Описание района работ 1.1. Физико-географическое положение

1.2. Геологическое строение фундамента РТ

1.2.1. Геотектоника и глубинное строение фундамента

На западе ВУА тектонически ограничивается зоной Казанско-Кажимского авлакогена, на востоке зоной Предуральского прогиба. Тектонической осью территории являются зона Камского разлома и контролируемая им Сарайлинская седловина между южной и северной вершинами Татарского свода.

Одной из важнейших структурных зон ВУА является Пермь-Уральский отрезок концентра радиусом 1600 км. Наиболее рельефно она выражена в среднем, верхнем девоне, карбоне и перми развитием полосовых аномалий слабых, либо повышенных скоростей осадконакопления. Ее трассируют контрастные градиентные зоны изменения мощностей, наиболее уверенно прослеживаемые на участках Пермь-устье Белой, в пределах Южной вершины Татарского свода и Бузулукской впадины. Структурную организацию геосреды ВУА на провинциальном уровне определяют концентрические системы дислокации с радиусом внешних зон до 330 км. К ним, прежде всего, относятся имеющие четкое конседиментационное проявление Верхне-Вятско-Камскую, Верхне-Чепцовскую, Башкирскую, Вятскую, Татарскую, Средне-Волжскую, Мелекесскую и др. Элементы их структурного каркаса трассируются флексурными зонами чехла. Концентрические системы дислокации типа Средне-Волжской, Татарской, были многократно активизированы, что проявляется в их роли в качестве границ областей седиментации с различными скоростями осадконакопления. Татарская система со среднего девона устойчиво развивалась, как в целом сводовое поднятие. Средне-Волжская система в своей эпицентральной области (радиус 150-160 км), начиная со среднего девона, проявлялась как депрессия, наклоненная в сторону Прикаспийской впадины. В верхнем девоне она ограничивается четкой внешней зоной (радиус 220 км), в пределах которой наблюдается резкое сокращение (до 100 м) мощности карбонатных отложений. Она хорошо сопоставляется с основной зоной системы Камско-Кинельских прогибов с ее Усть-Черемшанским, Мухано-Ероховским, Нижнекамским и Чекмагушским звеньями. Усть-Черемшанское и Мухано-Ероховское звенья контролируются также концентрами Татарской и Средне-Волжской систем (радиус 160 км), с наложением на них зоны концентра радиусом 500 км, подчиненной Башкирской системе.

В верхнепермское время в виде четкой изометричной впадины с кольцевым антиклинальным обрамлением (радиус 70 км) проявилась Мелекесская депрессия. Ее динамическое влияние просматривается и в пределах Токмовского свода. В мезокайнозое область Токмовского свода представляла собой изометричную депрессию (радиус до 100 км). Мощность осадков в ее эпицентральной части достигала 500 м.

Заметную роль с начала герцинского этапа в структурной организации геосреды ВУА играют очаговые геодинамические процессы в Прикаспии. Концентром (радиус 700 км) Центрально-Прикаспийской КСД обусловлено заложение Нижне-Камско-Бельской тектонической зоны, которая была активизирована в среднем девоне и карбоне. Был проанализирован материал сейсмических исследований по профилю «Гранит», пересекшему Южную вершину Татарского свода в северо-восточном направлении. Характер распределения по разрезу локальных отражающих площадок и участков с низкими скоростями однозначно свидетельствует о существовании, отчетливо проявленных сквозь литосферные каналы, возможной гидродинамической связи коровых горизонтов с мантийными. Наилучшим образом они прослеживаются под Ромашкинским и Арланским нефтяными месторождениями. Особенностью разреза по профилю «Гранит» является тектоническая расслоенность и мелкоблоковость. В кровле коры выделяется слабоградиентный низкоскоростной слой, сопоставляемый с осадочным чехлом. Под ним располагается высокоградиентный переходный слой, который может быть идентифицирован как кристаллический фундамент. Он характеризуется по данным МОГТ интенсивной трещиноватостью и высокой проницаемостью.

В средней части коры уверенно выделяется мощный высокоскоростной слой. Он наиболее «монолитен» в области Южной вершины Татарского свода, в зоне Камского разлома. Южный приразломный блок резко падает (под углом до 45°) в сторону зоны разлома. В месте перелома в нижней коре наблюдается «астенолинза» - локальная область разуплотнения. От нее вверх по разрезу прослеживается конформное куполообразное выгибание изолиний скоростной характеристики, вплоть до поверхности кристаллического основания платформы. Выделенная зона носит листрический характер и выполаживается на уровне поверхности Мохо. Под районом Ромашкинского месторождения она смыкается с отмеченной выше астенолинзой.

