Геологическое строение одного из палеовулканов юго-восточной части Солгонского кряжа (Восточный Саян)

ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

_ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА_

Том 201 ~~~ 1972

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОДНОГО ИЗ ПАЛЕОВУЛКАНОВ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ СОЛГОНСКОГО КРЯЖА

В. А. ГАВРИЛЕНКО

В последние годы в значительной степени возрос интерес к областям развития вулканогенных образований, с которыми нередко бывает связаны многочисленкые месторождения цветных, редких и радиоактивных »металлов [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11]. Характерной особенностью таких месторождений является тесная пространственная связь их с вулканическими сооружениями, которые, располагаясь вдоль региональных разломов, представляют собой наиболее благоприятные для локализации оруденения геологические структуры [2, 11]. Выявление древних вулканических построек, тщательное изучение их морфологии/ внутреннего строения, тектонических особенностей, закономерностей распределения вулканитов в пространстве необходимо для того, чтобы целенаправленно осуществлять поиски месторождений полезных ископаемых в областях аналогичного геологического строения [9, 10].

На протяжении ряда лет автор в составе группы геологов кафедры месторождений полезных ископаемых Томского политехнического института принимал участие в детальных геолого-съемочных работах, проводимых в юго-восточной части Солгонского кряжа в полосе развития нижне-среднедевонских вулканогенно-осадочных образований. Территория эта характеризуется рядом особенностей, обусловленных расположением ее в области сочленения окраинной части складчатой зоны Восточно-Саянского антиклинори'я и Северо-Минусинской впадины, в частности, наличием двух четко выраженных структурных этажей, один из которых — нижний, сложен отложениями протерозоя, а верхний — вулканогенно-осадочными породами девона [8].

Девонские^ образования слагают северо-восточное крыло пологой синклинальной структуры в пределах восточного окончания Северо-Минусинскои впадины. На запад-юго-западном фланге крыла синклинали установлен региональный разлом северо-западного простирания, меняющий свое направление на субширотное, почти северо-восточное в юго-восточной части описываемой территории. Разлом характеризуется исключительно сложным строением, обусловленным системой ветвящихся нарушений различных порядков и направлений. Зона разлома имеет значительную протяженность — более 70 км, при ширине до I км и проявлена в сильной раздробленности и развальцевании пород. На всем протяжении разломом контролируется цепочка мелких массивов сиенит-порфиров, а также дайки различного состава.

Среди тектонических структур второго порядка особо выделяется ряд крупных поперечных нарушений, причленяющихся к разлому или пересекающих его заложенных, вероятно, в нижнем структурном этаже и проявленных в перекрывающих вулканогенно-осадочных образованиях зонами интенсивной трещцноватости пород. Вдоль разлома, в местах сопряжения или пересечения его с оперяющими поперечными нарушениями, располагается ряд палеовулканов, из которых наиболее крупными являются Кукуевский, Соболий, Жулгетский и Малтатский.

Ниже дается характеристика вулканического центра, расположенного в юго-восточной части изученной территории в верховьях реки Солоиечной, в зоне сочленения вышеотмеченного регионального разлома с крупным оперяющим нарушением субмеридионального направления. • ,

Описываемый район представляет собой вулканическую структуру размером около 3,5x4,0 км, несколько вытянутую в субмеридиональном напранлении. Особенностью ее является пологое (5—10°) залегание эффузивных тел по периферии сооружения с резким выкручиванием (40—60°) по направлению к центру. В северо-восточной и юго-восточной частях ее эффузивные тела падают соответственно на юго-запад и северо-запад, а в южной и юго-западной появляются обратные падения. На'юге структура ограничена разломом, осевую ее часта пересекает_зона оперяющего нарушения.

В геологическом строении вулканической постройки принимает участие комплекс вулканогенных пород- быскарской се{ши нижнего-среднего девона, представленный мощной эффузивно-пирокластиче-ской толщей. Последняя прорвана и иньецирована многочисленными пересекающимися дайками и межпластовыми телами сложной морфологии, сходными по составу и близкими по времени образования с излившимися -породами. Вертикальный разрез толщи характеризуется неоднородностью литологического состава. В нижних частях его преобладают основные породы, в верхних — субщелочные и щелочные.

Образования основного состава пользуются 'довольно широким распространением, но фиксируются на поверхности лишь по периферии описываемой территории. В центральных и северо-восточных частях структуры они перекрыты вышележащими в разрезе субщелоч-ними и щелочными породами. Представлены основные эффузивы пе^ реслаивающимися покровами олизиновых базальтов, плагиобазальтов и трахибазальтов, с широким развитием миндалекаменных шлакопо-добных разностей, разделяющих отдельные покровы друг от друга. В верхних частях горизонта основных пород, наблюдаемых на юго-западе структуры, развиты пирокластические образования. По внешнему облику базальтовые разности сходны. Это массивные, тонкозернистые породы, нередко с чеясновыраженными следами течения, подчеркнутыми ориентировкой вкрапленников рливина, плагиоклаза, калишпа-та. Шлаковые образования отличаются от базальтов афанитовой основной массой, пористой, часто миндалекаменной текстурой. Ориентировка миндалин, как правило, субпараллельная.' Большая часть их выполнена кальцитом, хлоритом. Пирокласты - представлены мелко- • средкеобломочными и агломератозыми туфами или ^Лавобрекчиями, слагающими маломощные (3—5 м\ прослои. Состоят они главным образом из обломков плагиобазальтов. Цемент пород или лавовый, или мелкообломочный, по составу хлорит-пелит-карбонатно-пепловый.

