УДК 553.32(549.742)
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ФАМЕНСКИХ МАРГАНЦЕВЫХ РУД ЛЕМВИНСКОЙ ЗОНЫ ПАЙ-ХОЯ (НА ПРИМЕРЕ РУДОПРОЯВЛЕНИЙ НИЖНЕСИЛОВСКОЙ ГРУППЫ)
© 2010 г. Е. В. Старикова, Д. И. Завилейский*
Геологический факультет Санкт-Петербургского государственного университета 199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9;
E-mail: starspb@mail.ru * ЗАО "Поляргео" 199106Санкт-Петербург, 24-ялиния В.О., д. 3—7;
E-mail: zavileis@mail.ru Поступила в редакцию 23.04.2008 г.
Приводятся результаты геолого-минералогического изучения стратифицированных марганцевых руд, установленных в фаменских отложениях лемвинских фаций Пай-Хоя. Карбонатные марганцевые руды слагают согласные пластовые и линзовидные тела, мощностью до 0.6 м в пограничном интервале между громашорской и силоваяхинской свитами, сложенном яшмоидами и карбонатно-кремнистыми породами. Руды характеризуются тонкой волнистой слоистостью и развитием поперечных кварцевых прожилков. В их составе преобладает кутнагорит, второстепенными минералами являются, доломит, кальцит, пирит, рансьеит и криптомелан(?), акцессорными — Mn-мусковит, микроклин, пирофанит, галенит, барит, апатит и монацит. Среднее содержание MnO составляет 23.81 мас.%. К этому же интервалу приурочена протяженная (до 40 м) линза родонитовых пород (Силоваяхинское проявление), сменяющих по латерали карбонатные руды. Главные минералы этих пород — родохрозит, родонит, пироксмангит и кварц, второстепенные — тефроит, аллеганит, фриде-лит, кариопилит, неотокит, суссексит, пирит и гипергенные оксиды марганца, акцессорные — спес-сартин, алабандин, барит и апатит. На основании анализа фактического материала высказано предположение, что источником рудного вещества явились гидротермальные палеоокеанские системы, связанные с девонским вулканизмом, его концентрирование в зоне осадконакопления обусловлено застойной восстановительной обстановкой придонных вод, а рудоотложение — поставкой свежих порций океанской воды. Накопление основной массы рудного вещества происходило хемогенным путем и, частично, при участии бактерий. Поставлен вопрос о корректировке границы громашор-ской и силоваяхинской свит для объединения в составе единой свиты отложений фаменской мар-ганценосной формации.
Марганценосность палеозойских отложений Пай-Хоя исследуется уже более полувека. Первые сведения о находках марганцевых руд на этой площади имеются в материалах Новоземельской экспедиции начала прошлого столетия [Виттен-бург, 1921]. Впоследствии изучение марганцевого оруденения проводилось в ходе крупномасштабных геолого-съемочных работ, выполняемых геологами воркутинского объединения "Полярно-уралгеология" (А.В. Лоскутовым, М.А. Масло-вым, А.С. Микляевым), и в рамках тематических научных исследований, осуществляемых группой сотрудников Института геологии Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар) под руководством Я.Э. Юдо-вича, а также сотрудниками ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург) В.С. Роговым и Э.И. Галицкой. В результате этих работ установлены три палеозойских уровня марганцевого накопления, фиксируемые в разрезе глубоководных комплексов Лем-винской структурно--фациальной зоны —
живетские ассоциации падейской свиты (Э2рё), фаменские отложения громашорской и силоваяхинской свит (Э^г—Э^С^) и несколько горизонтов, соответствующих серпуховскому, башкирскому и ассельскому ярусам С2-Р1.
В углисто-глинисто-кремнистых сланцах падейской свиты (Э2) работами Я.Э.Юдовича с коллегами установлены 4 горизонта карбонатно-кремнистых конкреций с содержаниями МпО от 7 до 20 мас.%. Тела имеют своеобразную форму уплощенных "поленьев" длиной до 2 м, поперечником до 0.3 м. По мнению исследователей, такие "поленья" являются формой будинирования более протяженных (до 5—6 м) рудных прослоев, образованных в ходе конкреционных диагенетиче-ских процессов [Юдович и др., 1981; Юдович, Кетрис, 1981; Юдович, Беляев, 1982; Беляев, Кулешов, 1994, Кулешов, Беляев, 1999].
Верхнедевонские марганценосные отложения известны с 30-х гг. прошлого века; именно с ними
связаны все проявления гидротермальных оксидных Fe-Mn руд. Стратифицированные карбонатные марганцевые руды фаменского возраста были обнаружены в 1977 г. коллективом исследователей под руководством Я.Э. Юдовича при проведении среднемасштабного геохимического изучения черносланцевых толщ. Согласно этим данным, оруденение представлено карбонатными яшмоидами, маломощными пластами конкре-цоидных кремнистых известняков и карбонатно-кремнистых конкреций с содержаниями МпО до 29 мас.% [Юдович и др., 1981 и др.], а также тонко- и микрослоистыми карбонатно-кремнисты-ми ритмитами [Беляев, Кулешов, 1994]. Факт широкого площадного распространения стратифицированных марганцевых руд был установлен уже в конце 80-х гг. прошлого века в ходе геологического доизучения Кара-Силовской площади (масштаб 1:50000), проводимого воркутинскими геологами под руководством А.С. Микляева. Именно тогда была выделена фаменская вулка-ногенно-осадочная марганценосная формация и поставлен вопрос о ее широком площадном развитии на территории Пай-Хоя. Перспективы марганценосности этого стратиграфического уровня обсуждались и в связи с одновозрастным оруденением в отложениях няньворгинской свиты Полярного Урала (группа рудопроявлений в бассейне р. Собь) [Юдович и др., 1998б].
