14.6. Силурийская система

14.6.1. Нижний-верхний отделы

Кремнисто-терригенная толща (S_1-2jt). Образования кремнисто-терригенной толщи распространены в восточной части Медведевско-Арамильской зоны в виде меридиональной полосы шириной от 2 до 4 км и протяженностью около 50 км, а также по северному обрамлению Осиновской купольной структуры - в отдельных тектонических блоках. Состав: кремнистые, углеродисто-кремнистые породы (фтаниты), яшмоиды, песчаники и алевролиты, глинисто-кремнистые породы, часто превращенные в филлитовые серицит-кварцевые, углеродисто-кварцевые, биотит-кварцевые сланцы с гранатом, ставролитом, кианитом, кварциты графитовые, реже железистые, мраморы; в подчиненном значении микроамфиболиты и существенно амфиболовые сланцы аповулканогенные.

Взаимоотношения с нижележащими породами новоберезовской толщи согласные, между ними установлен постепенный переход [165], хотя в основном контакты - тектонические, как и с вышележащими медведевской и терригенно-карбонатной толщами.

Разрез кремнисто-терригенной толщи монотонный, представлен породами преимущественно углеродисто-кремнисто-терригенной ассоциации, развитыми вокруг Осиновского купола. Изучен по картировочным скважинам, горным выработкам и редким коренным выходам пород.

В 3-х км северо-западнее пос.Шабровский в разрезе толщи преобладают филлитовидные сланцы, согласно налегающие на туфопесчаники основного состава новоберезовской толщи [165] (снизу вверх, м): 1 - альбит-кварц-серицитовые сланцы с биотитом и маломощными прослоями железистых кварцитов-120; 2 - сланцы эпидот-хлорит-кварц-альбитовые с порфиробластами биотита по алевропесчаникам с прослоями железистых кварцитов-100; 3 - сланцы кварц-хлорит-серицитовые филлитовидные по алевролитам-350, 4 - сланцы серицит-кварцевые и хлорит-серицит-кварцевые иногда с биотитом по алевролитам-500; 5 - сланцы эпидот-альбит-кварц-биотитовые с карбонатом по песчаникам-120 м. Залегание пород стабильное с падением на север под углами 40-60⁰. Мощность разреза более 1200 м.

Разрез толщи вскрыт картировочными скважинами в 2,5 км юго-восточнее д.Курганово [165], где на существенно амфиболовых сланцах новоберезовской толщи залегают породы кремнисто-терригенной толщи (снизу вверх, м): 1. серицит-кварцевые сланцы с гранатом и эпидотом филлитовидные апопсаммитовые-50;. 2 - сланцы эпидот-кварц-альбит-актинолитовые аповулканогенные-30; 3 - серицит-биотит-углеродисто-кварцевые сланцы с маломощными прослоями запесоченных мраморов-70; 4 - альбит-хлорит-амфиболовые сланцы по миндалекаменным базальтам-100, 5 - сланцы кварц-альбит-серицитовые, иногда с биотитом апопсаммитовые с маломощными прослоями мраморов-400; 6 - кварц-эпидот-хлорит-актинолитовые сланцы, аповулканогенные-450; 7 - хлорит-биотит-альбит-кварцевые и эпидот-альбит-кварц-биотитовые сланцы апопсаммитовые-300. Мощность описанного разреза 1400 м, хотя не исключается сдваивание его отдельных частей. Слоистость в породах имеет западное падение под углами 40-80⁰.

К западу от ст.Мраморская магистральной канавой вскрыт разрез, близкий описанному. Здесь наблюдается переслаивание сланцев биотит-графит-кварцевых и альбит-серицит-кварцевых по алевролитам и алевропесчаникам и углеродистых кварцитов. Отмечаются маломощные (4-5 см) прослои мраморов и зеленых сланцев. Элементы залегания слоистости и совпадающей с ней сланцеватости 260-280⁰, углы падения 75-80⁰. Мощность разреза 200 м. Общая мощность толщи 1800 м.

Кремнистые, углеродисто-кремнистые породы, яшмы состоят в основном из тонкозернистого или криптокристаллического кварца с примесью углистого или глинистого вещества, гематита, серицита, хлорита, актинолита, карбоната, пирита. Округлые остатки радиолярий замещены халцедоном, кварцем.

Сланцы филлитовидные серицит-(альбит)-кварцевые, хлорит-серицит-кварцевые, углеродисто-кварцевые характеризуются лепидогранобластовыми, гранобластовыми, бластопсаммитовыми структурами; состав их переменный: кварц, альбит, серицит, хлорит, актинолит, биотит, эпидот, гематит, магнетит.

