CC BY
22
известия
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ __ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 264 1976
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ|КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ УРАЛА
а. Г. бакирЗв ,
(Представлена профессором а. М. Кузьминым) »
По мнению многих геологов, ¡разделяемому автором, триас-юрские н и ке л еносн ы е кор ы в ьив етрив аиия гипербазитов Ур ал а приу рочен ы к донорской денудационной поверхности выравнивания, которая в после-триасовое ©ремя претерпела большее или меньшее преобразование. В современном эрозионном срезе обнажаются лишь фрагменты упомянутой поверхности. В течение мезозоя и 'кайнозоя упомянутые никеленос-ные коры выветривания неоднократно ¡подвергались-эрозии и подновлялись, будучи .выведенными в зону гипергенной переработки. Они также переживали периоды стабилизации ноше перекрытия их осадками юры, мела, палеогена и отчасти неогена. В различных районах Урала эти процессы ¡имели свои специфические особенности.
Мезозойские и палеогеновые 'коры выветривания наиболее распространены в пределах развития следующих генетических типов рельефа, территориально обособляющихся в определенных геоморфологических районах. Ими являются остаточные горы восточного склона, Зауральский пенеплен, 'континентальная морская цокольная и аккумулятивная равнины [4]. Участки распространения никеленоеных кор выветривания гипербазитов чаще всего характеризуются ув ал исто -холм истым и равнинным рельефом, нередко осложненным отдельными возвышениями, в пределах которых развиты окремненные серпентиниты. (Современный горный и горно-холмистый рельеф является неблагоприятным для сохранения древних кор [5].
По мнению И. И. Гинзбурга, юрские и нижнемеловые депрессии, находящиеся около (массивов ультраоснавных пород, являются факторам, способствующим локализации никеленоеных кор выветривания. Примерно в таком же плане высказываются В. А. Гуцаки [6], А. Д. Наумов [10] и другие геологи. При этом нередко подчеркивается так называемая стабилизирующая роль мезозойских, иногда палеогеновых и очень редко неогеновых депрессий, благоприятствующих сохранению кор выветривания в соседних с ними районах, занимающих прибортовое положение относительно депрессий.
¡Идея связи экзогенных месторождений с депрессиями получила наиболее полное и законченное выражение в трудах А. П. Сигова [13, 14]. По его мнению, локализация на Урале мезо-кайнозойоких месторождений осадочного происхождения, а также коры выветривания контролируется эрозионно-етруктурными депрессиями, имеющими в основном меридианальное простирание. Эти депрессии- были заложены еще в триасе и юре и представляли собой по существу долины мезозойских
рек. Чаще всего места их локализации предопределялись тектоникой. Они ¡в дальнейшем разрабатывались ib процессе эрозионной деятельности. Ушомянутые депрессии продолжали развиваться и позднее, в 'частности, ¡в олигоцене, о 'чем свидетельствует приуроченность (к ¡ним в ряде районов долин верхнеолигоценовой речной сети. По мнению А. П. Сигов а [14], рудные ¡проявления, связанные с хорами выветривания Урала, как раз приурочиваются к упомянутым депрессиям и их бортам.
Напомним, что Урал с олигоцена-миоцена начал испытывать меридиональные неотектонические 'поднятия, 'которые протекали наиболее интенсивно в западной части Урала, оде их амплитуды доходили до 500 м. Эти поднятия привели к образованию расчлененного рельефа, не благоприятствующего сохранению продуктов выветривания горных пород. Поэтому не случайно наличие никеленосных кор в центральных и восточных районах Урала и среди них на тех участках, оде относительно слабее проявились неотектонические поднятия. Амплитуды последних 'чаще всего (колеблются в (пределах 150—200 м.
И. И. Гинзбург [5] связывает ¡широкое развитие охр на никеленос--ных участках Иргиз-Тобольского водораздела с поднятием последних в ¡миоцене или плиоцене. В. А. Гуцаки [6] указывает, что охры являются никеленосными в случае их кратковременного образования в местах интенсивных неотектонических поднятий. При длительном же формировании коры выветривания наиболее никеленосными оказываются горизонты нентронитов и нонтрон'итизированных серпентинитов, а на месте охристого горизонта образуются прирюдно-легированные железные руды.