По данным глубинной МОГТ высокоскоростной слой сильно нарушен: фиксируется множество разнонаправленных отражающих площадок ограниченной протяженности. Интенсивная и глубоко проникающая зона тектонической нарушенности консолидированной коры Татарстана устанавливается на профиле «Гранит» непосредственно под Ромашкинским месторождением. Здесь зона «высокой плотности отражающих площадок» проникает существенно глубже поверхности Мохо. Глубина залегания поверхности фундамента на участках, слабо изученных глубоким бурением, вычисляется по магнитным аномалиям и по данным электроразведки. Применение комплексной геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электромагнитных материалов позволило составить карту кристаллического фундамента.

Структура кристаллического фундамента Татарстана. В рельефе кристаллического фундамента Татарстана выделяется крупнейший структурный элемент восточной части Русской плиты - Татарский мегаблок. На западе он ограничивается Алькеевско-Пичкасским, на востоке - Удмуртским, на севере - Мари-Турекско-Кильмезским, на юге - Бавлинско-Серафимовским глубинными и региональными разломами. Центральную часть мегаблока рассекает Прикамский разлом, разделяющий его на Северный и Южный макроблоки, которые, в свою очередь, дизъюнктивными нарушениями разбиваются на мезо- и микроблоки. По поверхности фундамента Татарский мегаблок обрамляется со всех сторон авлакогенами, заполненными терригенными отложениями рифея. На востоке мегаблок ограничивает Камско-Бельский, на юге - Серноводско-Абдулинский, на северо-западе - Казанско-Кировский авлакогены, на севере - Мари-Турекским и Кильмезским грабенообразными прогибами. По поверхности фундамента Татарский мегаблок очерчивается изогипсой -1760 м., а его склоны, резко погружаясь, местами совпадают с линиями выклинивания рифейско-вендских отложений.

В пределах Северного (Кукморского) макроблока фундамент располагается на абсолютных отметках -1500-1600 м. Амплитуда превышения макроблока относительно наиболее погруженных участков составляет 700 м. Южная граница прослеживается в зоне Прикамского разлома. Западная граница трассируется по уступу поверхности фундамента, с которым связано резкое сокращение мощности терригенных отложений девона. Восточной границей следует считать Мамадышский прогиб. В пределах макроблока выделяются Кабык-Куперский, Ковалинский, Ципьинско-Кукморский и Державинско-Красновский горстовые микроблоки или структурные зоны. Их ограничениями являются опущенные зоны или прогибы, из которых наиболее значительны - Тюлячинский, Ямашевский, Ветровский и Мамадышский.

В формировании морфологии поверхности фундамента западного склона Южного макроблока принимали участие меридиональные и северо-западные дислокации. Северный склон Южного макроблока осложняется небольшими по амплитуде локальными поднятиями северо-западного простирания. Этот склон характеризуется четко выраженной кольцевой тектоникой, с которой связано образование целого ряда интерферирующих морфоструктур. В целом поверхность северного склона Южного макроблока представляет собой «пенеплен», осложненный глубокими тектоническими разнонаправленными грабенообразными «врезами». К северо-востоку от Тлянчи-Тамакской морфоструктуры располагается южная часть Бахчисарайской, имеющая аналогичное строение.

Южный и юго-восточный склоны Южного макроблока ступенчато погружаются в юго-восточном направлении по субширотным разломам, а на юго-западе - по субмеридиональным. Поверхность фундамента пологая, осложненная узкими прогибами субмеридионального и субширотного простирания. Эти грабенообразные прогибы отделены друг от друга горстовидными микроблоками Крым-Сарайского, Ново-Бавлинского и других поднятий. К западу от Крым-Сарайского и Ново-Бавлинского поднятий выделяются горстовидные микроблоки (Наратлыкский, Спасский, Анненковский, Николаевский и др.). Западный и северный склоны Южного макроблока отделяются от Нижнекамской зоны поднятий линейным Сарайлинским прогибом.

Нижнекамская мобильная межблоковая зона располагается в секторе между Белогорско-Дигитлинско-Можгинским на северо-западе и Прикамским на востоке разломами. Формирование ее структурных элементов происходило на участке сочленения Прикамского и Дигитлинско-Можгинского разломов и оперяющих их дизъюнктивных нарушений. Поэтому она характеризуется сложной сеткой блоков и флексур. В пределах зоны развились структурные элементы северо-восточного простирания с крутыми, резкими уступчатыми склонами амплитудой до 80-100 м.