Сланцы хлорит-альбит-серицит-кварцевые с порфиробластами биотита, граната, ставролита - серые тонкополосчатые породы сложенные мелкозернистым (0,03-0,3 мм) агрегатом альбита (0-80%), коричневого с оранжевым оттенком биотита (7-18%), кварца (0-63%) Ставролит и гранат присутствуют повсеместно (от единичных зерен до 12%, образуя порфиробласты величиной 0,2 до 4 мм. Спорадически встречается мусковит (0-4%), сине-зеленая роговая обманка (0-4%). Вторичные минералы - хлорит, карбонат, серицит, акцессорные - апатит, турмалин (дравит), пирит, другие рудные. Характерны порфиробластовая, пойкилогранобластовая, лепидогранобластовая структуры.

Сланцы гранат-биотит-(полевошпат)-кварцевые, мусковит-кварцевые с гранатом мелкокристаллические, состав: биотит 20-30%, плагиоклаз 10-15%, кварц 30-40%, гранат 5-10%, акцессорные минералы: циркон, ильменит, сфен, турмалин, рутил,. апатит. Исследование цирконов выполнено А.П.Казаком [89,88], по данным которого циркон представлен хорошо окатанными светло-розовыми зернами, такими же, как в породах терригенно-карбонатной толщи (D₁ct).

Кварциты - белые, серые, темно-серые породы часто полосчатые. Структура гранобластовая иногда бластопсаммитовая. Состав: кварц 90-95%; биотит, мусковит, графит (скрытокристаллический и тонкокристаллический - 5-10%; реже встречаются полевой шпат, эпидот, хлорит, роговая обманка, гранат (иногда до 25%). В железистых кварцитах рудные минералы представлены магнетитом и гематитом до 15%.

Мраморы - от темно-серых до белых иногда с желтым и розовым оттенком, крупно- и среднезернистые. Структура гранобластовая, редко лепидогранобластовая. Породы практически мономинеральны, сложены карбонатом с примесью биотита, слюды, граната, углеродистого материала, пирита.

Кремнисто-терригенная толща четко фиксируется в гравитационном поле отрицательной аномалией интенсивностью 1 мГал. Магнитное поле спокойное, отрицательное с интенсивностью преимущественно -200 до0-300 нТл, с отдельными аномалиями до 1500 нТл, фиксирующими тела ультрабазитов и дайковые образования в зонах разломов.

По химическому составу породы толщи относятся к сильно глинистым силицитам и туфосилицитам. Породы толщи преобразованы в зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фациях метаморфизма, часто милонитизированы и катаклазированы в тектонических зонах, участками в них проявлен метасоматоз.

Вопрос о возрасте толщи дискуссионен. Г.А.Глушковой [8] описываемые образования выделены в игишскую и сысертскую свиты венда на основании находок В.М.Лукошковым и И.В.Чермениновой в районе п.Шабровский и с.Черданцево акритархий: Orygmatosphaeridium rubiginosum Andr., O. debilum Andr., Protoleisphaeridium duriearium Andr.,(определения Е.М.Андреевой) и водорослей типа ламинаритов Antiguissium Eichwald (определения А.Г.Вологдина). Эти органические остатки характерны для верхов докембрия (верхов валдайской серии - редкинский горизонт) Русской платформы. По результатам изучения акцессорных минералов в породах кремнисто-терригенноой толщи А.П.Казак [88,89] также выдвигает предположение о возможно венд-кембрийском возрасте толщи.

Большинством исследователей [24,60,165 и др.] ее возраст принимается как силурийский на основании следующих данных. На смежной с севера площади листа 0-41-ХХV толща залегает стратиграфически выше фаунистически охарактеризованной красноадуйской толщи (0₃-S₁ kа). Среди пород кремнисто-терригенной толщи к северу и северо-западу от г.Березовского (лист O-41-XXV) обнаружены радиолярии родов Spinomma sp., Gubentactinia sp. ind., Zioentactinia sp. ind., Gubentactinia sp. ind силурийского возраста и граптолиты (пос.Каменные ключи) [60,24].К востоку от изученной территории разрезы того же стратиграфического уровня представляющие переслаивание мраморов, кварцитов, парасланцев, содержат раннесилурийскую фауну конодонтов: на Гагарском золоторудном месторождении Ambalodus сf. galerus walliser, в районе пос.Малышева Drepanodus cf. suberectus (Branson et Mehe) (Сборы И.Н.Мамаева, 1991).

В Ново-Черемшанском карьере среди перемежающихся мраморов, серпентинитов и кремнистых сланцев зоны меланжа, в последних К.Г.Бородиной обнаружены граптолиты ландоверийского возраста: Climacograptus sp.iudet, Geiptograptus sp.iudet, Pernerogrptus, Monograptus sp.iudet, Rastrites sp.iudet, Demirastrites sp.iudet (определение Т.Н.Корень).