Известно, что в неогене в ряде районов Урала проявились валооб-разные поперечные поднятия, обязанные альпийскому тектогенезу. Н. А. Преображенский >[12] указывает, -что намечается по крайней мере две фазы третичного тектогенеза (валообразования) на Южном Урале— Среднемиоценовый и верхнешгионеновый, разделенные эпохой значительных эиейрогенических опусканий страны. М. В. Орловым установлено на Южном Урале 12 зон поднятий и опусканий, располагающихся ¡поперечно (в широтном и субширотном направлении) по отношению 'к горному сооружению и секущим палеозойские структуры (.цитировано по работе Н. В. ¡Башениной [4]). Н. А. Преображенский [¡12] выделяет четыре поперечных вала: первый та них приурочен ¡к междуречью Урала и Сакмары, второй, третий и четвертый проходят соответственно через широты Мелеуза, 'Стерлитамака и Уфы. Главнейшим и наиболее известным из них является вал Общего Сырта. Ряд ¡крупных поперечных валов на Урале выделил (Б. П. Кротов 1[8]. Никеленосные коры выветривания приурочиваются чаще всего к стыкам упомянутых поперечных поднятий и погружений. Отмечается также их тяготение <к крыльям новейших структур меридиональной ориентировки.
■В различных районах Урала вскрытая мезозойская кора выветривания липербазитов находится на высотах от 160 до '600 м. Такой диапазон колебаний гипсометрических отметок ¡коры во многом обусловлен ? неодинаковыми поднятиями участков доюрскош пенеплена, связанными с глыбовыми дислокациями палеозойского фундамента [14]. iB большинстве ¡случаев участки развития рудоносных кор имеют высоты в пределах 310—410 м.
При геоморфологическом анализе локализации никеленосных кор выветривания заслуживает внимания определение гипсометрической границы оруденения. Имеется в виду выявление уровня, ниже которого отсутствуют рудоносные образования коры выветривания покровного, покровно-трещинного и покровно-контактового подтипов. Автором '[3] проведены 'исследования по выявлению такого уровня в Кемпирсайском районе. Позднее делались аналогичные попытки и другими исследователями.
§
Заслуживают внимания связи участков развития никеленосных кор выветривания с определенными формами "современного рельефа и взаимоотношения [последних с древним рельефом эпохи (формирования коры выветривания. Эти вопросы имеют важное теоретическое и практическое значение.
Еще Ф. Ю. Левинсон-Лессинг [9] во время геологических исследований на Южном Урале впервые подметил, что современный рельеф этого района является лишь отражением его доюроких форм, погребенных под- отложениями мелового и третичного периодов, а затем вскрытых и отпрепарированных эрозией. Эта идея Ф. Ю. Л евинс он - Леосин г а о0 унаследованности в современном рельефе Южного Урала крупных форм доюрсшго рельефа была позднее уточнена и развита в работе А. В. Хабакова .'[16].
В данной связи не является случайной приуроченность никеленос-ных кор выветривания гипербазитов к водор аз дельным пространствам и к верхним частям (склонов водоразделов современного рельефа, в пределах которых обнажаются островные участки вскрытой доюрЮкой поверхности выравнивания. Эта особенность в локализации упомянутых кор в той или иной форме отмечена Б. П. (Кротовым [7], А. Г. Бакиро-вьш [3], Д. В. Пономаревым '[И], А. Д. Наумовым [10] и некоторыми другими геологами. При этом вышеперечисленные исследователи свои выводы ограничивали лишь рамками описываемых ими районов Среднего или Южного Урала.
По мнению автора, водораздельную локализацию большинства ни* келеносных участков коры вьИветривания тапербазитов относительно современных речек следует возвести из частных особенностей отдельных районов Урала в ранг закономерности общеуралыского масштаба, проявляющейся в качестве господствующей тенденции и объясняемой тек-тономорфным характером современных орографических элементов и их унаследованным развитием. 1В качестве примера .можно привести коры выветривания Кемпирсайокого, Бурыктальского и Шевченковского районов, приуроченных соответственно к водоразделам рек Ори и Иргиза, Тобола и Иргиза, Урала и Тобола, чаще всего имеющих меридиональное простирание. Водораздельная локализация характерна и для других районов развития никеленосных кор.