Верхнепалеозойский (С2-Р1) уровень на Пай-Хое был выделен при крупномасштабной геологической съемке партиями под руководством М.А. Маслова и А.С. Микляева в 1970-х гг. и затем детально изучен В.С. Роговым, Э.И. Галицкой, А.А. Беляевым и Я.Э. Юдовичем. Здесь установлено несколько горизонтов, содержащих конкреционные слои и линзы Мп-карбонатов с содержаниями МпО до 12.7 мас.% и Мп-доломитовые мегаконкреции (до 6 мас. % МпО) [Рогов, Галиц-кая, 1984; Беляев, Кулешов, 1994; Юдович и др., 1998а; Кулешов, Беляев, 1999]. Объединение отложений такого широкого возрастного диапазона в единый рудоносный уровень основывается на представлениях о близких условиях формирования рудовмещающего разреза и сопоставлении с оруденением этого же возраста на смежных площадях (Новая Земля, Елецко-Собский и Харут-ский районы Полярного и Малопечорский район Северного Урала) [Юдович и др., 1987; Платонов и др., 1992].
Приведенные данные обобщены в коллективных монографиях уральских геологов [Юдович и др., 1998а, 1998б], однако, несмотря на значительное количество публикаций, они не дают представления о строении и составе перспективных в промышленном отношении рудных отложений. Практически отсутствуют работы, содержащие описание конкретных рудопроявлений, а информация по строению и составу залежей ограничи-
вается обобщенными данными. Отчасти это объясняется тем, что проводимые работы в основном носили региональный характер и были направлены на установление стратиграфических уровней обогащения марганцем и выяснение промышленных перспектив территории в целом. В результате оказались подсчитаны ресурсы региона (по данным Е.С.Контаря с соавторами [Марганцевые..., 1999], прогнозные ресурсы марганца Силоваяхинской площади по категории Р2 оценены в 110 млн т, Р3 — 140 млн т), но при этом петрография и минералогия марганцевых руд освещены в очень скромном объеме и лишь в единичных публикациях.
Настоящая работа — результат детальных геолого-минералогических исследований, проводимых в рамках ГДП-200 листов R-41-XXXV XXXVI (Кара-Силовская площадь). В сезоны 2006— 2007 гг. проводилось изучение Нижнесиловского района, где были установлены не описанные ранее проявления марганцевых руд фаменского возраста, получены новые данные по закономерностям их распространения, химическому и минеральному составу.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ ОРУДЕНЕНИЯ
Нижнесиловский район расположен на юго-востоке Пай-Хоя в северной части Кара-Силов-ской площади в нижнем течении р.Силова-Яха. Эта территория является южным окончанием крупной тектонической пластины — Пайхойско-го аллохтона, сложенного глубоководными кар-бонатно-кремнистыми отложениями Лемвин-ской структурно-фациальной зоны (рис. 1). Основанием пластины служит параавтохтон, сформированный преимущественно карбонатными шельфовыми осадками Елецкой СФЗ. Вследствие этого в районе широко развиты складчато-надвиговые дислокации. Повсеместно распространены палеоген-неоген-четвертичные отложения аллювиального, морского, ледникового и смешанного происхождения.
Марганцевое оруденение приурочено к узкому стратиграфическому интервалу, датируемому фа-менским ярусом верхнего девона. В естественных обнажениях этой части разреза по бортам р. Си-лова-Яха установлены и изучены 11 протяженных рудопроявлений стратифицированных марганцевых руд (рис. 2).
Рудовмещающий разрез представлен существенно кремнистыми отложениями, залегающими на границе громашорской (Э^г) и силоваяхинской свит (^-С^) — горизонтом яшмоидов и перекрывающей карбонатно-кремнистой пачкой.
Горизонт яшмоидов слагает кровлю грома-шорской свиты и является региональным маркирующим подразделением для Лемвинской зоны
20 0 20 40 60 80 км
I_I_I_I_I_I
1.1,1
8
Рис. 1. Схема тектонического районирования Пай-Хоя (составил А.С. Микляев, 1999) и положение Нижнесиловского района.
1 — недислоцированные платформенные осадки; 2 — коптогенные комплексы (K-Е) структур космического происхождения; 3—5 — дислоцированные комплексы уралид: 3 — орогенные флишевые и молассовые формации (P-T), 4 — глубоководные комплексы (€3-С) континентального склона и подножья (Лемвинская СФЗ), 5 — шельфовые терри-генно-карбонатные комплексы (О-С) (Елецкая СФЗ); 6 — вулканогенные и осадочные комплексы (R3-V) активной континентальной окраины (байкалиды); 7 — Байдарацкая сутура; 8 — Нижнесиловский район.
Главные структуры: I — Восточно-Европейская платформа (Печорская синеклиза); II—III — Уральская складчатая система: II — Вайгачско-Пайхойский шарьяж-антиклинорий Новоземельско-Пайхойской складчато-надвиговой области (IIi — Пайхойский аллохтон, II2 — Вайгачско-Пайхойский карбонатный параавтохтон), III — Западно-Уральская структурная зона (IIIi — Байдарацкий аллохтон, III2 — Верхнекарский автохтон); IV — Предуральский краевой прогиб (IVl — Карская впадина, IV2 — Коротаихинс
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.