CC BY
28
В этом отношении Лекынтальбейский рудотип, хотя и имеет определенную специфику, отмеченную И. Г. Павловой, во многом перекликается с известными рудными районами Казахстана, Восточного Саяна «ДР- [5, 7].
Выводы
Анализ закономерностей размещения ведущих геолого-промышлен-гых типов оруденения, связанных с вулканизмом, дал возможность газработать региональные и локальные палеовулканологические крите-тни прогнозной оценки западного склона севера Урала. Последние во -'ногом определяются благоприятным для рудоотложения сочетанием Формаций, фаций, морфологий и палеопостроек и состава самих пород. Создание геолого-металлогенической модели территории и изучение Бегущих геолого-структурных позиций в геологическом пространстве, с •четом положительных палеовулканических критериев, позволило выявить, в пределах исследуемого региона, ряд перспективных площадей, -редставленных рудными районами и полями: Енганепейский, Мани--анырдскнй, Хараматалоуский — для медноколчеданной формации; Прибрежный, Соединенный, Паровский, Оченырдский, Хадатинский — :ля колчеданно-полиметаллических и Лекынтальбейский, Кызыгейский, Лонготский, Харбейский, Малопатокский — для порфировой формации.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК
1. Бабенко В. В. О способах и принципах моделирования геологических явлений ?з основе системного подхода//Изв. вузов. Геология и разведка,—1986, № 12.— С. 3-9.
2. Душин В. А., Григорьев В. В. Металлогения авлакоген-рифтогенных и рифтоген--ых магматических комплексов западного склона Урала//Эволюция металлогении Урала в процессе формирования земной коры.— Свердловск: УрО АН СССР, 1988.— С 81-88.
3. Душин В. А. Высокомагнезиальные андезиты и бониниты из инициальных рифеид Полярного Урала//ДАН СССР,—1989.—Т. 306, № 3,—С. 693—696.
4. Кривцов А. И., Мигачев И. Ф., Попов В. С. Медно-порфнровые месторождения yapa.— М.: Недра, 1986 —236 с.
5. Критерии прогнозной оценки территорий на твердые полезные ископаемые / Под
Д. В. Рундквиста,— Л.: Недра, 1978 —607 с.
6. Медноколчеданные месторождений Урала / В. А. Прокин и др.— Свердловск: УВД АН СССР, 1985.-288 с.
7. Павлова И. Г. Медно-порфировые месторождения.— Л.: Недра, 1978.-275 с.
8. Рудницкий В. Ф. О влиянии вмещающих пород на состав и зональность руд ?! Уральских колчеданных месторождениях//ДАН СССР.—1981,—Т. 206, № 5.— С. 1248-1251.
9. Серавкин И. Б. Вулканизм и колчеданные месторождения Южного Урала.— : Наука, 1986,—268 с.
УДК 551.72+552.5(470.0)
Л. В. Анфимов
РИФЕЙСКИЙ ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫЙ БАССЕЙН НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
Рифейский осадочно-породный бассейн на Южном Урале выражен крупной геологической структурой — Башкирским мегантиклинорием, сложенным осадочными образованиями верхнего докембрия. Здесь раз-гиты породы стратотипического разреза рифея, которые в западных частях данной структуры не испытали сильного метаморфизма. Все это
делает данный геологический регион уникальным полигоном для исследования древнейшего на Урале рифейского осадочного породообразо-вания. В других местах развития уральского рифея изучение процессов литогенеза затруднено метаморфизмом пород. В данной статье термины литогенез, осадочно-породный бассейн используются в свете представлений П. П. Тимофеева и В. Н. Холодова.
Разрез рифейских отложений в Башкирском мегантиклинории достигает 12 км мощности. Стратиграфическая последовательность этих образований и общий характер седиментогенеза изучены с достаточной полнотой. Однако глубина погружения верхнедокембрийских отложений в рифейском породном бассейне еще не определялась. Открытым оставался вопрос о том, как протекал литогенез рифейских отложений— или в условиях единого мощного разреза (12 км), или же в разрезе, разобщенном на блоки, испытавшие дифференциальные вертикальные перемещения. Решение этого вопроса позволило бы установить палеотектоничеекие особенности рифейского осадконакопления — происходило ли оно в едином бассейне для всех стратонов этого геологического времени, или каждому из них были свойственны свои области седиментации, площади которых не проектировались в одно место.