Автором [3] на примере Кемпирсайокого района была показана приуроченность участков никелевой ¡минерализации коры к (зане шириной порядка 3—4 км, охватывающей части водораздельных пространств. В этом случае упомянутые участки находятся как на линиях водоразделов, так и в удалении на 1—2 км от этих линий, в местах склонов, прилегающих к водоразделам.
Небольшие речки широтного или северо-восточного простирания, иногда находящиеся вблизи от выходов никеленосных кор выветривания (Бурыкталыокий, Кайрактинский, Аккермановский и другие районы), несколько осложняют ф-орму проявления отмеченной закономерности. Чаще (всего эти речки являются молодыми, возникшими в период крупного (перераспределения гидрографической сети в (миоцене. Последнее обязано широтному валообразованию, связанному с альпийским тектогенезом.
'Вышеуказанная закономерность проявляется и в локализации никеленосных карстовых алевритов. Так, к главному водоразделу Урала приурочен Уфалейский район развития последних. ¡К водоразделам современных речек тяготеют 1Гулинский, Петровский, ¡Полевские и другие участки. Исключение составляют карстовые алевриты Айдырлинского района, локализующиеся в долине р. (Суундук.
¡В работе автора 1[2] было сформулировано определение подземного микрорельефа коры выветривания. Им названа поверхность, отделя-
ющая рыхлую охро-нонтронитовую толщу коры от выщелоченных и окремненных серпентинитов. (В процессе 'эрозии смываются охры и ¡нон-трониты. Происходит отпрепарирование окремненных ¡серпентинитов в виде положительных форм 'современного 'микрорельефа. Последний приспосабливается к подземному микрорельефу ¡коры, наследует его.
В этой св'язи, по мнению автора, несколько неудачно звучат высказывания некоторых геологов о том, что силицифицированные серпентиниты якобы приурочены к повышенным участкам рельефа, а охры и< нонтрониты— к пониженным. Следует поменять местами /причины и следствия и говорить о том, что возвышенные участки местности приурочены к выходам окремненных серпентинитов, а 'пониженные—к местам развития нонтронитов и охр.
Небольшие отрицательные формы т^икрорельефа можно видеть в районах развития как кор выветривания гипербазитов, так и .карстовых алевритов. По общему признанию причина образования таких форм заключается в усадке рыхлых образований коры и (в просадочных явлениях, сопровождающих формирование карстовых полостей.
!В меловом периоде, а особенно в -кайнозое — в олигоцене, миоцене и плиоцене — к таким отрицательным ^формам микрорельефа нередко приурочивались мелкие речки водоразделов, временные водные потоки, иногда озера и болота. А как следствие — размыв никеленосных кор и карстовых алевритов, формирование небольших депрессий, последующее выполнение их скоплениями делювия, а также пролювиальньши и аллювиальными отклонениями (ложковым аллювием) •—Кемпирсай-сюий, Уфалейский и другие районы. В этой связи заслуживает внимания работа Г. С. Ананьева, Э. Г. Ананьевой и др. [1]. В ней ее авторы описывают широкое распространение погребенных логов, находящихся в пределах У р а ло - Т об о л ьс к ог о междуречья, представляющего собой классический пример древнего пенеплена. Эти лога выполнены красно-цветными неогеновыми отложениями.
Речной олигоценовой и миоценовой сети водоразделов и их озерам обязаны своим образованием не только различные красноцветные отложения, глины, пески и галечники, иногда лигнитоносные осадки, перекрывающие никеленосную кору выветривания, но и хорошо отсортированные кварцевые пески. Последние приурочены к участкам развития некоторых никеленосных кор выветривания гипербазитов и карстовых алевритов (Бурыктальский, Кемнирсайский, Режевской и другие районы).
Следует поставить в заслугу А. П. Сигову {14] выявленную им приуроченность различных мезозойских и кайнозойских осадочных полезных ископаемых континентального происхождения (россыпей ценных минералов, кварцевых песков, глин, бокситов, железных руд и других) к эрозионно-структурным депрессиям, имеющим в основном меридиональную ориентировку. С ними связаны и некоторые участки никелевой минерализации карстового типа, наблюдаемые в Айдыр линек ом и местами в Литовском и Режевском районах. Формально ¡можно рассматривать положение и многих других никеленосных проявлений коры выветривания тшпербазитов относительно эрозионно-структурных депрессий как бортовое в связи с нахождением первых на соседних с депрессиями водоразделах.
