Вещественный состав и условия образования сарматских отложений Ставропольского свода Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 549.08

А.В.КОРКОШКО

Ростовский государственный университет

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ САРМАТСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СТАВРОПОЛЬСКОГО СВОДА

Металлоносные среднесарматские отложения юго-западной части Ставропольского свода представляют собой перспективный источник титан-циркониевого сырья (Бешпагир-ское месторождение). По своим текстурно-структурным особенностям, гранулометрическому и минеральному составу эти образования соответствуют основному промышленно-генетическому типу титан-цирконовых россыпей.

Studied Middle-Sarmatian rocks of south-west slope of Stavropolsky vault appear to be the prospective source of titanium-zirconium mineral resources (Beshpagirskoye deposit). By their textures, structures, granulometric and mineral compositions these rocks correspond to the industrial-genetic type of metalliferous placers.

Несмотря на значительные запасы титан-циркониевого сырья, в настоящее время в России нет эксплуатируемых месторождений титан-цирконовых руд. Одним из важнейших элементов программы Министерства природных ресурсов РФ является развитие и освоение национальной сырьевой базы. При решении этой проблемы первоочередными объектами освоения могут стать россыпные месторождения, обладающие повышенной инвестиционной привлекательностью.

В среднесарматских отложениях Ставропольского свода установлены россыпные титан-цирконовые концентрации. Цель исследования - изучение состава и текстурно-структурных особенностей этих металлоносных отложений для реконструкции па-леофациальных условий их формирования.

Отложения среднего сармата представлены желтыми и светло-серыми алевролитами с маломощными прослоями мелкозернистых песчаников, линзами галечников и конгломератов (см. рисунок). По степени цементации среди них имеются как рыхлые, слабосцементированные, так и крепкие разности, но рыхлые осадки преобладают. Сцементированные породы представлены крепкими плотными конгломератами с карбонатным цементом (мощность до 5 м); алевролитами средней крепости с карбонат-

ным цементом (мощность 30 см) и алевролитами средней крепости с глинистым цементом (мощность 5-6 м). В целом в разрезе преобладают крупнозернистые алевриты с размером зерен от 0,1 до 0,063 мм (79-99 %).

В соответствии с классификацией В.Н.Шванова, при содержании акцессорных минералов от 2 до 5 % их присутствие фиксируется в названии породы словом «содержащий», при большем содержании отражается в названии. Таким образом, алевриты и пески определяются по составу как: ильменит-кварцевые (1/1 а), кварцевые иль-менигсодержащие (1/16), кварцевые (1/2; 1/8; 1/3), кварцевые апатитсодержащие (1 /4а), ильменит-кварцевые рутилсодержащие (1/46) и кварцевые рутилсодержащие (1/6).

Породы, обогащенные акцессорными минералами, отмечаются на трех уровнях разреза (см. рисунок). На нижнем уровне шлиховые концентрации сосредоточены в тонких прослоях и мелких мульдах (1/1 а, б); на среднем - распределены неравномерно и представлены в виде прослоев в горизонтально-слоистых разностях либо в виде маломощных перекрещенных мульд в волнисто-слоистых разностях (1/4а, б). Здесь отмечается максимальное количество титан-циркониевых минералов. На верхнем уровне они представлены в виде тонких непротяженных линз (1/6).