С отложениями рифея на Южном Урале связаны крупные месторождения сидерита, магнезита, барита, рудопроявления полиметаллов и других полезных ископаемых. Существует поляризация представлений о генезисе названных месторождений, которые либо относятся к типичным осадочным (седиментогенным), либо к эндогенным (гидротермальным, метасоматнческим). Поскольку полезные ископаемые приурочены к осадочным толщам рифея, вполне очевидно, что решение основных вопросов металлогении последних можно осуществить только путем комплексного литологического исследования. Разработка представлений о стадийном развитии осадочных пород в осадочно-пород-ном бассейне позволяет осуществить более полное изучение рифейских образований и ассоциирующих с ними полезных ископаемых.
Литологические комплексы
Формационное исследование рифейских образований на Южном Урале выявило закономерное существование в вертикальном разрезе определенных литологических комплексов: вулканогенно-конгломерато-песчаниковых, песчаниковых, сланцевых, сланцево-карбонатных (рис. 1). Они слагают крупные седиментационные циклы, в нижней части выраженные обломочными породами, которые сменяются вверху сланцево-карбонатнымн образованиями. Литологические комплексы формировались в условиях крупной платформенной структуры типа авлакогена на восточной окраине Русской плиты [4, 10]. Седиментация здесь зависела от рельефа бортов и дна прогиба. Вулканогенно-конгломерато-пес-чаниковые и песчаниковые комплексы накапливались в прогибе при максимальном развитии дифференциальных блоковых движений дна и бортов, что обусловливало значительную расчлененность рельефа этих структурных элементов и проявления вулканизма [1, 8]. Осадки сланцевых литологических комплексов формировались при затухающих блоковых движениях и сглаженном рельефе дна и бортов прогиба. Отложения сланцево-карбонатных литологических комплексов накапливались в условиях консолидированного и медленно погружающегося дна прогиба при его пеиепленнзированных бортах.
Рудоносность
Литологические комплексы рифейского разреза Башкирского меган-тиклинория, помимо различий в петрографическом составе, обладают еще и качественно неодинаковой рудоносностыо.
В лканогенно-конгломерато-песчаниковые литологические комплек-• ¿рактеризуются медным и полиметаллическим оруденением [9]. "гсчаниковые литологические комплексы обладают бедной россып-^нрконнево-титановой металлоносностыо (айская, зильмердакская гы). Отложения зигальгннской свиты, относимые к этому литологи-/ II III IV V
^З^тС/Пй
Г '500
-5000
Рас. !. Литологические комплексы в разрезе рифейских отложений Южного Урала.
?2йоны: I — Тараташско-Каратауско-Нугушский, II — Ямантауский. III — Иремель-Криволук-!V — Маярдакскнй, V — Златоустовский. Свиты: Ri — ai (айская), st (саткинская). b (бакаль-- :;п (большеннзерская). sr (суранская), js (юшинская). kz (кызылташская), R2 — zg (зигаль-вы), ?к (знгаэнно-комаровская), av (авзянская), ms (машакская), aj (аюсапханская), Ы (беле-•я), kv (кувашская), tg (таганайская), «г (уреньгинская), Rs — zl (зильмердакская), kt (катав-. in (инзсрская), ran (миньярская), ut (уйташская), Rt— uk (укская). Литологические комплек-— вулканогенно-конгломерато-песчаниковый, 2 — песчаниковый, 3 —сланцевый, 4 — сланцево-ЫГНЫЙ
пому комплексу, бедны акцессориями и металлоносны лишь на ^льском рудном поле, где в низах разреза свиты имеется зона раз-эпигенетической вкрапленности сульфидов. В силу высокой сте-"5В однородности минерального состава кварцитовидные песчаники Н свиты сами приобретают значение полезного ископаемого и ис-Ь^ьзуются в производстве ферросилиция и динаса. С песчаниками Ьльмердакской свиты связано Кужинское месторождение барита.
Сланцевые литологические комплексы содержат мелкие инфильтра-Ьжнис месторождения бурых железняков (верхи айской свиты, зига-«зжомаровская свита), пластовые залежи диагенетических сидеритов ■ж-азино-комаровская свита).
Сланцево-карбонатные литологические комплексы характеризуются ¡■сг.роченными к ним эпигенетическими месторождениями сидерита, Иагнезита, барита, полиметаллических руд, флюорита и других полез-вп ископаемых. Связь магнезитоносности и сидеритоносности с опре-^-•^нными осадочными формациями рифея на Южном Урале впервые Ьсематривалась 3. М. Старостиной в 1962 г. Ниже приводится краткая «^гзктеристика рудоносности сланцево-карбонатных литологических виплексов всех стратиграфических уровней рифея.
