Таблица 1. Минеральный состав невыветренного метааргиллита (1) и бимодальных пород сложного генезиса метаморфизованной остаточной коры выветривания (2-7), %
№ обр. Порода Гидрослюда, смектиты Хлорит Серицит (гидромусковит) Альбит Кварц Пирофиллит
1 Глинистый сланец (невыветрелый аргиллит) 49.9 11.1 1.0 11.6 25.8
2 Кварцсодержащий глинистый сланец 39.5 11.2 2.3 14.4 31.7
3 Кремнисто-кварцевый глинистый сланец 30.4 5.4 10.1 52.3
4 Глиноподобная кремнисто-кварцевая порода 9.0 2.0 89.0
5 Серицитсодержащий глинистый сланец 42.2 11.3 10.0 7.4 23.3 4.0
6 Глинисто-серицитовый полуфиллит 30.0 9.2 24.6 11.7 19.2 3.6
7 Серицитовый филлит 9.2 4.3 57.5 3.4 5.2 19.7
Примечание. Количественные данные по минеральному составу пород получены при пересчете их химического состава (см. табл. 2) по ранее предложенному методу [Шаров и др., 2000]. Состав глинистой фракции определен Т.С. Филевой, Н.В. Нартовой (Институт земной коры СО РАН). Прочерк - минерал отсутствует.
сто-известковистые сланцы, известняки. Она включена в низы жуинской серии как куллекин-ская свита.
Валюхтинская свита разделяется на две под-свиты. Нижняя подсвита представляет собой толщу тонкого флишоидного переслаивания темно-серых, черных глинистых сланцев, насыщенных углеродистым веществом. Мощность подсвиты -200 м. Основу верхней подсвиты, по описанию Т.П. Жадновой [Казакевич и др., 1971], образуют серые и темно-серые неслоистые глинистые сланцы с "кусковатыми" текстурами. Эти породы способны, по наблюдениям М.М. Гапеевой [1946], раскалываться не на ровные плитки, а на обломки линзовидной формы. Кусковатые глинистые сланцы переходят по простиранию в других частях региона в осадочные брекчии [Чумаков, 1959; Иванов и др., 1995]. Глинистые сланцы верхней подсвиты, "замусоренные" обломочками кварца, классифицируются как алевропелиты [Бобров, 1979; Иванов и др., 1995], т.е. обычные бимодальные породы. Вверху неслоистые глинистые сланцы (и алевропелиты) становятся тонколистоватыми. Они содержат прослои кремнисто-кварцевых глинистых сланцев, глинисто-кварцевых песчаников, алевролитоподобных сливных кварцевых пород. Венчают свиту тонкополосчатые серицитовые сланцы (филлиты).
Мощность свиты - около 800 м.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Микроскопическое изучение метапелитов ва-люхтинской свиты, физического состояния их
субстрата, свидетельствует о том, что исходные породы были представлены темно-серыми, черными и серыми углеродистыми аргиллитами. Толща аргиллитов разрушена гипергенными процессами на значительную глубину. Метамор-физованные продукты гипергенных изменений образуют ряд бимодальных пород со сложным (по крайней мере, двойным) составом - от кварц-содержащего глинистого сланца до почти мономинерального серицитового филлита (табл. 1). Аргиллиты, не затронутые выветриванием и превращенные в глинистые сланцы, сохраняются в самом низу свиты (рис. 1). Согласно рентгенофа-зовому и термическому анализам они состоят из гидрослюды, кварца хлорита, непостоянно присутствующих смектитов. Суммарное содержание глинистых минералов - 49.9%, кварца - 25.8%, хлорита - 11.1%, альбита - 11.6% (см. табл. 1). По данным химического анализа эти породы относительно низкоглиноземистые со средним содержанием А1203 около 16% (табл. 2). Следует заметить, что основная масса сингенетичного (седи-ментогенного) кварца, составляющая 25.8%, не различима под микроскопом. В глинистой массе заметны лишь самые крупные зерна кварца размером не меньше 0.01-0.05 мм. Породам свойственны ненарушенные выветриванием монолитные пелитовые структуры.
