научная статья по теме НЕОГЕНОВЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ СКЛАДКИ НА ЕГОРЬЕВСКОМ ФОСФОРИТОВОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ Геология

Текст научной статьи на тему «НЕОГЕНОВЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ СКЛАДКИ НА ЕГОРЬЕВСКОМ ФОСФОРИТОВОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2007, № 2, с. 90-93

УДК 551.243:553.64(470.311)

НЕОГЕНОВЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ СКЛАДКИ НА ЕГОРЬЕВСКОМ ФОСФОРИТОВОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

© 2007 г. Н. Н. Шатагин, А. Фазлави

Московский государственный университет, геологический факультет, 119992, Москва, Воробьевы горы Поступила в редакцию 10.01.2006 г.

На Егорьевском фосфоритовом месторождении пласты залегают горизонтально, но местами появляются своеобразные складки. Фосфоритовая толща и слои нижнемеловых песков вблизи от современных и неогеновых речных долин приобретают заметный наклон вниз по склону по направлению к дну речной долины. Складки возникают только в тех ситуациях, когда долина прорезает пласт оксфордских глин на сравнительно большую глубину - 10 м и более. В этих случаях пластичные глины под действием веса вышележащих пород выдавливаются в борту долины и уносятся водным потоком. В полосе, параллельной борту долины, вышележащие пласты оседают, образуя здесь своеобразный "свисающий" бордюр.

ВВЕДЕНИЕ

Сведения о геологическом строении Егорьевского месторождения фосфоритов можно найти в десятках статей и в нескольких учебниках по геологии полезных ископаемых. Месторождение кажется необычайно простым. В нем трудно предположить наличие каких-то геологических загадок. Но, нам кажется, что некоторые детали его геологической структуры могут трактоваться иначе, чем это делалось до сих пор. Речь идет о том, что можно по разному объяснить появление на месторождении волнистости (слабо проявленной "складчатости") в залегании мезозойских отложений. Залегание фосфоритовых слоев не идеально горизонтальное, как это должно было бы быть у платформенных образований. На месторождении наблюдаются волнообразные плавные понижения и повышения высотных отметок подошвы фосфоритовых горизонтов. Так как наклоны незначительны (1-2°), то считалось само собой разумеющимся, что они отражают плавные изменения в рельефе морского дна, существовавшего во время формирования фосфоритов. Мы думаем, что можно иначе объяснить появление этой слабо проявленной складчатости. Новые факты были обнаружены нами при сопоставлении двух участков месторождения, граничащих друг с другом - Вострянского (с запада) и Елкинского (с востока).

Стратиграфический разрез этих участков типичен для всего Егорьевского месторождения. Снизу вверх здесь скважинами и шурфами вскрыт следующий разрез. Оксфордские глины верхней юры мощностью 15-30 м. Выше с несогласием залегает тонкий (мощностью 0.2-0.4 м) нижний слой желваковых фосфоритов с содержанием Р205 в 12-15%. Этот слой относится к средне-ти-тонскому (волжскому) подъярусу. В самых низах слоя присутствует хорошо окатанная галька фосфоритов с кимериджской фауной. Из этого следу-

ет, что в кимериджский век происходило отложение фосфоритов, которые в нижне-титонский век были размыты и в виде перемытой гальки заняли базальное основание нижнего фосфоритового горизонта. Выше следуют глауконитовые пески с мелкими желвачками фосфоритов. Мощность песков от 1 м до 2 м. Они имеют переходный сред-не-верхнетитонский возраст. Содержание Р205 в глауконитовых песках колеблется в пределах 5-7%. На глауконитовых песках лежит верхний фосфоритовый слой, состоящий из двух возрастных горизонтов: верхнетитонского, часто сложенного фосфоритовой плитой, и нижнемелового берриасского (по старому, рязанского горизонта), представленного песками с частыми желваками фосфоритов, не слившихся в единую плиту. Общая мощность верхнего фосфоритового слоя меняется от 1.2 до 2 м, из которых на верхний титон и на берриас приходится примерно поровну (по 0.6-1 м). Содержание во всем слое Р205 12-14%. На берриасские пески с фосфоритами с небольшим размывом ложатся нижне-меловые валан-жинские пески, мощность которых в наименее эродированных частях Вострянского и Елкинского участков доходит до 5 м.

Выше (по возрасту, но не по гипсометрическому положению) в разрезе, идут неогеновые аллювиальные отложения - пески и глины. Они выполняют узкие долины, глубоко врезающиеся в меловые и юрские образования. В свою очередь неогеновые пески и глины перекрываются четвертичными отложениями: моренными, флювио-гляциальными и аллювиальными.

СКЛАДКИ В БОРТУ СОВРЕМЕННОЙ РЕКИ

Собственно говоря, участками Егорьевского месторождения называются площади когда-то повсеместно распространенного единого фосфоритового пласта, отделенные друг от друга доли-

Рис. 1. Складка в фосфоритовых горизонтах вблизи от левого (южного) борта долины реки р. Медведка 1 - оксфордские глины; 2 - нижний фосфоритовый слой; 3 - кварц-глауконитовые пески; 4 - верхний фосфоритовый слой; 5 - валанжинские пески; 6 - четвертичные отложения; 7 - скважины

нами современных и неогеновых рек. Долины прорезают все меловые и юрские образования вплоть до оксфордских глин, в которые могут углубляться до десяти метров.

Фосфоритовый пласт залегает почти горизонтально. Наклон или покатость подошвы или кровли какого-нибудь слоя фосфоритовой серии ничтожны - 1 м на 1-2 км, т.е. десятые доли градуса. Но вот что интересно. Такое залегание характерно для центральных частей участков, а к их периферии наклоны пластов заметно возрастают.

Возьмем для примера Вострянский участок. Геоморфологически он представляет собой более или менее изометричный в плане холм с пологими скатами на запад, юг и восток. А вот северный склон холма значительно более крутой. Он представляет собой южный борт долины р. Медведка. Здесь на достаточно коротком расстоянии около 500 м высотные отметки дневной поверхности снижаются со 140 м вблизи вершины холма до 110 м у уреза реки. Днище долины оказывается на 10 м, а то и на 15 м ниже кровли оксфордских глин. Если построить разрез в меридиональном направлении, то окажется, что горизонтальное залегание слоев фосфоритовой серии, по направлению на север сменяется заметным загибанием слоев книзу (рис. 1). При этом наклон слоев увеличивается с долей градуса до первых градусов

(3-5 м на расстоянии 100 м, т.е. примерно 2-3°). На представленном разрезе (см. рис. 1) из-за того, что вертикальный масштаб в 50 раз крупнее горизонтального масштаба, этот загиб выглядит очень крутым.

Проще всего наблюдаемую картину можно объяснить следующим образом. Река Медведка прорезала на всю мощность валанжинские пески, берриасские и титонские фосфориты и на 10-12 м углубилась в толщу оксфордских глин. Пластичные глины оксфорда под гравитационной нагрузкой выше лежащих пород стали выдавливаться из-под подошвы фосфоритовой серии. В результате этого выдавливания или пучения глин путем вязко-пластического течения образовывался своеобразный оползень, который уместно называть "выползнем". Выдавленные глины размывались водой и уносились течением речки на запад. Вероятно, существует какая-то зависимость величины изгиба пластов от мощности перекрывающих, "давящих" юрских и меловых отложений, от крутизны склона, от длительности нагруженного состояния, от пластичности оксфордской глины, которая, в свою очередь, должна зависеть от степени ее увлажнения. Не исключено, что свою роль в выжимании глины играли мерзлотные процессы типа морозного пучения, хотя они бо-

92

ШАТАГИН, ФАЗЛАВИ

138 135 132 129 126 123 120

Вострянский Елкинский участок участок

300 298 296 294 _13 2911842

697

289

- "Ъ~\705

710

707 ^ 699

0 500 м

1_I_I_I_I_I

Рис. 2. Складки в бортах северной части неогеновой долины 1 - верхненеогеновые отложения. Остальные условные обозначения см. рис. 1

лее типичны для отложений с преобладанием алевритового материала.

Таким образом, описанные загибы пластов вниз по склону следует относить к гравитационным оползневым образованиям.

СКЛАДКИ В БОРТАХ НЕОГЕНОВОЙ ДОЛИНЫ

Елкинский и Вострянский участки Егорьевского месторождения отделены друг от друга погребенной долиной неогенового возраста. Долина прослежена скважинами на расстояние более 3.5 км в меридиональном направлении. Ширина долины в ее верхней, широкой части (примерно на уровне гипсометрической отметки 130 м) варьирует от 150 м до 500 м. Долина сравнительно прямолинейна, лишь на расстоянии около 1 км к югу от р. Медведка фиксируется коленообразный изгиб под углом около 40°. Судя по общему расширению долины к югу, неогеновая река текла с севера на юг. Днище долины вскрыто всего несколькими скважинами, которые, вряд ли, угодили в самую глубокую часть днища. Судя по скважинам, глубина долины достигала 15-18 м. Предполагается, что днище долины в разрезе имеет корытообразную форму. Крутизна бортов долины меняется от 30 до 45°. Вероятно, у палеореки были притоки, как с западной, так и с восточной стороны. По крайней мере, в бортах установлено несколько "врезов", типа древних оврагов или ложбин с крутыми бортами. Детальнее их описать невозможно из-за редкости разведочной сети буровых скважин.

Отложения, заполняющие долину, относятся к плейстоценовому ярусу неогена. Ясно, что долина была сначала прорыта потоком практически до дна до плейстоценового времени, а заполнена в верхнем плейстоцене.

Интересно, что на гипсометрических картах подошвы фосфоритовой серии Вострянского и Ел-кинского участков отчетливо видно, что вблизи от долины погребенной неогеновой реки рисунок изо-

гипс разворачивается в меридиональном направлении. Причем, падение подошвы серии на Вострян-ском участке происходит на восток, а на Елкинском участке - на запад. То есть пласты фосфоритовой серии падают навстречу друг другу, в сторону погребенной долины (рис. 2). Днище долины расположено на несколько метров (8-12 м в разных местах) ниже подошвы фосфоритовой серии. Это хорошо видно на представленных разрезах (рис. 2, 3).

Сравнение разрезов, представленных на рис. 1 и 3, показывает, что они по характеру изгибов пластов аналогичны друг другу. Разница только в том, что на меридиональном разрезе (см. рис. 1) подошвы фосфоритовых пластов "выходят в воздух", а на широтных разрезах погребенной долины (см. рис. 3) они "упираются" в неогеновые отложения. Совершенно ясно, что, когда неогеновая река прорывала мезозойские отложения, неогеновых осадков, заполняющих долину, еще не было. А это значит, что в неогеновую эпоху была точно такая же обстановка,

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.

Показать целиком