Субщелочные и щелочные образования преобладают .на описываемой площади. По петрографическому составу - и условиям залегания они разделяются на две: группы: а) субщелочные породы — трах.йлипа-риты, кварцевые ортофиры, пузыристые лавы- (шлаковые образова-

2'4

ния), фельзит-порфиры, различные туфы и лавы и б) существенно-щелочные разности — щелочные трахиты и фонолиты.

Преимущественными формами залегания субщелочных и щелочных пород являются также покровы и потоки. Характер залегания их, внутреннее строение изменяются в различных участках палеовулкана. Лавовые разности вулканитов преобладают над пирокластическими, последние вместе с трахилипаритами широко развиты в центральной и северо-восточной частях вулканической постройки. Трахилипариты характеризуются флюидальностью, олигофировой структурой, содержат редкие вкрапленники плагиоклаза. К верхним частям покровов трахилипариты постепенно переходят в пузыристые шлакоподобные лавы, интенсивно измененные, с афанитовой основной массой и афи-ровой структурой. Кварцевые ортофиры пространственно тяготеют преимущественно к -участкам проявления интрузивных тел сиенит-пор-фиров, являясь, по всей вероятности, их-излившимися аналогами. Они представляют собой порфировые породы, массивные или иногда флюи-дальные.

Эффузивные образования кислого состава, фельзиты и фельзит-псрфиры встречаются в виде изолированных выходов на небольших площадях и локализуются в слсжнопостроенных тектонических узлах в центральной и юго-восточной частях структуры.. Это плотные, массивные породы, иногда флюидальные, стекловатые, Изредка 'с редкими порфировыми выделениями полевого шпата. Субщелочные лаво-брекчии, туфы, туфопесчаники, туфобрекчии слагают невыдержанные по простиранию, перемежающиеся или фациально замещающие друг друга пластообразные тела пологого падения (10—15°), перекрытые покровами лав.

Весьма интересным является наличие в центральных частях сооружения в отдельных слоях туфов и особенно туфогенных разностей четкой • ортировки материала, (ритмичная слоистость) от агломератов в низах разреза, до алевритовых туфов в верхах его. По внешнему об-лул(у это мелкообломочные (пепловые или литокристаллокластические туфы) или грубообломочные (агломератовые ксенотуфы) породы'с по-, степенными взаимопёрходами, состоящие на 50—60% из обломков различных размеров и формы, представленных ортофирамй, трахили-парутами, кристаллами кварца, плагиоклаза, стекла, пепловых частиц. Цементирующая часть пород представлена пепловым или лавовым материалом. в

Щелочные трахиты и фонолиты распространены, * в основном, на северо-востоке структуры. Ими сложены отдельные блоки и в центральных частях последней. Этим породам свойственны порфировидные, плотные, массивные текстуры. Порфировые ^выделения округлой или вытянутой формы представлены калишпатом или редкими гексагональными табличками нефелина (щелочные трахиты); причем, отдельны^ разности их (фонолиты) содержат до 15—20% нефелина. Основная масса пород полукристаллическая, участками фельзитовая с четкой микрофлюидальной текстурой. Несколько западнее блока, сложенного фонолитами, появляются горизонты их туфобрекчий. ,

В центральной и северо-восточной частях палеовулкана обнаружены субвулкаиические тела трахилипаритов, имеющие рвущие контакты с вмещающими их вулканитами. Породы характеризуются бо- , леё^четкой раскриАаллизацией, чем их покровные фации," но очень неравномерной, вследствие чего они приобретают псевдофлюидальный, полосчатый облик. Особенно широким распространением пользуются разнообразные по составу лайковые образования. В цетрально<| и северо-западной частях структуры они представлены сиенит-порфирами.

кварцевыми ортофирами и микродиоритами, в центральной и северовосточной — трахилипарит-порфирами и фонолитами, на юге — анаме-зитами и- диабазовыми порфиритами. Для всех даек, за исключением разностей основного состава, характерны малые мощности (0,5—4,0 м), крутые углы падения (75—80°), а также полукольцевое в плане расположение, особенно в северной части сооружения. По периферии вулканической структуры эффузивно-пирокластические образования прорваны серией небольших штокообразных тел кварцевых сиенит-порфи-ров. Породы эти имеют равномернозернистое порфировое строение и содержат до 20—30% вкрапленников калишпата, реже плагиоклаза и темноцветных минералов. Основная масса их мелкозернистая с трахи-тоидной или гранитной структурой.

