Геолого-петрографическое описание Дубровского массива » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геолого-петрографическое описание Дубровского массива

04.06.2021

Дубровский массив основных и ультраосновных пород расположен на западе Кокчетавской глыбы, в 75 км к юго-западу от Златогорского массива, непосредственно к северу от с. Дубровки (рис. 70). Этот массив перекрыт рыхлыми кайнозойскими отложениями мощностью до 50 м; единственное коренное обнажение пород массива (габбро) имеется в обрыве правого берега и в русле рч. Байтугуль в 1 км выше моста на шоссе Рузаевка — Чистополье.

Массив был выявлен по геофизическим (аэромагнитным) данным. Изучение его производилось в 1959—1964 гг. Приишимский экспедицией Северо-Казахстанского геологического управления вначале в процессе геологической съемки района, а затем в связи с поисками месторождений вермикулита и сульфидного никеля. Уже на первом этапе работ проведение магнитной и гравиметровой съемок и бурение неглубоких картировочных скважин показали, что Дубровский массив имеет лополитообразную форму и характеризуется наличием дифференциации и псевдостратификации, выраженной в частом многократном чередовании слоев пироксенитового и габбрового состава. Затем на массиве было пробурено шесть структурных скважин глубиной до 675 м, расположенных в двух профилях вдоль и поперек предполагаемой вытянутости лополита. Для проверки правильности представлений о лополитообразной форме интрузии одна из скважин (№ 2006) была пробурена на пересечении профилей, за пределами площади развития пород массива (см. рис. 70).

Массив неоднократно посещался авторами работы, которые просмотрели керн всех структурных и некоторых картировочных скважин Приишимской экспедиции, составили разрезы по структурным скважинам и отобрали материал для петрографического изучения массива.

Дубровский массив, приуроченный к западной окраине Кокчетавской глыбы, залегает среди сильно метаморфизованных диабазовых порфиритов и их туфов, условно относимых Ю.Д. Пивенштейном к верхнему протерозою — нижнему кембрию. По данным Ю.Д. Пивенштейна, эта эффузивно-пирокластическая («лавобрекчиевая») свита вместе с перекрывающей ее свитой сланцев и туфогенных песчаников того же возраста образует к северу от с. Дубровки крупную синклинальную складку с осью, ориентированной на северо-восток. К этой синклинальной структуре и приурочен Дубровский массив, имеющий в плане неправильную подковообразную форму, осложненную разрывными нарушениями северо-восточного направления. Последние принадлежат, видимо к упоминавшейся выше крупной зоне разломов, которая пересекает всю Кокчетавскую глыбу и к которой приурочены остальные сложно дифференцированные интрузии златогорского комплекса (см. рис. 54).

Сравнительно редкая сеть картировочных скважин, пробуренных на площади, массива, при отсутствии естественных обнажений сильно затрудняет выяснение его геологического строения. Поэтому в своих выводах о форме, строении и составе массива авторы базировались в основном на результатах бурения шести структурных скважин, керн которых был полностью задокументирован и подвергнут тщательной петрографической обработке. Кроме того, использованы геофизические материалы Северо-Казахстанской экспедиции Казгеофизтреста и упоминавшиеся уже данные Ю.Д. Пивенштейна и Е.К. Поповой. На основании анализа всех этих материалов была составлена схема строения массива, согласно которой он представляется в форме лополитообразной интрузии, первоначальное горизонтальное залегание которой было нарушено последующими дислокациями, по-видимому, глыбового характера. В современном срезе наблюдаются два смещенных друг относительно друга продольным сбросом крыла этого лополита, вероятно, соединяющихся между собой на глубине, как это изображено на схематическом разрезе (см. рис. 70). Такая концепция подтверждается разрезами всех шести структурных скважин. Приведем их краткую характеристику.

Скважина № 2001 пройдена в центральной части массива. До глубины 140 м она прошла по породам массива, представленным в интервале 0—40 м рыхлыми образованиями коры выветривания по габбро, местами содержащими большое количество мелких пластинок вермикулита (гидробиотита), а в интервале 40—140 м — чередованием альбитизированных и эпидотизированных габбро, местами пегматоидных, с роговообманковыми и плагиоклазовыми пироксенитами. Для всех этих пород характерно высокое содержание апатита (до 10%) и ильменита; во многих разностях присутствует биотит. На глубине 140 м скважина вошла в сильно катаклазированные и карбонатизированные габбро и далее до забоя (360 м) прошла по зоне милонитов, настолько сильно раздробленных и метаморфизованных (хлоритизированных, местами окварцованных), что установить их первичную природу не представляется возможным. Эта скважина подтвердила наличие установленного геофизиками продольного разлома и его относительно пологое падение на северо-запад (см. рис. 70).

