Минералогия техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка (стр. 2 из 9)

1.2 Рентгенофазовый метод

Рентгенофазовый анализ проводился методом порошка на автоматизированном дифрактометре ДРОН - 2.0 (Институт минералогии УрО РАН, аналитик Т.М. Рябухина), с медным Кα - излучением, с целью идентификации глинистой составляющей. Интенсивность отражений оценивалась по высоте пиков.

Порошок для данного анализа был изготовлен из трех проб, выбранных с 26 линии - 26/04, 26/05, 26/11. Чтобы получить этот порошок был произведен опыт. С каждой пробы использовалась навеска примерно по 100 г., 6 стеклянных банок объемом по 700 мл, 3 лабораторных стекла.

Сначала по трем сосудам помещен испытуемый песок, наполовину залитый водой. Всё тщательно взмучивается и отстаивается в течение 10 минут (рис.2). (Для разделения по крупности). На дно оставшихся трех банок помещается по лабораторному стеклу, на которые сливается мелкая верхняя фракция из первых трех банок. После чего в течение двух дней масса осаждалась и налипала на стекла. После выжданного времени стекла подсушивались пару дней.

Полученный результат: 26/11 - раствор высох, масса гладкая серого цвета, прилипла к стеклу; 26/04 - высохшая масса местами образовала корки, местами гладкая прилипшая, коричнево-ржавого цвета; 26/05 - масса отошла от поверхности стекла в виде корок коричнево-бурого цвета. Полученные корочки имеют гладкую верхнюю поверхность, внутренняя - грубая с видимыми минеральными частицами.

Далее полученные корки были измельчены, расфасованы по конвертам и отправлены на рентгеноструктурный анализ.

Результаты рентгеноструктурного анализа (см. приложение 2) показали наличие в пробах каолинита, кварца, мусковита. В пробе 26/11 с пиком 13-14Ǻ - хлорит. Пикам со значением 3-4Ǻ соответствует кварц, 10Ǻ - мусковит, 7Ǻ - каолинит.

2. Геологический очерк Кочкарского района

Геологическое строение Кочкарского района представляется весьма сложным и к настоящему времени выясненным не до конца. Преимущественное развитие толщ сильно метаморфизованных пород при отсутствии в подавляющем большинстве из них фаунистических остатков, привело к тому, что до сих пор не создана вполне обоснованная и всеми принимаемая схема последовательности их формирования. Выяснение структурных взаимоотношений различных толщ между собой в сильной степени затруднено весьма плохой обнаженностью последних. В результате этого недостаточно надежно установлено и возрастное положение большинства групп интрузивных образований.

2.1 Структура района и стратиграфия вмещающих пород

В геоморфологическом плане Андрее-Юльевский участок располагается в пределах Зауральского пенеплена Уральского горного сооружения и приурочен к Кочкарской эрозионно-структурной депрессии, предположительно являющейся речной долиной мезозойского возраста. Впоследствии палеодолина наследовалась миоцен-плиоценовой речной сетью, по отношению к которой современная речная сеть является секущей.

Рыхлые образования, развитые в пределах Андрее-Юльевского участка, залегают на кристаллическом основании, сложенном метаморфизованными осадочными, вулканогенными и магматическими породами различного состава и возраста Арамильско-Сухтелинской структурно-формационной зоны, в состав которого входят: соколовская вулканогенно-осадочная (S₁l₃), уштаганская углисто-кремнистая (S₁l₃-n) и осадочно-вулканогенная (C₁v_1-2) толщи; а также породами метаморфического комплекса Кочкарского антиклинория, включающего семь толщ (снизу вверх): благодатская (не стратифицирована), еремкинскую (PR₃er), кучинскую (R₂kc), светлинскую (R₂sv), aлександровскую (Val), кукушкинскую (O?), карбонатную (C₁v-n) (рис.3).

Благодатская толща представлена интенсивно катаклазированными породами, сложенными в различных соотношениях диопсидом, амфиболом, полевым шпатом и карбонатом. Развита толща локально и образует изолированные тектонические блоки. Положение ее в разрезе не ясно. По-видимому, это меланжированная толща шовных зон, где смешаны породы еремкинской толщи и блоки переработанных серпентинитов.

Рис.3. Геологическое строение Кочкарской площади (По Болтыров и др, 1973; Сначев и др., 1990): 1 - осадочно-вулканогенные образования Сухтелинского антиклинория; 2 - венд, александровская толща; 3 - венд-ордовик, кукушкинская толща; 4 - верхний рифей, светлинская толща; 5 - средний рифей кучинская толща; 6 - протерозой, еремкинская толща; 7 - образования благодатской толщи; 8 - метаультрамафиты; 9 - диориты, габбро-диориты, габбро; 10 - граниты; 11 - плагио-мигматиты; 12 - мигматиты гранитные; 13 - карбонатный меланж; 14 - тектониты нерасчлененные; 15 - стратигра-фиические и интрузивные границы; 16 - тектонические нарушения. Цифры в кружочках - гранитные массивы: 1 - Ключевской; 2 - Варламовский; 3 - Котликский; 4 - Еремкинский; 5 - Борисовский; 6 - Санарский; 7 - Пластовский (Андреевский)

Еремкинская толща является самой древней в разрезе рассматриваемой территории и слагает крылья Санарской, Еремкинской, Борисовской брахиантиклинальных куполовидных структур, встречаясь в виде реликтов и "останцов" внутри последних. Мощность толщи более 1500 м.