Нижнерифейский. Известны эпигенетические месторождения сидери-— магнезитов, флюорита, полиметаллических руд. Сидеритовые место-Э ждения приурочены к породам саткинской (Ахтенское) и бакальской
(Бакальская группа) свит. Месторождения магнезитой связаны с образованиями саткинской (Саткпнская группа), бакальской (Петлинское, Шиханское, Рудничное, Северо-Западный Иркускан), суранской (Юшнн-ское, Исмакаевское), кызылташской (Кызылташское, Сюрюнзякское, Белетурское) свит. Проявления полиметаллических руд отмечены в тер-ригенных и карбонатных породах бакальской свиты.
Среднерифейский. Здесь известны метасоматические месторождения магнезитов, баритов и полиметаллических руд. Магнезитовые месторождения приурочены к низам авзянской свиты (Катав-Ивановское, Байгазинское, Егоровы печи, Отнурское и др.), а также уреньгинской (Семибратское, Веселовское) свите. Бариты залегают также в нижних частях разреза авзянской свиты (Бретякское, Ирлннское месторождения). Полиметаллические руды связаны с отложениями верхов авзянской свиты (Аршинское, Новониколаевское, Кужинское и др. месторождения).
Верхнерифейский. С отложениями катавской и инзерской свит связаны многочисленные рудопроявления меди, а с образованиями минь-ярской свиты — рудопроявления полиметаллов.
Постдиагенетические изменения пород
Наиболее чутким и универсальным индикатором условий литогенеза в осадочно-породных бассейнах являются глинистые породы. Степень уплотненности и состав тонкодисперсных силикатов, слагающих эти образования, дают возможность ориентироваться в глубинах погружения породных бассейнов и существовавших там температурах.
Глинистые породы рифея в данном регионе представлены аргиллитами, пелитовымп сланцами.
А
Зона тш^лшпа, каш шла, /1 /
I гидрослюд смешашемшшх
/'///, / / / /
А// /\ / / У / /\// |/ / л / л*/А/ / /
минеральный состав которых по данным рентгенографического анализа, ИК-спектроскопии, тер--ур у-у кяг/ ЖЖ/ ^ / / У мографии, электронной и оптиче-О/ /д3У //£п/< У30?0"/У / с кой микроскопии выражен пара-
генезом диоктаэдрических гидрослюд и хлоритов на всех уровнях рифейского разреза (рис. 2). Местами в рифейских сланцах помимо данного парагенеза отмечается присутствие малых примесей смешанослойных образований (хлорит-вермикулит; монтмориллонит-гидрослюда), палыгорски-та, обломочного биотита. Ассоциация хлоритов и гидрослюд в пелитовых сланцах позволяет рассматривать последние как глины, предельно измененные при литогенезе. Характерно, что глауконит отмечается только в верхнем рифее, иногда в среднем. Смеша-нослойные образования типа монтмориллонит-гидрослюда встречаются в породах верхнего рифея. В нижнем рифее встречается серицит и серицитоподобная диоктаэдри-ческая гидрослюда.
В 70 образцах пелитовых сланцев, послойно взятых из разреза рифея западного крыла Башкирского мегантиклинория, были определены
Рис. 2. Зональность в распределении глинистых минералов в мощных толщах осадочных пород:
/ — Восточное Предкавказье (по В. Н. Холодову), 2 — Внлюйская впадина (по А. Г. Кос-совской). 3 — Западно-Сибирская плита (по Г. Н. Перозио). -I — Восточная окраина Русской платформы (по А. В. Кутукову и В. А. Светловой), 5 — Башкирский мегантиклинорий (западное крыло)
пористость, удельный и объемный веса. Средние значения микро-ости глинистых пород нижнего рифея — 2,23 %, среднего рифея — верхнего рифея — 4,36% свидетельствуют, что в 12 км разрезе обозначается тренд степени уплотненности глинистых пород. Та-эбразом, в западном крыле Башкирского мегантиклинория глини-породы низов рифейского разреза характеризуются максималь-уплотнением и существенно отличаются (почти в 2 раза) по этому ~аку от таких же пород верхов разреза. Для песчаных и карбонатных пород отмечается аналогичная тендеи-^остдиагенетнческих изменений. Песчаные породы айской, бакаль-зигальгинской свит представлены кварцито-песчаниками, кварци-иыми песчаниками, обладающими конформными, конформно-реге-ионными структурами, проявлениями внутрислоевого растворе-катаклаза, бластеза и т.п. В зильмердакской (Из), инзерской (Из), и (Из) свитах имеются кварцитовидные песчаники и песчаники с ~тым, кремнистым цементами. В них выражены структуры внут-вого растворения, но отсутствуют катаклаз, бластез. Во всех иках рифея пелитовая фракция выражена минеральной ассоциа-хлорита и диоктаэдрическнх гидрослюд. Песчаные породы верхов .'