Скважина № 2002 пройдена в восточном крыле Дубровского лополита до глубины 650 м; из пород массива не вышла. Разрез скважины ниже рыхлых образований коры выветривания представлен ритмическим чередованием альбитизированных роговообманковых габбро (часто крупнозернистых, пегматоидных), плагиоклазовых и роговообманковых пироксенитов и плагиоклазовых горнблендитов. Мощность отдельных слоев габбро и пироксенитов изменяется от 1,5—5 м до 40—50 м, причем наиболее мощные слои наблюдаются в верхней части разреза (до глубины 180 м). Границы между отдельными слоями как резкие, так и постепенные; углы наклона контактов к оси керна 20—30°. Породы массива пересекаются немногочисленными дайками авгитовых лампрофиров мощностью 2—4 м. Скважина пройдена до глубины 650 м и остановлена в крупнозернистом плагиоклазовом пироксените.

Скважина № 2004 пройдена в западном крыле Дубровского лополита. Этой скважиной впервые на Дубровском массиве были вскрыты крайние ультраосновные его дифференциаты — перидотиты, в основном составляющие нижнюю расслоенную зону интрузии. Скважина пересекла породы этой нижней зоны массива, вскрыла его подошву на глубине 556 м и далее до забоя (глубина 620 м) прошла по сильно измененным туфам и туфогенным песчаникам вмещающей толщи. Разрез скважины представлен ритмичным чередованием перидотитов и оливиновых и плагиоклазовых пироксенитов с редкими слоями альбитизированных габбро. В верхней части разреза преобладают пироксениты, переслаивающиеся с перидотитами и с отдельными слоями меланократового габбро; в средней части разреза габбро встречаются еще реже, а перидотиты и пироксениты присутствуют примерно в равных количествах, образуя, ритмически чередующуюся серию слоев мощностью по 5— 10 м как с резкими, так и с постепенными границами; донная часть массива сложена мощным (110 м) «горизонтом» перидотитов довольно однообразного облика. Пироксениты из этой скважины, в отличие от пироксенитов верхних зон массива, характеризуются отсутствием или очень небольшим содержанием апатита и ильменита, а биотит в них встречается только до глубины 120 м; зато в них постоянно наблюдается убогая вкрапленность пирротина и реже — халькопирита. Перидотиты представлены исключительно верлитами. Вниз по разрезу наблюдается постепенное возрастание роли оливина в составе верлитов.

Скважина № 2006 задана между скважинами №№ 2002 и 2004 в кровле массива с целью подсечь его на небольшой глубине. Скважина все 622 м прошла по вмещающим породам: хлоритизированным и карбонатизированным порфиритам, их туфам, туфогенным песчаникам и сланцам. Предполагаемое положение этой скважины относительно кровли массива показано на схематическом разрезе (см. рис. 70).

Скважина № 2003 пробурена в самой южной части массива с целью вскрыть его подошву. Она вышла из массива на глубине 571 м и прошла до 675 м по подстилающим верхнепротерозойским породам. Скважина имеет очень сложный разрез, представленный чередованием пироксенитов, перидотитов и габбро. Последние наблюдались только до глубины 415 м. Все породы массива пересечены многочисленными дайками и довольно мощными жилами диабазов, керсантитов, спессартитов и авгитовых лампрофиров. В непосредственном контакте с подстилающими массив туфами и песчаниками наблюдаются нацело оталькованные и карбонатизированные перидотиты.

Скважина № 2005 задана в продольном профиле между скважинами №№ 2003 и 2001. Она пройдена до 578 м и из пород массива не вышла. Эта скважина 40 м прошла по пестроцветным третичным глинам; в интервале 40—66 м были вскрыты сильно выветрелые, дезинтегрированные пегматоидные габбро, а дальше, до забоя, наблюдался сложный разрез, представленный чередованием пироксенитов и роговообманковых обычно пегматоидных габбро, содержащих значительное количество апатита и ильменита. Этот разрез по составу пород и характеру их ритмического чередования близок к разрезам скважин №№ 2001 и 2002 и характеризует, несомненно, верхнюю слоистую зону Дубровской интрузии. В интервале 375—450 м в породах массива наблюдалась зона интенсивной милонитизации и карбонатизации, что еще раз подтверждает относительно пологое падение на северо-запад продольного разлома.