Выветрелые аргиллиты распространены в средних и верхних частях свиты. К ним относятся продукты разноглубинного выветривания, трещины и пустоты в которых заполнены мелкими обломками кварца, вышележащих (в т.ч. экзотических) пород, местным и переотложенным гли-
8
10
11
12
Рис. 1. Метаморфизованная рифейская остаточная кора выветривания.
Зоны: I - трещинная, II - обломочная, III - щебнедре-свяная (литомаржевая), IV - тонкообломочная (дисперсная).
1 - неизмененные аргиллиты валюхтинской свиты; 2-6 - выветрелые аргиллиты, превращенные в: 2 - се-рицитсодержащие глинистые сланцы, 3 - хлоритсо-держащие глинистые сланцы, 4 - кварцсодержащие глинистые сланцы, 5 - кремнисто-кварцевые глинистые сланцы, глинисто-серицитовые полуфиллиты,
6 - серицитовые филлиты; 7-10 - отложения кулле-кинской (7-9) и никольской (10) свит верхнего рифея:
7 - переотложенная кора выветривания: углеродсо-держащие, кварцевые песчаники с прослоями, слойками глинистых сланцев, серицитовых филлитов, 8 -кварцевые, глинисто-кварцевые песчаники, 9 - глинистые, глинисто-известковистые сланцы, 10 - мергели, 11 - известняки; 12 - базальные конгломераты и глинистые гравелиты.
нистым веществом. Этими породами и их метаморфическими производными сложены пачки (снизу вверх): 1 - серицитсодержащих глинистых сланцев, 2 - кварцсодержащих глинистых слан-
цев, 3 - кремнисто-кварцевых глинистых сланцев, 4 - серицитовых филлитов. В первых трех пачках сохраняются трещинные и обломочные структуры. В пачке серицитовых филлитов остатки субстрата представлены мельчайшими фрагментами аргиллита. Изучение нарастающей кверху степени физического разрушения и химического разложения субстрата позволило выделить на месте этих пачек трещинную (I), обломочную (II), щеб-недресвяную (III) и тонкообломочную (IV) зоны (см. рис. 1).
Трещинная зона образует низы остаточной коры. Она сложена бимодальными глинистыми сланцами, мельчайшие трещины выветривания в которых заполнены метаморфизованным незрелым (в верхней половине зоны) и превращенным в серицит, зрелым (в нижней половине) глинистым веществом. Серицитсодержащие бимодальные глинистые сланцы отличает от субстрата несколько повышенное среднее содержание А1203. Оно составляет 17.45% (см. табл. 2). С избытком глинозема коррелируется появление в этих породах тончайшего серицита, нормативного пирофиллита в количестве 4% (см. табл. 1). Первичные пелитовые структуры в бимодальных мета-пелитах, рассеченные трещинами выветривания, сочетаются с более поздними микролепидобла-стическими структурами, контролируемыми этими трещинами. Ими обусловлено мозаично-блоковое строение пород. Верхнюю половину зоны образуют хлоритсодержащие бимодальные глинистые сланцы. Исходные аргиллиты, составляющие их основу, разбиты трещинками на комки размером от 0.05 мм до 0.1-0.3 мм. Ширина трещинок не более 0.01-0.03 мм. Края комков слегка осветлены. В отдельных прослоях трещинки кон-трастированы скоплениями углеродистых частиц (рис. 2а). При больших увеличениях в их полостях можно заметить рассредоточенные узелки, состоящие из пластинок хлорита, гидрослюды. Изредка встречаются зерна рудного минерала, кварца.
Мощность зоны - около 100 м.
