ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2014, № 1, с. 89-112
УДК 551.24:551.242:551.31.6:553.98
ПОЛИГЕННОСТЬ ГРАНИТНЫХ КЛАСТИТОВ. СООБЩЕНИЕ 1. ЭКЗОГЕННАЯ И ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОСТМАГМАТИЧЕСКАЯ ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ ГРАНИТНЫХ МАССИВОВ
© 2014 г. М. Г. Леонов, Ю. Г. Цеховский, Е. С. Пржиялговский, А. В. Полещук, Е. В. Лаврушина
Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: m_leonov@ginras.ru Поступила в редакцию 17.05.2010 г.
В разрезе верхних горизонтов земной коры значительным распространением пользуются дезинтегрированные гранитоиды, которые нередко содержат скопления кластических продуктов разрушения этих же пород. Они встречаются не только на земной поверхности, но и залегают под мощным покровом осадочного чехла. Подобные породы образуются за счет двух категорий процессов: гипергенных1 (химическое и физическое выветривание) и тектонических (прототектоника и постумная дезинтеграция). В результате формируются кластические породы, во многом сходные по составу, структуре, условиям залегания, что осложняет интерперетацию их генезиса в каждом конкретном случае. В статье рассмотрены особенности процессов экзогенной и тектонической дезинтеграции гранитоидов, строение дезинтегрированных пород и характер минеральных преобразований. Приведена сравнительная характеристика типоморфных признаков дезинтегрированных гранитоидов тектонического и экзогенного генезиса.
DOI: 10.7868/S0024497X13060074
Во многих районах (Кавказ [Леонов, 1974, 1991], Урал [Петров, 1948; Пучков, 1968], Казахстан [Сваричевская, Скублова, 1973], Забайкалье [Леонов, 2008; Лобанов и др., 1991], Тянь-Шань [Леонов и др., 2008], Скалистые горы [Бероуш, 1991], Канзас [Лукин, 1989, 2007; Пипин, 1973] и др.) зафиксированы выходы пород гранитного состава, представленные кластогенными разностями (брекчированными, трещиноватыми, пористыми, разрыхленными, глыбово-щебнисты-ми, дресвяными или дресвяно-песчаными). Иногда кластогенный гранитный материал образует вокруг гранитных массивов шлейфы так называемых "переотложенных гранитов» [Пипин, 1973] . Шлейфы, как правило, содержат обломки исключительно гранитного состава, иногда представлены брекчиями, дресвяниками, аркозовыми грубозернистыми песчаниками. Подобные образования вскрыты скважинами и на глубине, где гранитные массивы входят в состав фундамента и перекрыты осадочным чехлом [Арешев и др., 1997; Изотов и др., 2003; Пипин, 1973 и др.]. Во многих случаях установлено, что дезинтеграция гранитов и формирование кластических пород связаны с процессами химического и физическо-
1 Понятие "гипергенный" используется в соответствии с его пониманием А.Е. Ферсманом применительно к процессам преобразования пород и минералов в коре выветривания и при биосферном воздействии [Геологический ..., 1973].
го выветривания (гипергенезом) [Бушинский, 1975; Добровольский, 2007; Журавлев, 2009; Никитина, 1963; Никитина и др., 1971; Петров, 1948, 1967].
Однако в литературе имеются данные [Фуз, 1976; Бероуш, 1991; Колодяжный и др., 2000; Цеховский и др., 2009], что толщи дезинтегрированных пород, сложенные исключительно продуктами разрушения гранитов и по облику и строению напоминающие элювиальные образования, могут формироваться под влиянием тектонических процессов или в результате совокупного действия различных факторов [Леонов, 1974, 1981, 1991].
В некоторых случаях такие мономиктовые (реже олигомиктовые) кластиты, обрамляющие массивы гранитов, относят к древнему элювию [Кух-тиков и др., 1988], олистостромам (обвально-оползневым образованиям) [Кухтиков, 1989], тектоно-гарвитационным микститам [Леонов, 1981]. Последние образуются в результате действия процессов двух типов: тектонического дробления материнского массива и последующего гравитационного перемещения в пространстве за счет обвально-оползневых явлений. В настоящее время показано [Леонов, 2008; Леонов и др., 2008; Цеховский и др., 2009; Пржиялговский и др., 2010], что предварительно тектонически переработанный (трещиноватый, катаклазиро-ванный, раздробленный, брекчированный) мате-
риал при эксгумации гранитов на дневную поверхность формирует толщи пород, морфологически сходные с элювиальными. Особенно ярко этот процесс представлен в структурах типа кристаллических протрузий [Леонов, 2008; Леонов идр., 2008; Цеховский и др., 2009, 2011], речь о которых пойдет ниже. Отметим, что постмагматическая тектоническая дезинтеграция гранитных массивов признана многими геологами-нефтяниками [Арешев и др., 1997; Гаврилов, 2000; Изотов и др., 2003; Лобанов и др., 1991; Лобусев идр., 2002; Мартынова, 2002; Ситдикова, Изотов, 2002; др.].
Исходя из имеющихся данных, можно полагать, что тела дезинтегрированных гранитоидов образованы за счет двух категорий процессов: экзогенных (связанных с выветриванием или с обвально-оползневыми процессами) и тектонических. Тем не менее, сходство породных комплексов, сформированных за счет разных процессов, усложняет интерпретацию их генезиса в каждом конкретном случае, и здесь возможны расхождения во взглядах. При этом отметим, что в подавляющем большинстве случаев кластиты, приуроченные к гранитным массивам и сложенные продуктами дезинтеграции этих гранитов, относятся к элювию.
В принципиальном плане проблема генетической типизации грубообломочных "хаотических" образований была обозначена М.Г. Леоновым [1981], но применительно к гранитам подробно не рассматривалась. Задача этой статьи — охарактеризовать особенности строения дезинтегрированных гранитов, сформированных как за счет гипергенных процессов (связанных преимущественно с выветриванием), так и за счет тектонического фактора. Поскольку по геологии кор выветривания существует большая литература и они достаточно хорошо изучены, в этой работе главный акцент будет сделан на описании элювиальных дезинтегрированных гранитоидов, а также на их сравнении с подобными породами, имеющими тектоническое происхождение. Кластиты обвально-оползневого происхождения мы не рассматриваем — это отдельная проблема, и она в аспекте морфологических особенностей изложена ранее [Леонов, 1981]. Идентификация кластогенных пород, формирующихся за счет переработки гранитов, имеет не только научный, но и практический интерес, так как они зачастую являются вместилищами углеводородов [Арешев и др., 1997; Гаврилов, 2000; Изотов и др., 2003; Лобанов и др., 1991; Лобусев и др., 2002; Лукин, 2007; Мартынова, 2002; Пипин, 1973; Ситдикова, Изотов, 2002].
Отметим также, что влияние тектонического фактора на возникновение и особенности строения кор выветривания и формирование класто-генных пород, как правило, оценивалось лишь с позиций морфоструктуры рельефа и крупнобло-
ковой тектоники, что, в частности, нашло отражение в фундаментальной сводке В.В. Добровольского [2007].
ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ГРАНИТНЫХ КЛАСТИТОВ
Гипергенные процессы приводят к образованию кор химического и (или) физического выветривания, возникновение которых сопровождается дезинтеграцией пород, и их характеристика приведена во многих публикациях [Касимов, 1999; Матвеев, 1972; Никитина и др., 1971; Пе-рельман, Петров, 1967; Петров, 1948, 1967; Полы-нов, 1934; Черняховский, 1965, 1966, 1968; Ярг, 1987 и др.]. В этом разделе основное внимание уделено описанию обломочных пород элювиального генезиса с целью их сравнения с продуктами тектонической дезинтеграции.
На строение элювия, его мощность и минеральный состав оказывают влияние различные факторы: климатический, тектонический, гидрогеологический, геоморфологический, временной (продолжительность выветривания), литологиче-ский (характер субстрата, подвергающегося выветриванию) и др. [Богатырев и др. 2009]. В публикациях главное внимание уделено латерит-каолиновым корам химического выветривания и показано, что их формирование происходило в регионах с гумидным субтропическим или тропическим климатом в условиях стабилизации тектонических движений и выравнивания рельефа [Бардошши, 1981; Бокситоносность..., 1988; Закономерности .„,1978; Никитина и др.,1971; Петров, 1948, 1967; Цеховский, 1987; Цеховский, Ахме-тьев, 2002, 2003а, б]. В каолиновых или латеритно-каолиновых корах выветривания, сформированных по гранитам, в строении элювиального профиля выделяются следующие зоны (рис. 1а): дезинтеграции (до 50 м); гидрослюдистая (10—20 м); каолиновая или кварц-каолиновая (30—50 м); латерит-бокситовая или кварц-каолинит-гиббсито-вая (до 10 м) [Бушинский, 1975; Петров, 1967; Слукин, 1983а, б, в].
Дезинтегрированные гранитоиды, слагающие одноименную зону, залегают в основании коры выветривания. Они представлены сильно трещиноватыми и глыбовыми разностями, щебнем в нижней части зоны и дресвой в верхней. Исходная порода может распадение на минеральные зерна, обычно имеющие размер мелкой дресвы с незначительной примесью частиц песчано-алеврито-вой размерности. При этом отдельные объемы породы сохраняют исходные структуру и текстуру.
В более верхних (кварцево-гидрослюдистой и кварцево-каолиновой) зонах кор выветривания, образующихся по гранитному субстрату, дезинтеграция пород усиливается за счет совместного проявления физического и химического вывет-
Рис. 1. Строение кор выветривания и тектоно-элювиальных кластитов.
а — кора химического выветривания; б — коры физического выветривания; в — тектоно-элювиальные кластиты; г — схема взаимоотношения гранитоидов Дзурамтайского массива и мезозойско-кайнозойского осадочного чехла: 1, 2 — гранитоиды (С2_з): 1 — сильно трещиноватые (С2_з), 2 — брекчированные и катаклазированные; 3 — микститы песча-но-дресвяной размерности с крупными отторженцами гранитов; 4 — тектонокластиты; 5—7 — чехольные отложения: 5 — угленосная моласса ( ), 6 — красноцветная моласса (Г3 — К1), 7 — грубообломочные четвертичные отложения; 8 — дайки аплитов; 9, 10 — границы: 9 — стратиграфические, 10 — протрузивные; 11 — разрывы. Масштаб условный.
Латерит-~ бокситовая
'ъКпн
Кварцево-каолинитовая
Кварцево-гидрослюдистая
'///Дресвяная /Л
т
+++++++++++++ +++++++++++++
__ __ + н. Гранит 1- + + + + +++++++++++++
+++++++++++++ +++++++++++++
о д
о
о д
о сч
о д
о
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.