Бавлинский грабен-прогиб, образованный радиальными перемещениями блоков фундамента в процессе тангенциального растяжения (раздвига) по субширотным разломам, располагается на крайнем юго-востоке Татарстана. Южный борт прогиба положе, чем северный, что обусловлено надвиганием с севера пластины фундамента на симметричный Палеобавлинский грабен.

Казанско-Кировский прогиб обрамляет Северный макроблок фундамента с запада и отделяет его от Токмовского мегаблока. К северу от Казанской седловины располагается предполагаемый по данным геофизики Зеленодольский выступ северо-восточного простирания и Казанско-Кажимский авлакоген.

Камско-Бельский (Калтасинский) авлакоген на территорию Татарстана заходит своим юго-западным бортом, имеющим форму резкого уступа северо-западного, а на севере, субмеридионального простирания. К восточной части Токмовского мегаблока относится расположенный на территории Татарстана Ульяновско-Канашский макроблок субмеридионального простирания, склон которого ступенчато погружается в сторону Казанской седловины от -1570 м. до -1834 м. Восточный склон Токмовского мегаблока осложняется по фундаменту Улеминской и Кильнинской приподнятыми зонами. Токмовскому мегаблоку и Токмовский свод окружают Казанско-Кировская, Мелекесская и Верхнекамская впадины, соответствующие по поверхности кристаллического фундамента Казанско-Кировскому (Кажимскому), Серноводско-Абдулинскому, Камско-Бельскому (Калтасинскому) авлакогенам и Мелекесской впадине.

К югу от Уржумско-Кукморской располагается Шенталинско-Черемшанская кольцевая структура (диаметр 250 км), четко проявляющаяся в гравитационном и магнитном полях в виде кольцевого расположения аномалий.

В пределах Шенталинско-Черемшанской морфоструктуры по фундаменту выделяются внутрикольцевое пространство, кольцевое обрамление, радиальные и секущие разломы. Внутрикольцевое пространство (зона внутренних кольцевых блоков) представляет собой опущенный участок фундамента. Кольцевое обрамление - это система резко приподнятых блоков (Бугульминского, Ромашкинского, Акташско-Ново-Елховского, Ямашинско-Шешминского, Ульяновского, Нурлатско-Аксубаевского и др.). Их поверхность осложняется системой кольцевых грабенов, заполненных элювиальными отложениями увеличенной мощности.

Фиксирующийся в настоящее время рельеф фундамента в основном сформировался в результате разнонаправленных субвертикальных движений блоков, начиная с позднего девона, после полного перекрытия его осадочными толщами. Поверхность фундамента по всей вероятности осложнена многочисленными нарушениями различной амплитуды и лишь условно может рассматриваться как плавная и непрерывная.

1.2.2. Структурно-вещественное районирование фундамента

Средневолжский мегаблок занимает почти всю территорию междуречья Волги, Камы, Белой и Урала. В строении слагающих его докембрийских образований выделяется «гранулитовое» ядро, окаймленное «амфиболитовой» периферией. Северной половине мегаблока соответствует южная часть территории Татарстана. Камско-Вятская зона, протяженностью в сотню километров в северо-восточном направлении вдоль среднего и нижнего Прикамья, разделяет Средневолжский и Верхневятский мегаблоки. Ее средняя часть занимает север Татарстана.

Более детальное тектоническое районирование фундамента основывается на выделении элементов, различающихся по структурно-вещественным характеристикам, сформированным в конце раннего протерозоя. Основная роль отводится геолого-петрографическим данным, полученным в результате обработки кернового материала. Для слабо разбуренных территорий западного Татарстана существенную роль играют гравимагнитные геофизические материалы, интерпретация которых основывается на петрофизических параметрах известных структурно-вещественных комплексов.

Участки развития гранулитового субстрата - фрагменты ядра Средневолжского мегаблока, представлены гранулито-гнейсовыми блоками. Другие тектонические элементы различаются степенью и характером переработки гранулитового субстрата. Среди них выделены следующие подразделения:

• 
  гранулит-зеленокаменная область, в пределах которой отмечается полосчатое чередование зон развития гранулитовых и амфиболитовых комплексов с обширными полями распространения пород переходного типа,
  
• 
  складчатая зона - характерны пликативные деформации заключительных этапов развития фундамента, обусловившие скученный характер соотношений разновозрастных образований,
  
• 
  амфиболито-гнейсовая зона, где процессы переработки практически не сопровождались ультраметагенным гранитообразованием,
  
• 
  мигматитовые поля и гранитоидные массивы, различающиеся соотношением участков развития гомогенизированных гранитоидов и мигматитов, сохраняющих реликты древнего субстрата.
  