¡ского разреза содержат обломочный биотит, глауконит. Карбо-е породы низов рифея (К[ и Нг) представлены перекристаллизо-ыми крупнозернистыми разностями, в то время как в верхах раз-|{?з) они чаще всего пелитоморфные или перекристаллизованные -ернистые. Пелитовый терригенный компонент карбонатных пород :гавлен хлоритами и диоктаэдрическими гидрослюдами. В верхах за (Из) карбонатные породы содержат глауконит. В 12 км раз-рифейских отложений выделяются зоны, сложенные породами раз-го уровня литогенетическон измененностн. Нижняя зона, охва-ющая разрез от айской до зигальгинской свит включительно, ха-)изуется развитием пород, прошедших глубинный катагенез и ми затронутых метагенезом. Средняя зона включает знгазино-эовскую, авзянскую и знльмердакскую свиты, породы которых про-:тадию глубинного катагенеза. Верхняя зона выражена разрезом от :кой до укской свит включительно и представлена породами, не едшими полностью глубинный катагенез и сохранившими реликты ьного. Изложенное свидетельствует в пользу того, что литогенез 'ских отложений западного крыла Башкирского мегантиклинория •ал в условиях погружения единого и мощного разреза (12 км), существовал единый седиментационный бассейн, который затем формировался в осадочно-породный и погрузился на значительную ану.
Б западном крыле Башкирского мегантиклинория глубокая скважи-(5010 м)—Кулгункно-1 вскрыла разрез от до Из. Таким обра--редставление о литогенезе пород в условиях единого рифейского "за в Башкирском мегантиклннории находит прямое подтвержде-В разрезах мощных осадочных толщ различного возраста таких нов, как Восточно-Предкавказский прогиб. Западное Верхоянье, ск Русской платформы, Западно-Сибирская плита, по исследова-В. Н. Холодова, А. Г. Коссовской, А. В. Кутукова, В. А. Светло-Г. И. Перозио, установлено, что разнообразные ассоциации неус-.зых тонкодисперсЕшх силикатов (каолинит, монтмориллонит, сме-лойные образования и др.) в породах верхних частей разрезов глубинах 2—4 км сменяются устойчивым и однородным парагенезом :люд и хлоритов (см. рис. 2). Это позволяет предполагать, что Южном Урале даже, верхняя часть рифейских отложений была переча толщей пород не меньшей мощности. Составленная автором карта постдиагенетических изменений оса-
дочных рифейских пород (рис. 3) демонстрирует неоднородность области развития катагенеза, охватывающей западное крыло Башкирского мегантиклинория. В осевой части Башкирского мегантиклинория породы изменены метагенезом, зона развития которого в северной части структуры имеет границу, секущую стратиграфические контакты айской,
саткинской, бакальской, зигаль-гинской свит, что указывает на метаморфическую природу, не связанную с погружением данных постдиагенетических изменений.
В целом в западном крыле Башкирского мегантиклинория постдиагенетические изменения осадочных пород невысокие и отражают ход литогенеза рифей-ского погружающегося осадочно-породного бассейна, а в осевой части этой структуры изменения пород значительные и связаны с метаморфизмом Уральского подвижного пояса, расположенного в непосредственной близости на востоке. Особенно сильное воздействие этого метаморфизма испытало восточное крыло Башкирского мегантиклинория (см рис. 3).
Теперь о температурном режиме, при котором протекали пост-седиментационные преобразования осадочных пород рифея на Сибирской платформе. В 1967 г. Г. Н. Перозио, IO. П. Казанский, Н. А. Лизалек показали, что катагенез проходил при температурах порядка 55—135 °С, а метагенез — 110— 150°С. А. П. Боярки-ным в 1982 г. установлено, что вскрытие газово-жидких включений из кварцевых прожилков и гнезд в породах рифея в Бакало-Саткинском районе Башкирского мегантиклинория происходит в интервале 110—150°С, а в Злато-устовском районе — при 185— 200°С. Учитывая это, можно считать, что низы разреза в осадоч-но-породном бассейне Южного Урала прогревались при температуре не более 135—150°С, а верхи— не ниже 50°С. Таким образом, весь 12 км разрез рифея в осадочно-породном бассейне находился в области низкого геотермического градиента порядка 0,8 3С на 100 м погружения. Такие низкие градиенты отмечены в тектонических прогибах на стабилизированных основаниях с большой мощностью осадков (Прикаспийский — 1 °С; Предкавказский — 1,5 °С; Диепрово-Донецкий — 2,3°С и т. п.).