Таким образом, кремнисто-терригенная толща пород под разными названиями (парасланцевая, андреевская, колюткинская, истокская и др.) встречается в различных структурно-формационных зонах и охарактеризвана фауной силура. Такой же силурийский возраст для кремнисто-терригенной толщи принят в сводной легенде Среднеуральской серии листов Госгеолкарты - 200 и в данной работе.

Колюткинская толща (S_1-2k) распространена в Алапаевско-Куликовской зоне, в юго-восточном углу описываемой территории. Представлена преимущественно осадочными породами, метаморфизованными до серицит-альбит-кварцевых, серицит-кварцевых, хлорит-альбит-кварцевых, углеродисто-кварцевых, слюдисто-кварцевых, амфибол-кварцевых сланцев, кварцитов, углеродистых кварцитов, мраморов. В отдельных разрезах встречаются микроамфиболиты мощностью до 200 м. Взаимоотношения с подстилающей метариолит-базальтовой толщей на изученной территории тектонические, а на смежной с востока установлен постепенный переход с переслаиванием, точно так же, как и с вышележащей карбонатной (D₁) [73].

Стратотипический разрез толщи изучен на площади листа О-41-XXXII, у д.Колюткино [73] (снизу вверх, м): 1- кварциты биотитовые мусковитсодержащие, иногда с гранатом; углеродисто-карбонатные сланцы –70; 2 –кварциты биотитсодержащие –60; 3 – биотит-мусковит-кварцевые сланцы –90; 4 –углеродисто-карбонатные сланцы –30; 5 –кварциты, иногда с гранатом –130; 6 – кварциты биотитовые –130; 7 – гранат-биотит-амфибол-кварцевые сланцы –100. Мощность разреза 610 м.

На характеризуемой территории разрезы колюткинской толщи изучены по керну картировочных скважин. Здесь в 1,5 км севернее долины р.Синары изучен следующий разрез [112] (снизу вверх, м): 1- микроамфиболиты альбит-актинолитовые (апобазальтовые) с прослоями углеродисто-кварцевых сланцев –350; 2 – переслаивание биотит-альбит-хлоритовых сланцев, биотит-кварц-хлорит-альбитовых, серицит-альбит-кварцевых, кварцитов иногда с порфиробластами граната, ставролита, биотита –300; 3 – мраморы –300. Мощность разреза с учетом многочисленных разрывных нарушений менее 950 м.

Близкий разрез изучен к востоку от пос.Григорьевка [112] (снизу вверх, м): 1 –микроамфиболиты альбит-актинолитовые (апобазальтовые) –200; 2 – сланцы хлорит-альбит-серицит-кварцевые (апопсаммитовые) с порфиробластами биотита и граната –80; 3 – кварциты, участками углеродистые с прослоями слюдяно-кварцевых сланцев –100; 4 –слой аналогичен 2 -100; 5 – слой аналогичен 3 –60; 6 –слой аналогичен 2 – 60; 7 –мраморы светло-серые, белые –450. Мощность 1050 м.

Общая мощность толщи более 1200 м.

Для толщи характерна фациальная изменчивость пород. В низах ее разреза накапливались преимущественно кремнистые осадки с незначительным содержанием углистого материала, излияния базальтов были очень незначительными и происходили локально. В верхней части разреза начинают преобладать глинистые и песчано-глинистые осадки, в кремнистых увеличивается количество углистого материала; значительная роль принадлежит карбонатным отложениям.

Колюткинская и кремнисто-терригенная толщи идентичны по литолого-петрографическому составу и петрохимическим особенностям слагающих их пород. Они метаморфизованы в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций метаморфизма; вблизи гранитных интрузий преобразованы в условиях амфибол-роговиковой фации.

Породам толщи соответствует сравнительно спокойное отрицательное (-100-200нТл) магнитное поле и сложное гравитационное, состоящее из максимумов (до 3 мГал) и минимумов (1-3 мГал), отражающих суммарное влияние вмещающих пород и интрузий петуховского комплекса.

Фаунистических остатков в толще не обнаружено. На смежной с востока площади, в районах пос.Малышево и Гагарка среди образований, аналогичных породам колюткинской толщи, собраны конодонты раннесилурийского возраста (И.Н.Мамаев, 1991).

Возраст колюткинской толщи определяется условно как ранне-позднесилурийский в соответствии со сводной легендой Среднеуральской серии листов Госгеолкарты –200 и с учетом результатов последних ГДП-50.