Граница южной части блока проводится по системе кулисообразных структур северо-восточного простирания, сложенных гнейсами Большечеремшанской серии и сопутствующими гранитоидами Рахмановского комплекса. Протяженность их 30 км при ширине до 10 км. В пределах блока развиты небольшие по площади зоны диафторитов. Прослеживаются все последовательные стадии перекристаллизации: от частичной биотитизации и амфиболизации пироксенов до ранних этапов гранитообразования.

Особенностью блока является то, что он представляет собой обширную территорию площадного распространения Большечеремшанской серии. Здесь отмечаются практически все разности, характерные для первично терригенно-осадочных образований Большечеремшанской серии и генетически связанных с ними гранитоидов Рахмановского комплекса. Фиксируются отдельные линейно-складчатые формы, представленные полосами развития пироксен- и амфиболсодержащих пород, одна из которых уверенно трассируется в северной части блока на протяжении 40 км при ширине около 5 км.

Диафторические процессы в пределах Сугушлинского блока, проявленные в периферийных частях, формируют протяженные зоны северо-восточного и северо-западного простирания и представлены в основном биотит-гранатовыми гнейсами, реже гранитоидами.

Туймазинский анортозитовый массив. К югу от Сугушлинского блока выделяется Туймазинская линейная зона 2-го порядка, разделяющая Средневолжский мегаблок на северную и южную части, в пределах которой вскрывается ряд специфических образований и геологических тел, не имеющих полных аналогов в пределах всего региона. К числу таких образований относится Туймазинский анортозитовый массив.

Протяженность массива в северо-восточном направлении превышает 70 км при ширине около 30 км. Большая его часть с севера, востока и юга четко ограничена зонами глубокой диафторической и ультраметагенной переработки. Западная граница тянется в пределах Туймазинской зоны и не фиксируется в связи со слабой разбуренностью, северо-западное ограничение несколько условно, поскольку аналогичные образования вскрываются в ряде участков южной части Сулеевского блока.

Главной особенностью Туймазинского массива, позволяющей выделить его в структуре фундамента, является однотипность пород на значительной площади, представленных анортозитами и габбро-анортозитами, сохраняющими даже в зонах бластокатаклаза и окварцевания специфические структурные особенности, свойственные типично плутоногенным образованиям. Опорными для Туймазинского комплекса считаются разрезы двух скважин - 2000 и 20011, приуроченные к южной краевой зоне массива. Разрез скв. 2000, прошедший по фундаменту более 2 км, неоднороден и характеризует краевую часть массива. Значительную роль в строении играют разности основного состава, что не характерно для всего массива в целом. В результате наложенных диафторических преобразований первичные особенности пород существенно изменены. Более типичен для массива разрез скв. 20011 мощностью более 1600 м. В его верхней части вскрыта толща рассланцованных габброидов, а ниже - чередование однородных тел анортозитов мощностью 100-600 м, различающихся по минеральному составу, химизму, физическим свойствам. Такой тип строения достаточно уверенно интерпретируется как единое, слабо дифференцированное тело, что в частности отличает его от опорных разрезов Нурлатского комплекса. По петрографическим и петрохимическим данным в структуре Туймазинского массива устанавливается полосовидная латеральная зональность, выраженная в приуроченности габброидов и габбро-анортозитов к его периферии при преобладании в центральной части лейкократовых разностей. Структура массива осложнена полосами развития эндербитоидов и кристаллосланцев, разделяющими отдельные интрузивы более низкого порядка. Соотношения анортозитов и эндербитов недостаточно ясны. Диафторические процессы в пределах массива проявлены слабо - в его периферических частях и в двух наложенных четко обособленных зонах северо-восточного и северо-западного простирания.

Сулеевский гранулито-гнейсовый блок имеет протяженность в северо-западном направлении 95 км при ширине 50 - 5 км. Его границы имеют прихотливые очертания, поскольку блок окружен зонами интенсивного диафтореза, сопровождавшегося процессами ультраметаморфизма. В средней части блока преобладают чарнокитоиды и эндербитоиды. Кроме того, выделяется несколько узких полос развития пород Большечеремшанской серии преимущественно северо-восточного простирания. Помимо пород, типичных для архейских образований в целом - основных кристаллосланцев и габброидов, эндербитоидов и чарнокитоидов, гнейсов и сопутствующих им гранитоидов, в составе блока широко развиты анортозиты и габбро-анортозиты, пироксен-магнетитовые кварциты и другие высокожелезистые разности, пироксеновые плагиограниты. Диафторические процессы блока разнообразны, проявлены довольно широко, особенно в краевых частях, и связаны со структурами преимущественно линейного характера различных простираний.

В северо-западной периферической части Средневолжского мегаблока выделяется Степноозерская амфиболито-гнейсовая зона, протяженностью 200 км в северо-восточном простирании при ширине более 25 км. Она имеет сложные очертания: далекое (более 30 км) ответвление в юго-восточном направлении. Зона разделяет несколько гранулитовых блоков различного состава, а на востоке граничит с Ульяновским мигматитовым полем и Бакалинским гранитоидным массивом. Границы зоны трассируются в отдельных участках по гравиметрическим данным. Основой для такого картирования служит общерегиональный принцип интерпретации аномалий, основанный на петроплотностных параметрах гранулитового и амфиболитового комплексов. По средним значениям, модальному распределению и соотношению пород одинаковой основности образования, относящиеся к амфиболитовому комплексу, отличаются от гранулитовых пониженными величинами плотности. Это позволяет интерпретировать региональные отрицательные аномалии как зоны развития амфиболитового комплекса, а положительные - гранулитового, что подтверждается петрологическими данными.

На большей части территории преобладают биотит-амфиболовые гнейсы. Присутствуют отдельные массивы гранитоидов, в северной ее части трассируется широкая полоса гнейсов и сопутствующих плагиогранитов. В целом внутренняя структура зоны отвечает переходному типу от унаследованно-линейного до купольно-складчатого, в котором гранулитовое ядро сочетается с амфиболито-гнейсовым обрамлением.

Ульяновское мигматитовое поле изометричный тектонический элемент (90х60 км), широкой дугой охватывающий с севера Нурлатский и Ново-Елховский гранулито-гнейсовые блоки и южным ответвлением ограничивающий с запада Сулеевский блок. Восточная граница с Бакалинским гранитоидным массивом и западная со Степнозерской амфиболито-гнейсовой зоной выделяется условно. В строении поля выделяются отдельные участки с самым разнообразным структурным рисунком - в различной степени, переработанные гранулитовые блоки, в центральном - крупный гранитоидный массив, в западном - линейно-складчатые элементы, самый протяженный прослеживается вдоль границы с Нурлатским блоком и далее на восток на расстояние порядка 60 км. При диафторической переработке гранулитового субстрата основную роль играли процессы ультраметагенного гранитообразования. Процессы гранитообразования привели к формированию толщ мигматитов, среди которых основную роль играют полосчатые разности. Меланосомы мигматитов представлены амфиболитами, лейкосомы являются гранитоидами. Высокая степень тектонической нарушенности на платформенном этапе характерна для поля в целом и, особенно для его восточной части. В целом строение мигматитового поля (мозаичный тип структурного плана) характеризует область сочленения разнородных крупных элементов внутренней структуры фундамента.

Бакалинский гранитоидный массив занимает всю северо-восточную часть Средневолжского мегаблока. Его размеры составляют более 150х100 км, площадь превышает 14000 км² - это наиболее обширная область развития гранитоидов в пределах всего Волго-Уральского сегмента. На севере она смыкается с Елабужской складчатой зоной, на западе - со Степноозерской амфиболито-гнейсовой зоной, Ульяновским мигматитовым полем и Сулеевским гранулито-гнейсовым блоком, на юге - с Сулинским блоком. Восточная граница массива не установлена в связи с глубокой погруженностью фундамента. В пределах массива выделяются зоны с преобладанием мигматитового типа строения разрезов и гранитоидными участками. Последние преобладают по площади и по размерам (десятки километров по периметр). В качестве меланосомы в мигматитах наряду с амфиболитами выступают гранитоиды повышенной основности - диориты, кварцевые диориты, гранодиориты. Гранитоиды представлены широким спектром пород, формирование которых связано с палингенезом отрадненской или Большечеремшанской серий. Среди гранитоиды, генетически связанных с отрадненской серией, выделяются диорит-плагиогранитная и гранодиорит-гранитная серия, завершающая процессы гранитообразования. Плагиограниты, преобладающие в составе массива, составляя основной фон, на котором выделяются более или менее крупные тела калиевых гранитов, самые крупные из которых имеют почти изометрические очертания и представляют собой типичные купольные структуры; мелкие - образуют линейные формы и представлены пегматоидными образованиями. В целом структура Бакалинского массива представляет собой наиболее ярко выраженный купольный тип строения фундамента, в котором центральные части структуры сложены гранитоидными массивами различного ранга.

Сулинский блок выделяется в юго-восточной части Татарстана и сопредельных районах Башкортостана и Оренбургской области. С севера он отделяется границами северо-восточного простирания от Туймазинской линейной зоны и Бакалинского гранитоидного массива, что не позволяет оконтурить блок и дать его полную структурно-вещественную характеристику. Блок выделяется в качестве единого элемента достаточно условно из-за глубокого погружения фундамента в южном направлении в сторону Серноводско-Абдулинского авлакогена. В его строении выделяют западную часть, сложенную преимущественно гранулитовыми образованиями, и восточную - относящуюся к амфиболитовому комплексу.

Основные черты тектоники области определяются линейными структурами северо-восточного простирания, сложенными породами отрадненской серии - габброидами, пироксеновыми кристаллосланцами. Линейный тип структурной организации территории подчеркивается полосовидным чередованием трех гранулитовых и двух амфиболитовых блоков. В южной части области, в зоне сочленения Камско-Вятской зоны и Средневолжского мегаблока, выделяется крупнейший в регионе гранулитовый блок протяженностью более 150 км при ширине до 50 км. В пределах гранулит-зеленокаменной области диафторические процессы обуславливают главным образом перекристаллизацию и разгнейсование пород, аналогичные развитым в Степноозерском амфиболито-гнейсовой зоне. Ограничены проявления ультраметагенного гранитообразования. Своеобразие области заключается в приуроченности к ее центральной части протяженной структуры, выполненной вулканогенными и осадочными комплексами, относимых к Кукморской и Привятской толщам. Таким образом, Приказанская гранулит-зеленокаменная область - пример унаследование развивающейся структуры линейно-складчатого типа.

Фундамент Татарстана разбит многочисленными разломами. Наиболее отчетливо выраженной зоной тектонических нарушений является Нижнекамская, контролируемая северную границу Средневолжского мегаблока. Отдельные разломы разделяют Степноозерскую амфиболито-гнейсовую и Приказанскую гранулит-зеленокаменную зоны, Бакалинский гранитоидный массив и Елабужскую складчатую зону.

Приблизительно в 140 км южнее резко выражены разломы, контролирующие Туймазинскую линейную зону, ограничивающие одноименный анортозитовый массив, Сугушлинский и Сулеевский гранулитовые блоки, Бакалинский массив, Сулинский блок.

В западной части Татарстана Приволжская зона нарушений северо-западного простирания определяет конфигурацию ответвлений Степноозерской амфиболито-гнейсовой зоны, ограничивает с юго-запада Приказанскую гранулит-зеленокаменную область, к ней же приурочено заложение Свияжского гранитоидного массива.

Около 130 км восточнее выделяется Заинская зона нарушений, контролирующая границы гранулитовой и амфиболитовой частей Сулинского блока, Туймазинского анортозитового массива, отделяет Ново-Елховский и Сугушлинский гранулито-гнейсовые блоки от Сулеевского. Разломы субмеридионального простирания выявляются в структуре фундамента достаточно уверенно, поскольку именно с ними связаны высокая трещиноватость и вторичная измененность пород, интрузии диабазов. Наиболее протяженная из фиксируемых зон прослеживается в пределах Ульяновского мигматитового поля и в восточной краевой части Бакалинского массива. Менее отчетливо картируются субширотные разломы, некоторые из них трассируются по геолого-петрографическим и гравимагнитным данным на значительном протяжении.

Наименее отчетливо в структуре фундамента проявлены нарушения северо-восточного простирания (азимут около 30°). По геолого-петрографическим данным эти нарушения прослеживаются только в пределах Елабужской складчатой зоны, некоторые из них имеют протяженность более 80 км.

1.2.3. Рудная минерализация фундамента

Существенной частью пород кристаллического фундамента Татарского свода является рассеянная рудная минерализация, которая представлена магнетитом, ильменитом, пирротином и пиритом [22]. Три первых минерала являются магнитными. Их содержание определяет магнитные свойства пород и структурно-вещественных комплексов. Рудные минералы являются индикаторами термодинамики геологических процессов в кристаллическом фундаменте. Вследствие этого распределение рудной минерализации в вещественных комплексах фундамента следует рассматривать в соответствии с основными этапами его геологического развития:

1. 
   Первично-магматогенная (дометаморфическая) стадия.
   
2. 
   Прогрессивная стадия регионального метаморфизма (гранулитовая фация).
   
3. 
   Диафторические преобразования (амфиболитовая, зеленосланцевая фация.)
   
4. 
   Гидротермальные преобразования (проработка низкотемпературными гидротермами).
   

Первично магматические комплексы в составе кристаллического фундамента Татарского свода представлены незначительно вследствие активной метаморфической проработки территории в архейско-протерозойское время. В современном геологическом плане сохранились лишь крупные массивы метабазитов по его периферии - Туймазинский (габбро-анортозитовый) и Нурлатский (габбро-норитовый). Рассеянная рудная минерализация отражает особенности магматических процессов, прогрессивного типа метаморфизма и метасоматических преобразований пород. Минеральный состав рассеянной рудной минерализации в метаморфизованных габбро-норитах Нурлатского массива представлен магнетит-ильменитом, магнетит-пирротином. Доминирующая роль принадлежит магнетиту.

В метаморфизованных габбро-анортозитах Туймазинского массива ведущая роль принадлежит ильмениту, магнетит присутствует в меньшем количестве. Тем не менее, магнетит является одним из наиболее распространенных рудных минералов в метабазитах. В отдельных случаях его можно рассматривать как породообразующий минерал. Выделяются следующие основные генерации:

1. 
   Магнетит первой генерации представлен крупными выделениями изометричной формы в пироксеновых кристаллосланцах, гнейсах и плагиогнейсах.
   
2. 
   Магнетит второй генерации встречается, обычно, вместе магнетитом первой генерации в виде грануловидных тонкопластинчатых выделений. Распространен в пироксеновых гнейсах и плагиогнейсах Нурлатского массива и наиболее широко представлены в железисто-силикатных породах. Наблюдается четкая приуроченность магнетита к участкам окварцевания и перекристаллизации пород.
   
3. 
   Магнетит третьей генерации. К нему относится магнетит, развивающийся в виде тонкопластинчатых и точечных выделений по железомагнезиальным силикатам (пироксены, амфиболы, биотиты) при низкотемпературных превращениях. Встречается также во всех петрографических типах пород фундамента низкотемпературных процессов.
   

Ильменит широко распространен среди рудных акцессориев, отмечается как главный рудный минерал в пироксеновых плагиогнейсах и кристаллосланцах Туймазинского массива, а также железисто-силикатных породах, в пределах Нурлатского массива.

Пирротин встречается повсеместно в качестве в подчиненного. Наиболее высокие его содержания отмечаются в породах с повышенной концентрацией темноцветных минералов.

В целом для базитов наиболее характерна магнетит-ильменитовая и ильменитовая рудная минерализация. Сульфидная минерализация носит ярко выраженный вторичный характер и связана с постмагматическими процессами.

Метаморфические комплексы. По морфологическим особенностям, а также взаимоотношениям рудных минералов друг с другом и с основными породообразующими минералами выделяются метаморфогенная и вторичная, связанная с наложенными преобразованиями, рудная минерализация.

1. Породы глиноземисто-высокоглиноземистой формации. В соответствии с вещественным составом четко подразделяются на 2 основные группы пород:

• 
  гранат-силлиманит-кордиерит-биотитовые гнейсы, плагиогнейсы и кристаллические сланцы. Характеризуются устойчивой ильменит-пирротин-халькопиритовой ассоциацией рудных минералов. Содержание рудных компонентов, среди которых преобладают сульфиды, колеблется в пределах 1-3%, редко 5-6%. Для высокоглиноземистых пород магнетит не является характерным минералом.
  
• 
  гранат-биотитовые и биотитовые гнейсы, плагиогнейсы. Минеральный состав рассеянной рудной вкрапленности, содержание которой редко превышает 3%, в целом сходен с ассоциацией рудных компонентов гранат-кордиерит-биотитовых плагиогнейсов. Характерной особенностью является появление в них акцессорного магнетита, ассоциирующего с ильменитом и биотитом. Это свидетельствует о более высокой роли кислорода во флюидах, участвующих в формировании гранат-биотитовых плагиогнейсов, при преобладании восстановительных условий.
  

2. Породы мафит-кремнекислой формации. В соответствии с минеральными парагенезисами и химическим составом они разбиваются на двупироксеновые кристаллосланцы, гнейсы, плагиогнейсы и амфиболиты. Эти породы характеризуются магнетит-ильменитовой ассоциацией рудных акцессориев, на которые в последствии была наложена сульфидная минерализация.

Содержание рудной минерализации в плагиогнейсах колеблется в пределах 2-6%, редко достигая 10-12%. Ведущим рудным минералом является магнетит, который большей частью образует агрегаты с ильменитом, находящиеся в тесной ассоциации с пироксеном. Развитие в гранулитах магнетит-ильменитовой минерализации указывает на достаточно высокое парциальное давление кислорода во флюидах, под воздействием которых шло формирование пород, при их слабовосстановительном характере.