Рис. 3. Схематическая карта постдиагенетических изменений рифейских осадочных пород Башкирского мегантиклинория.
Породы: / — тараташскнй метаморфический комплекс, 2 — граниты, 3 — гипербазнты, 4 — Зюраткульскнй разлом. Зоны: 6 — глубинного катагенеза с реликтами начального. 6 — глубинного катагенеза. 7 — глубинного катагенеза с элементами метагенеза, в —метагенеза, 5 — метаморфизма. 10 — рудные районы: 1 — Ахтенскнй (сидерит). 2 — Бакальский (сидерит, магиезит). 3 — Саткинский (магнезит), 4 — Верхнекатав-Верхнетюльмеискнй (магнезит), 5 — Исмакаевско-Юшннский (магнезит), 6 — Белорецкий (магнезит), 7— Златоустов-скнй (магнезит). «—Архангельский (бурый железняк), 9— Лемезинский (бурый железняк), 10 — Инзерский (бурый железняк), II — Зигазино-Комаровскнй (бурый железняк), 12 — Лапыштинский (бурый железняк), 13 — Белорецкий железорудный, 14 — Авзянский (бурый железняк, благородные металлы), 15 — Кувашинско-Медведевский (барит, полиметаллы), 16 — Среднекуюргашлинский (барит, по-лнметаллы). 17 — Тирлянский (бурый железняк, полиметаллы), ¡8 — Балтаюртовско-Берку-товский (барит-полиметаллы), 19 — Кужин-ский баритовый, 20 — Кужииский полиметаллический. 21 — Алакуяновскнй (барит, полн-металлы), 22 — Ирлинско-Бретякский (барит, полиметаллы)
Экспериментальные исследования уплотнения глин (Ломтадзе, 1953) ■оказали, что при давлении 5000 кг/см2, которое соответствует погружению на 15 км, пористость составляет 3—4%. С повышением темпе-г.туры пористость уменьшается до 0.4—0,6 %. В низах рифейского разреза на Южном Урале пористость глинистых пород колеблется от 15—2,5%, что позволяет принимать глубину предельного погружения :-:фейского осадочно-породного бассейна не менее 15 км.
Соотношение литогенеза и эпигенетического рудообразования
Для этих целей хорошие исследовательские полигоны представляют в бой рудные поля Сатки и Бакала, где длительное время производится заработка открытым способом полезных ископаемых, следствием чего вляется возможность широкого обзора объектов геологического изучения. А. Н. Заварицким [6, 7] было показано, что залежи сидеритов ж магнезитов имеют секущие контакты с вмещающими карбонатными городами, т.е. по сути являются дискордантными телами. По его нападениям руды имеют метасоматическое происхождение. На Бакале Л Н. Заварицкий [7] установил, что возраст диабазовых даек, контактирующих с залежами сидерита, является дорудным. Этим самым кгнгенетическая природа сидеритового и магнезитового оруденения в глфейских осадочных толщах установлена однозначно. То же самое о~чечается и для полиметаллического, баритового и флюоритового ору-эеяения. Однако на какой стадии литогенеза находились породы, когда троисходило эпигенетическое рудообразование, предшествующие иссле-хозатели не дали ответа. Исследование показало, что эпигенетические ■ гсторождения полезных ископаемых в осадочных толщах рифея приурочены к тем зонам, которые сложены породами, прошедшими пол-5:стью глубинный катагенез. Следует отметить, что в зонах Башкирского мегантиклинория, затронутых метагенезом, проявления последнего в виде прожилково-гнездовых текстур распространены как в рудах, так и во вмещающих породах [3]. При этом метагенетические прожил-$н и гнезда в рудах крупнее, а во вмещающих породах значительно ¿еньше, что свидетельствует о их синхроничности и пострудном воз--'кновении. Таким образом, вполне определенно устанавливается, что г - ¡генетическое оруденение в рифейскнх толщах возникло на завершающих стадиях глубинного катагенеза, а в метагенезе происходила :лновременная трансформация руд и вмещающих пород.
