CC BY
24
УДК 553 065 4 + 781 3 (470 45)
Ю.Г. Цеховский, Е.В. Карпова, И.М. Милеева, Е.В. Голубовская
СЕДИМЕНТО- И ЛИТОГЕНЕЗ В ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЯХ МЕЛА И ПАЛЕОГЕНА НА ЮГО-ВОСТОКЕ ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ.
СТАТЬЯ 1. СТРОЕНИЕ И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЁВ
Одна из важных задач геологии — познание геологических событий в переломные этапы формирования стратисферы, к таковым относится и рубеж между мелом и палеогеном В пределах Воронежской анте-клизы верхнемеловые карбонатные породы туронско-го и сантонского ярусов вверх по разрезу через размыв сменяются верхнепалеоценовыми терригенными отложениями На юго-востоке этой структуры (в районах Доно-Хоперского междуречья) характеризуемые переходные слои резко выделяются в разрезе по появлению разнообразных комплексов пород (лимонито-вых руд, трепелов, опок, фосфоритов, смектитовых глин, иногда с линзами глиноземистых пород) общей мощностью до 5—8 м Эти породы начали изучать еще в начале XX в , а с 1930 г по предложению Н X Платонова стали именовать хоперским горизонтом
Некоторые авторы считали породы горизонта осадочными образованиями морскими [3, 8, 17] или континентальными [7] Другие исследователи (А В Павлов, 1914, А И Бузик, 1927, Ф Ф Голынец, 1930, и др) относили его породы к метасоматитам, возникшим за счет преобразований подстилающих верхнемеловых карбонатных отложений Большинство геологов, развивая эту точку зрения, вслед за Б В Аскоченским и В П Семеновым [2] характеризуемый парагенез стали включать в состав продуктов ла-теритной коры выветривания мергельно-меловых пород, частично измененных инфильтрационными водами
Ф Ф Голынец (1930) предполагал, что хоперские руды образовались в результате инфильтрации нисходящих грунтовых вод, а И И Шипилов, Р В Красен-ков (1973) по результатам геолого-съемочных работ связывали их возникновение с разгрузкой восходящих растворов, поступавших из девонских базальтов Последней была предложена гидротермально-осадочная гипотеза образования хоперских пород [14] с привлечением вадозных или эксфильтрационных гидротерм Дискуссии по поводу образования характеризуемого парагенеза содержатся в публикациях [2, 8, 14, 22] В целом к настоящему времени спорным остается генезис хоперского горизонта, а также первичный состав его железных руд — лимонитовых, по мнению большинства геологов, или, возможно, сидеритовых [17] и сидерит-пиритовых [7]
Изучение опорных разрезов хоперского горизонта в пределах юго-восточной части Воронежской ан-теклизы проводилось авторами в обнажениях и старых штольнях (рис 1) Повышенное внимание было
уделено исследованиям на участке в районе хут Лоба-чи, где наиболее полно выражены главные особенности строения и состава парагенеза, позволяющие реконструировать его генезис
Характеристика разрезов участка Лобачи
Участок расположен в 45 км восточнее г Калач Здесь осадочный чехол имеет мощность около 450 м и сложен отложениями среднего и верхнего девона, нижнего карбона, мела и кайнозоя При геолого-съе-мочных работах И И Шипиловым с соавторами (1973) бурением здесь была установлена широтная флексура, выраженная в кровле каменноугольных и мезозойских отложений и осложненная в начале палеогена поднятием В И Курлаев считал, что отложения сантона, турона и коньяка, слагающие склоны этого поднятия, на его поверхности были размыты, поэтому породы палеогена залегают здесь на сено-манских песках
Рис 1 Схема расположения изученных разрезов 1 — участок Лобачи, разрезы у хуторов Бесплемянный (2), Акуловский (6), Верхний Соин (7), Нижний Соин (8), Дряглевский (9), а также в штольнях Ясеневой (3) и Крутенькой (4) и у с Верхний Бык (5)
Севернее хут Лобачи на левом берегу р Ти-шанки (приток Хопра) в бортовых уступах меридиональных балок № 1 и 2 наблюдается ряд обнажений хоперского горизонта, частично охарактеризованных ранее [14]
В стенках балки № 1 (обнажения I и II, рис 2) наблюдаются два куполовидных тела хоперского горизонта, разделенные оврагом Породы с четким контактом залегают на сеноманских глауконитово-квар-цевых песках, которые рассечены вертикальными
'Оч.
2 °>
■С <(<(<%< и / ) •
< <1<К<
< <
I
оэ
< )< 4-
г го оо
дайками опалитов толщиной 10—20 см Последние обозначают каналы циркуляции и разгрузки восходящих термальных вод Опалиты неравномерно обогащены скоплениями песчаных зерен в форме гнезд, разорванных струй с характерной структурой, назван-
ной пульповой (рис 3, а) Они изобилуют макро- и микрокавернами, включая множество шаровидных форм с диаметром до 5—8 мм, вероятно являющихся газовыми везикулами Последние бывают полыми или заполнеными гетитом (рис 3, б), чаще нонтрони-
том (рис 3, в), а также иногда вивианитом, гейланди-том и тоберморитом В верхах дайки к этим минералам добавляется галлуазит или метагаллуазит Кровля сеноманских песков в местах пересечения их опали-товыми дайками приподнимается, что, как и пультовая структура опалитов, свидетельствует в пользу инъекционной природы даек
В обнажении I над дайкой опалитов между ложем хоперского горизонта и железными рудами расположена выпуклая кверху линза белых песчанистых гал-луазитовых и метагаллуазитовых глин (рис 3, д) длиной 1,2 м и высотой 0,4 м, с пятнами белых глинопо-добных фосфатов В ее нижней части, над дайкой, залегают заглинизированные пески (мощностью 5— 10 см) с линзами железистых песчаников Глинистое вещество в песках имеет смектитовый состав, а в кровле слоя сложено смесью смектита и метагаллуа-зита
Вышележащее куполовидное рудное тело (высота около 3 м и ширина у основания 7,5 м) сложено скоплениями гетитовых жеод с коричневым порошкова-тым ядром Жеоды имеют размеры от 3—5 до 20—30 см в поперечнике и 2—15 см в высоту, их ориентировка подчеркивает куполовидную форму залежи (рис 2) Пространство между жеодами заполнено рыхлыми ожелезненными глинами (смешанослойными слюда-смектитовыми) Местами в составе глинистого цемента встречаются мелкие (до 1 см) белые глинистые пятна гидратированного галлуазита с примесью полугидрата сульфата кальция Железные руды перекрываются зелеными смектитовыми глинами с примесью смешанослойного каолинит-смектита, слюды и кли-ноптилолита (обр 225) мощностью 0,4 м, глины содержат белые пятнистые выделения, сложенные алло-фаном, галлуазитом и метагаллуазитом (обр 226) Подошва железных руд на контакте с сеноманскими песками обогащена зернами кварца, а в кровле песков появляются линзы ожелезнения
