МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЛОЖЕНИЙ ОРДОВИКА И СИЛУРА

Отложения чуньского яруса. Состав минералов по свитам. Анализ минералогического состава отложений. Концентрация рудных минералов

Чуньский ярус

Отложения чуньского яруса в Прибайкальской струк- турно-фациальной зоне в изученных нами разрезах представлены монотонными по составу и цвету песчаниками. Средний минералогический состав по отдельным разрезам подсчитывался по толще в целом ( 29).

Отложения чуньского яруса Прибайкалья в изученных разрезах по минералогическому составу (как и по петрографическим и текстурным особенностям) весьма близки между собой. Основными минералами являются магнетит и ильменит, суммарное содержание которых составляет 66,3—73,6%; в несколько повышенном количестве (11,4—16,6%) содержится циркон, в пониженном — турмалин (4,7—6,8%) и совершенно незначительном — рутил (1,4—3,8%) и гранат (0,3—3,5%). Заметно уменьшается относительно усть-кутской свиты содержание граната, а также полевых шпатов, составляющих лишь 0,5—5,3% легкой фракции.Харак- терно почти полное отсутствие пирита, исчезает глауконит. Как мы видим, отло^ения усть-кутского и чуньского ярусов этого района по минералогии существенно различны.

В Присаянье в чуньском ярусе выделяются ийская и бадарановская свиты, каждая из которых, в свою очередь, подразделяется на пачки. Таблицы среднего минералогического состава составлены для отдельных пачек, а в случае, если минералогический состав смежных пачек близок,— по их совокупности. Последнее касается, впрочем, лишь первой и второй пачек ийской свиты.

Значение среднего состава минералов по свитам не приводится, поскольку содержание минералов между пачками колеблется в ряде случаев резко. Различия в мощности пачек и разная степень их охарактеризованно- сти пробами затрудняют подсчет даже чисто формальных средних значений.

Рассмотрим последовательно по свитам и пачкам минералогический состав отложений чуньского яруса западной части амфитеатра.

Первая и вторая пачки ийской свиты характеризуются весьма близким составом. В разрезах по рекам Чуне и Бирюсе эти пачки содержат большое количество граната (32,9—40,0%) и значительно более низкое — циркона (17,3—12,3%), рутила (9,5—4,0%) и турмалина (7,1—7,7). Отмечается повышенное содержание апатита (13,3—10,2%).Минералогия третьей пачки изучалась лишь в разрезе р. Чуны. В составе пачки несколько снижается содержание циркона (13,7 %) и рутила (8,6%) и увеличивается — апатита (31,5%).

Состав тяжелых минералов четвертой пачки существенно отличается от нижележащих слоев. Резко падает количество граната, составляя в разрезах рек Чуны и Бирюсы соответственно 1,0 и 5,9%. Содержание большинства других минералов тяжелой фракции в четвертой пачке в той или иной мере возрастает. В первую очередь это касается циркона, количество которого повышается до 26,3—19,3%; при этом непропорционально высоко увеличивается содержание розового циркона, достигающее 6,3—4,0%. Также увеличивается количество турмалина (12,0—9,5%) и рутила (32,6—9,4%). Весьма характерно наличие в четвертой пачке ийской свиты ставролита, достигающего иногда заметного содержания в породах; в разрезе р. Чуны среднее содержание его в пачке — 1,4%, а в отдельных пробах доходит до 7 ,6% . В нижних горизонтах свиты ставролит встречается очень редко.

Распределение минералов в составе бадарановской свиты между пачками в общем близко к ийской свите. Первая пачка бадарановской свиты содержит граната 37, 7—46,0% соответственно для разрезов рек Чуны и Бирюсы. Обращает на себя внимание значительное количество розового граната в обоих разрезах — 4,2 и 16,9%. Содержание рутила в породах пачки неравномерное — 13,8% на р. Чуне и 6,2% на р. Бирюсе. Во второй пачке бадарановской свиты в обоих.разрезах количество граната падает (до 8,9 и 5,9%), количество сфена увеличивается (3,8 и 5,3%). Близкие значения имеют содержания рутила (в обоих разрезах по 9,7%), турмалина (8,2 и 6,6%) и апатита (13,1 и 9,4%). Вновь возрастает процент граната в третьей пачке свиты на р. Бирюсе; на р. Чуне по породам этой пачки минералогический анализ не производился.

В бассейне р. Ангары минералогический состав ийской и бадарановской свит близок к составу нижних пачек этих свит более западных разрезов, что естественно, поскольку верхние пачки свит в разрезе р. Ангары отсутствуют. В низах ийской свиты отмечается глауконит. Песчаные пачки чуньского яруса р. Чуны обогащены в целом титанистыми минералами; в первую очередь это касается второй пачки бадарановской свиты и четвертой, завершающей, пачки ийской свиты; содержание двуокиси титана в песчаниках этой пачки, по нашим данным, достигает 0,80% (химический анализ породы).

Сравнивая минералогический состав отложений чуньского и усть-кутского ярусов западной части амфитеатра, необходимо отметить большую пестроту в распределении отдельных минералов в различных горизонтах чуньского яруса. В основном это относится к гранату, содержание которого в чуньском ярусе весьма неравномерное и в целом ниже, чем в усть- кутском ярусе. Резко повышается в чуньском ярусе содержание сфена и апатита и в ряде горизонтов — ставролита. Как и в Прибайкалье, уменьшается содержание пирита и глауконита.

