книги из ГПНТБ / Кулиш Е.А. Высокоглиноземистые метаморфические породы нижнего архея Алданского щита и их литология

ныв гнейсы и сланцы. На северо-западе района в верхней части свиты развиты биотит-гранатовые гнейсы. Восточнее, в бассейне

р„ Ундытын, к кюриканской свите отнесена толща (1500 м) биотитовых, основных, реже биотит-гранатовых гнейсов, мраморов, амфиболитов и диопсидовых пород. Биотит-гранатовые гнейсы приурочены преиму­ щественно к низам разреза, в самых восточных частях щита в ТырканУчуреком районе свита (2500 м) сложена основными, биотитовыми, реже биотит-гранатовыми и крайне редко биотит-гранат-корциерит- силлнманитовыми, силлиманит-биотитовыми и силлиманит-биотит-грана- товыми плагиогнейсами и плагиосланцами с редкими линзами и прос­

лоями мраморов, диопевдовых, диопсид-скаполитовых пород и кальцифиров, Высокоглшюземистые породы развиты вверху свиты.

X X X

Преимущественно чарнокитовая по составу тимптонская серия содержит высокогллноземистые породы в заметных количествах лишь в верхах разреза (кюриканская свита). Спорным является выделение

улунчинской свиты (низы серии) и свиты Доллу (средняя часть разреза серии), которые также характеризуются повышенной ролью высокоглино­ земистых пород. Высокоглиноземистые породы серии имеют относитель­ но низкую глиноземистость и высокую жѳлезистость. Это преимуществен­ но биотит-iранатовые, гранат-гиперстеновые и другие гиперстеновые разности пород, а также гранатовые гранулиты. Кордиеритовые и силлиманитовые разности развиты весьма слабо. Вверх по разрезу серии и с запада на восток толща пород серии становится более основной, известковой и железистой, а ее глиноземистость и содер­ жание кремнезема - уменьшаются.

Джелтулинская серия Джелтулинская серия, распространенная в основном в. северо-

восточной части щита ( Рис.8 ), расчленена на свиты- (снизу вверх).

52

КУРЕНСКАЯ СБИТА (1000-2000 м) слагается мраморами и их про­ изводными: кальцифирами, диопсидовыми гнейсами и основными слан­

цами с маломощными редкими прослоями биотит-гранатовых гнейсов, В западном и юго-западном направлении роль биотит-гранатовых гней­ сов возрастает.

По р; Сутам, между реками Б.Курен и Ампарцан куренская свита

(500-800 м) сложена мраморами, диопсидовыми породами, гранатовыми,

биотит-гранатовыми гнейсами, В юго-восточной части развиты лейкократовые гранатовые гнейсы, а в северо-западной — меланократовые биотит-гранатовые. Среди гранатовых пород отмечены графитовые раз­ ности. В бассейне р.Гертаядн ее представляет толща (500-700 м), ко­ торую слагают мраморы, днопсидовые и биотит-гранатовые, гранатовые, биотит-гиперстеновые, графитовые гнейсы, амфиболиты. В междуречье

И д ш и Мулам мощность ее возрастает (2500-3000 м). Это днопсидовые

породы, мраморы, гиперстен-биотнтовые, в меньшей мере гранат-биоти- товые, амфибол-гранатовые сланцы. В нижнем же течении р; И д ш эту толщу (1500-2000 м) представляют мраморы, днопсидовые и дмопсидскаполнтовые породы, биотитовые, биотит-пирокоеновые, биотит-амфи- боловыѳ, биотитгранатовые гнейсы ' и амфиболиты1;’ В основании свиты лежат пласты мрамора, в верхах - мраморы и биотит-гранатовые гнейсы. Биотит-гранатовые гнейсы развиты относительно слабо. Здесь также отмечается переслаивание и взаимные переходы мраморов в биотит-гранатовые гнейсы. В кальцифирах отмечены пропластки графи­ товых сланцев, переслаивающихся с биотит-гиперстеновыми гнейсами. Ряд исследователей эту свиту не выделяют.