В 10 м севернее обнажения I вышележащая плохо обнаженная часть (кровля хоперского горизонта мощностью 3 м), судя по элювиальным развалам, сложена толщей светло-серых опок и трепелов (рис 2, обн III) На них с размывом залегают кварцитовидные песчаники нижнеэоценовой каневской свиты
В обнажении II опалитовая дайка с кавернами и везикулами в головной части образует булавообраз-ный раздув (ширина 2 и высота 1 м) В верхней его части (0,2 м) плотные опалитовые породы с зернами кварца вначале становятся полурыхлыми и содержат примесь смектита (обр 235) Выше развалы этой породы образуют песок (0,05 м), в котором содержатся линзы исходной более плотной песчано-опалитовой
породы (обр 236, 237) В составе глинистой фракции обр 236 присутствуют смектит и метагаллуазит Над-дайковое тело венчается зеленоцветной глиной мощностью 0,2 м (обр 58 и 238), сложенной смектитом с примесью смешанослойного галлуазит-каолинита В ее нижней части встречена линза белых галлуазитовых глин с выделениями полугидрата сульфата кальция, гетита и визеита Еще выше залегают опоки (обр 239) с видимой мощностью 0,3 м, венчающиеся современными почвами В обнажении II (в отличие от обнажения I) железные руды между опалитами и смектитовыми глинами не встречаются В кровле сеноманских песков обоих обнажений появляются линзы ожелезнения, а железные руды на контакте с песками обогащены зернами кварца
В балке № 2 (300 м западнее балки № 1) в восточной стенке оврага гетитовые руды (мощность 4 м) в основании хоперского горизонта также залегают на сеноманских песках (рис 2, обн IV) В нижней части развиты преимущественно массивные землистые руды (обр 263, 264), а в средней и верхней — доминируют жеодистые разности (обр 249, 250, 265, 266) В верхах залежи в рудах появляются линзы и пятна коричневых и зеленых смектитовых глин с примесью слюды и гейландита (обр 266, 267) Среди руд встречена линза песчаных опалитовых кремней с пятнами ожелезнения Руды перекрываются маломощными зе-леноцветными смектитовыми глинами (обр 268) с белыми пятнистыми выделениями опок (обр 269) Выше залегает толща трепелов и опок, в которых местами (обр 253) присутствуют остатки радиолярий и диатомей (определения В Н Беньямовского)
В соседнем обнажении V (рис 2) на месте руд между нижнепалеогеновыми зелеными глинами (смектитовыми с примесью слюды и клиноптилолита, обр 252а) и сеноманскими песками наблюдается линза опалитовых кремней (мощность 1,5 м) Последние являются метасоматитами, в которых опал заместил исходные органогенно-обломочные известняки (обр 244—248, рис 3,д) Контакт кремней с сеноманскими песчаниками неровный, часто первые в форме клиньев проникают в подстилающие породы на глубину до 0,8 м
В образцах 244, 245 В Н Беньямовским установлены остатки планктонных и бентосньтх форамини-фер и реже остракод Среди планктонных форамини-фер О А Корчагиным определены формы, сходные с родовыми таксонами из группы однокилевых спирально-уплощенных форм Morosovella, а также Carmina, Subbotina и Globanomahna (характерные для зон Р5—Pg планктонной шкалы) Это позволяет датировать возраст вмещающих пород в диапазоне от
Рис 3 Шлифы пород хоперского горизонта а — пульповая структура опалитовой дайки, (обр 235, обн II, х25, николи II) , б—в — газовые везикулы в опалитовой дайке, обн II б — полые или заполненные гетитом (обр 51, обн II, хЮО, николи II), в — заполненные смектитом (обр 52, обн II, хЮО, николи +), г — галлуазитовая глина с зернами кварца (обр 217, обн I, хЮО, николи +), д — опалитовый кремень, в котором опал заместил органогенно-обломочный известняк (обр 245, обн V, х250, николи II), е — микроглобулярная структура гетитовых железных руд, николи II (обр 5 из обнажения у хут Нижний Соин, х250, николи II)
позднего палеоцена до раннего эоцена, не древнее позднего танета (основание зоны Р5)
Опалитовые кремни перекрывают толщу сенома-на Она сложена желтыми или зеленовато-серыми кварцевыми песками (с примесью полевых шпатов, глауконита и включениями фосфатов), которые в верхней части сменяются песчаниками с опаловым цементом (мощность 1,5 м), содержащими пятна ли-монитизации Степень их окремнения в кровле увеличивается вплоть до появления сливных массивных разностей (обр 242, 243)
Кремни перекрываются зеленоцветными гидро-слюдисто-смектитовыми глинами (обр 252а), а в 15 м севернее обнажения V разрез хоперского горизонта надстроен пачкой трепелов и опок На этом участке железорудная толща не развита Она вновь появляется в 10 м западнее на противоположной стенке оврага в обнажении Уа Здесь руды имеют видимую мощность 1,5 м, залегают на сеноманских песках и прослеживаются в северном направлении на расстояние 15 м, где перекрываются толщей трепелов и опок
Железорудная залежь в балке № 2 по сравнению с охарактеризованной в балке № 1 хуже обнажена и поэтому менее изучена По-видимому, она также имеет куполовидную форму, однако под железными рудами здесь пока не обнаружены опалитовые дайки Вместе с тем на этом участке, несомненно, происходила циркуляция восходящих насыщенных кремнеземом вод, что привело к метасоматическому замещению опалом нижнепалеоценовых известняков (рис 3, д)
В балке № 3 (центральная часть участка Лобачи, в 800 м западнее балки № 2) встречен эрозионный останец инъекционной опалитовой дайки, возвышающийся на 1,5 м над размытой поверхностью писчего мела Дайка имеет толщину 0,4—1,0 м, которая в була-вообразном раздуве у кровли достигает 2 м Она сложена кварцевым песчаником с базальным опаловым цементом, содержит многочисленные пустоты обычно "пузырьковой природы" с размерами от микронов до 200 мкм Часть пустот инкрустирована люссатитом и заполнена халцедоном или иногда сгустками колло-морфного гетита Встречаются также пустоты, соответствующие раковинным фрагментам, ныне полностью растворенным В опале наблюдаются теневые контуры фораминифер и их фосфатизированные ядра, присутствуют также обломки фосфатизирован-ного писчего мела Порода, слагающая дайку, имеет пульповую структуру Она сформировалась в толще писчего мела после замещения его фосфатом и последующего дробления породы, смешивания ее с зернами кварца, которые привнесены вскипающим раствором, пересыщенным кремнеземом