Рассмотрим соотношение Si02 и А120з в песчано-алевритовой фракции пород чуньского яруса Присаянья, взяв за основу разрез р. Чуны. В первых трех пачках ийской свиты содержание Si02 и А120з в песчано-алеври- товой фракции находится в одинаковых пределах — соответственно 88,60—91,85% и 4,05—6,10%; в четвертой пачке, сложенной сероцветными песчаниками, содержание Si02 увеличивается до 93,15—96,30%, а А120з уменьшается до 3,60—1,70%.

В нижней части первой пачки бадарановской свиты наблюдается также повышенное содержание Si02 (до 93,4%) и пониженное — А120з (до 2,5%). В верхних частях нижней пачки содержание А120з несколько увеличивается (до 4,5%). Во второй пачке бадарановской свиты, сложенной, как и верхняя пачка ийской свиты, сероцветными разнозернистыми песчаниками, вновь увеличивается количество кварцевого материала и уменьшается — полевошпатового.

Анализ минералогического состава отложений чуньского яруса западной части амфитеатра подтверждает правильность сделанного сопоставления разрезов.

Криволуцкий и нижняя часть мангазейского яруса. Минералогический состав отложений данного возраста изучался на р. Ангаре в районе с. Падун, на р. Илиме в районе сел Прокопьевск и Зыряново и на Коршу- новском железорудном месторождении, на р. Лене в районе сел Кривая Лука и Кудрино и на р. Таюре в ее верховьях ( 30).

В разрезе р. Таюры для вскрывающихся здесь отложений нижней части криволуцкого яруса характерно исключительно низкое (2,6%) содержание граната, высокое содержание циркона (20,9%), турмалина (15,4%) и низкое — рутила (5,6%). В заметном количестве (7,9%) содержится апатит. Та же картина в распределении основных коррелятивных минералов наблюдается в нижнем, волгинском, горизонте криволуцкой свиты на р. Лене в районе с. Кривая Лука, где содержание граната составляет 6,4%, циркона — 16,4%, турмалина — 14,0% и рутила — 8,2%. В более верхнем, киренском, горизонте на р. Лене увеличивается количество граната (15,0%) и рутила (до 11,1%) и уменьшается — циркона (11,8%) и турмалина (7,8%). Еще более возрастает содержание граната (25,2%) и отчасти рутила (11,8%) в породах завершающего, кудринского, горизонта криволуцкой свиты р. Лены. В составе пород чертовской свиты большинство акцессорных минералов встречается в тех же количествах, что и в кудринском горизонте, за исключением турмалина (4,9%) и сфена (1,3 %), содержание которых в верхах чертовской свиты значительно понижено. Количество полевых шпатов в комплексе отложений криволуцкой и чертовской свит увеличивается снизу вверх — от 3,5% в волгин- -ском горизонте, до 8,9% в чертовской свите.

На реках Ангаре и Илиме состав минералов тяжелой фракции нижних 'И верхних горизонтов развитых здесь отложений мамырской свиты близок. Он характеризуется высоким содержанием всех основных минералов тяжелой фракции — граната (до 30,2%), турмалина (до 24,3%), циркона {до 21,3%) и рутила (до 25,9%). В верхних горизонтах заметно повышается •содержание розового циркона и в разрезе р. Ангары — розового граната.

На отдельных участках в Ангаро-Илимском районе, по данным Ф. Г. Долгова и 3. Н. Лобеевой, в нижней части верхней пачки мамырской свиты наблюдаются повышенные (до 3—4%) концентрации рудных минералов, главным образом ильменита, а также рутила, циркона. Ф. Г. Долгов и 3. Н. Лобеева совершенно правильно, с нашей точки зрения, связывают высокие концентрации рудных минералов в рассматриваемой зоне с существовавшим здесь поднятием. Однако сделанное ими предположение о повышенном привносе рудных минералов из внутренних областей поднятия и отложении в условиях прибрежной зоны в краевых частях поднятия едва ли справедливо, поскольку даже небольшие поднятия в морском бассейне приводят к концентрации в его пределах песчаного материала с повышенным содержанием тяжелых минералов. Внутренние площади конседиментационного поднятия в Ангаро-Ленском районе действительно размывались в некоторые эпохи и, в частности, в верхнечунь- скую, однако трансгрессия среднеордовикского моря превратила их в области седиментации.

Одним из возможных источников обогащения пород среднего ордовика титанистыми минералами могли служить некоторые пачки песчаных пород чуньского яруса западной части амфитеатра, характеризующиеся повышенным содержанием ильменита и рутила.

Полевые шпаты и кварц в составе отложений мамырской свиты имеют несколько иной характер распределения по сравнению с криволуцкой свитой. Наиболее высокое содержание полевых шпатов в мамырской свите приурочено в нижней ее пачке (в среднем 22—23%). Среднее количество полевых шпатов в верхней пачке составляет 11—16%, причем отдельные слои песчаников лишены полевых шпатов почти полностью. Соответственно увеличивается в верхней пачке содержание кварца. Естественно, та же тенденция выявляется при анализе распределения в песчано-алевритовой фракции свиты Si02 и Л120з^ Содержание кремнезема в нижней пачке свиты на р. Илиме J{oлеблется от 81,4 до 94,5% и в верхней пачке — от 89,4 до 96,7%. Пределы содержания глинозема в нижней пачке — 2,5—9,7% и в верхней пачке — 1,3—6,5%.