По мнению автора, целесообразнее подчеркивать не столько бортовое положение никеленосных кор выветривания и карстовых алевритов по отношению к упомянутым древним депрессиям, ¡сколько водораздельное относительно современных речек. Этот тезис приобретает особенное значение в случае дискуссионного характера вопроса о местоположении той или иной эр озиоино-структурной депрессии и связи ее с формами современного рельефа,
ю
При этом следует отличать упомянутые депрессии как крупные тек-тономорфные отрицательные формы древнего рельефа, представляющие собой .в основном ¡мезозойские речные долины, от мелких эфемерных олигоцено'вых, миоценовых и плиоценовых речных долин, логов, приуроченных к (водораздельным пространствам. Речки водоразделов охотно тяготели к отрицательным формам микрорельефа коры выветривания гипербазитов и закарстованным участкам известняков и мраморов в зоне их контакта с массивами ультраооновных пород.
Мелкие речки водораздельных пространств, безусловно, были связаны с эрозионно-структурными депрессиями, которые служили для них базисом эрозии. Но те и другие являются качественно различными объектами, когда речь идет о их палеогеографических особенностях и связях с ними участков гипергенной никелевой минерализации. Все это имеет важное значение при прогнозах и ¡поисках последних.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г. С. Ананьев, Э. Г. Ананьева, В. А. Г о р ш к о в а, Е. Н. С т еф а и о -вич. Палеогеографические условия развития древней эрозионной сети Урало-Тоболь-ского междуречья. Вестник МГУ. Серия географ., № 6, 1964.
2. А. Г. Б а киров. О генезисе микрорельефа коры 'выветривания ультраосновных пород Кемпирсайского массива. Изв. ТПИ, т. 74, вып. 1, 1953.
3. А. Г. Б а к и р о в. Элементы геоморфологии никеленосной коры выветривания. Изв. ТПИ, т. 120, 1961.
4. П. В. Б а ш е н и н а. Происхождение рельефа Южного Урала. Огиз-Географ-гиз, 1948.
5. И. И. Гинзбург. Древняя кора выветривания на ультраосновных породах Урала. Ч. II. Геохимия и геология древней коры выветривания на Урале. Тр. ин-та геолог, наук АН СССР, вып. 81, 1942.
6. В. А.-Гуц а к и. Кора выветривания Орского Зауралья. Уч. зап. Сарат. шсуд. университета, вып. 67, 1961.
7. Б. П. Кротов. Геологические обоснования постановки поисков месторождений Анатольского типа. Докл. Акад./наук СССР, т. 40, № 6, 1943.
8. Б. П. Кротов. Железно-никелевые руды Урала. Тр. инст. геолог, наук АН СССР, вып. 100, 1949.
9. Ф. Ю. Левинсон-Лессинг. Геологические исследования в Губерлинских гетрах. Зап. С-Петерб. Минерал, об-ва, сер. II, ч. 2, 1*891.
10. А. Д. Наумов. Развитие рельефа и палеогеографические условия образования экзогенных месторождений полезных ископаемых в Орском Зауралье. Вопросы геологии Южного Урала и Поволжья, вып. 2, 1964.
11. Д. В. Пономарев. Кора выветривания Шевченковского массива ультраосновных пород. Сб. «Кора выветривания», вып. 5, 1963.
12. Н. А. Преображенский. К вопросу об истории эпейрогенических колебаний Южного Урала и Приуралья. Сб. «Материалы по геоморфологии Урала», вып. 1, Госгсолиздат, 1948.
13. А. П. Сигов. О возрасте и происхождении продольных депрессий Урала. Географический сборник I. Геоморфология и палеогеография. Изд. Акад. наук СССР, 1952.
14. А. П. Сигов. Вопросы металлогении кор выветривания Урала в геоморфологическом освещении. Сб. «Кора выветривания». Изд. Акад. наук СССР, вып. 5, 1962.
15. А. В. Ха баков. Доюрский рельеф и древняя кора выветривания в южной части Урала. Изв. Госуд. геолог, общ-ва, том. 67, вып. 2, 1935.
