CC BY
12
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА ---------(—
Том 185 1970
К ВОПРОСУ ОБРАЗОВАНИЯ КРЕМНИСТЫХ СЛАНЦЕВ ДРЕВНИХ ТОЛЩ ЮГО-ЗАПАДНЫХ ОТРОГОВ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ
Л. В. ПЕШЕХОНОВ
(Представлена межкафедральным семинаром)
Среди древних пород, участвующих в геологическом строении юго-западных отрогов Кузнецкого Алатау, особое место принадлежит кремнистым сланцам, которые издавна привлекали к себе внимание многих исследователей. Впервые серьезное внимание на них обращено А. Н. Чу-раковым, который в свое время писал: «Я предвижу, что этим породам будет принадлежать громадная роль в распознавании стратиграфии и даже в изучении тектоники Сибирского протерозоя на очень больших площадях» [6]. Не сомневаясь в осадочном происхождении кремнистых сланцев, А. Н. Чураков рассматривал их как отложения кремнезема органическим путем в холодных водах, низкая температура которых обусловлена наступившим оледенением.
Органогенное происхождение кремнистых сланцев в последние годы стало подкрепляться находками кремнистых микроорганизмов, что, в какой-то мере, поколебало существующее предположение ряда исследователей о метасоматическом происхождении кремнистых сланцев. Как сторонники осадочно-органогенного, так и сторонники метасоматиче-ского происхождения кремнистых сланцев обосновывали свои предположения на основании, наблюдаемой ими, характерной приуроченности кремнистых сланцев к карбонатным породам. При этом подчеркивалось, что кремнистые сланцы обычно приурочены к верхним частям разрезов карбонатных пород позднего протерозоя (енисейская свита, серия).
Вместе с тем давно известна характерная приуроченность кремнезема к вулканогенным формациям. Н. С. Шатский, рассматривая вопрос о вулканогенно-осадочных марганценосных формациях, дал хорошую сводку распространения кремнезема, связанного с вулканогенными образованиями [7]. Им выделяются следующие формации кремнистых отложений, обусловленных вулканизмом основного состава в эвгеосин-клинальных зонах: яшмовая, кремнисто-сланцевая и отдаленная кремнистая.
Занимаясь изучением стратиграфического положения и вещественного состава пород спилито-диабазовой формации кембро-протерозоя, широко развитой в окрестностях поселков Камзас, Талон, Таймет, автором наблюдалась тесная пространственная связь вулканогенных образований и кремнистых сланцев. Кремнистые сланцы обычно либо залегают в основании толщи вулканогенных пород, либо сменяют лавовые потоки по простиранию, нередко чередуясь с ними (рис. 1).
В пределах описываемого района кремнистые сланцы обычно черные, совершенно плотные породы, часто обнаруживающие правильную тонкую слоистость. Черные разности кремнистых сланцев, на участках незначительно удаленных от вулканогенных образований; чередуются
с прослоями буровато-серых, лиловато-серых кремнистых сланцев с серыми, светло-серыми известняково-глинисты-ми и кремнисто-глинистыми сланцами. Окраска во всех типах кремнистых сланцев зависит от количественных соотношений в них лимонита, хлорита и углистого вещества. Форма правильных пластов с резким прямолинейным краем, отделяющим различные по окраске кремнистые сланцы, свидетельствует о несомненно осадочном их образовании. Отмеченная выше тесная пространственная связь кремнистых сланцев с вулканогенными образованиями спилито-диабазовой формации описываемого района свидетельствует и о наличии генетической связи этих различных по вещественному составу и формированию пород. Анализируя фактический материал соотношения кремнистых сланцев и вулканогенных пород, мы склонны рассматривать все то огромное количество кремнезема, пошедшего на образование кремнистых сланцев, продуктом подводной вулканической деятельности, и, связанными с нею поствулканическими явлениями.
Тесная связь кремнистых и вулканогенных продуктов свидетельствует об осаждении кремнезема непосредственно вблизи вулканических очагов и позволяет рассматривать комплекс кремнистых пород аналогом, выделенной
Н. С. Шатским [7] кремнисто-сланцевой формации. По преобладающему положению кремнистых сланцев в основании разрезов описываемой формации можно предполагать, что наиболее интенсивно процесс выноса кремнезема осуществлялся на начальных этапах подводного вулканизма.
В настоящее время трудно сказать, каким путем поставлялся кремнезем в морской бассейн. Следует предполагать только, что при
3 &
з*
Рис. 1. Схема взаимоотношения основных типов пород спилито-диабазовой формации и кремнистых сланцев Кам-засского района. 1 — аллювий; 2 — кар-бонатно-сланцевые отложения адиак-ской свиты нижнего кембрия; 3 — граниты, гранодиориты; 4 — диориты, кварцевые диориты; 5—9 отложения спилито-диабазовой формации кембро-проте-розоя: 5 — кремнистые сланцы, редкие линзы известняков; 6 — известняки с водорослями и археоциатами; 7 — альби-тизированные диабазы и диабазовые порфириты; 8 — альбитизированные базальтовые порфириты и спилиты; 9 — туфы, туфобрекчии, лавобрекчии; 10 — доломиты западно-сибирской свиты позднего докембрия; 11—разрывные нарушения; 12 — элементы залегания;
13—а) археоциаты, б) водоросли
этом определенную роль играли вулканические гидротермины [3], деятельность которых предшествовала активным вулканическим процессам, вызвавшим формирование лавовых и пщзокластических образований. Вероятно, что кремнистые сланцы являются в основном химическими осадками коллоидального кремнезема. Не исключается, что часть осажденного кремнезема является органогенными осадками, так как логично допустить, что увеличение содержани'я кремнезема в воде вызывало, как следствие, обилие кремнистых микроорганизмов, что подтверждается обнаружением в кремнистых образованиях редких спикул губок.