Таким образом, данные бурения этих структурных скважин показали, что в строении Дубровского массива принимают участие три главных типа пород: габбро, пироксениты и перидотиты.

Габбро довольно однообразны по минеральному составу и различны по своим структурам. Это почти всегда резко неравномернозернистые, обычно крупнозернистые или пегматоидного облика породы. Среди них устанавливаются две разновидности: роговообманковые габбро и собственно габбро.

Роговообманковые габбро слагают большую часть разреза по скважинам 2002 и 2005, а также встречены на глубине 210 м в скв. 2004. Минералами кумулуса в роговообманковых габбро являются: коричневая роговая обманка (30—50% объема), плагиоклаз (40—60%) и апатит (5—10%). В интерстициях между зернами этих минералов обычно располагаются титаномагнетит (2—3%), а также иногда биотит (до 2%) и сульфиды (доли процента).

Габбро весьма широко развиты но разрезу скважин 2001, 2003 и 2004. В отличие от роговообманковых габбро, минералами кумулуса в них являются авгит (20—50%), плагиоклаз (30—60%) и апатит (5—10%), а коричневая роговая обманка образует ксеноморфные выделения между ними или включает их с образованием пойкилитовых структур. В интерстициях между зернами отмечаются также биотит, титаномагнетит и сульфиды. Характерна альбитизация плагиоклаза с появлением большого количества тонкозернистого соссюрита или новообразований эпидот-цоизита.

Основными особенностями габбро Дубровского массива, отличающими их от габброидов остальных массивов златогорского комплекса, являются: 1) отсутствие в них норнтовых структур, вместо которых здесь широко развиты габбро-офитовые неравномернозернистые структуры; 2) отсутствие ромбических пироксенов и появление авгитового пироксена вместо обычного диопсидового; 3) присутствие коричневой роговой обманки и апатита в качестве минералов кумулуса; 4) постоянное присутствие во всех разностях ильменита; 5) появление эпимагматического-биотита; 6) широко развитые явления альбитизации плагиоклазов. Все это свидетельствует о повышенной щелочности расплава и о формировании габбровых дифференциатов в условиях высокой активности летучих компонентов, что в итоге и привело к появлению в них некоторых минералов, характерных для более щелочных разновидностей габброидов. В пользу этого же указывают и общий пегматондиый облик габброидов.

Горнблендиты являются редкой разновидностью пород массива — они встречены лишь в скв. 2002 и 2005. Здесь минералами кумулуса являются коричневая роговая обманка (80%) и апатит (~3%). Интеркумулус представлен ксеноморфными выделениями альбитизированного плагиоклаза, а также титаномагнетитом и биотитом, присутствующими в незначительном количестве.

Пироксениты являются самым распространенным типом пород Дубровского массива; они развиты как в верхних его частях, где переслаиваются с габброидами, так и у подошвы массива, где перемежаются с перидотитами. Единственным минералом кумулуса в пироксенитах является слабо окрашенный (бледно-фиолетовый) авгит, составляющий от 60 до 95% объема породы. Интеркумулус представлен коричневой роговой обманкой (до 35%), апатитом (до 5%), коричневым биотитом (до 10%), альбитизированным плагиоклазом (до 10—15%), титаномагнетитом (2—5%). Эти минералы могут присутствовать все вместе или по отдельности, либо в любой комбинации друг с другом, но во всех случаях по степени идиоморфизма они резко уступают пироксену (табл. 30).
Геолого-петрографическое описание Дубровского массива

Достаточно четко выявляется распределение разновидностей пироксенитов в вертикальном разрезе интрузии. Так, в верхних его зонах, содержащих большое количество габброидов, преобладают разновидности пироксенитов с большим количеством интерстициального материала, особенно роговой обманки и апатита; сам пироксен представлен бледно-окрашенным авгитом. В нижней части разреза (скв. 2001 и 2004) пироксениты образованы бесцветным моноклинным пироксеном типа салита с хорошо выраженной диаллаговой отдельностью. Здесь они почти мономинеральны, но нередко содержат в резко подчиненном количестве коричневую роговую обманку и биотит, иногда — плагиоклаз и рудные минералы (сульфиды), Апатит и титаномагнетит почти не встречаются.

