деревень Кидрясово и Рысаево) под девонскими и каменноугольными отложениями - по данным бурения прилегающей территории [7, 57, 111]
Состав пород третьей фациальной разности включает в себя как осадочные, так и вулканогенные разновидности пород с большим количеством кремнистого материала, что отличает ее от отложений кидрясовской свиты, что позволило предшествинникам выделить ее в самостоятельную свиту (мазовскую)
«Мазовская свита выделена В Т Тищенко из состава сакмарской свиты (В Т Тищенко и др , 1969 г , 1978 г , 1983 г , В Т Тищенко, В Л Черкасов, 1985) Мощность ее не превышает 200-300 м Верхняя граница стратона не ясна» [16] Возрастная датировка отложений этой фации затруднительна из-за неудовлетворительной обнаженности и редкости выходов Встреченные фаунистические находки относятся к границе силура и девона [9] Исходя их условий формирования этих пород, их накопление и литификация происходили в S2-D1
Возраст пород сарбайской свиты определяется по фаунистическим находкам Определение фауны относится к верхней вулканогенной части свиты [1, 5, 9, 56], датированной как силурийской, на основании многочисленных определений граптолитов и конодонтов, на основании многочисленных определений граптолитов, найденных в маломощных глинистых (туфоглинистых) прослойках Впервые граптолиты в Медногорском рудном районе были обнаружены Либровичем Л С в 1929 году [56], в последующие годы многочисленные находки граптолитов подтвердили этот силурийский возраст Также отмечаются отдельные находки карадокских (Оз - [56]) и раннелокховских (Di - [9, 58]) граптолитов, что в принципе не дает серьезных изменений в понимании последовательности формирования пород изучаемой территории Из первоисточников не всегда понятно из каких отложений отбирался материал для определения возраста, в связи с отсутствием точек привязки по навигационным системам Детальные геологические разрезы № 15 и 16 (со схемы на Рис. 11) показывают следующее (Рис. 45). Нижнюю часть разреза (надпойменная терраса реки Кураган) слагают породы основного состава медногорской свиты (Єї-Оі md), представленные базальтовыми лавами, лавобрекчиями. Выше отмечаются выходы серпентинитов ( S2-Di), местами наблюдаются небольшие выходы (до первых м ) измененных базальтов (до амфиболитов), отдельные обломки офикалыштов размером до 1 м, также окварцованные, оталькованные терригенные отложения сарбайской свиты. Общая мощность ультраосновных пород и зоны экзоконтакта (изменения базальтов и терригенных отложений) не превышает 10-15 метров. Выше находятся черные витрокластические туффиты сарбайской свиты (O2-S1 sb), горизонт закартирован по отдельным коренным выходам и развалам на изученном участке, контактов с выше- и нижележащими породами не наблюдается, ориентировочная мощность этого туффитовог горизонта не превышает 5 метров. На них залегают породы сакмарской свиты (S sk), представленные двумя пачками и слагающими холмы и хребтики. Породы нижней пачки отмечаются в отдельных обнажениях, и представляют собой кремнистые/туфокремнистые конглобрекчии со слабо окатанными обломками черных витрокластических туффитов и кремней серо-голубого цвета, мощность порядка 10-20 м. Верхнюю часть разреза слагают кремни, витрокластические туфы/туффиты и эффузивы кислого состава, с маломощными прослойками глиноподобных пепловых туфов, с сохранившейся мощностью до 80 метров.
В 0,5-1 км к северо-востоку от д. Идельбаево. Центр изображения направлен на юго-запад. В строении сакмарской свиты выделяются три фациальные разности: Первая фациальная разность (вулканогенная лавобрекчиевая с присутствием туфов) сложена липаритами, дацитами, липаритовыми порфирами, лавобрекчиями, конглобрекчиями, потоками лав кислого состава, туфами кислого состава. В нижней части толщи присутствуют гравелиты, конгломераты, туфопесчаники, туфоалевролиты, аргиллиты.
Вторая фациальная разность (вулканогенно-осадочная туфолавовая) сложена преимущественно афировыми риолитами и витрокластическими вулканическими туфами (от туфопесчаников до туфовых пеплов различных цветов) и туффитами, также Следует также отметить, что почти все выделенные С В Руженцевым (1976) 6 основных типов разреза силурийских отложений позднее им же, вместе с К С Ивановым, ВН Пучковым (1984) были переведены в ордовик (кремнистый и вулканогенно-кремнистый типы разрезов) [62, 63, 68] Т е для кремнистых Присутствие многочисленных определений фауны девонского возраста (конодонты) в местах без точной привязки свидетельствует лишь об одном, что в постсилурийское время территория подвергалась пенепленизации и на фоне интенсивной эрозии аккумулировался терригенный материал с девонской фауной, что не противоречит отстаиваемой нами стратиграфической последовательности Таким образом, породы силурийского возраста имеют вулканогенно-осадочный состав, низы разрезов представляют собой базальный горизонт конглобрекчий, в пределах свиты выделяется три фации (лавобрекчиевая с присутствием туфов, туфолавовая и туфогенно-осадочная) В пределах «Блявинской структуры» (10x15 км) наиболее распространены вулканиты кислого состава (липариты, дациты, липариитовые порфиры, лавобрекчии, потоки лав кислого состава, туфы кислого состава) В окружении «Блявинской структуры» в составе отложений преобладают туфовый (грубообломочные туфы кислого состава, кремнистые туффиты, туфоалевролиты и туфоаргиллиты с маломощными невыдержанными по простиранию глинистыми/туфоглинистыми прослоями) и кремнистый материал (кремни сургучные лиловые, коричневые и зеленые, сланцы глинисто-кремнистые, радиоляриты) Дальше на перифирию, под девонскими и каменноугольными отложениями находятся гравелиты, туфопесчаники, туфоалевролиты, аргиллиты, слагающие удаленную фацию кислого этапа вулканизма Возраст пород сакмарской свиты, датируемый по пород характерен силурийский возраст фауне является силурийским (S)
Фациальное строение нижней серии медногорского комплекса (1 этап базальтовый, в объеме медногорской и кидрясовской свит)
Начиная со среднего ордовика эффузивный магматизм основного состава сменяется кислым (2 этап), который завершился в позднем силуре. Фациальный анализ вулканогенно-осадочных пород верхней серии медногорского комплекса, представленных сарбайской (O2-S1 sb) и сакмарской (S sk) свитами, позволил выделить три основных фациальных элемента палеовулканического сооружения: жерловая, склоновая и удаленная фации (Рис. 74). Следует отметить, что породы сарбайской и сакмарской свит являются единой серией продуктов кислого этапа магматизма, формирования которых произошло с перерывом осадконакопления. Что обусловливается наличием базального горизонта между свитами, что позволяет нам выделить в пределах этого этапа 2 стадии, разделенных временным перерывом, и отличающимися продуктами извержений.
Жерловая (жерловая и околожерловая) фация 1 стадия (жерловая фация) - OJ-SJ Продукты начальной стадии кислого этапа магматизма (в объеме сарбайской свиты) в пределах «Блявинской синклинали»: г- в виде субвертикальных подводящих каналов, представленных застывшими продуктов интрузивно-экструзивного магматизма, сложенными афировыми риолитами черного цвета (напоминают лавы и лавобрекчии), диаметр которых не более 50 метров в основании, прорывающих базальты. Один из таких крупных каналов, с воздыманием в северные румбы, вскрыт карьером до глубины 70 метров (Рис. 63-1). Сохранившиеся многочисленные останцы породы представлены афировыми риолитовыми лавы/лавобрекчиями с субвертикальной ясно выраженной рассланцовкой, по трещинам рассланцевания отсутствуют алевритистые отложения. В целом, тело монотонно. Воздымается под углом 70 градусов в северо-северо-западном направлении (на рисунке изображена схематическая реконструкция субвулканического тела, сплошные линии -откартированные границы тела, пунктирные - предполагаемые границы). Характерной особенностью штока являются будины офикальцитов и крупных обломков базальтовых лав. В восточной части карьера на контакте с лавобрекчиями формировалась крупная субвертикальная зона видимой мощностью до 25 метров гидротермальной проработки. В середине прошлого века эти лавобрекчии отрабатывались в качестве флюсов для
ММСК . Породы рассматривались в качестве фтанитов. Никаких материалов по их изучению при разведке этого тела найдено не было. Карьер находится в юго-западной части «Блявинской синклинали» (с правой стороны от а/м дороги Медногорск -Блявтамак) (№ 18 со схемы на Рис. 11). Формирование канала происходило в начальную стадию кислого этапа вулканизма, что объясняется наличием экзоконтактовых зон в базальтах, прорванных этой кислой лавой, и обломков измененных до офикальцитов карбонатных пород, сформировавшихся в кальдерном озере базальтового кратера; в виде субвертикальных дугообразных тел, мощностью до 10 метров, протяженностью до первых километров (1-2 км), представленных афировыми риолитами черного цвета. Они являются трещинными каналами, прорывающими базальты (предыдущего этапа вулканизма), о чем свидетельствуют зоны окварцевания и гематитезации мощностью 25-30 метров. В юго-восточной части «Блявинской синклинали» нами была откартрована серия этих тел. Геоморфологически они представляют собой систему параллельных хребтиков (Рис. 63-2). Эти тела приурочены к вулканическим постройкам завершенного базальтового этапа, т.е. имеют унаследовательность к тектоническим нарушениям. На рисунке (Рис. 63-3) показана в качестве примера юго-восточная часть центрального вулканического аппарата, где по краю кальдеры базальтового (1-го) этапа магматизма (синие линии на рисунке) прорываются интрузивные тела начальной стадии кислого (2-го) этапа магматизм (красные линии), а в последующую стадию кислого этапа сформировались вулканические постройки (зеленый цвет) центрального типа.
Химический состав интрузивных тел начальной стадии кислого этапа магматизма, выполненный нами в ИГЕМ РАН РФ, представлен в таблице №3 (см. раздел III. 1.2.1.1). В таблице приведено средние значения по 4 участкам опробования, взятым из разных тел в пределах центрального вулканического аппарата. Отмечается высокое содержание Si02 -97,02%. По сравнению с химическим составом черных витрокластических туффитов (склоновой фации) сарбайской свиты (таблица 4), содержание МпО и БегОз в этих субвулканических телах значительно меньше.
Элементы вулканических тел начальной стадии кислого магматизма (сарбайская свита) 1 - подводящий канал (№ 18 со схемы на Рис. 11); 2 - дугообразные трещинные каналы; 3 унаследовательный характер формирования интрузивов кислого состава (1 - граница кальдер 1 этапа вулканизма (а - не перекрытая кальдерами 2 этапа; б - перекрытая кальдерами 2 этапа); 2 - граница кальдер 2 этапа вулканизма; 3 - трещинные каналы начальной стадии 2 этапа магматизма). 132 стадия (жерчовая фаг(іія) Продукты жерловой фации второй стадии кислого (риолитового) этапа магматизма (в объеме сакмарской свиты) в пределах «Блявинской синклинали» представлены в виде реликтов отдельных вулканов (структур, конусов), которые дешифрируются по космоснимкам и при детальных геологических маршрутах Наблюдается чередование разной мощности и в разных пропорциях лав, лавобрекчий андези-дацитового состава, их туфов (Рис 64-1-6), экструзивных тел (штоков) риолитов и гранит-порфиров (Рис 64-10), приповерхностных и среднеглубинных (субвулканических) интрузивных образований, представленных дацитовыми порфиритами, липарито-дацитовыми и липаритовыми порфирами - в виде обелисков и даек (Рис 64-7-9)
Вторая стадия жерловой фации представлена эффузивами кислого состава (лавы, лавобрекчий, пирокластиты), экструзивными образованиями и интрузивными телами, является фациальной частью сакмарской свиты (см раздел III 1 2), располагается в пределах «Блявинской синклинали»
Эффузивные породы жерловой фации кислого этапа вулканизма представлены лавами и грубообломочными лавобрекчиями дацитового, андези-дацитового, андезитового состава (отмечается преобладание флюидальных лав дацитовых порфиритовых и их крупнообломочных лавовых брекчий, реже присутствуют массивные однородные разности, часто встречается перлитовая текстура), их туфы и туффиты (более распространены лапиллиевые и бомбовые туфы андезитового состава) (Рис 64)
Многочисленные экструзивные тела в пределах данной территории представляют собой как штоки размером до сотен м , так и дайки п 100м х п м, сложенные риолитами и гранит-порфирами (Рис 64-10) По мнению Г Ф Яковлева (1965) и Г В Ручкина (1968) [6, 11] из-за высокой вязкости продукты извержения формировали обелиски и купола, с отходящими от них короткими потоками, и не могли образовывать протяженных покровов
Наряду с этим в пределах «Блявинской синклинали» присутствуют приповерхностные и среднеглубинные (субвулканические) интрузивные образования (Рис 64-7-9) Представлены они дацитовыми порфиритами, липарито-дацитовыми и липаритовыми порфирами Отмечаются зоны экзоконтактовых изменений вмещающих пород (окварцевание и гематитезация мощностью до 20 метров)