В овраге левого борта балки "Дубрава" (рис 2, обнажение VI, в 1 км западнее балки № 3) хоперский горизонт залегает на туронских мергельно-меловых породах Он начинается с жеодистых гетитовых железных руд (0,2 м), содержащих в основании прослой зеленой смектитовой глины В центрах жеод нередко
присутствует желтое, изотропное в шлифах вещество (вероятно, аллофан-галлуазитового состава)
Выше залегает светло-серая опока мощностью 0,1—0,25 м, обогащенная глинисто-алевритовым материалом В породе наблюдаются пятнистые выделения коллофана (диаметром 1—3 см), заместившего писчий мел, с окремненными обломками фораминифер и остатками других неопределимых организмов Еще выше отмечены прослои галечника (0,1 м) и глины (0,1 м) Галька диаметром 1—2 см представлена обломками кремней и фосфатов, сцементированных глиной Хоперский горизонт венчается пачкой трепелов и опок мощностью 4—6 м В этих силицитах наряду с выделениями опала присутствуют зерна кварца, глауконита, встречаются желваки фосфатов, обломки фораминифер и радиолярий Выше с размывом залегают кремнистые песчаники и пески эоценовой ка-невской свиты
В целом мощность хоперского горизонта достигает 7—8 м, на участке у хут Лобачи он сложен тремя основными комплексами пород 1) осадочным, представленным пластовыми трепелами и опоками с прослоями глин, местами содержащим в основании куполовидные тела гетитовых руд, 2) метасоматитами (опалитовыми, гетитовыми или фосфатными), заместившими карбонатные породы в основании горизонта, а также генетически связанными с ними кремнистыми и железистыми песчаниками в кровле сеномана, 3) дайковыми и наддайковыми телами опалитов, фиксирующими подводящие каналы восходящих термальных вод
Установлено, что крепкие и массивные породы (железные руды, железистые или кремнистые метасо-матиты, а также опалитовые дайки) слагают относительно небольшие изолированные тела в основании хоперского горизонта При размыве перекрывающих их рыхлых глин, трепелов, опок на склонах балок в обнажениях I, II, IV они образуют эрозионные останцы Геохимические исследования сопровождались изучением распределения в породах самородных металлов с сопутствующими акцессориями, а также редких и рассеянных элементов
Самородные металлы и сопутствующие ащессории выделялись в образцах опалитов из даек и железных руд, которые были отобраны в обнажениях I и II (рис 2) Проанализировано 5 проб по методике, изложенной в [26], их диагностика подтверждена рентгеновским анализом В составе опалитов установлены самородное железо, графит и пирит (обр 51 и 180), самородное железо (обр 54) В железных рудах (обр 62 и 63) определены самородное железо, графит и пирит
Магнитные и ковкие частицы самородного железа под бинокулярной лупой имеют изометричную форму, размеры от сотых долей миллиметра до 0,1 мм и обладают металлическим блеском Основная их часть (рис 4, а) вытянута в длину при незначительной ширине, редко встречаются тонкие нитчатые, а в единичных случаях шарообразные формы (рис 4, б) Данные спектрального анализа свидетельствуют, что
исследуемые частицы бедны примесями Усредненные результаты этих анализов (в мае %) показывают наличие марганца (0,2), молибдена (следы), меди (0,03), никеля (0,06), титана (0,01), кобальта (0,05), кремния (около 0,1), хрома (0,5) Незначительное содержание в составе частиц никеля, меди и кобальта, а также данные рентгеновского анализа позволяют считать, что они сложены а-желе-зом
Под бинокулярной лупой частицы графита (рис 4, в) имеют размеры в доли миллиметра, обладают металлическим блеском, изо-метричной формой, им присущи типичные рентгенометрические параметры
Мелкие зерна сульфидов с размерами 1,5—2 мм (рис 4, г)
представлены пиритом, образующим микрозернистые агрегаты, и обычно встречаются в ассоциации с самородным железом и графитом На поверхности скоплений пирита отмечается тонкая пленка гетита, связанная с окислением сульфида
Распределение редких и рассеянных элементов Из хоперского горизонта и подстилающих сеноманских песков, обнажающихся в бортах балок № 1 и 2, проанализировано 48 проб Наибольшее число проб отобрано из сеноманских песков, опалитов, слагающих дайки, наддайковое тело и линзовидно-пластовые кремни, а также из железных руд Для этих пород рассчитаны статистические параметры распределения наиболее показательных элементов (табл 1) и типо-морфные геохимические ассоциации (табл 2) Среднее содержание большинства элементов из опалитов, слагающих дайки и метасоматитовые кремни, имеет близкие значения (табл 3), что позволяет рассматривать их совместно
В песках установлено повышенное содержание Р, Ъ, V, Сг, в железных рудах концентрируются N1, Мп, У, Хп, Ве, иногда Ьа (100 и 120 г/т в обр 221 и 223) В опалитах отмечается наиболее низкое содержание 1л, Р, Со, N1, Ъп, Мо По сравнению с железными рудами в них заметно уменьшается количество Ве, Мп, У, Бп, но возрастает роль Ъ, Ъх, Р Во всех породах наблюдается высокая дисперсия содержания Р, У, Со Остальные элементы распределены доста-
Рис 4 Акцессории из палеоценовых даек и наддайковых тел в обнажениях I и II участка Лобачи а -частицы железа на стальной игле, обр 51, х90, б — магнитный шарик на стальной игле, обр 51, х90, в — частица графита, обр 63, х90, г — реликтовое зерно пирита с пленкой окисления (темная), х90, обр
точно равномерно в песках, для опалитов и железных руд характерна повышенная дисперсия Мп, Сг, V, Мо, РЬ, для железных руд — 1л, Ве, V, N1, Ag В единичных пробах присутствуют Ва, Бс, Ьа, Се, Бг, не установлено наличие В1, Та, Ш", Те, Аи
Из трепелов и глин проанализировано небольшое число проб (табл 3) Распределение редких элементов в трепелах (обр 239, 253 и 256) подобно таковому в опалитах, слагающих дайки, и опалитовых кремнях В глинах по сравнению с силицитами содержание Мп, Ъп, N1, Со, У, УЬ, Сг, V, Ьа возрастает, а их количество меняется в больших пределах Галлуазитовые глины от смектитовых отличаются повышенными концентрациями РЬ, N1, Со, Мо, Мп, Ве, Р, ве Смектитовые глины по сравнению с галлаузитовыми имеют более высокое содержание У, УЬ,У, Т1, Zr и аномально высокое У и УЪ (в обр 238 1000 и 80 10~3% соответственно) В них появляются 8г (в обр 225 и 252а — 20 и 15 10"3%), а также Ва (в обр 252а — 80 10~3%) В хоперских глинах повышено содержание У, УЪ, Ьа, Ва, 1г, что отмечалось и раньше [2]