СУТАМСКАЯ СБИТА лежит на нижних толщах согласно и представ­ ляет монотонную дѳйкократовую толщу биотит-гранатовых гнейсов с подчиненными прослоями диопсидовых и двупироксеновых гнейсов и слан­ цев, мраморов, калъцифиров и гранулитов. Нижняя подсвита (1000 -

53

1250 м) подразделяется на три горизонта: нижний - кальцифиры, даопсидовые сланцы, биотит-гранатовые и в незначительной мере другие высокоглиноземистые гнейсы, вверху часты гиперстеновые сланцы; средний - биотит-гранатовые и графит-биотит-гранатовые гнейсы' с редкими маломощными прослоями гиперстеновых сланцев; верхний - кальцифиры, мраморы, диопсидовые сланцы, биотит-гранатовые и дру­ гие высокоглиноземистые гнейсы. Верхняя подсвита (1100 м) состоит из биотит-гранатовых, гранатовых и графит-гранатовых гнейсов с ред­ кими прослоями биотитовых гнейсов и основных сланцев.

На западе, в бассейне р. Сеймдже (рис. 8-1), сутамская •свита подразделена на три подсвиты. Нижняя (1100 м) - основные сланцы и гнейсы с более редкими биотят-гранатовыми, биотит-гранат- графитовыми, биотитовыми гнейсамъ. Прослои мраморов, кальцифиров, диопсидовых пород отмечаются в подошве и кровле разреза. Местами отмечаются лейкократовые графитовые, биотит-гиперстен-гранатовые, гиперстен-графитовые и еиллиманитовые гнейсы. Средняя (хойкипская) подсвита (500 м) - биотит-гиперстеновые гнейсы, двупироксеновые сланцы и редкие прослои биотит-гранатовых, основных гнейсов и сланцев, иногда графитсодержащих. Верхняя - биотит-гранатовые, иногда с графитом, сланцы, в меньшей мере - биотитовые гнейсы и двупироксеновые сланцы, в подчиненном количестве залегают биотит- гиперстен-гранатовые, основные гнейсы, сланцы. Местами пропластки этих пород обогащены сульфидами. Более редки - еиллиманитовые, диопсидовые, диопсид-скаполитовые и амфиболовые породы.

Восточнее, на Гонам-Гынымском междуречье (рис. 8-П,Ш),свиту составляют две подсвиты. Нижняя подсвита (1000 м) - диопсидовые сланцы, биотит-гранатовые, основные гнейсы. В нижней и верхней частях залегают линзы кальцифиров. Верхняя подсвита (2000 м) - биотит-гранатовые гнейсы с редкими прослоями графит-бибтитовых, основных и биотит-силлиманит-кордиеритовых гнейсов.

54.

Внижнем течении р. Гонам нижняя подсвита (800-1000 м) уже состоит из карбонатных и основных пород и гнейсов. Вверху разреза появляются пропластки биотит-гранатовых пород, часть из них залега­ ет непосредственно в мраморах и кальцифирах (рис. 9). Верхняя под­ свита (800-1000 м) - переслаивающиеся биотит-гранатовые, гранатовые, графит-гранатовые, силлиманит-гранатовые гнейсы, гранулиты с прос­ лоями основных гнейсов и сланцев. Севернее обнажаются лишь низы свиты (400 м) - биотит-гранатовые гнейсы с подчиненными прослоями гиперстеновых, биотит-гиперстеновых и гранат-гиперстеновых гнейсов

исланцев. В основании разреза отмечены пласты мраморов и кальцифиров

Вмеждуречье рек Ампарцак и Б.Курен (приток Сутам) свита

.55

Для северо-восточной части щита, где джелтулинская серия

развита наиболее широко и полно, существует несколько местных стратиграфических схем, приводить которые просто нецелесообразно. Серия здесь характеризуется весьма пестрым литологическим составом, представленным разнообразными гнейсами, сланцами, гранулитами,

диопсидовыми, флогопитовыми и скаполитовыми породами, кальцифирами

и мраморами. Высокоглиноземистые породы представлены широко рас­ пространенными гранат-биотитовыми и гранат-гиперстеновыми разнос­ тями, в которых иногда появляется силлиманит и довольно часто графит (рис. 8-Ш,ІУ).