Перидотиты (верлиты) развиты только в нижней донной части массива. Минералами кумулуса в них являются моноклинный пироксен и оливин. Количественные соотношения этих двух минералов изменяются в широких пределах, причем наиболее обогащенные оливином (до 70%) разновидности наблюдаются в самых нижних частях разрезов скважин. Оливин встречается в виде округлых зерен. По оптическим свойствам относится к хризолиту Fs15-20. Обычно сильно серпентинизировая. Моноклинный пироксен такой же, как и в пироксенитах нижней части массива. Границы пироксена и оливина обычно извилистые, иногда с мелкими реликтами оливина в пироксене, что свидетельствует о частичной коррозии оливина моноклинным пироксеном. Интерстициальный материал представлен коричневой роговой обманкой и биотитом, встречающимися обычно в небольшом количестве (1—5%). Однако в некоторых случаях количество роговой обманки может достигать 10—20%, порода приобретает пойкилитовую структуру и переходит в шрисгеймит. Характерно, что перидотиты совершенно стерильны в отношении апатита и титаномагнетита. Сульфиды встречаются почти постоянно и приурочены к интерстициям между зернами силикатов или к трещинкам в породах. Реже были отмечены более крупные каплевидные выделения сингенетических сульфидов. Из жильных пород в Дубровском массиве были встречены диабазы, спессартиты и керсантиты.

Изложенными выше данными в основном исчерпываются все сведения, которыми мы располагаем относительно состава и строения Дубровского массива. Их, конечно, далеко недостаточно, чтобы сделать обоснованные выводы о петрологии и структуре этого целиком погребенного под покровом рыхлых отложений сложно дифференцированного и псевдостратифицированного массива. Можно лишь констатировать, что в структуре массива четко намечаются две расслоенные зоны: верхняя, образованная ритмическим чередованием роговообманковых габбро, габбро и пироксенитов, и нижняя, сложенная также ритмически переслаивающимися габбро, пироксенитами и перидотитами (верлитами).

Судя по разрезам скважин, в массиве наблюдается следующая эволюция ритмической слоистости: донные части интрузии характеризуются ритмичным переслаиванием перидотитов и пироксенитов, затем в верхней части ритмов начинают появляться прослои габбро, В верхней части нижней расслоенной зоны уже преобладают пироксениты и габбро, а перидотиты встречаются в подчиненном количестве. В верхней части ритмов здесь в единичных случаях наблюдаются роговообманковые габбро. В разрезе ритмов верхней расслоенной зоны преобладают пироксениты и роговообманковые габбро, причем в нижней части разреза зоны (судя по скв. 2002 и 2005) переслаиваются габбро и пироксениты такого же типа, как в нижней зоне.

Таким образом, в вертикальном разрезе массива снизу вверх, закономерно переслаиваясь, последовательно сменяются следующие ассоциации минералов кумулуса: оливин+моноклинный пироксен (верлиты, шрисгеймиты) — моноклинный пироксен (пироксениты) — моноклинный пироксен + плагиоклаз + апатит (габбро) — плагиоклаз + коричневая роговая обманка + апатит (роговообманковое габбро). Недостаточно ясно положение в этом ряду горнблендитов (коричневая роговая обманка + + апатит) и пироксеновых горнблендитов (коричневая роговая обманка + моноклинный пироксен + апатит), приуроченных к верхней части разреза интрузии.

Все отмеченные выше особенности Дубровского массива позволяют лишь условно отнести его к златогорскому комплексу сложно дифференцированных перидотит-пироксенит-норитовых интрузий платформенного типа. Отсутствие среди пород массива норитов, можно объяснять особыми условиями формирования верхней расслоенной зоны массива при активном воздействии летучих компонентов. Ho, возможно, большую роль в этом сыграл и исходный состав кристаллизующейся магмы, которая здесь поднялась до более высоких стратиграфических уровней (по сравнению с другими интрузиями златогорского комплекса), в связи с чем и наметилась ее дифференциация в сторону щелочной ветви, что подтверждается и данными химических анализов (см. ниже). Характерно, что и возраст Дубровского массива, по данным определений К—Аr-методом по биотиту из пироксенитов скв. 2002, оказался несколько более молодым (517 млн. лет, по данным Н.И. Полевой) по сравнению со Златогорским массивом.

Все это позволяет допустить возможность отнесения погребенного под покровом рыхлых отложений Дубровского массива к особой щелочно-габброидной формации, возникающей в истории развития магматизма консолидированных участков земной коры вслед за расслоенными никеленосными перидотит-пироксенит-норитовыми интрузиями, но до появления щелочно-ультраосновных магматических комплексов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: