Стратифицированные образования

Содержание

 

Введение 3

1.Геологическое строение мегаблока Курской магнитной аномалии 4

1.1. Стратифицированные образования 4

1.2. Магматизм 8

Заключение 12

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В период с 01.09.2018 по 12.10.2018 я проходил производственную практику по получению первичных профессиональных умений и навыков профессиональной деятельности на кафедре полезных ископаемых и недропользования. Целью практики было получение первичных профессиональных навыков и умений. В ходе практики я освоил методы лабораторного изучения горных пород и минералов, первичной обработки и систематизации каменного материала, основы работы с литературным, фондовым и картографическим материалом. Мною было изучено геологическое строение мегаблока Курской магнитной аномалии ВКМ с целью дальнейшего исследования и написания магистерской диссертации.

 

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕГАБЛОКА КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ

Стратифицированные образования

В составе Воронежского кристаллического массива (ВКМ) выделяется два крупных сегмента: мегаблок Курской магнитной аномалии (КМА) на западе и Воронцовская структура на востоке.

К наиболее древним образованиям ВКМ традиционно относят обоянский комплекс (бывшая серия) Курского блока, которому с начала изучения региона был присвоен статус имеющего раннеархейский возраст [1]. Курский блок – это архейская гранит-зеленокаменная область, состоящая из осадочно-вулканогенных поясов петельчатой формы и доминирующих по площади гранито-гнейсовых ареалов. Зеленокаменные пояса включают основные и в меньшей степени кислые метавулканиты, коматииты, терригенные метаосадки, породы железисто-кремнистой формации [2]. В обрамлении зеленокаменных областей находятся массивы тоналит-трондьемит-гранодиоритовой ассоциации, которые объединяются в салтыковский комплекс с возрастом 3013 ± 80 млн. лет [3, 4]. Большую часть территории Курской гранит-зеленокаменной области занимают гранито-гнейсовые ареалы, в составе которых преобладают (до 75 %) гнейсовидно-полосчатые плагио-микроклиновые мигматиты разнообразного состава, варьирующие по составу от трондьемитов до тоналитов и диоритов, объединяемые в обоянский комплекс. Полученные в последнее время изотопные U-Pb датировки и данные по Sm-Nd изотопии пород, рассматриваемых ранее как преимущественно однородная породная ассоциация биотитовых и биотит-амфиболовых плагиогнейсовобоянского комплекса раннего архея, заставляют по-новому взглянуть на вопрос о его однородности. Ранее в пределах Курского блока, помимо «серых гнейсов» собственно обоянского комплекса, были по латерали выделены три фациальные ассоциации (россошанская, брянская и донская) [5]. Донская ассоциация выделяется в пределах Лосевского пояса. Она представлена гнейсами, по составу отвечающими диоритам известково-щелочного и субщелочного ряда [6]. В схеме стратиграфии региона 1999 г. донские гнейсы выделялись в составе обоянского комплекса как донская ассоциация и датировались ранним археем, однако U-Pb датировки данных пород указывают на их палеопротерозойский возраст. К россошанской ассоциации отнесены интенсивно мигматизированные биотитовые, амфибол-биотитовые и гранат-биотитовые гнейсы вскрытые рядом скважин в пределах Россошанского блока КМА.

Брянская ассоциация занимает одноименный блок и сложена преимущественно породами гранулитовой фации метаморфизма – биотит-кордиеритовыми, биотит-силлиманитовыми гнейсами, кальцифирами с горизонтами эвлизитов с возрастом метаморфизма 2036 ± 4 млн. лет [8]. Породы гранулитовой фации метаморфизма известны также в районе Курско-Бесединских аномалий, где обнаружена ассоциация пироксеновыхгранулитов, эвлизитов, плагиогнейсов и маломощных интрузивных тел мафит-ультрамафитового состава. Возраст метаморфизма курско-бесединскихгранулитов – архейский (2819 ± 6 млн. лет) [8].

Стратиграфически выше несогласно залегают образования михайловской серии верхнего архея, подразделяющиеся на две свиты: нижнюю александровскую и верхнюю лебединскую.

Александровская свита (AR₂al) развита в нескольких протяженных внутриконтинентальных рифтогенных структурах. Разрез Александровской свиты начинается с пород коматиит-базальтовой формации. С ними связаны многочисленные интрузии дунит-перидотитовой формации (сергиевский комплекс). Выше по разрезу залегает толща кислых вулканитов и толеитовых базальтов.

Лебединская свита (AR₂lb) сохранилась от размыва на отдельных участках и имеет мощность от 0–5 до 200 м. Свита ограниченно распространена в пределах Льговско-Ракитнянского зеленокаменного пояса и по периферии Старооскольского рудного района. Изотопный возраст цирконов из пород лебединской свиты составляет 2590 ± 88 млн. лет.

Лебединская свита сложена преимущественно ос­новными вулканитами с подчиненным количеством средних и кислых вулканитов и согласно залегает на породах коматиит-базальтовой формации. В состав свиты входят также средние и кислые метаморфизованные туфы, основные туфы, потоки плагиопорфиритов мощностью до 20 м и метабазальты. Породы метаморфизованы до сланцев – кварц-серицитовых, кварц-хлорит-серицитовых, биотит-амфиболовых, а также до актинолит-роговообманковых амфиболитов. Значительная часть разреза представлена вулканогенно-осадочными породами, сохраняющими реликты первичной слоистой текстуры и кристаллокласты плагиоклаза.

Ультракаливыериолиты представляют собой вулканогенные образования, и залегают в верхних частях разреза михайловской серии в районе Стойленского, Коробковского, и Лебединского месторождений.

Во многих скважинах толща вулканитов с размывом и угловым несогласием перекрыта отложениями стойленской свиты курской серии, что позволяет точно установить стратиграфическое положение ультракалиевыхриолитов. Мощность отложений достигает 200 м (скв. 5321). Возраст калиевых риолитов составляет 2612 млн. лет [9].

Нижнепротерозойские образования в пределах КМА представлены курской и оскольской сериями, а также различными магматическими образованиями.

Курская серия представлена различными метаморфизованными осадочными породами: морскими хемогенными, грубообломочными прибрежно-морскими и наземными континентальными. Породы курской серии залегают на крыльях рифтогенных структур – Михайловской, Белгородской, Тим-Ястребовской, Волотовской, Рыльской, заложившихся на неоархейскойпротоплатформе и преобразованных позже в складчатые синформы.

Курская серия включает две свиты; нижнюю – стойленскую и верхнюю – коробковскую. Коробковская свита состоит из четырёх подсвит (снизу вверх): нижней железорудной, нижней сланцевой, верхней железорудной и верхней сланцевой. Все вышележащие породы (метаконгломераты, мраморизованные известняки, доломиты и другие) объединяются в оскольскую серию.

Стойленская свита (K₁st) делится на две подсвиты: нижнюю – песчаниковую (K₁st₁) и верхнюю – сланцевую (K₁st₂). Мощность свиты составляет от 5 до 1000 м. Нижняя подсвита состоит из кварцевых, слюдисто-кварцевых метапесчаников и кварцитов с линзовидными прослоями и пачками высокоглиноземистых сланцев, преимущественно кварц-мусковитовых и двуслюдяных. Также в состав подсвиты входят кварцевые конгломераты и гравелиты в виде линз и прослоев. Верхняя подсвита представлена филлитовидными сланцами – мусковитовыми, кварц-серицитовыми, кварц-мусковитовыми и биотит-мусковитовыми. В верхней части разреза залегают мусковит-биотитовые и биотитовые сланцы часто с углистым веществом.

Коробковская свита (K₁kr) мощностью от первых метров до 1200 м согласно залегает на образованиях стойленской свиты и с размывом перекрывается породами оскольской серии. В наиболее полных разрезах коробковская свита сложена чередующимися толщами железистых кварцитов и сланцев. Хотя и фиксируется латеральная изменчивость разрезов железисто-кремнистых формаций, в целом принимается схема ее четырехчленного деления: первая и третья подсвиты представляют собой железорудные пачки, которые разделяются и перекрываются сланцевыми (второй и четвертой) подсвитами.

Нижняя (первая) подсвита железистых кварцитов мощностью до 750 м сложена в основном магнетитовыми, грюнерит-магнетитовыми, рибекит-магнетитовыми и карбонатно-магнетитовыми железистыми кварцитами. В основании, кровле и внутри подсвиты на границах сланцевых прослоев отмечены прослои безрудных и малорудных кварцитов мощностью до 5–10 м.

Нижняя (вторая) подсвита сланцев мощностью от 10 до 120 м отделяет друг от друга подсвиты железистых кварцитов. Подсвита сложена в основном сланцами, нередко филлитовидными углеродисто-кварц-слюдяными, кварц-биотитовыми и кварц-мусковитовыми с пиритом и пирротином, иногда с гранатом, плагиоклазом и андалузитом.

Верхняя (третья) подсвита железистых кварцитов мощностью от первых десятков метров до 500–870 м представлена, главным образом, гематит-магнетитовыми кварцитами с прослоями магнетит-гематитовых, гематитовых, грюнерит-магнетитовых, рибекит-магнетитовых и карбонатно-магнетитовых железистых кварцитов.

Верхняя (четвертая) подсвита сланцев завершает разрез курской серии. Она встречается только в пределах крупных синформ и частично сохранилась от размыва на Новоялтинском, Михайловском, Лебединском, Стойленском месторождениях. Подсвита имеет мощность от 0 до 400 м и сложена углеродисто-слюдистыми, кварц-мусковитовыми, кварц-хлорит-мусковитовыми, кварц-мусковит-карбонатными сланцами

Отложения оскольской серии с несогласием перекрывают породы курской серии. В составе оскольской серии в пределах Тим-Ястребовской, Волотовской и Михайловской синформ выделяются роговская, курбакинская, тимская и глазуновская свиты. Границей между курской и оскольской сериями является кровля филлитовидных сланцев верхней сланцевой подсвиты, если нет видимого несогласия, или подошва обломочных отложений в случае наличия признаков размыва нижележащих пород.

Роговская свита (K₁rg) мощностью до 750 м развита в пределах Тим-Ястребовской, Волотовской, Рыльской и Михайловской структур. В ее составе выделяются две подсвиты. В Тим-Ястребовской структуре нижняя подсвита мощностью от 40–80 до 300 м и более представлена филлитовидными, кварц-биотитовыми, двуслюдяными, нередко углистыми сланцами, иногда со ставролитом и магнетитом, в подошве встречены брекчии, песчаники, конгломераты. Верхняя подсвита мощностью до 450 м сложена карбонатно-слюдяными, амфибол-биотит-карбонатными сланцами с прослоями кальцитовых и доломитовых мраморов и кварц-слюдяных углистых сланцев.

Курбакинская свита (K₁kb) мощностью не менее 1000 м развита в Михайловской структуре и несогласно залегает на породах курской серии. Отложения курбакинскойсвиты представлены терригенно-осадочными и вулканогенно-осадочными породами. Нижняя терригенно-осадочная подсвита залегает на сланцах или железистых кварцитах коробковской свиты. В основании свиты находится базальный горизонт конгломерато-брекчий мощностью до 60 м, сложенных слабоокатанными обломками гематитовых кварцитов, жильного кварца и сланцев с серицит-кварцевым и карбонатно-кварцевым цементом. Выше по разрезу залегают сланцы кварц-серицитовые с прослоями метаалевролитов, метапесчаников и конгломерато-брекчий железистых кварцитов. Верхняя подсвита (вулканогенно-осадочная) представлена кислыми эффузивами, их туфами и туффитами, переслаивающимися со слюдистыми и кварц-слюдистыми сланцами и песчаниками.

Тимская свита (K₁tm) мощностью до 2 км залегает в ядрах Волотовской и Тим-Ястребовской структур и сложена углистыми кварц-серицитовыми сланцами, алевролитами, алевропесчаниками с пачками карбонатно-слюдистых мраморов, конгломератов, конгломерато-брекчий. Среди сланцев встречаются пластообразные тела основных и средних измененных пород. Тимская свита делится на две подсвиты: нижнюю существенно сланцевую и верхнюю существенно вулканогенную.

. Глазуновская свита (K₁gl), вулканогенная, развита ограниченно в пределах Воронецко-Алексеевской синклинорной зоны и сложена туфами, андезитовыми порфиритами, базальтовыми афиритами, агломератовымитуфобрекчиями, туфоконгломератами.

 

Магматизм

Нижнеархейские интрузивные магматические образования представлены бесединским комплексом – габбро-амфиболитами и серпентинитами, которые широко развиты в Курско-Бесединском, Комаричском и Касторненско-Ливенском блоках. Это небольшие по размерам интрузии (0.3–2 км², протяженностью от 150–200 м до 7500 м и мощностью от 50 до 100 м), пласто- и линзообразные, в основном согласные с вмещающими метаморфическими породами. Интрузии слабо дифференцированы, как правило двучленные перидотит-пироксенитовые, реже с многократным чередованием перидотита, пироксенита и горнблендитов. Габброиды секут ультраосновные породы и оказывают на них метаморфическое воздействие.

Плутоногенныеультрамафиты сергиевскогокомплекса представлены многочисленными телами среди вулканитов и вулканогенно-осадочных пород михайловской серии в пределах зеленокаменных поясов. Тела ультрамафитов имеют вытянутую форму и протяжённость 1.5–2.5 км, ширину 0.3–0.5 км, мощность от 25 до 140 м.

Атаманский комплекс представлен крупными интрузиями гранитов возрастом 2586 ± 100 млн. лет, распространенными на всей территории КМА.

Раннепротерозойские магматические образования представлены комплексами, сформированными в различных геодинамических обстановках: 1) рифтовой (остаповский, золотухинский, осколецкий); 2) орогенной (стойло-николаевский); 3) раннеплатформенной (смородинский) и 4) платформенной (дубравинский, шебекинский, малиновский).

Осколецкий комплекс представлен интрузиямиплагиогранитов, прорывающими и частично мигматизирующими образования курской серии. Он представлен двумя небольшими массивами, вытянутыми в северо-западном направлении.

Остаповский комплекс представлен субвулканическими телами калиевых метариолитов в Михайловской структуре.

Золотухинский комплекс представлен группами интрузий, ориентированных вдоль тектонических зон и разрывных нарушений в палеопротерозойскихсинформах. Ультраосновные породы (пироксениты, верлиты, дуниты, гарцбургиты, лерцолиты) первой фазы слагают штокообразные или межпластовые полого- и крутопадающие тела овально-вытянутой, изометрично-округлой или неправильной формы размером от 0.2 до 1 км² – как самостоятельные, так и пространственно совмещенные с габброидами. Контакты габброноритов с ультраосновными породами сопровождаются зонами метасоматических преобразований ультрамафитов. Мощности зон контактового изменения составляют от 0.5 до 3–10 м. По мере приближений к контакту с ультраосновными породами уменьшается зернистость габброноритов, повышается содержание биотита, наблюдается амфиболизация, что является свидетельством их более позднего образования. Габбронориты и ультраосновные породы золотухинского комплекса секутся дайками габбро-долеритов смородинского комплекса, в эндоконтакте которых отмечаются оталькование и амфиболизация, а дайки сопровождаются зонами закалки. В Тим-Ястребовской и Волотовской структурах образования золотухинского комплекса представлены метагаббро, метапироксенитами и оливиновыми метаплагиопироксенитами, образующими силлы мощностью от нескольких метров до 30–40 м. Породы интрузий представляют собой единый ряд от метапироксенитов до метагаббро. Самые мощные из них неотчетливо расслоены, причем верхние части расслоенных интрузий сложены габбро, нижние – оливиновыми плагиопироксенитами.

Стойло-николаевский комплекс преимущественно распространен в пределах и обрамлении Тим-Ястребовской структуры, хотя тела комплекса встречаются на всей площади КМА. В Тим-Ястребовской структуре находятся Прилепская, Екатериновская, Роговская, Щигровская, Северо-Щигровская, Стойло-Николаевская и другие интрузии. Стойло-Николаевский массив на юго-восточном замыкании структуры является петротипом. Интрузии представляют собой изометричные или вытянутые в северо-западном или меридиональном направлении массивы и штокообразные тела площадью от 2.5 до 26 км². Они рассекают складчатые структуры образований курской и оскольской серии. На контакте вмещающие породы подвержены ороговикованию, скарнированию, гидротермальным преобразованиям, пронизаны многочисленными апофизами и мелкими жилами лампрофиров, диоритовых порфиритов и гранодиорит-порфиров. Интенсивность и характер изменений вмещающих пород меняются в зависимости от их исходного состава и близости к контакту с интрузиями. Породы стойло-николаевского комплекса также широко развиты в виде маломощных дайковых тел. Возраст пород стойло-николаевского комплекса составляет 2045–2049 млн. лет [10]. Все интрузии комплекса зональны – периферические части сложены диоритами, которые через кварцевые диориты постепенно переходят в гранодиориты в центральных частях массивов. Интрузивные породы часто содержат ксенолиты измененных вмещающих пород, количество которых возрастает в эндоконтактовых зонах интрузий.

Смородинский комплекс широко развит в северо-западной части КМА, образуя тела габбро-долеритов, пространственно приуроченные к Смородинско-Ушаковской зоне, секущей основные складчатые структуры КМА. Тела комплекса разнообразны по форме, размерам, структуре, составу и степени дифференциации. Габбро-долериты комплекса прорывают отложения глазуновской свиты.

Интрузии малиновского комплекса распространены практически на всей территории КМА в виде даек и мелких (1–5 км²), средних (до 15–20 км²) интрузивных тел, прорывающих отложения нижнего и верхнего архея, нижнего протерозоя. Контакты с вмещающими породами резкие, рвущие. Возраст цирконов из пород малиновского комплекса составляет 2040 ± 30 млн. лет.

Шебекинский комплекс распространен в приосевой части Белгородской синклинальной структуры и представлен двумя интрузивными массивами – Шебекинским и Шляховским, прорывающими отложения курской и оскольской серий. Размер интрузий составляет около 50 км². Возраст цирконов из пород шебекинского комплекса составляет 2066 ± 14 млн. лет. Центральная часть Шебекинского массива представлена основными меланократовыми породами, периферийная – сиенитами.

Дубравинский комплекс представлен щелочными породами и карбонатитами, приуроченными к зоне глубинных разломов субмеридиональной ориентировки. Возраст комплекса, определенный К-Ar методом, составляет 1940 ± 50 млн. лет.

Заключение

В ходе производственной практики мною приобретены навыки обработки, сортировки и документации каменного материала, лабораторного изучения проб, изучено геологическое строение мегаблока Курской магнитной аномалии ВКМ с целью дальнейшего исследования и написания магистерской диссертации.

 

Литература

1. Доброхотов М.Н. Некоторые вопросы геологии докембрия КМА // Материалы по геологии и полезным ископаемым центральных районов европейской части СССР. Вып. 1. – 1958, С. 80-93.

2. Бочаров В.Л., Фролов С.М., Плаксенко А.Н., Левин В.Н. Ультрамафит-мафитовыймагматизм гранит-зеленокаменной области КМА // Воронеж. Изд-во ВГУ. 1993. 176 С.

3. Артеменко Г.В. Геохронология Среднеприднестровской, Приазовской и Курской гранит-зеленокаменных областей УЩ и ВКМ: Автореф. дисс. докт. геол.-минерал, наук. Киев, 1998. 232 с.

4. Савко К.А., Самсонов А.В., Ларионов А.Н., Кориш Е.Х., Базиков Н.С. Архейская тоналит-тродньемит-гранодиоритовая ассоциация Курского блока, Воронежский кристаллический массив: состав, возраст и корреляция с комплексами Украинского щита // Доклады Академии Наук. 2018. Т. 478. № 3. С. 335–341.

5. Лебедев И.П. К вопросу о геологической природе глубинных неоднородностей земной коры Воронежского кристаллического массива и истории их формирования в раннем докембрии.// Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. Труды международной конференции.-Воронеж: ВГУ, 1998,с.308-315.

6. Щипанский А.А., Самсонов А.В., Петрова А.Ю. Ларионова Ю.О. Геодинамика восточной окраины Сарматии в палеопротерозое // Геотектоника. 2007. № 1. С. 43–70.

7.Окончательный отчет по теме 34-94-51/1 «Изучение особенностей геологического строения и металлогении Воронежского кристаллического массива с целью составления прогнозно-металлогенических карт м-ба 1:500000 за 1991-1999 гг.» (объект 360)// Отв. исполн. В.И. Лосицкий. 3 тома, 7 книг, 12 папок. Том 1. Воронеж 1999. Фонды.

8. Савко К.А., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Кориш Е.Х., Пилюгин С.М., Артеменко Г.В., Кориковский С.П. Возраст метаморфизма гранулитовых комплексов Воронежского кристаллического массива: результаты U-Pb геохронологических исследований монацита // Доклады Академии Наук. 2010. Т. 435. № 5. С. 647–652.

9. Холин В.М. Геология, геодинамика и металлогеническая оценка раннепротерозойских структур КМА. Автореф. дисс.... канд. геол.-мин. наук. Воронеж, 2001. 24 с.

10. Савко К.А., Самсонов А.В., Базиков Н.С., Козлова Е.Н. Палеопротерозойскиегранитоиды Тим-Ястребовской структуры Воронежского кристаллического массива: геохимия, геохронология и источники расплавов // Вестник Воронежского университета, серия Геология. 2014. № 2. С. 56–78.