Толща имеет двучленное строение. Нижняя ее часть сложена преимущественно метатерригенными кристаллическими сланцами, иногда мигматизированными.

Нижняя толща сложена биотитовыми, биотит-силлиманитовыми, биотит-гранатовыми гнейсами с прослоями графитистых кварцитов, биотит-куммингтонит-плагиоклазовых, биотит-плагиоклазовых, гранат-биотит-плагиоклазовых, ставролит-биотит-плагиоклазовых с кордиеритом и силлиманитом кристаллических сланцев и мраморов.

Верхняя толща сложена биотит-кварцевыми, ставролит-биотит-кварцевыми, ставролит-мусковит-кварцевыми, гранат-биотит-кварцевыми, кварц-биотит-плагиоклазовыми кристаллическими сланцами с прослоями мраморов и существенно плагиоклаз-амфиболовых пород.

Кучинская толща (рис.4) слагает мощные пачки мраморов в пределах Чуксинской, Светлинской и Андрее-Юльевской дипрессионных зон.

Рис. 4. Тектонически нарушенная контактовая зона карбонатной кучинской толщи (Кучинский карьер)

Контакты толщи обычно тектонические, резкие, с зонами срывов. Чрезвычайно характерной особенностью карбонатных пород кучинской толщи является полное отсутствие фаунистических остатков и наличие в них рубиновой минерализации. Мраморы слагают мощные однородные пачки белых, светло-серых, желтоватых, голубоватых разностей, преимущественно кальцитового состава. Мощность толщи около 700 м.

Светлинская толща развита в западной части территории и в пределах Андрее-Юльевской россыпи. Залегает непосредственно на кучинских мраморах с некоторым угловым несогласием. Контакт тектонический. В разрезе толщи выделяются две пачки пород. Нижняя, терригенно-карбонатная пачка сложена метапесчаниками, которые кверху постепенно сменяются карбонат-биотитовыми, карбонат-амфиболовыми плагиосланцами бластоалевролитовой и бластопсаммитовой структур, чередующиеся с прослоями мраморов. Кроме того, в составе пачки присутствуют прослои серых и темно-серых графитистых кварцитов, двуслюдяных и мусковитовых плагиосланцев

Верхняя, терригенная пачка представлена преимущественно биотитовыми, карбонат-биотитовыми плагиосланцами и развивающимися по ним биотит-кварц-серицитовыми метасоматитами.

Александровская толща прослеживается в западной части площади, в зоне сочленения Кочкарского антиклинория с Сухтелинским синклинорием, слагая Александровскую зону смятий. Суммарная мощность отложений толщи более 1500 м.

В составе александровской толщи принимают участие регионально метаморфизованные осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные породы. В разрезе толщи преобладают биотитовые, серицит-биотитовые, хлоритовые, биотит-актинолитовые, хлорит-актинолитовые сланцы, обычно тонко переслаивающиеся с графитистыми и слюдисто-графитистыми кварцитами.

Кукушкинская толща имеет малую площадь распространения, протягиваясь в виде узкой полосы в северо-западной части рассматриваемой территории, и представлена в основном терригенными отложениями. Суммарная мощность равна 500-700 м. В сложении кукушкинской толщи участвуют метагравелиты, метапесчаники, метаалевролиты и метапелиты. В качестве вероятных источников сноса при формировании отложений кукушкинской толщи могут рассматриваться гранитоиды борисовского комплекса. Возраст предположительно вендский.

Карбонатная толща мощностью около 400 м развита только в юго-восточной части исследованной площади в виде небольшой полосы, слагая мульдообразную синклинальную структуру, вытянутую в субмеридиональном направлении.

Состав толщи довольно однообразен. Это серые, темно-серые до черного цвета мраморизованные рифогенные известняки (рис.5).

Мраморизованные известняки содержат богатую фауну брахиопод, стеблей криноидей, фораминифер, кораллов, которые свидетельствуют о раннекаменноугольном возрасте отложений карбонатной толщи (Огородников, Сазонов, 2004).

Рис.5 Фауна в мраморизованном известняке

2.2 Магматизм и структура массивов

Кочкарский район является одним из участков восточного склона Урала, где наблюдается повышенная концентрация разновозрастных, широко варьирующих по составу гранитоидов, которые слагают массивы, различающиеся между собой по структурному положению, размерам, внутреннему строению, масштабам проявления метасоматических процессов и ряду других признаков. По имеющимся представлениям, большинство гранитных массивов Кочкарского района относят к производным герцинского магматизма, занимающим ведущее положение среди всех гранитоидов Урала. Однако части массивов приписывают более древний возраст, относя их к "генетически неясным" комплексам среднего палеозоя.