В целом по характеру дисперсии содержания элементов наиболее полно изученные породы (опалиты, железные руды, пески) подразделяются на две группы 1) пески, кремнистые песчаники и силициты с относительно равномерным распределением большинства элементов, 2) железные руды и глины, где содержание ряда элементов резко изменяется, при этом большая их часть относится к активным водным
Таблица 1
Статистические параметры распределения элементов в песках («1=14), железных рудах (л2 =10)
и опалитах (л3 =10), участок Лобачи
Элемент Среднее содержание, Ccp Максимальное содержание, Cmax Фоновое содержание, Сф Коэффициент вариации, V Коэффициент контрастности, Стах/Сф
пески Fe-py- опалиты пески Fe- опалиты пески Fe-py- опалиты Fe-py- опалиты пески Fe-py- опалиты
ды руды ды ды ды
Li 23,2 20,8 18,6 60 100 50 19,7 5 15,5 46 156 58,4 3 20 3,2
Be 3,5 33,7 4,6 10 200 10 2,3 15,2 4,1 65 166,5 46,2 4,3 13,1 2,4
В 5,2 2,6 4,9 6 5 12 4,8 2,1 4,2 12 44,5 48,7 1,2 2,4 2,8
Р 2147 1620 1454 10 000 5000 4000 571 _, 1025 750 134 82,3 82,3 17,5 4,9 5,3
Ti 1305 420 945,5 2500 1200 3000 1204 275 740 29 82,9 73,3 2,1 4,4 4
V 61,2 20,8 32,1 100 80 120 55,6 9,7 23,3 33 112,5 91 1,8 8,2 5,1
Ci 27,6 15,7 15,8 30 30 80 27,3 9,6 9,4 15 62,5 132,1 1,1 3,1 8,5
Mn 424 3670 464,5 600 8000 3000 257 2587 211 63 67,8 175,5 2,2 3,1 14,2
Со 26,8 31 13,1 100 100 50 19,1 20 7,7 79 83,1 99,7 5,2 5 6,5
Ni 55,2 131 23,9 120 800 60 37,4 56,7 20,3 55 171,3 55,2 3,2 14,1 2,9
Си 22,9 16 16,5 30 50 25 21,1 12,2 13,4 20 75,2 34,2 1,4 4,2 1,2
Zn 170,5 212 77,3 300 600 120 119 168,9 61,2 54 79,1 39,8 2,5 3,5 2
Ga 3,7 1,85 3,7 5 5 8 3,6 1,5 3,3 16 56,8 38,1 1,4 3,3 2,4
Sr 43,5 40* 57,3 100 40* 150 40* 40* 40* 32
Y 18,8 234 25,9 80 1000 80 12,7 93,1 17,2 90 128,4 78 6,3 10,7 4,6
Zr 81,2 46,5 57,7 200 120 150 64,1 26,4 48,5 18 77 59,5 3,1 4,5 3,1
Nb 10,6 8 9,6 12 10 12 10 8 9,4 9 27,4 11,9 1,2 1,3 1,3
Mo 3 4,2 1,4 6 8 5 1,7 3,25 0,9 72 53,3 83,2 3,5 2,6 5,2
Ag 0,2 0,06 0,1 0,3 0,2 0,2 0,2 0,04 0,07 33 85,7 64 1,5 5 3,6
Sn 1,2 2,8 1,4 3 4 3 2 2,5 1,1 44 31,1 53,8 3 1,6 2,7
Pb 3,9 2,1 3,4 6 5 15 3,4 1,4 2,3 32 75,1 106,4 1,8 3,6 6,5
Примечания Содержание элементов дано в г/т, л, обр 210а, 2106, 211, 212, 213, 214, 214а, 227, 228, 229, 230, 234, 240, 257, п2 обр 210в, 220—224, 249, 250, 258, 259, п3 215, 216, 231—233, 244, 246, 248, 251, 252, 40* — содержание ниже порога чувствительности прибора Привязка образцов дана на рис 2, образцы железных руд 258 и 259 отобраны из обнажения Va
Таблица 2
Типоморфные геохимические ассоциации*
Ассоциации Пески Fe-руды Опалиты
Полиметальная M03,5+Nl3,2+Ll3,0+Vl,8 Nll4,l +V8,2+P4,9 Vs,i+Nl2,9
Редкометальная Pi7,5+Y6,3+Be4,3+Zr3,i Yio,7+Zr4,5+Bei3,i Р5,з +Y4,6+Be2,4
Цинк-полиметальная — Zll4,2+Pb3,6+Cr3,l +Mo2,6 Cr8,5+Pb6,5+Nl2,9+Zll2,0
Марганцевая Cos,2 +Nl3,2+Mn2,2 С05,0+Мпз,1 Соб,5
* Ряды элементов в ассоциациях ранжированы по коэффициентам контрастности
мигрантам [12] Появление в ряде проб железных руд Ьа, а в глинах — Ьа и Се можно объяснить их привно-сом с вадозными гидротермами [11]
Для исключения влияния литологического состава проб при рассмотрении пространственного распределения элементов их содержание в каждой точке нормировано на фоновое Фоновое содержание для каждой разновидности пород (табл 1) рассчитано по общей выборке из проб, отобранных из близкорасположенных обнажений С помощью факторного анализа элементов с "надфоновым" содержанием выявлены типоморфные геохимические ассоциации, прослеживающиеся по наиболее изученным породным комплексам (табл 2) Ряды элементов каждой ассоциа-
ции ранжированы по коэффициенту контрастности, что позволяет оценить также их накопление в различных породах Выделены четыре типоморфные геохимические ассоциации, объединяющие элементы с одинаковым или близким поведением в различных геохимических обстановках
Полиметальная — в основном это элементы с высокой миграционной способностью в окислительной среде, преимущественно в виде ионов N1, Мо, 1л,
V [19] Эта ассоциация характерна для железных руд В зависимости от состава пород набор ее элементов несколько меняется, при этом "сквозные" элементы N1,
V и Мо прослежены и в других породах
Цинк-полиметальная — включает элементы, активно мигрирующие в окислительной среде как в виде ионов ^п, РЬ, Мо), так и в виде комплексных соединений (Хп, Сг) [12] Эта ассоциация прослежена в железных рудах и опалитах Повышенное содержание Хх\, Мо характерно для железных руд, РЬ, Сг — для опалитов
Таблица 3
Распределение редких элементов в силицитах и глинах хоперского горизонта, участок Лобачи
Элементы Опалиты кластических даек Опалитовые кремни и окремненные известняки Опоки Глины смектитовые Глины галлуазитовые
215 216 231 232 233 235 244 246 247 248 252 253 254 225 238 252а 217 218 226
Си 1,5 1,2 2,5 2,5 2 2 1,2 2 1,2 1,2 2,5 0,8 1,5 1,5 3 2,5 3 1,2 1,5
Хп 8 6 6 12 12 20 6 12 5 4 10 5 3 10 25 10 30 30 30
РЬ 0,3 0,2 0,3 0,2 0,2 1,2 0,3 0,2 0,2 0,2 1,5 0,2 0,2 0,3 1,5 0,3 0,8 0,6 0,3
N1 2 2 2 3 2 4 1,2 2 2,5 0,6 3 0,5 0,6 6 6 3 15 10 20
Со 0,4 5 1,5 1 1 1,2 0,5 0,5 0,5 0,4 0,8 — — 1,5 2,5 0,8 25 3 2
Сг 1,5 1 2 1 0,5 3 1 1 — — 8 0,5 3 4 5 8 5 4 3
V 3 3 3 3 2 8 3 3 2 0,3 12 3 3 6 12 12 5 6 4
Мо 10 10 10 10 8 6 20 20 12 6 10 5 4 10 5 10 60 25 20
А* 1 1 2,5 1,5 0,8 1,5 0,8 0,8 — — 1,2 — — 1 1,5 1,2 2 1,5 1
Мп 20 40 20 12 6 5 40 1 40 50 10 5 1 2 6 12 5 120 20 8
Бп ОД 0,1 0,1 0,1 0,1 — 0,1 0,1 0,1 0,1 0,3 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,1 0,1 0,2
В1 — — — — — 10 — — — — 80 — — — — _ — — —
Т1 80 80 120 100 100 150 60 60 60 40 300 100 150 150 200 300 80 100 100
и 1 1 2 2 2 2,5 2 2 1,5 1 5 1,2 1 4 4 5 4 4 3
Ве 1 0,5 — — 0,5 — 0,5 0,5 0,5 0,5 — — — 0,5 0,4 — 2 2 1,5
N1) 1 1 1,2 1 1 1.2 0,8 0,8 1 1 1 1 1 0,8 1 — 1 1 0,8
У 2 1 3 2 2 1 1,5 1,5 2 1 5 1 1 15 1000 5 1,5 5 10
гг 8 8 5 4 4 6 5 5 5 3 15 6 8 8 20 15 10 8 5
Ьа — — — — — — — — — — — — — — 100 — — 10 60
Се 100 — 50
Р 300 120 50 100 300 80 80 80 80 80 40 40 40 300 80 40 40 50 100
ва 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 0,8 0,4 0,3 0,5 0,5 0,4 0,3 0,3 0,4
В 0,4 0,4 0,5 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 1,2 0,6 1 0,8 0,8 1,2 0,5 0,5 0,6
ве 0,2 0,1
УЬ — _ 0,3 — 1 — 0,3 — — — — — — 2 80 0,5 — 0,6 1,5
Бг — - - — 12 — — — — - 15 - — 20 — 15 - - —
Примечания Содержание элементов в п 10 3, Мо, Ag — в п 10 5
Редкометальная ассоциация представлена главным образом элементами-гидролизатами, активно мигрирующими в окислительной среде в виде комплексов У, Ве, Ъх [12] Эта ассоциация характерна для железных руд В песках и опалитах в составе ее элементов появляется Р, не являющийся активным мигрантом Он, вероятно, слагает здесь зерна фосфатов (присутствующих в этих породах), в которых дополнительно концентрировались редкие металлы
Марганцевая ассоциация выделена во всех изученных породах и представлена Мп, Со и, вероятно, Ре (анализ на Ре проведен только для железных руд, где отмечается устойчивая корреляция Ре и Мп) В песках с Мп ассоциирует N1 Для "сквозных" элементов марганцевой ассоциации (Мп, Со) характерна высокая подвижность в восстановительной среде и слабая в окислительной [19] В железных рудах установлены высокие концентрации Мп и Со
На рис 5, а, б, в показано распределение Мп, Ъа, N1, Со, У в разных типах пород из обнажений участка Лобачи Как видно из данных этой таблицы, в большинстве проб главную роль играют Мп и 7ж Железные руды и нередко глины выделяются повышенным содержанием элементов, а силициты (слагающие опа-
литовые дайки и кремни, а также трепелы) — их наиболее низкими значениями Иногда в рудах и глинах к числу доминирующих элементов относятся У и N1
Вопрос о первичном составе железных руд (важнейших составляющих пород хоперского горизонта) геологи рассматривают по-разному Так, А Д Архангельский [3] считал, что эти гетитовые руды являются вторичными образованиями, возникшими за счет первичных обогащенных железом охристых глин и оолитоподобных железняков Эти породы способствовали формированию железистых растворов, которые поступали в пласты карбонатных пород, глин, фосфоритов и опок Здесь процессы их растворения сменялись метасоматическим замещением оксидными минералами железа, что и приводило к образованию лимонитовых жеод
В Т Бобров [7] относил хоперские железные руды к озерно-болотным образованиям пирит-сидеритово-го состава, из которых при их окислении возникли залежи лимонитов Формирующиеся при этом сернокислые растворы, по его мнению, способствовали образованию каолинит-галлуазитовых глин с гиббеитом и алюмосульфатами Известно, что возникновение скорлуповатых (жеодистых) текстур в бурых железня-
п ю~3%
210а 2106 211 212 213 214 214а 215 216 217 218 213 220 221 223 224 225 226 25'4
6
227 228 223 230 234 231 232 233 235 238 239
141 242 2НЗ 244 246 247 248 243 250 251 252а 253
XI
6 ~ 7
5
ках (сходных с обнаруженными в хоперских рудах) нередко бывает связано с окислением пирит-сидеритовых залежей [6] Отмеченные выше находки микровыделений пирита (частично лимонитизированного) свидетельствуют в пользу наличия сульфидов в составе первичных руд и формирования сернокислых растворов при их окислении Эти растворы участвовали в сернокислом выветривании иллит-смектитовых глин (цементирующих лимонитовые жеоды) и возникновении редких мелких (1—2, до 5—10 см) белых пятен галлуазита и сульфатов (на контакте с окисляющимися конкрециями пирита, рассеянными в железорудной толще)
Однако подобные вторичные процессы не объясняют появление более крупных линз белых галлуази-товых глин с размерами 0,3—1 м и более в длину и мощностью до нескольких десятков сантиметров Эти линзы, например, перекрывают головную часть дайки опалитов или развиты на периферии ее булавообразного раздува, причем они возникают не только под железными рудами (в обнажении I), но и там, где руды выклиниваются (в обнажении II) В карстовой воронке у хут Нижний Соин породы, сложенные галлуазитом, бемитом и алунитом, залегают над железными рудами и отделены от них пластом монтмо-риллонитовых глин [1], что не позволяет связать источник сернокислых растворов с рудной залежью
Следовательно, наличие мелких пятен галлуази-товых глин в цементе руд хотя и позволяет предположить присутствие пирита, но не дает основания считать, что их основная часть слагалась сульфидами В подобном случае следовало бы ожидать более масштабной (практически сплошной) вторичной каолинизации иллит-смектитовых глин, рассеянных в сульфидных рудах, и ослабление этих процессов в глинах за пределами залежи (чего на самом деле не происходит) Поэтому руды, вероятно, имели первичный ге-титовый или шамозит-сидеритовый состав
Известно, что на карбонатных барьерах, где формируются сидериты, накапливаются катионогенные элементы (Ве, Бг) и слабые элементы-комплексообра-зователи (Сс1, Мп, Ре) При этом активные элементы-комплексообразователи (Си, РЬ, Мо, № и др ) образуют растворимые комплексы [13] Бедность морских и
Рис 5 Распределение индикаторных химических элементов в разных типах пород хоперского горизонта и подстилающих сеноманских песках участка Лобачи (обнажения а — I, б— II, в — IV, V) 1 — пески, 2 — песчаники с опаловым цементом, 3 — железные руды, 4 — опалиты из кластической дайки, 5— опалитовые кремни (окремненные известняки), 6 — трепелы, 7— смектитовые глины, 8— галлуазитовые
глины
континентальных сидеритов (по сравнению с гидрок-сидами) микроэлементами отмечают многие авторы [20, 23, 24] Следовательно, первичный карбонатный состав хоперских железных руд, обогащенных микроэлементами, мало вероятен Повышенное содержание N1, Со, Ве, У, Мп в железных рудах свидетельствует, что их первичное накопление, вероятно, осуществлялось в форме гидроксидов Ре
С учетом изложенных данных растворы, участвующие в образовании хоперских железных руд, предположительно могли принадлежать к гидрокарбонатным разностям [11] Они имели минерализацию до 30 г/л, гидрокарбонатно-натриевый состав, температуру до 60° и относились к слабокислым, слабовосстановительным В настоящее время такие воды приурочены к областям развития альпийских тектоно-магма-тических процессов [4, 5] При разгрузке этих вод на дне бассейна возникает комплексный окислительно-щелочной геохимический барьер, где осаждаются гид-роксиды Ре, Мп [16] При этом гидроксиды железа имеют положительный заряд и накапливают в основном анионогенные элементы и комплексообразовате-ли (Ъ, V, Аб, №>, Р, Мо, Тп)
Общие черты строения и состава хоперского горизонта
В большинстве районов юго-восточной части Воронежской антеклизы хоперский горизонт подстилается верхнемеловыми карбонатными породами (в отличие от участка Лобачи, где он перекрывает преимущественно песчаные отложения) Здесь широкое развитие получают линзовидно-пластовые и карстовые залежи, а рассмотренные ранее куполовидные тела не встречены Минеральный состав его пород (сравнительно с охарактеризованным выше) не испытывает заметных изменений Однако в наборе главных генетических породных комплексов (осадочного и метасо-матитов) широко развит глинистый покров, обычно залегающий в основании горизонта и венчающий мергельно-меловые породы
Осадочные породы хоперского горизонта сложены гетитовыми рудами, трепелами и опоками (иногда с линзами диатомитов в кровле), глиноподобными фосфоритами и глинами Железные руды представлены жеодистыми или массивными землистыми разностями, местами обладают ленточной слоистостью, иногда имеют микроглобулярное строение (рис 3, е) Они обогащены кремнеземом (содержание 8Ю2 изменяется от 5 до 48%) Среди хемогенно-осадочных пород горизонта терригенные разности (линзы песков, алевритов, гравия, иллит-смектитовых глин) встречаются редко Глиноподобные осадочные фосфориты хоперского горизонта пока плохо изучены и в настоящей статье не рассматриваются
Метасоматиты (кремнистые, железистые, фосфатные), развитые по верхнемеловым карбонатным породам мощностью до 1—2 м, нередко слагают низы
хоперского горизонта [2, 14] В фосфатных или кремнистых метасоматитах первичная структура карбонатных пород хорошо сохраняется В гетитовых разностях она практически не улавливается, но отчетливо наблюдается здесь в пятнах опала, где видны окрем-ненные раковины фораминифер
Гетитовые метасоматиты (массивные землистые или жеодистые) слагают большую часть хоперских железных руд В них часто наблюдается глыбово-щеб-нистая структура исходных обломочных карбонатных пород (покрывавших поверхность мел-мергельных отложений), иногда встречаются реликты писчего мела Жеодистая структура возникала при метасоматичес-ком замещении железом сильнотрещиноватых карбонатных пород субстрата При этом выявлены следующие стадии формирования [9] 1) гидроксиды железа заполняют трещины в мергеле или писчем мелу, 2) бурая корка разрастается внутрь куска и образует стенку жеоды, а изнутри порода разрушается и переходит в бурую рыхлую массу, формирующую ядро (с тонкими перегородками плотного железняка)
В кремниевых и фосфатных метасоматитах хорошо видны остатки микрофауны или ее контуры, сохраняются зерна кварца, полевого шпата и глауконита, образующие примесь в исходных породах, в железистых метасоматитах глауконит исчезает В разрезах балки Дубрава процессы метасоматоза писчего мела привели к образованию трепеловидных пород, в которых микрофауна сохранилась лишь в фосфатизиро-ванных участках В кровле сеноманских песков под хоперским горизонтом нередко встречаются песчаники с опаловым или гетитовым цементом, синхронные по времени образования метасоматитам
Опалитовые дайки в карбонатных породах, подстилающих хоперский горизонт, за пределами участка Лобачи в разрезах, изученных авторами, не обнаружены, что можно объяснить плохой обнаженностью нижних частей разрезов Однако присутствие здесь жил опалитов отмечают другие авторы [2]
Глинистый покров мощностью до 0,2 м, венчающий верхнемеловые карбонатные отложения и фади-ционно относящийся к реликтам латеритных кор выветривания, имеет широкое развитие на территории Воронежской антеклизы Он наблюдается не только в основании хоперского горизонта, но прослежен и за пределами его развития под терригенными палеоцен-эоценовыми морскими отложениями [2, 10, 18]
Глины, слагающие его, неслоистые, имеют преимущественно серый, зеленый, изредка бурый цвет Местами они содержат обломки подстилающих карбонатных пород, нередко фосфатизированных, с остатками верхнемеловой фауны В верхах глин часто проявляется горизонтальная слоистость, иногда отмечается обогащение алевритовым материалом, что позволяет относить данные разности к продуктам ближнего перемыва остаточных глин При этом общая мощность глинистого чехла может возрастать до 0,5—1 м
Таблица 4
Результаты рентгеновского анализа глин
Местонахождение Состав глин и сопутствующих минералов (фракция < 0, 001)
примесь в карбонатных породах в глинистом покрове
У с Рудня Писчий мел 1) смешанослойный смектит-иллито-вый минерал (-30% межслоев слюдистого типа), 2) гидрослюда (-20% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов, 2 пробы Верхи слоя 1) смектит, 2) гидрослюда (-15% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов, 2 пробы Низы слоя 1) смешанослойный смектит-иллитовый минерал (-40% межслоев слюдистого типа), 2) гидрослюда (20% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов, 1 проба
У с Воробьевка Писчий мел 1) смектит, 2) гидрослюда (20% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов и гетита, 3 пробы 1) Смектит, 2) смешанослойный иллит-смектитовый минерал (-20—40% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов, в верхах слоя — гетита и кристобали-та (вероятно, опал С-Т), 3 пробы
У хут Нижний Соин Мергель 1) смектит (-10% межслоев слюдистого типа), гидрослюда (до 15% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов и апатита, 1 проба 1) Смектит, 2) следы гидрослюды и примесь цеолитов
У хуг Бесплемянного Мергель 1) смешанослойный смектит-слюдис-тый минерал (-30% слоев слюдистого типа), 2) гидрослюда (-5% разбухающих межслоев), 3) примесь цеолитов, 1 проба 1) Смектит (10% межслоев слюдистого типа), 2) примесь гидрослюды (20% разбухающих межслоев) и цеолитов
В 5 км севернее с Дробинка (в штольне оврага Крутенького) Писчий мел, 2 пробы 1) Смешанослойный смектит-иллитовый минерал (20—30% межслоев слюдистого типа), 2) примесь гидрослюды (-20% разбухающих межслоев) и цеолитов
Примечание Разрезы у сел Рудня и Воробьевка расположены в основании сумской серии, остальные разрезы — в основании хоперского горизонта Выявленные цеолиты имеют гейландит-клиноптилолитовый состав Курсивом выделено число изученных проб
Покровные глины прослеживаются также на дне или в бортах карстовых депрессий Например, в карстовых рвах среди писчего мела, достигающих глубины 5—6 м и имеющих ширину 2—9 м, в 3 км севернее г Калач, глины покрывают дно и отмечаются вдоль субвертикальных стенок Внутренняя, нижняя часть этих депрессии заполнена карстовыми глинами с включениями фосфатизированных обломков писчего мела, в верхней части отмечаются блоки обрушения в карст перекрывающих палеогеновых песчаных пород Здесь же зеленоцветная глина заполняет слепую карстовую полость (размером 1,7x0,5 м) в писчем мелу на глубине 3 м от его кровли
Авторами изучен минеральный состав глин (табл 4), слагающих нерастворимый остаток писчего мела (обработанного 10-процентной уксусной кислотой) и вышележащий глинистый покров (под верхнепалеоценовыми отложениями сумской серии), а также глин, развитых в основании хоперского горизонта Все они представлены преимущественно смешано-слойными иллит-смектитовыми или смектитовыми минералами при подчиненной роли гидрослюд Из примесей присутствуют клиноптилолит, гейландит-клиноптилолит, иногда апатит, гетит, кристобалит и визеит
Наши исследования (как и данные предшественников) позволяют отнести характеризуемые глины к нерастворимым остаточным продуктам химического разрушения карбонатных пород Вместе с тем вопрос о характере процессов, участвующих в их образовании, остается спорным В соответствии с традиционной точкой зрения [2] эти глины возникли в нижней
части элювия латеритного типа, верхняя каолинит-гиббеитовая зона которого была эродирована и не сохранилась Однако этому выводу противоречат многие факты
Известно, что латеритный элювий, развитый на карбонатных породах, относят к образованиям терра-росса — глинистым красноцветным породам мощностью от нескольких сантиметров до 1 —2 м (Г И Бу-шинский, 1978, Д Бардошши, 1981), которые, по сути, являются латеритными почвами В их составе преобладают иллит, вермикулит, монтмориллонит, в верхней части появляется примесь каолинита, гибб-сита и нордстрандита Содержание оксидов железа обычно меняется в диапазоне от 6—12 до 18% В составе элювия, помимо нерастворимого остатка известняков, часто важную роль играют вулканический пепел и обломочный материал, поступающий с местных поднятий На этом субстрате и формируется латеритный элювий
Глинистый покров на юго-востоке Воронежской антеклизы отличается от красноцветных образований терра-росса зеленым цветом, наличием примеси цеолитов, низким содержанием оксидов железа (до 3— 5%), отсутствием каолинит-глиноземистых минералов Локально появляющиеся белые пятна и линзы галлуазита с примесью сульфатов возникли в результате эпигенетического преобразования покровных иллит-смектитовых глин сернокислыми растворами и не могут служить индикаторами латеритного процесса В глинах отсутствуют также типичные для латеритного элювия комковатые текстуры, макро- и микро-
трещины (заполненные гидроксидами железа), следы корней, не встречаются гетит-гематитовые макро- и микроконкреции В то же время в них часто наблюдаются ходы илоедов [2, 14]
Таким образом, главные признаки рассматриваемых глин (зеленый цвет, смектитовый или иллит-смектитовый состав, наличие цеолитов, неустойчивых в зоне гипергенеза, многочисленные ходы илоедов), по данным [21], не характерны для наземного элювия Они позволяют сопоставить эти породы с глинистыми продуктами подводного выветривания (гальмиролиза) карбонатных отложений [21], которые могут представлять разновидность softgraund (антипод образований твердого дна — Иа^гаипё)
Вместе с тем процессы подводного выветривания не объясняют возникновение покровных глин вдоль субвертикальных стенок карстовых депрессий или заполнение ими полостей внутри мергельно-меловых пород в слепом карсте Вероятно, эти их разности являются остаточными продуктами растворения карбонатных пород эпигенетическими водами при процессах карстообразования Последние наиболее активно проявлялись на рубеже мела и палеогена и вновь возобновились в неогене после регрессии моря [10] Следовательно, покровные глины имеют разный возраст и формировались при участии процессов как гальмиролиза, так и эпигенеза
Авторы не исключают возможность образования маломощного раннекайнозойского латеритного элювия за пределами юго-восточной части Воронежской антеклизы на ее более приподнятых центральных участках Здесь на мергельно-меловых породах отмечено появление кирпично-красных латеритоподоб-ных каолиновых глин мощностью 0,05—0,1 м [10]
Возраст хоперского горизонта В юго-восточной части Воронежской антеклизы хоперский горизонт обычно залегает на туронском писчем мелу или сено-манских песках и перекрывается песчаными отложениями нижнеэоценовой каневской свиты В трепелах или опоках, слагающих его осадочный комплекс, иногда присутствуют редкие остатки диатомей и радиолярий, обычно плохой сохранности Местами в
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Аскоченский Б В Бокситизация верхнемеловых отложений на юго-востоке Воронежской антеклизы // Литология и полезные ископаемые 1970 № 3 С 65—73
2 Аскоченский Б В, Семенов В Л Кора выветривания карбонатных пород верхнего мела Воронежской антеклизы Воронеж, 1973
3 Архангельский АД К вопросу об условиях образования хоперских железных руд // Бюл МОИП 1933 Т XI, выл 1 С 72—77
4 Басков ЕА, Суриков СН Современные гидротермальные рудообразующие системы вулканических и осадочных комплексов Африкано-Аравийского рифтового пояса // Модели вулканогенно-осадочных рудообразующих систем СПб ,1999 С 80—82
кровле горизонта появляются линзы диатомитов В одной из них на горе Маяк (у хут Бесплемянного, правобережье Хопра) Э П Радионова установила присутствие остатков позднепалеоценовых диатомей [14] В низах горизонта из верхней части опалитовой дайки обнажения IBA Крашенинниковым определены фораминиферы танетского возраста (Planoro-talites pseudomenardu — индекс-форма зоны Р4) Основываясь на этих данных и дополнительно привлекая приведенные выше датировки О А Корчагина (по фораминиферам) из окремненных известняков, встреченных в основании разреза хоперского горизонта, а также учитывая залегание его пород под ниж-неэоценовыми отложениями каневской свиты, можно считать, что формирование парагенеза происходило в танетское время
Известно также, что в кремнистых, железистых и фосфатных метасоматитах хоперского горизонта, а также в покровных глинах нередко встречаются остатки позднемеловой фауны Последняя позволяет датировать возраст исходных карбонатных отложений, но не время образования из них подводного глинистого элювия либо метасоматитов Основная масса последних сформировалась синхронно с образованием хемо-генно-осадочного комплекса пород
Заключение Особенностью переходных слоев мела и палеогена является появление на ряде участков в юго-восточной части Воронежской антеклизы сложного парагенеза пород, именуемого хоперским горизонтом, мощность которого достигает 5—8 м В его строении принимают участие куполовидные, линзо-видно-пластовые, карстовые тела, образующие генетически различные комплексы пород 1) хемогенно-осадочные (гетитовые руды, трепелы, опоки, фосфориты), 2) метасоматиты по карбонатным породам (гетитовые, опалитовые, фосфатные), 3) глинистые продукты гальмиролиза и эпигенеза верхнемеловых карбонатных отложений В основании горизонта присутствуют также опалитовые дайки, обозначающие каналы циркуляции восходящих термальных растворов
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 04-05-64045
5 Басков ЕА, Суриков СН, Петров В В Основные особенности химического состава и металлоносности пп-ротерм в областях современного молодого вулканизма // Вулканогенно-осадочное рудообразование СПб, 1992 С 19-20
6 Бетехтин А Г, Генкин АД, Филимонова А А и др Текстуры и структуры руд М , 1958
7 Бобров В Т Осадочные высокоглиноземистые породы мезозоя Русской платформы // Коры выветривания Русской платформы и их рудоносность М , 1982 С 1 И—148
8 Бушинский Г И Литология меловых отложений Дне-прово-Донецкой впадины М , 1954
9 Годлевский МН Материалы по минералогии бурых железняков Хоперского района М , Л , 1932
10 Дубянский А А Ископаемый карст среди верхнемеловых отложений // Бюл МОИП Отд геол 1937 Т XV, вып 4 С 297-323
11 Кисляков Я М, Щеточкин В Н Гидрогенное рудооб-разование М, 2000
12 Колотое Б А Гидрогеохимия Ъа, Аи, Т1 в зоне гипергенеза рудных районов М , 1997
13 Лисицын А П Эндогенные вещества, рудообразова-ние и гидротермы дна океана // Вулканогенно-осадочное рудообразование СПб, 1992 С 123-128
14 Муравьев В И, Цеховский Ю Г, Каледа КГ, Бабушкин ДА Минеральные парагенезы и генезис пород хоперского горизонта (палеоцен, Восточно-Европейская платформа) // Бюл МОИП Отд геол 1996 Т 71, вып 6 С 79-95
15 Общая химия / Ред ЕМ Соколовская, Л С Гузей М, 1989
16 Первльман А И Геохимия эпигенетических процессов М , 1968
17 Платонов НX Геологическое строение Хоперского района М , 1958
18 Семенов ВП Палеоген Воронежской антеклизы Воронеж, 1965
19 Соловов А П Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых М , 1985
20 Страхов Н М Железорудные фации и их аналоги в истории Земли М , 1947
21 Фролов В Т Определение выветривания и генетические типы подводного элювия // Новое в современной литологии М , 1981 С 14—18
22 Фролов В Т Был ли вулканизм на Русской плите в кайнозое9 // Бюл МОИП Отд геол 1996 Т 71, вып 6 С 95-99
23 Холодов В Н Осадочный рудогенез и металлогения ванадия М , 1973
24 Холодов В Н, Реймов М Р К проблеме происхождения железисто-кремнистых трубоподобных тел в Приаралье // Литология и полезные ископаемые 1996 № 5 С 476—492
25 Шамрай ИА, Орехов С Я, Кохановскш П П Осадочные мел-палеогеновые цеолиты юга Русской платформы и их гипергенные изменения // Минералого-петрографи-ческие и геохимические исследования на Северном Кавказе и в Донбассе Ростов, 1972 С 10—19
26 Штеренберг Л Е, Васильева В Г Самородные металлы и интерметаллические соединения в осадках северо-восточной части Тихого океана // Литология и полезные ископаемые 1979 №2 С 195-205
Поступила в редакцию 10 02 2004
УДК 553 2 553 41
H.H. Шатагин, С.Х. Тека
ФЛЮИДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В КВАРЦЕ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЛЕГАДЕМБИ И САКАРО (ЮЖНАЯ ЭФИОПИЯ)
Кварц-золоторудные месторождения Легадемби и Сакаро расположены среди метаморфических пород Арабско-Нубийского щита на юге Эфиопии Эти породы слагают узкую ленту внутри Мозамбик-ского пояса гнейсов и представляют собой остатки офиолитов островных дуг, сформировавшихся в течение неопрогерозойского вилсоновского цикла Горные породы метаморфизованы до уровня высоких ступеней зеленых сланцев — низких ступеней амфи-болитовых фаций, позже они подверглись ретроградному метаморфизму зеленосланцевых фаций и тектоническим деформациям
Упрощенный разрез месторождения Легадемби снизу вверх узловатые гранитогнейсы, кварц-серици-товые сланцы, тальк-тремолит-актинолитовые сланцы, кварц-биотит-актинолит-тальковые сланцы, гра-фитизированные кварцево-слюдистые сланцы, амфиболиты Кварцевые жилы и зоны окварцевания в основном сосредоточены в толще кварц-биотит-актино-лит-тальковых пород Простирание рудоносной зоны север-северо-западное Кварцевые жилы, как и все остальные метаморфические образования, падают на запад-юго-запад под углами 60—65°
На месторождении Сакаро, расположенном в 5 км к югу от месторождения Легадемби, кварцевые жилы и линзы метаморфических пород имеют субмеридиональное простирание и углы падения от 60 до 70° в западных румбах Здесь главную роль в разрезе играют метаосадочные породы, графит-мусковитовые и актинолитовые сланцы и амфиболиты
Мы изучали флюидные включения в кварце из обоих золоторудных месторождений Легадемби и Сакаро Сразу же отметим, что по зернистости кварца, деформированное™ его зерен, набору включений, их фазовому составу и морфологии включений оба месторождения можно рассматривать как две части единого целого Их отличия столь несущественны, что включения из обоих месторождений описываются вместе
Для флюидных включений обоих месторождений характерны следующие признаки большую роль играет углекислота, морфологическое разнообразие, широко присутствуют природно декрепитировавшие включения Нами выделяется 5 основных типов включений, три из них делятся на подтипы — разновидности