Совершенно обособленное положение занимают эксплозивные брекчии и вторичные кварциты. Эксплозивные брекчии (агломерато-вые ксенокластолавы) образуют рвущие тела очень сложной морфологии, часто ветвящиеся с раздувами и пережимами, мощностью от нескольких сантиметров до десятков метров. Внешне они характеризуются агломератовой литокластической структурой, бре'кчиевой текстурой и содержат до 60—70% обломков. Обломки представлены трахитами, кварцитами, углистокремнистыми сланцами фундамента, базальтами, трахилипаритами, песчаниками и т. д. Цемент пород тонкообломочный, темно-серого цвета отличается наличием значительного количества углисто-кремнистого материала наряду с перетертым материалом вмещающих пород. Вторичные кварциты, в виде маломощных линзо-: образных тел, встречены в восточной части описываемой территории в зкзоконтакте шгока сиенит-порфиров с фельзитами. Для них типичны * белая или желтовато-серая окраска, сахаровидный облик, раковистый излом, плотная массивная текстура, кварц-серицитовый состав.

Таким образом, в юго-восточной части Солгонског.о кряжа в полосе развития вулканогенно-осадочиых образований нижнего-среднего девона (быскарская серия) устанавливается вулканическая постройка, пространственно тяготеющая к зоне пересечения регионального разлома субширотного простирания и крупного поперечного нарушения субмеридионального направления. Внутреннее ее строение характеризуется сложным фациальным составом вулканогенных образований, Обусловленным наличием толщи эффузивно-пйрокластических пород, прорванных субвулканическими телами, дайками и силлами сложной морфологии и различного состава. Вулканиты, выполняющие центральные части структуры, представлены конечными магматическими дифференциатами-трахилипаритами, ортофирами и их обломоч^ пыми разностями — агло^ератовыми ксенотуфами, а также лавобрек-чиями и эксплозивными брекчиями [2].

Весьма интересным является пространственное расположение субвулканических и дайковых тел, а также лавобрекчий субщелочного состава. Практически все мелкие интрузивные тела сиенит-порфиров тяготеют к периферийным частям структуры, как бы трассируя ее границы. Дайковые образования, тела лавобрекчий нередко характеризуются полукольцевым расположением, залечивая немногочисленные кольцевые нарушения, связанные, вероятно, с проседанием жерла.

Наличие ритмично-слоистых туфогенно-осадочных образований в центральной части сооружения свидетельствует о довольно значительном перерыве вулканической деятельности в нижне-среднем девоне. Развитие в пределах структуры вторичных кварцитов указывает на древнее солЬфатарно-фумарольное изменение пород.

ЛИТЕРАТУРА

!. Ф. И. Вольф сон, Л. И. Лукин. Особенности локализации гидротермального оруденения в различных структурных этажах. Изв. АН СССР, сер. геол., № 10, 1965. '

2. В. Н. Кот л яр'. Экетрузивы, эффузивы и оруденение. Изв. высших уч. заведений, геол. и разв., № 9, 1960. ,

3. В. Н. Котляр. О пространственном размещении месторождений, связанных с вулканическими жерлами и трубками'взрыва. Зап. Всес. минерал, о-ва, № 2, 1901.

4. В. Н. Котляр. О типах месторождений, связанных с палеовулканизмом. Изьч высш. учебн. заведен., геол. и разведка, № 11, 1962.

5. В. Н. К о г л я р. О рудоносных вулканических' жерлах и их пространственном размещении. Зап. Всес*. минер, о-ва, ч. 91, в. 4, 1962.

6. Н. П Лаверов, В. Н. Козырев, Л. В. Хороши лов. Некоторые особенности геологии гидротермальных урановых месторождений, приуроченных к эк-етрузивгш. Геология рудн. месторожд. № 6, 1964.

7. Н. П. Лаверов, Б. Л. Р ы б а л о в, Л. В. Хорош и лов. Геологическая структура урановых гидротермальных месторождений, приуроченных к жерловым фациям эффуоивоь и субвулканическим интрузивам. В сб. «Вопросы изучения структур рудных полей и месторождений» Тр. ИГЕМ, в. 82, 1962,

8. И. Б. Л у ч и ц к и й. Вулканизм и текноника девонских впадин Минусинского межгориогэ прогиба. Изд. АН СССР, 1960.

9. И. В. Лучицкий, Г. М. Фр'емд. Проблемы палеовулканологических реконструкций. Тр. лабор. палеовулканологии, в 3. Палеовулканологические реконструкции., лавы и руды древних вулканов. Алма-Ата, 1964.

10. П. Д. Яковлев, В. В' О л е н и н. Структурные типы рудных полей и месторождений, ^связанных с вулкайогенными формациями. Изв. высших учебн. .заведен., геол. и разведка, № 12, 1965.

11. П. Д. Яковлев. Структурные типы рудных полей и месторождений, связанных с вулканогенными формациями. Изв. АН СССР, сер. геолог. № 9, 1967..