Помимо вышеотмеченных фактов, о вулканической природе кремнезема свидетельствует наличие единого спектра малых элементов, характерных как для собственно эффузивных пород, так и кремнистых сланцев. Определение малых элементов производилось методом полуколичественного спектрального анализа. По данным спектрального анализа установлено, что для вулканогенных пород и кремнистых сланцев характерны: 2т, ТМ, Мп. V, Сг, 2п, N1, Со, ва, Ва, Бг. Близость спектров малых элементов вулканогенных пород и кремнистых сланцев особенно четко замечена на фоне спектра малых элементов карбонатных пород, которые обнаруживаются в разрезах вулканогенных пород спилито-диабазовой формации. Образование карбонатных пород происходило в этапы относительного затухания вулканизма, и малые элементы в них представлены лишь: 71, Мп, Си, Ва и Бг.
Наряду с кремнистыми сланцами, сформировавшимися в непосредственной близости с вулканогенными образованиями, следует отметить отложения кремнезема, сформировавшегося в описываемом районе и на значительном удалении от основных очагов вулканизма. В таких случаях непосредственной связи кремнистых сланцев с вулканогенными образованиями не наблюдаются, и они вполне сопоставимы с отдаленной кремнистой формацией, выделяемой Н. С. Шатским [7]. К ним мы относим те кремнистые, кремнисто-глинистые сланцы, которые встречаются в верхних частях разрезов карбонатных пород позднего докембрия. Подобные образования отмечены в левом борту р. Мрассу выше устья рч. Колзас, в фосфоритоносной свите Белкинского месторождения, в районе поселка Усть-Кабырзы — сланцева'я и пызасская свиты (формации) К. В. Радугина [5].
Вышеизложенное объяснение происхождения кремнистых сланцев естественно наталкивает на предположение о десиликации магмы до ее излияния и окончательного застывания в виде лавовых потоков, что вероятно обуславливается внутриочаговой дифференциацией магмы. На интенсивный вынос кремнезема из вулканических очагов, как результат десиликации магмы впервые указано Г. А. Каледой при характеристике девонских кремнистых пород и синхронных им порфиритов, диабазов и туфов Тянь-Шаня [4].
Для подтверждения высказанного соображения о роли вулканизма в образовании кремнистых пород большое значение имеют исследования, посвященные геохимии кремния в современных морях. Так в статье С. В. Бруевич [2] указывает на возрастание содержания кремнезема 1 в водах атлантики через Индийский к Тихому океану — области современного вулканизма. П. Л. Безруков приводит новые данные о распространении кремнезема в Охотском море и приуроченности максимальных содержаний его к районам современного вулканизма [1].
Выводы: 1. Кремнистые сланцы древних толщ юго-западной окраины Кузнецкого Алатау являются синхронным вулканогенным образованием, формировавшимся в подводных условиях.
2. Основная масса кремнистых сланцев является, в основном, химическими осадками кремнезема, выносимого вулканическими гидротермами до излияния и застывания магмы основного состава.
3. Установление генетической связи кремнистых и вулканогенных отложений, позволяет проводить на больших площадях корреляцию разобщенных разрезов древних толщ, представленных карбонатно-кремнистыми и вулканогенно-кремнистыми отложениями, кремнистые образования которых можно рассматривать как маркирующие.
ЛИТЕРАТУРА
1. П. Л. Безруков. О распространенности и скорости накопления в Охотском море кремнистых осадков. Докл. АН СССР, т. 103, № 3, 1955.
2. С. В. Б р у е в и ч. К геохимии кремния в море. Изв. АН СССР, серия геолог. № 4, 1953.
3. Г. С. Д з о ц е н и д з е. Влияние вулканизма на образование осадков. Изд. «Недра», М., 1965.
4. Г. А. Каледа. Периодизация геологической истории кремнезема. В кн. «Вопросы минералогии осадочных образований», кн. 3—4, Львов, гос. ун-т, 1956.
5. К. В. Радуги н. Элементы стратиграфии и тектоники Горной Шории. Матер, по геологии Зап. Сиб. края, вып. 37, 1936.
6. А. Н. Чу раков. Кузнецкий Алатау. Изд. АН СССР, Л., 1932.
7. Н. С. Шатский. О марганценосных формациях и о металлогении марганца. Изв. АН СССР, серия геолог., № 4, 1954.
