1 Образование пенеплена (юра-палеоген)

.

ми скважинами. 1олща сложена разнозернистыми песками с линзами и прослоями гравийно-галечного материала. Кроме этого, мегакласты рассеяны в толще песков. Для отложений, распространенных на Белогорском материке, характерно почти по­стоянное присутствие прослоев опокового гравия и плоской опоковой гальки. По­скольку в более восточных районах мегакласты опокового состава встречаются го­раздо реже, вероятно, это локальная особенность отложений, характерная только для данного района. Наиболее полный разрез представлен в скважине РГ-16 (альти­туда 1 72,0 м, лист P-42-XIV). Здесь вскрыты (интервал от - до, м):

0,0 - 3,2 - песок светло-серый среднезернистый с прослоями желтовато-бурого песка.

3,2 - 10,2 - песок светло-серый крупнозернистый хорошо промытый со значи­тельным содержанием гравия и гальки кварцевого состава.

10.2 - 22,2 - песок светло-серый крупно-среднезернистый с редким гравием кварцевого состава и галькой темно-серых опок, магматических и метаморфических пород.

22,2 - 34,5 - песок светло-серый мелко-среднезернистый с включениями гра­вийных зерен темноцветных минералов.

34,5 56,0 - песок кварц-полевошпатовый светло-серый среднезернистый с гравием и галькой, с редкими песчано-глинистыми прослоями зеленоватого цвета. Размер галек по длинной оси достигает 5 см. На 40-60 % мегакласты представлены опоками темно-серого и черного цветов.

»

56,0 - 82,0 - песок серый мелко-среднезернистый. К основанию слоя песок грубеет, появляются галька и в большом количестве гравий.

11иже залегают алевриты серые и темно-серые абросимовской свиты.

В районе выходов сабунской толщи на дневную поверхность происходит обо­гащение верхней части разреза валунио-галечно-гравипным материалом за счет вы­носа мелкозема. Мощность «бронирующего» валунно-галечного горизонта в от­дельных случаях достигает 2-3 м.

Мощность толщи песков до 115 м.

Cl J., ^ ^t^^jy^c^^ t^c^^^^r ^C^^c

1С1Л tf s ^ 6 ' S^v л^ o ^ tit iC

,

И.Л.Кузин

Палеогеография северной части Уральских гор и прилегающих равнин в связи с проблемой образования россыпей

Образование россыпей зависит не только от количества содержащегося в коренных породах полезного ископаемого, но и от характера развития рельефа. Поэтому взгляды исследователей на палеогеографию того или иного региона влияют и на оценку перспектив, и на направление поисков россыпных полезных ископаемых. Примером может служить северная часть Уральских гор, по поводу происхождения которой существуют разные точки зрения. Господствующей в науке является ледниковая теория, согласно которой Приполярный и Полярный Урал являлись центром материковых оледенений. Отсюда льды растекались на прилегающие области Западно-Сибирской и Русской равнин. Считается, что в конце неогена эта часть горного хребта была гораздо выше, а местами и шире современной. В ледниковые эпохи квартера она была сильно разрушена и снижена процессами экзарации. Объем минеральных веществ, вынесенных ледниками на прилегающие равнины, соизмерим с объемом современного Урала (М.М.Фрадкин [ 7 ]; С.Г.Боч и И.И.Краснов [ ^ ]; Ю.Ф.Захаров [ X ]• Считается, что ледники уничтожили коры выветривания и древний аллювий, а вместе с ними и все россыпные месторождения. Вот как рассматриваемую проблему трактует известный специалист по золотым россыпям Урала А.П.Сигов [1987].

До середины плейстоцена (до эпохи максимального оледенения) геологическая история северной части Уральских гор мало отличалась от истории развития южной их части. Как и на Южном и Среднем Урале, здесь были развиты юрский, меловой и палеогеновый пенеплены и связанные с ними, синхронные им богатые россыпи золота. В плейстоцене север Урала подвергся покровному и горному оледенениям. Древние россыпи были уничтожены ледниками. Олигоценовые кварцевые галечники и миоценовые красноцветы от экзарации могли сохраниться здесь только в карстовых впадинах. Вынесенные ледниками обломочный материал и металл были рассеяны на равнинах Зауралья в виде моренных и флювиогляциальных отложений. Объемы флювиогляциальных песков и галечников на равнине составляют десятки миллиардов кубометров, поэтому содержание золота в них очень низкое.

Мы считаем эти палеогеографические представления ошибочными. Ледников на Западно-Сибирской и Русской равнинах не было [3, Ц ], Урал не являлся центром материковых оледенений [5, 6]. Как и в современную эпоху, оледенение здесь проявилось слабо и имело горно-долинный характер. Широко распространенные плоские вершины и склоны гор являются не четвертичными экзарационными образованиями, как считают сторонники оледенений, а деформированным, высоко поднятым древним пенепленом. Образование часто встречающихся здесь широких долин связано не с выпахивающей работой ледников, а с эрозией рек. Эти долины имеют длительную историю развития: их формирование началось не в кв^даере, как считают сторонники ледниковой теории, а в олигоцене.

В течение многих десятков миллионов лет мезозоя и кайнозоя Приполярный и Полярный Урал представляли собой низкую денудационную равнину - пенеплен. В Западной Сибири коррелятными этой равнине являются морские и континентальные отложения верхнеюрско-эоценового возраста, представленные монотонной толщей переслаивающихся песков, алевритов и глин. В процессе длительного химического выветривания и денудации в пределах Урала были сформированы коры выветривания и связанные с ними месторождения золота.

Начиная с олигоцена исходная денудационная равнина Урала испытывает прерывистые глыбово-сводовые поднятия. Горы представляют собой расчлененную эрозионными процессами длинную узкую тектоническую складку, образованную верхнеюрско- эоценовой поверхностью выравнивания. Кроме этой денудационной поверхности на Приполярном и Полярном Урале отчетливо выражены следы еще трех крупных циклов рельефо - и россыпеобразования [рис.1].

1.0лигоценовый цикл. С ним связано образование широких (до 2-Зкм) долин, врезанных в деформированную поверхность пенеплена на глубину 300-500м. Эти долины имеют преимущественно субмеридиональное направление, согласное с простиранием тектонических структур. Большая часть их днищ уничтожена эрозией неогеновых рек, широкие долины которых вложены в олигоценовые долины. К настоящему времени сохранились только небольшие присклоновые участки долин с фрагментами речных террас. Аллювий олигоценовых долим и связанные с ним россыпи золота не изучены. Его характерной особенностью является валунно-галечный материал, представленный устойчивыми к выветриванию породами, преимущественно кварцем. В Западной Сибири из обломочного материала, вынесенного олигоценовыми реками из гор, отложилась толща полевошпатово-кварцевых песков атлымской и новомихайловской свит мощностью более 100м. В конце олигоцена поднятие Урала замедлилось и сменилось тектоническим покоем. В это время на низменности отложилась толща алеврито - глинистых отложений туртасской свиты.

В приуральской части Русской равнины во время формирования олигоценовых долин Урала образовалась толща континентальных песчано-глинистых отложений, объединенных нами в нижнеадзьвинскую серию. Поскольку до последнего времени в рассматриваемом регионе олигоценовые отложения не были известны, приводим их краткую характеристику.

В нижнем течении р. Адзьва (бассейн Печоры) нами описаны нарушенные процессами глиняного диапиризма отложения разного литологического состава. Их характерной особенностью является практически полное сходство с отложениями атлымской, новомихайловской и туртасской свит олигоцена Западной Сибири. Причинами идентичности вещественного состава, текстурных и структурных особенностей отложений разных регионов является единая область сноса обломочного материала (Урал с его корой выветривания), аллювиально-озерные (озеро- море) условия осадконакопления, эвстатическая природа изменений базиса эрозии и близкие климатические условия.

Нижняя часть разреза нижнеадзьвинской серии сложена песком сахаристо-белым и светло-серым, полевошпатово-кварцевым, разнозернистым, от мелкозернистого до грубозернистого, с рассеянными песчинками темноцветных минералов. В нем встречаются обломки гагатизированной древесины размером до 10-15см; мелкие растительные остатки обычно приурочены к косослоистым сериям. Крупнообломочный материал встречается редко. Его размеры - до 8-10см, окатанность - 0-3 класса, состав - кварц, кварцит, кремень, другие изверженные, метаморфические и осадочные породы; некоторые гальки насквозь выветрелые. Отложения преимущественно косослоистые, образуют крупные, срезающие друг друга серии, внутри которых наблюдается более тонкая слоистость. Рассматриваемые песчаные отложения выделены нами в адзьвинскую свиту - возрастной аналог нижнеолигоценовой атлымской свиты Западной Сибири. Наиболее полный ее разрез (8м) описан в обнажении на левом берегу Адзьвы в 1.5км выше пос. Харута.

Наряду с чистыми песками на этом участке долины Адзьвы встречаются небольшие (до Зм мощности) выходы сложно дислоцированных зеленовато-серых глинистых песков и песчаных глин. В них содержатся линзы бурого угля мощностью до 5см, длиной до 0.5м. Возможно, эти отложения являются возрастным аналогом нижнеолигоценовых отложений новомихайловской свиты Западной Сибири.

Верхнюю часть разреза нижнеадзьвинской серии слагают отложения харутинской свиты. Они представлены глинистыми алевритами темно-серыми с синеватым и зеленоватым оттенком, плотными, массивными, плитчато-слоистыми, с конкрециями аутогенного пирита до 5-6см в поперечнике. При высыхании породы внутри толстых (2- 5см) слоев видна тонкая (0.3-0.5см) и тончайшая (доли миллиметра) слоистость. Глинистые алевриты содержат прослои (до 3-5см) интенсивно ожелезненных в поверхностных условиях алевритов и тонкозернистых песков; их цвет изменяется от ядовито-желтого до темно-бурого. Крупнообломочный материал практически отсутствует - встречено лишь несколько мелких (до 1см) насквозь выветрелых галек. При выветривании порода становится землисто-комковатой. Видимая мощность отложений - до 6м. По составу, текстурным и структурным характеристикам отложения харутинской свиты являются возрастным аналогом верхнеолигоценовой туртасской свиты Западной Сибири.

Аналогичные по составу отложения развиты и в других районах Большеземельской тундры. В районе Воркуты, как и в долине Адзьвы, глинистые алевриты с редкими мелкими гальками содержат конкреции аутигенного пирита, коллоидное и сернистое железо. Однако здесь они описаны как ледниково-морские (опресненного бассейна) отложения неоплейстоцена (эпоха днепровского оледенения) (Н.П.Вербицкая и др., 1965г).

2. 
   Неогеновый цикл. Образование долин шириной до 1.5-2.5км и глубиной вреза в днища олигоценовых долин до 300м и более. Оно происходило в позднем миоцене - раннем плиоцене. Днища долин находятся на высоте 150-200м над современными урезами рек. В отличие от олигоценового аллювия, крупнообломочный материал неогеновых долин имеет "пестрый" петрографический состав, многие гальки и валуны сильно выветрелы. Неогеновый аллювий и связанные с ним россыпи золота практически не изучены. Из обломочного материала, вынесенного уральскими неогеновыми реками, на прилегающих равнинах образовались отложения 200-метровой террасы. В Западной Сибири мощность верхнемиоцен-нижнеплиоценовых террасовых отложений (сабунской толщи) достигает 100м.
   
3. 
   Четвертичный цикл. Образование долин современных рек. В отличие от олигоценовых и неогеновых долин они узкие и плохо разработанные. В них развит комплекс террас высотой до 100м. На некоторых реках в подошвенных частях аллювия поймы и низких надпойменных террас установлены небольшие месторождения золота.
   

С указанными главными этапами формирования горного рельефа связано образование россыпных месторождений не только золота, но и других полезных ископаемых. На прилегающих к горам с запада и востока равнинах наибольший интерес представляют россыпи титансодержащих минералов, прежде всего, рутила и ильменита, а также циркона и некоторых других минералов. В первичном залегании они находятся в определенных комплексах изверженных и метаморфических пород Урала. При разрушении вмещающих пород, в том числе коры выветривания, золото остается на месте, а устойчивые к выветриванию и более легкие по сравнению с золотом акцессорные минералы выносятся на прилегающие равнины, где и образуют россыпи. Как известно, около 60% мировых промышленных запасов титансодержащих минералов и более 90% циркония содержится в прибрежно-морских и речных россыпях (Австралия, ЮАР и некоторые другие страны). Россия бедна этими полезными ископаемыми. Одним из наиболее перспективных регионом их поисков является Западная Сибирь. В разных районах Ханты-Мансийского автономного округа, в том числе на достаточно большом удалении от гор, выявлены повышенные содержания этих ценных минералов в отложениях олигоценового, неогенового и четвертичного возраста. Однако закономерности их пространственного положения до сих пор остаются не выявленными. Это связано со слабой изученностью новейших отложений региона, прежде всего с ошибочным толкованием их происхождения и возраста. Многие годы было принято, что если отложения содержат валуны и гальки кристаллических пород, значит они имеют ледниковое происхождение и четвертичный возраст. В последнее время ряд геологов отрицает материковые оледенения как на Урале, так и на Западно-Сибирской и Русской равнинах. Однако из-за отсутствия средств полевые работы практически остановлены, поэтому для решения проблемы образования россыпей с неледниковых позиций новый материал не поступает. Наш многолетний опыт полевых работ в Западной Сибири и на Урале позволяет следующим образом объяснить условия образования ильменит-рутил- цирконовых россыпей и определить главные направления их поисков.

Во время формирования мезозойско-кайнозойской поверхности выравнивания в результате химического выветривания и разрушения мощных толщ кристаллических пород произошло обогащение приповерхностных отложений титансодержащими и другими ценными устойчивыми к выветриванию минералами. Начиная с поднятия гор в олигоцене, происходит разрушение элювиально-делювиальных россыпей. Главный этап их разрушения связан с выработкой олигоценовых долин. Содержавшиеся в древних россыпях ценные компоненты реками выносились на прилегающие равнины. В Западной Сибири они вошли в состав озерно-морских и аллювиальных отложений атлымской, новомихайловской и туртасской свит. Большой объем титансодержащих и цирконовых минералов был вынесен на равнины и во время образования озерно-морских отложений 200-метровой террасы, когда в горах шло формирование широких неогеновых долин. Во время накопления четвертичных отложений вынос рассматриваемых минералов из гор на равнины был ограниченным. В аллювий молодых террас эти минералы попали преимущественно в результате переотложения из олигоценовых и неогеновых россыпей.

Удельный вес рассматриваемых ценных минералов колеблется от 4 до 5г\ смЗ и более и заметно превышает удельный вес вмещающих пород (кварца и полевых шпатов). Основная их масса оседала недалеко от источников сноса. По нашему мнению, самые крупные россыпи находятся в непосредственной близости от гор в сохранившихся от размыва отложениях олигоценового и неогенового возраста. Наибольший поисковый интерес представляют террасы олигоценового и неогенового озер-морей, выработанные в скальных породах. Они развиты практически вдоль всего восточного подножия гор. Их ширина колеблется от сотен метров до 10-20км, высота - от 150-200 до 300-400м над уровнем моря. К настоящему времени эти ступени рельефа сильно расчленены и имеют вид предгорных увалов. Они развиты не только на восточном, но и на западном склоне гор, где в довоенные годы В.А.Варсанофьева и некоторые другие геологи описали их как пьедестал гор, образованный процессами денудации в палеозое. В действительности же рассматриваемые ступени рельефа в кристаллических породах подножия гор представляют собой абразионные террасы олигоценового и неогенового бассейнов. На пляжах этих террас в приустьевых участках рек, выносивших из гор продукты разрушения древних месторождений, и должны были формироваться наиболее крупные ильменит- рутил-цирконовые россыпи. По нашим наблюдениям в разных районах восточного склона Урала, с поверхности олигоценовая и неогеновая террасы сложены разнозернистыми песками с валунно-галечным материалом. Однако о мощностях этих песков и о содержании в них ценных компонентов ничего не известно.