Обломочная зона составляет существенную по объему среднюю часть остаточной коры. Зона сложена кварцсодержащими бимодальными глинистыми сланцами. Судя по субстрату, это трещиноватые аргиллиты, переходящие в кусковатые, брекчированные породы (см. рис. 26, 2в, 3а). Минимальные размеры крупных обломков субстрата составляют несколько сантиметров. Размер мелких обломков - миллиметры и доли миллиметров. Полости слегка приоткрытых трещин заполнены хорошо различимыми мелкими (0.050.08 мм) обломками кварца. Обломки кварца сцементированы несколько осветленным глинистым веществом. Самые тонкие трещинки (криптотре-щинки) имеют площадное развитие. Они образуют густые рои, в которых исходные аргиллиты
1
2
3
4
7
9
Таблица 2. Химический состав пород метаморфизованной остаточной коры выветривания
№ обр. SiÜ2 TiÜ2 AI2O3 Fe2Ü3 FeÜ MgÜ CaÜ Na2O K2O ппп Сумма Si O+ n Зоны
1 60. 40 0 .81 0. 9 0 0. 1 8 16. 1 5 0 .66 3. 6 0 0. 4 8 4. 2 0 0. 9 4 3. 2 0 0. 5 6 0. 5 5 0. 3 5 1. 5 6 0. 3 7 2. 9 5 0. 2 2 5.30 99.10 25.80 10 0-I
2 66. 1 0 1 .90 0. 9 0 0. 0 5 15. 1 0 0 .97 2. 0 5 0. 7 8 4. 1 5 0. 8 9 3. 6 0 1. 0 7 0. 2 0 0. 2 7 1. 7 5 0. 3 9 2. 1 0 0. 4 9 3.79 99.84 31.80 8 II, III
3 76. 50 0. 6 0 10. 0 1. 2 0 2. 7 0 1. 7 5 1. 6 5 1. 1 0 1. 2 0 3.15 99.85 3 III
1 .98 0. 1 5 1. 8 0 0. 0 4 0. 2 1 0. 2 7 2. 1 1 0. 3 6 0. 2 2
4 90.30 0.11 2.50 0.23 0.77 0.14 - 0.11 0.62 4.12 99.55 - 1 III
5 60. 40 1 .76 0. 9 0 0. 0 7 17. 4 5 0 .64 3. 3 0 0. 3 6 4. 2 5 0. 3 3 3. 2 5 0. 6 4 0. 6 4 0. 1 6 1. 5 5 0. 3 9 3. 0 5 0. 3 2 4.90 99.69 23.80 4 I
6 56. 5 0 0. 9 0 18. 6 0 4. 6 2 4. 9 5 3. 0 5 0. 9 8 1. 4 2 3. 3 5 5.45 99.80 9 III, IV
1 .86 0. 3 1 0 .33 0. 5 5 0. 8 7 0. 4 0 0. 3 8 0. 2 8 0. 3 3
7 53.74 1.10 22.90 0.66 3.25 2.07 0.40 1.42 4.40 9.18 99.77 - 1 IV
Примечания. SiO2 - свободный кремнезем (кварц), определенный в Институте земной коры СО РАН H.H. Уховой фторид-ным методом [Федорова и др., 1972]. 0 - неизмененный выветриванием фундамент. I-IV - зоны: I - трещинная, II - обломочная, III - щебнедресвяная (литомаржевая), IV - тонкообломочная (дисперсная). В числителе - средние содержания химических элементов, в знаменателе - величина дисперсии. При определении средних содержаний, кроме анализов автора, использованы неопубликованные анализы А.В. Блинникова. Химические анализы выполнены в Институте земной коры СО РАН и в ЦХЛ ПГО "Иркутскгеология". Прочерк - компонент не обнаружен.
полуочищены от углеродистых частиц и выделяются более светлой окраской (см. рис. 26). Угловатые фрагменты невыветрелого аргиллита, обтекаемые этими роями, более темные. Для пород характерно повышенное, по сравнению с исходными аргиллитами, среднее содержание SiO2. Оно равно 66.1%. При этом количество свободного кремнезема (см. табл. 1) и кварца (см. табл. 2) возрастает с 25.8%, соответственно, до 31.8% и
31.7%. Содержание кластогенного кварца в породах примерно 5-6%, в отдельных случаях 10-15%. Ширина трещинок меняется от 0.1 мм до нескольких миллиметров.
Мощность зоны - около 500 м.
Щебнедресвяная зона состоит из кварцсодер-жащих бимодальных глинистых сланцев с прослоями, линзами кремнисто-кварцевых глинистых сланцев, глиноподобных кремнисто-кварце-
Рис. 2. Зарисовки и фотографии шлифов бимодальных глинистых сланцев метаморфизованной остаточной коры выветривания, увел. 6-10.
а - бимодал
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.