Природа рудного вещества
При изучении эпигенетического оруденения неизбежно встает вопрос : природе рудного вещества — глубинное (мантийное) оно или заимствованное из вмещающих пород. Результаты исследования изотопии тлерода и кислорода из доломитов и руд Бакальских и Саткинских .есторождений (табл. 1), изложенные в [6], свидетельствуют о первично-осадочном происхождении вещества данных образований.
Исследование изотопии серы в пиритах из вмещающих доломитов Бакальских месторождений показывает малые содержания |—12,8 + 9,1 %о) тяжелого изотопа (табл. 2), хотя имеются и случаи .богащения им ( + 26,2 + 31,1 %о,). Т. И. Широбоковой исследовалась язотопия серы в сульфидах свинца, цинка, железа из баритовых и -олиметаллических месторождений рифея. Она отмечает, что в этих сульфидах имеются значения 6345, колеблющиеся в диапазоне от —4,1 -о 18,1 %о. Изотопный состав серы вмещающих пород аналогичный. Т. И. Широбокова подчеркивает, что вариации носят изменчивый, неупорядоченный характер, обусловленный формированием сульфидов за счет биогенного сероводорода. Повышенное содержание тяжелого
5 Заказ 134
81
изотопа б345 (+26,7%) связывается с формированием сульфидов й стадию позднего диагенеза пород.
Изучением рудных свинцов из полиметаллических месторождений Башкирского мегантиклинория [11] установлено, что широкие вариации
Таблица !
Изотопный состав углерода и кислорода |5| в породах и рудах Бакальского и Саткинского рудных полей
в13С. %. в'Ю, %„
Породы Экстремальные значения Среднее Экстремальные значения Среднее
Доломиты Сидериты Магнезиты -4,4 —3,8 + 0,5 +2,6 —2,2 +4,2 -0,4 -2,8 + 1,7 +21,3 + 20,5 + 13.6 +22,9 + 22,0 + 18.9 + 22.0 + 21.3 + 15,8
Таблица 2
Изотопный состав серы в пиритах
Место взятия пробы Геологическое тело
Бакальское рудное поле Прожилок +9,1
» » +26,2
> Стяжение —4,0
» » -2,2
> » —12,8
» » +31,1
Саткинское рудное поле » —11,1
» » —6,0
» > —9,3
» » —7,3
Таблица 3
Изотопный состав свинца из рудных галенитов [II]
РЬ'М РЬ*" РЬ»«
Проба Возраст Месторождение рЬ!И РЬ». РЬ™
116 Кужинское 16,38 15,21 35,62
127/29 » » 17,79 15,83 38,05
108/5-6 > » 18,86 15,30 39,16
140/47 » » 17,34 15,01 36,02
552/1—2 » В. Аршинское 16,77 14,92 35,43
552/1 » » 16,88 14,99 35,62
7 > » 17,36 15,45 36,45
366/6—1 Из Балтаюртовское 19,23 15,49 39,46
366/5—2 » » 19,08 15,43 39,68
10 » Зилимское 19,34 15,55 38,80
изотопного состава этого элемента (табл. 3) могут интерпретироваться как результат заимствования его из вмещающих пород. Авторы предполагают, что незначительная интенсивность процессов рудообразова-ния и катагенеза не обеспечила гомогенизацию выносимого из пород евин
.е с тем они допускают мысль о многоэтапном формировании я за счет поступления свинца из различных источников, образом, имеющиеся геохимические данные по рудам и вме-породам рифея в Башкирском мегантиклинории указывают на с глубинных (мантийных) источников рудного вещества в еских месторождениях и свидетельствуют о литогенной при-
Формирование эпигенетических месторождений
ые геологические признаки эпигенетических месторождений в отложениях Башкирского мегантиклинория имеют двойст--енетическое толкование, так как указывают, с одной стороны, оруденения с седиментогенезом (стратиграфический и литоло-аионный виды контроля), а с другой — свидетельствуют о на-~ характере оруденения (контакты рудных тел, секущие лито-е и фациальные границы; рудный метасоматоз; рудообразова-эонах тектонического дробления и т.п.). Поскольку магматизм зм в рифейских толщах проявились весьма ограниченно, то вовании генетической связи оруденения с этими процессами судить уверенно. Напротив, геохимическое исследование эпиге-х руд, а также вмещающих осадочных пород показывают е генетических связей с магматическими и вулканическими иями.