Амфиболиты обычно встречаются в виде маломощных прослоев среди мафитовых образований и являются продуктами диафторической проработки в условиях амфиболитовой фации. Рудная минерализация в них представлена пирротином, в котором наблюдаются эмульсионные выделения халькопирита.

3. Железисто-силикатные породы представляют собой специфические образования мощностью 1,5-3 м с содержанием рудного компонента до 30%. Отмечаются в разрезах ряда глубоких скважин. Рудный компонент представлен титаномагнетитом. Пирротин в описываемых породах встречается редко. В пирротине наблюдается эмульсионная вкрапленность халькопирита.

4. Ультраметагенные породы. Мигматиты характеризуются незначительным содержанием рудных минералов. Скудность рудной минерализации в данных породах объясняется, по-видимому, «отжатием» рудного компонента в условиях мигматизации и селективной выплавки пород.

Диафторические преобразования в условиях амфиболитовой и зеленосланцевой фаций также характеризуются образованием наложенной минерализации. Верхние ступени амфиболитовой фации характеризуются пирротин-халькопиритовой минерализацией. При понижении температуры происходит смена флюидного режима, и получают развитие магнетит и пирит, образующиеся по железомагнезиальным силикатам. Зеленосланцевая фация выражена в хлоритизации железомагнезиальных силикатов, при которой происходит образование пылевидного магнетита.

В высокоглиноземистых породах вторичная рудная минерализация представлена преимущественно продуктами разложения ильменита и высокотитанистого биотита в виде рутила. Из сульфидов наиболее распространенным минералом вторичного происхождения является пирит.

Вторичная рудная вкрапленность в гранат-биотитовых гнейсах и плагиогнейсах представлена обычно пиритом. Это указывает на то, что при диафторезе происходило возрастание парциального давления серы во флюидах, которое приводило к кристаллизации пирита. Из окисных форм вторичной минерализации в наибольших количествах встречается рутил, образующийся при разложении ильменита, а также пылевидная вкрапленность магнетита, связанная с процессами хлоритизации железомагнезиальных силикатов.

В гранулитах мафит-кремнекислой формации вторичная минерализация связана также с наложением диафторических изменений в условиях амфиболитовой фации. Наиболее распространенным минералом при вторичных преобразованиях является пирит. Появление сульфидов может служить подтверждением восстановительной обстановки, сопутствующей регрессивно-метаморфическим изменениям при постепенном повышении пар­циального давления серы.

Активная гидротермальная проработка приповерхностных горизонтов фундамента флюидами, имеющими ярко выраженные окислительные свойства, способствовала широкому развитию в рассматриваемых породах окислов и гидроокислов железа. Акцессорные рудные минералы практически полностью замещаются гематитом и рутилом, если минерал титаносодержащий. Гематит может быть представлен тонкодисперсной разновидностью, рассеянной в породе. Сульфидная минерализация для гидротермально измененных пород редка и представлена пиритом.

Металлогеническая специфика региона определяется тремя основными рудоконтролирующими факторами:

1. 
   структурно-тектоническими элементами фундамента,
   
2. 
   составом вещественных комплексов, слагающих межкупольные прогибы (мафит-ультрамафитовые комплексы) и центральную часть куполов (гранитогнейсовые комплексы),
   
3. 
   основными этапами эволюции фундамента Татарского свода.
   

С реликтовыми породами первично-магматической стадии связано окисное железо-титановое оруденение, представленное магнетит-ильменитовой и ильменитовой минерализацией. Ведущими рудными минералами являются магнетит и ильменит, встречающиеся в различных соотношениях и в тесной ассоциации. Геологическое развитие мафитовых массивов происходило в несколько этапов. Формирование магнетит-ильменитового оруденения также носит многостадийный характер и тесно связано с метаморфической эволюцией кристаллического фундамента.

Для металлогении метаморфических комплексов также характерна преимущественно железо-титановая специализация, что имеет определяющее значение для формирования различных минералогических типов оруденения. Образование основных петрографических типов пород фундамента и, соответственно, основных типов рудной минерализации связано с прогрессивной стадией метаморфизма. На этой стадии метаморфизма наблюдается дифференциация рудного вещества и происходит формирование нескольких типов оруденения: титаномагнетитового (железисто-силикатные породы), магнетитового (гранито-гнейсы и породы среднего состава), пирротин-халькопирит-ильменитового (высокоглиноземистые породы). Для последнего типа оруденения характерно присутствие пентландита в виде продуктов распада твердых растворов в пирротине. Появление пентландита в сочетании с халькопиритом позволяет говорить также об унаследованной медно-никелевой металлогенической специализации высокоглиноземистых комплексов.

жүктеу/скачать 0.89 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: