Акжальские массивы Улутауского перидотит-пироксенитового комплекса Центрального Казахстана
Акжальские массивы находятся в северной части Улутауского перидотит-пироксенитового пояса и протягиваются на 16 км в север-северо-западном направлении от р. Терисбутак на юге, через сопки Акжал и далее по правобережью р. Каратургая до впадения в нее ручья Койтас. Выходы серпентинитов в районе излучины р. Каратургай вначале рассматривались как обнажающиеся части одного интрузивного тела, названного впоследствии Акжальским массивом, площадью около 20 км2.
Однако после проведения поисковых и поисково-разведочных работ на асбест Джезказганской и Тургайской экспедициями, а также изучения его тематической партией МГРИ было установлено, что массив имеет более сложное строение и состоит из многочисленных линз серпентинитов, разделенных амфиболитами и амфиболитовыми сланцами. Наряду с серпентинитами здесь отмечались небольшие пластообразные тела слабоизмененных перидотитов, которые вскрываются в долине р. Каратургая. В 1962—1963 гг. авторами при обследовании ультраосновных и основных интрузий Улутау было установлено, что Акжальские серпентинитовые массивы и мелкие тела «перидотитов», развитые по правобережью Каратургая, относятся к различным генетическим и, вероятно, возрастным группам ультраосновных пород. Первые являются типичными представителями перидотит-пироксенитовой формации, а вторые по составу и условиям залегания должны быть отнесены к пикритам пикрит-диабазовой формации (см. ниже). Структурное положение массивов определяется их приуроченностью к западному крылу Улутауского антиклинория, сложенному в пределах Арганатинского поднятия наиболее древними метаморфическими толщами докембрия.
Массивы (рис. 41) залегают в амфиболитах и амфиболитовых сланцах, которые обнажаются на поверхности вблизи контактов с серпентинитами, а также вскрываются скважинами между серпентинытовыми линзами Ультрабазиты связаны с системой разломов север-северо-западного направления, по которым часто наблюдаются смещения отдельных серпентинитовых линз. Наиболее крупный разлом прослеживается вдоль западных контактов массивов. Как уже отмечалось, они представляют собой серию многочисленных линз сильно перемятых и рассланцованных серпентинитов, полоса которых, шириной до 1,2 км, протягивается на 16 км, скрываясь на северо-западе под рыхлыми отложениями Тургайской депрессии, а на юго-востоке под среднепалеозойскими отложениями, разделяющими докембрийские толщи Арганатинского и Улутауского поднятий. Общая площадь, занимаемая ультраосновными породами, 4 км2. Длина серпентинитовых тел обычно не превышает нескольких сотен метров, только отдельные наиболее крупные из них прослеживаются по простиранию на 2,5-3,0 км. Мощность серпентинитовых тел, по данным бурения, колеблется от 5—10 м до 150—200 м, достигая лишь в единичных случаях 300 м. Буровыми скважинами установлено выдержанное падение на запад всех тел серпентинитов под углами 60—70°. Всего в составе массивов известно около трех десятков обнажающихся на поверхности линзовидных тел серпентинитов. Однако в действительности число их здесь, видимо, больше, так как буровыми скважинами были вскрыты серпентинитовые тела, не выходящие на поверхность.
Ультраосновные массивы сложены почти исключительно перепристаллизованными антигоритовыми серпентинитами, совершенно не содержащими реликтов первичных магматических минералов. Реликто-псевдоморфные структуры в них также почти не наблюдаются из-за интенсивной наложенной перекристаллизации. Только в отдельных случаях устанавливаются признаки первичной панидиоморфнозернистой структуры (главным образом по формам одновременно гаснущих пластинчатых агрегатов антигорита и распределению зерен серпентинизационного магнетита), напоминающей структуру апопироксенитовых серпентинитов Ешкеульмесского массива. Характерно, что как и в последних, в акжальских серпентинитах отсутствует хромшпинелид и довольно часто наблюдаются игольчатые кристаллы актинолита.
Термограммы серпентинитов показывают характерную для хлорито-серпентинов двухфазовую эндотермическую реакцию выделения конституционной воды. Все эти косвенные признаки дают основание пред» полагать, что серпентиниты образовались путем метаморфизма мелких интрузивных тел пироксенитов, внедрившихся по разломам в толщу докембрийских амфиболитов и кристаллических сланцев. Из жильных пород в серпентинитах Акжальских массивов встречены только хлорит-грапатовые и эпидот-гранатовые породы, аналогичные жильным гранатовым породам других Массивов пояса (Ешкеульмесского, Шайтантасского). Отличительной особенностью их является то, что гранат здесь представлен не гроссуляром, а андрадитом.
В юго-восточной части массивов на площади примерно 0,25 км2 сохранился останец древней коры выветривания.
Массивы приурочены к зоне смятия, в пределах которой серпентиниты сильно перемяты и рассланцованы и содержат многочисленные жилы продольноволокнистого асбеста с немалитом и прожилки серпофита, а вмещающие их амфиболиты превращены в амфиболитовые сланцы, сильно хлоритизированы и местами содержат жилы голубовато-зеленого амфибол-асбеста. В контакте серпентинитов и амфиболитов развиваются хлоритовые и тальково-тремолитовые породы, также содержащие жилы амфиболового асбеста.
Хризотил-асбестовая минерализация в пределах Акжальских массивов представлена исключительно продольноволокнистыми агрегатами; жил поперечноволокнистого хризотил-асбеста здесь не наблюдалось, за исключением тонких «просечек» в черных серпентинитах, окаймляющих тела гранатовых пород. Соответственно, руды Акжальского месторождения представлены сильно перемятыми брекчированными серпентинитами с продольноволокнистым ломким асбестом, содержащим большое количество немалита (до 40—60%, по данным термических анализов). Все рудные тела, как и вмещающие их серпентинитовые линзы, имеют крутое падение на запад; по падению они прослежены наклонными скважинами до глубины 100—150 м. Акжальский асбест по качеству значительно уступает асбесту Ешкеульмесского месторождения, так как волокно нормальной прочности здесь почти не встречается.
Изложенные выше данные о форме и составе Акжальских массивов резко отличаются от представлений И.И. Вишневской и И.Ф. Трусовой. Последние рассматривают эти интрузии как факолиты, приуроченные к сийклинальным складкам в кристаллических сланцах талайрыкской свиты. Они указывают, что эти тела сложены апоперидотитовыми хризотиловыми и антигоритовыми серпентинитами, а также серпентинизированными перидотитами, залегающими в восточной части интрузии.
Нами Акжальский массив рассматривается как система крутопадающих линзообразных тел апопироксенитовых серпентинитов, приуроченных к зоне крупного разлома, что подтверждается и данными разведочного бурения. В то время как мелкие тела «серпентинизированных перидотитов», обнажающиеся восточнее интрузии и в устье р. Барха, в действительности являются силлами пикритов каратургайского диабаз-пикритового комплекса.
Ошибочные представления И.И. Вишневской и И.Ф. Трусовой о геологии Акжальских массивов, вероятно, связаны с тем, что они изучали эту группу в отрыве от других ультраосновных интрузий Улутау, где наиболее четко проявляются характерные черты перидотит-пироксенитовой формации.