_ 35

Санкт-Петербург. 2003

//, м

Литологическая колонка

Номер

1 ранулометрнческий состав _фракции, мм_

Q Ilm Rul Zr Sph Ар Gl

Минеральный состав. %

Текстурные особенности

6,0

1/9

iri — ~ ^

О u-> XJ Г- ЧО о

' г! о о _г

° с О с

1,0

1/8

0,3

■Х- >

1/7

L

93

0,3

1,0

1,7

1,3

0,7

4,0

1/6

90

0,07

1,28

0,02

1,2

2,0

0,1

d> О

> О С

4,0

1/4 б

1/4 а

85 91

10

0,5

2,3 0,1

1,14

0,5 0,05

1,2 3,1

1,0

-

1/3

80

1,1

0,02

0,00 2

0,01

0,3

0,00 1

О-

1/2

1,0

94

0,7

1,7

0,02

0,5

0,36

89

3,0

1,2

0,03 6

0,24

2,6

1,0

84

7,0

1,2

1,0

1,3

1,0

О о

РОС

Песчаник

Песок мелкозернистый 11есок крупнозернистый Конгломерат

Скопления рудных минералов

Разрыв колонки

Средневолнистая слоистость Мелковолнистая слоистость

©®

Неясная слоистость

Средняя горизонтальная слоистость

Мелкая горизонтальная слоистость

Точки отбора пробы

Литологическая колонка металлоносной толщи

36 -

ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.155. Часть 2

Наиболее обогащена акцессорными минералами фракция с размером зерен 0,063 мм и менее, на которую приходится от 0,6 до 14 % объема пород. Минеральный ее состав однообразен во всех выделенных слоях. Тяжелая фракция здесь представлена ильменитом, рутилом, сфеном и цирконом, в подчиненном количестве отмечены апатит, турмалин, ставролит, глауконит, кианит, лимонит, гематит и сульфиды. В легкой фракции преобладает кварц при незначительном количестве слюд.

Ильменит в россыпях представлен слабо окатанными, угловатыми зернами, кристаллы отмечаются редко, чаще их осколки. Габитус сохранившихся кристаллов включает хорошо развитый пинакоид в комбинации с двумя ромбоэдрами.

Рутил представлен окатанными и слабо окатанными, удлиненными и игольчатыми обломками тетрагональных призм, встречаются коленчатые двойники. В окраске зерен преобладают оттенки красного, оранжевого цвета, редко - до черного. Зерна прозрачные, с характерным блеском.

Циркон находится в виде хорошо окатанных зерен, лишь в верхних частях разреза встречаются слабо окатанные обломки. Бесцветные его разности преобладают над сероватыми и розоватыми; блеск алмазный.

Сфен представлен прозрачными угловатыми, слабо окатанными зернами светло-желтого, желтого цвета.

Выдержанность минерального состава, степень сортировки металлоносных отложений, приуроченность рудных концентраций к тонкозернистым фракциям естественного шлиха указывают на многократное переотложение продуктивных осадков.

Научный руководитель И.А.Холодная

Текстурные особенности пород позволяют установить следующие фациальные особенности осадконакопления:

1. Волнистые и тонковолнистые алевриты нижней части разреза формировались в мелководных условиях с относительно спокойным режимом седиментации (1/1а, б).

2. Постепенная смена алевритов мелкозернистыми песками и гравийным материалом фиксирует обмеление бассейна, распространение областей с динамичной волно-прибойной обстановкой (1/2-1/3).

3. В дальнейшем погружение дна водоема привело к образованию толщи горизонтально- и волнисто-слоистых алевритов с шлиховой фракцией, наиболее обогащенной титан-циркониевыми минералами. Формирование этих осадков происходило на относительно удаленных от берега участках, но с поступлением свежего материала (судя по наличию в шлихе зерен кварца разной окатап-ности) и при размыве ранее сформированных осадков придонными течениями (1/4а, б).

4. Прослой конгломератов, залегающий без видимого несогласия, свидетельствует о резком, но кратковременном воздымании территории, с последующим резким погружением, так как конгломераты перекрываются пачкой тонковолокнистых алевритов (1/5-1/6).

5. Завершают разрез среднего сармата алевролиты с неяснослоистой текстурой, указывающей на осадконакогшение в условиях придонных течений. Наличие в составе толщи и рыхлых осадков, и сцементированных пород свидетельствует о значительных колебаниях температуры водоема. Но в целом формирование россыпей происходило в относительно спокойной области при-брежно-морской седиментации.

Санкт-Петербург. 2003