Джелтулинская серия, венчающая разрез алданского комплекса, имеет существенно известково-магнезиальный , карбонатный состав с низким содержанием кремнекислоты. Высокоглиноземистые породы в

ней обычно представлены биотит-граиатовыми разностями и ассоцииру­ ются с амфибол-диопсидовыми и карбонатными породами. Изменения химического состава по латерали и вертикали установить трудно, так как стратиграфия серии пока не разработана.

Шсокоглиноземистые породы отмечаются во всех сериях и почти во всех свитах алданского комплекса, однако их распределение по стратиграфическим подразделениям очень неравномерно. Наиболее широко

они развиты в верхнеалданской свите иенгрской серии, где ассоции­ руют с кварцитами и представлены силлиманит-кордиерит-биотит-грана- товыми разностями. Много биотит-гранатовых разностей и гранатовых гранулитов отмечено в кюриканской свите тимптонской серии, зверев­ ской свите верхнетимптонской серии и в сутамской свите джелтулинской серии. В первых они ассоциируют с чарнокитами, в последней -

с пироксеновыми и карбонатными породами.

.56

Важной особенностью высокоглиноземистых пород, а также других суперкрустальных образований щита является то, что по верти­ кали и латерали наблюдается характерная направленность в изменении состава высокоглинозешстых порбд. Она выражается в том, что с запада (юго-запада) на восток (северо-восток) и снизу вверх проис­ ходит закономерная смена следующих петрографических формаций: в верхнетимптонскоіі серии - биотит-гранатовые, гиперстен-гранатовые, гранатовые гнейсы с гиперстеновыми породами, амфиболитами и редки­ ми кварцитами; в иенгрской серии - кварциты с высокоглиноземистыми породами, далее только высокоглинозешстые породы и высокоглиноземистые породы с гиперстеновыми, биотитовыми и диопсидовыми породами; в тимптонской и джелтулинской сериях - гиперстеновые по­ роды и редкие биотит-гранатовые породы, далее только высокоглинозе­ мистые породы и высокоглиноземистые породы в ассоциации с карбонатными и диопсидовыми породами. Среди пород верхнетимптонской серии отмечены корундиты, в иенгрской серии часты высокоглиноземис­ тые существенно кварцевые породы, в тимптонской и джелтулинской - гранулиты.

В этих же направлениях высокоглиноземистые породы составляют ряд, характеризующийся постепенным уменьшением роли корундовых и силлиманитовых разностей и замещением кордиеритовых разностей гранатовыми. Причем высокоглиноземистые породы вначале ассоциируют с кварцитами, далее с биотитовыми,затем с гиперстеновыми, еще да­ лее с диопсидовыми и в конце - с карбонатными породами. Железистость, магнезиальность и известковистость пород возрастает, а кремнистость , степень окисления железа и глиноземистость понижа­

57

ются и, как следствие этого, породы на восток становятся все бо­ лее основными и железистыми. Высокоглиноземистые породы в восточ­ ном и вертикальном направлениях вытесняют кварциты, а затем сами последовательно замещаются биотитовыми, амфиболовыми, пироксѳновыми и карбонатными породами.

В меридиональном направлении тоже есть своя направленность, но она намного слабее широтной, менее четкая, без определенных закономерностей.

Обобщая данные по латеральному и стратиграфическому распре­ делению. высокоглиноземистых пород и по их ассоциациям с породами другого состава, можно сделать определенные заключения о природе их первичного вещества.

Пласты и пачки высокоглиноземистых пород имеют строго опре­ деленное стратиграфическое положение. Они повсеместно ассоциируются с заведомо первично осадочными метаморфическими образованиями (конгломератами, кварцитами, кварцито-гнейсами, гранулятами, турма­ линовыми, марганцевыми, корундовыми, железистыми, карбонатными, известково-магнезиальными, графитовыми и другими породами). Лито­ логические переходы и изменения ассоциаций пород в пространстве аналогичны трансгрессивным и реже регрессивным сериям осадочных формаций. Это указывает, по-видимому, на первично осадочную приро­ ду высокоглиноземистых пород и вмещающих их толщ; Ассоциации высо­ коглиноземистых образований с другими парапородами свидетельствуют также о различном характере условий их накопления.

Толщи описываемых пород с конгломератами и метапесчаннканн (кварцитами), имеющие значительную мощность и протяженность, сфор­ мировались, очевидно, в прибрежных условиях морского бассейна;'

.58

Согласное переслаивание высокоглиноземистых: пород с чарйокитами,

атакже с карбонатными образованиями в толщах громадной мощности

иширокого территориальйого распросттанения скорее всего указывает на то, что первые являются вулканогенно-осадочными образованиями или представляют продукт переработки вулканитов, вторые -.заведомо морские карбонатно-глинистые осадки.

Закономерные изменения в пространстве состава высокоглиноіемистых пород, когда их глиноземистость постепенно снижается в сторону от мест их ассоциаций с кварцитами,' когда силлиманитввые породы последовательно переходят в кордиерит-биотитовые, затем в биотит-гранатовые, а роль кальция в них возрастает, - все это нахо­ дит аналогию с морскими глинами различной удаленности от береговой линии и сформировавшихся за счет переотлояенных продуктов кор вы­ ветривания и участия в них известково-мергелистых осадков (Ронов

идр., 1957, 1970).

Громадные мощности метаморфических парапород алданского'*- комплекса (до 40 км), резкие и быстрые литологические переходы пород вкрест простирания и значительная их протяженность по прос­ тиранию, ограниченное развитие крупных перерывов в осадконакопле­ нил, ритмичность в напластовании, наличие закономерной смены одних парапород другими по разрезу и горизонтали, абсолютное пре­

обладание морских отложений, значительная распространенность первич­ ноглинистых, карбонатных, вулканогенных и других формаций и их последовательность во времени, - все эти факты, несомненно указы­ вают, что исходные толщи алтайского комплекса сформировались в подвижной геотектонической области геосинклинального типа.

5Ö

ГЛАВА Ш

ГЛАВНЫЕ ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ТИПЫ ВЫСОКОГЛИНОЗЕШСТЫХ ПОРОД

Как никакие другие образования щита, высокоглинозешстые

породы чрезвычайно разнообразны, что обусловлено особенностями их

химического и минералогического составов, структур, сложения и т.д. Породы состоят из разнообразных сочетаний минералов, количест­

во которых меняется в весьма широких пределах вплоть до образовагния мономинеральных пород, в их состав входят: кварц, микроклин,

ортоклаз, плагиоклаз, силлиманит, корунд, андалузит, дистен, вири-

дин, шпинель, манганофиллит, флогопит, гранат, кордиерит, биотит, магнетит, гематит, графит, сапфирин, гиперстен и др. Значительные

вариации наблюдаются и для содержания химических компонентой

(табл. І-ІІ)Х.

Основным критерием для выделения высокоглиноземистых пород

среди других образований является химический состав: аі„оп > l^o+NapO+CaO или —---- -----, т.е. в химическом отношении

(в понимании А.Н.Заварицкого) эти породы пересыщены алюминием. Та­

кой состав обусловил наличие в них одного или нескольких минералов,

пересыщенных глиноземом относительно щелочей и кальция: корунда,

силлиманита, дистена, андалузита, шпинели, гранатов группы пиральспитов, кордиерита и сапфирина. В значительных количествах в этих

породах встречаются "нейтральные" минералы в отношении глиноземистости: кварц, гиперстен, магнетит,

х) Петрохимические особенности высокоглиноземистых пород

рассмотрены детально в главе УІ. В работе приняты петрохимические

60

имеют эти отношения больше единицы, rjfe'i отн о сятся к высокоглино­ земистым минералам, а гиперстены содержат заметные количества глинозема, превосходящие сумму изоморфных примесей кальция и щелочей.

По своим петрохимическим особенностям выоокоглиноземиотые

породы в подавляющем большинстве отн о сятся к ж елезо-магнезиаль­

ным бедным кальцием породам и в редких случаях - к м арганцево-

железо-магнезиальным малокальциевым породам,- И сходя и з поставлен­

По со ст а в у ж елезо-маш езиальны х минералов о учетом геологического

с кордиеритом и еще реже - с силлиманитом). Среди высокоглино­ земистых кварцсодержащих пород по минералаго-петрохимическим особенностям выделяются марганцево-глиноземисты е породы (о виридином, спесоартином и манганофнллитом), турмалиновые и графито­ вые породы;

61