пность геологических и геохимических данных по изучению ческих месторождений в рифейских толщах приводит к выво-ынровании рудных растворов за счет выноса компонентов из их пород. Такие взгляды в последнее время развивает ряд телей, связывая рудообразование в Башкирском мегантикли-: тектонической активностью [9] или региональным метаморфиз-ентировочные расчеты баланса магния и железа в породах го и Бакальского рудных полей показали, что извлечение компонента из вмещающих пород является вполне вероятным . При оценке количеств выносимых компонентов, необходи-формирования полиметаллических руд, баритов и флюоритов, тяется интересным сопоставление (табл 4) концентраций руд-
Таблица 4
Кларки некоторых элементов (мас.%) в осадках и породах [14)
сланцы
ЕЛЫ
гп
9,5х Ю3 1,6x10-'
Си
4,5x10—3 2,5хЮ
РЬ
2хЮ-3 8хЮ-3
Ав
7хЮ-в 1,1X10"»
Ва
5,8х10~г 2,3x10-'
7.4ХЮ-» 1,3x10-1
л центов в современных океанических плах и глинистых породах ¿еры. Таблица показывает, что объективной стороной литогене-ых илов в земной коре является вынос существенной части ихся в них цинка, меди, свинца, серебра, бария при диаге-ГТтоцессы высвобождения различных химических элементов, со-и воды при катагенезе, а также кинетику формирования газоводных растворов в осадочно-породных бассейнах с мак-детальностью рассмотрел В. Н. Холодов [12, 13]. Им уста-что формирование этих растворов является следствием лнто-
Генеза слагающих бассейны седимектациоиных образований. Башкирский мегантиклинорий рассматривается как осадочно-породиый бассейн и в табл. 5 приведены концентрации рассмотренных выше элементов в рифейских породах.
Сравнение табл. 4 и 5 показывает, что в рифейских глинистых сланцах Башкирского мегантиклинория порядок концентрации цинка, меди, свинца, серебра, бария, фтора близок кларкам этих элементов в аналогичных породах стратисферы. Исходя из табл. 4, по разности кларков гли-
Таблица 5
Концентрации некоторых элементов в рифейских породах Башкирского мегантиклинория, п-М-3, мас.%
Породы Кол-во анализов Та Си РЬ Ав Ва Р
Песчаники Алевролиты Глинистые сланцы Известняки Доломиты 207 92 »97 280 207 1—4 2—5 3—7 1—4 1—3 1—3 0,8—1 0,8-1 0,3—2 0,3-1 0,5—2 0,1—0,5 0,1-0,3 0—0,05 0-0,001 0-0,05 0,5—0,00Х 0-0,05 0—10000 5—30 5—40 0—500 0—1000 50—200 45—85 24—80
нистых илов и глинистых сланцев можно вычислить, что каждая тонна твердого вещества ила при литификации теоретически должна высвобождать следующие количества (кг) исследуемых элементов: цинка — 0,07, меди —0,2, свинца —0,06, серебра — 0,00004, бария—1,72, фтора — 0,56. Учитывая, что площадь рифейского Южно-Уральского оса-дочно-породного бассейна составляет многие тысячи квадратных километров, а мощность всех слоев рифейских глинистых пород — несколько тысяч метров, можно с высокой вероятностью предполагать о состоявшемся выносе с элизионными водами больших количеств перечисленных элементов при начальных стадиях литогенеза глинистых осадков. Расчеты баланса органического вещества и карбонатов, а также воды, участвующей в литогенезе песчано-глинистых образований предгорного прогиба Восточного Предкавказья, выполненные В. Н. Холодовым [13]. показывают грандиозные масштабы процесса формирования газоводных растворов. С учетом объективного процесса выноса химических элементов из глинистых илов при литогенезе автором предлагается следующая модель формирования эпигенетических месторождений в рифейских осадочных толщах Башкирского мегантиклинория. Их образование определяется рядом факторов: наличием рудопроизводящих осадочных толщ, водоотдающих толщ, коллекторских горизонтов со структурными или литологическими ловушками с благоприятными геохимическими барьерами для осаждения полезных компонентов [2].
Рудопроизводящие осадочные толщи железа, полиметаллов, фтйра литологическп выражены глинистыми осадками, бария — аркозовыми псаммитами и частично глинистыми образованиями, магния — карбонатными породами. Водоотдающие толщи в рифейском разрезе представлены пачками и горизонтами глинистых образований. Коллектор-ские горизонты, где формируются залежи магнезита, сидерита, полиметаллов, флюорита, выражены карбонатными породами, барита — песчаниками и т.д. Ловушками, в которых формируются залежи названных полезных ископаемых, являются такие структурные элементы, как крылья складок, моноклинали, зоны перекрытия коллекторских горизонтов экранами, зоны трещиноватости, брекчирования.
Особенностью предлагаемой модели эпигенетического рудообразова-ния является то, что она рассматривает литологпческие комплексы
как квазнзакрытые системы, в которых при литогенезе отложе-зозникают растворы, обеспечивающие перераспределение внутри ,ных толщ субкларковых концентраций ряда элементов в рудные. :но этой модели рудное вещество по природе является первично-~ным. Эндогенным фактором, способствовавшим перемещению о вещества, явилась тепловая энергия Земли. Эпигенетические ождения в осадочных толщах Башкирского мегантиклинория воз-: в процессе саморазвития пород и являются катагенными, гид-мальными.
Заключение
следование в рмфейском разрезе на Южном Урале постдиагене-нх изменений осадочных пород, особенностей развития в них •этического рудообразования позволяет вполне определенно уста-. что расположенный здесь рифейский осадочно-породный бас-гредставлял собой крупную и единую область устойчивого компен-нного прогибания на глубину не менее 15 км и с невысоким мическим градиентом около 0,8 °С на 100 м мощности. Образова---игенетических залежей таких полезных ископаемых, как сидериты, иты, полиметаллы, бариты и др. связано с катагенезом рифей-пород. Таким образом, эпигенетическое рудообразование в оса-к толщах представляет собой частный случай литогенеза в ри-ом осадочно-породном бассейне на Южном Урале.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Анфимов JI. В. Карбонатный литогенез и связанное с ним рудообразование м рифее Бакало-Саткинского района на Южном Урале // Стратиграфия и лито-зоке.чбрийских и раннепалеозойских отложений Урала,— Свердловск, 1982,— S6.
. Анфимов Л. В. Рудообразование в рифейских осадочных толщах Башкирского клинория // Геология зоны сочленения Урала и Восточно-Европейской платфор-Сзердловск: УНЦ АН ССР, 1984 —С. 109—112.
Анфимов J1. В., Сульман А. М., Шур А. С. О метаморфизме сидеритов Бакаль-честорождения на Ю. Урале // Ежегодник Института геологии и геохимии УНЦ ::СР.—Свердловск, 1977 —С. 101 — 103.
- Иванов С. Н. О доордовикской истории Урала и предгеосннклинальном разви-«ягной коры вообще//Доордовикская история Урала. 1. Общие вопросы.— Сверд-
.980.-С. 3—27. (Препринт /УНЦ АН СССР). г Изотопный состав углерода и кислорода карбонатов Бакальского и Саткинского ждений / Борщевский Ю. А., Борисова С. Л., Лазур О. Г., Медведевская Н. И., Н. К.//Карбонатное осадконакопление и проблема эвапоритов в докембрии: 2Х.Х Всесоюзн. семинара.— Ростов-на-Дону, 1978,—С. 98—100.
- Заварицкий А. Н. Результаты исследования магнезитовых месторождений в :ком районе в 1918 г.//Горное дело.—1920.— № 2—3,—С. 37—39.
Заварицкий А. Н. К вопросу о происхождении железных руд Бакала.— М., —40 С.
1 Парначев В. П. Вулканизм н рифтогенез в поздне-докембрийской истории во-частн Русской платформы // Глобальные палеовулканическне реконструкции и ч их образования: Тез. докл. IV Всесоюзн. палеовулкан. симпозиума.— Хаба-"979,— С. 88-90.
Прокин В. А. Металлогения Центрально-Уральского поднятия на Южном Ура--пдовикская история Урала. 4. Тектоника, металлогения.— Свердловск, 1980.— 36 (Препринт/УНЦ АН СССР). Пучков В. Н. Тектоническая природа западного склона Урала // Метаморфизм
— иннка западных зон Урала.— Свердловск: УНЦ АН СССР. 1984.—С. 3—9.
Феоктистов В. П., Миркина С. Л., Ляхницкнй Ю. С. Изотопный состав рудных з полиметаллических месторождений западного склона Южного Урала//ДАН -1978,—Т. 238. №5.—С. 1214—1217.
Холодов В. Н. Формирование газоводных растворов в песчано-глиннстых тол-з;изнонных бассейнов//Осадочные бассейны и их нефтегазоносность.— М.: Нау-3S3 — С. 28—44.
; Холодов В. Н. Постееднментацнонные преобразования в элизионных бассей-
- >1 : Наука, 1983,—152 с.
- Turekian К. К., Wedepol К. Н. Distribution of the elements in some major of the earth's crasl, Geol. Soc. Amer. Bul., 196!, v. 72, p. ,175—191.
