ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2009, № 3, с. 312-328
УДК. 551.2:551.242:551.3111.6:553.98
ПСЕВДООСАДОЧНЫЕ ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ МАССИВА ДЗУРАМТАЙ (ЮЖНАЯ МОНГОЛИЯ)
© 2009 г. Ю. Г. Цеховский, М. Г. Леонов, А. В. Никитин*, Ж. Бадамгарав**, И. М. Симанович, Т. Ф. Щербакова, Е. С. Пржиялговский
Геологический институт РАН 119017 Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: tsekhovsky@ginras.ru
* Воронежский государственный университет 394006 Воронеж, Университетская пл., 1
** Институт геологии и минеральных ресурсов Монгольской академии наук Монголия
210351 Улан-Батор
Поступила в редакцию 16.07.2008 г.
Изучены специфические горные породы (тектономикститы), развитые в обрамлении гранитных массивов Монголии (Дзурамтай и некоторых других) в основании разреза мезозоя. Показано, что эти образования имеют тектоническое происхождение, а не элювиальное или осадочное, как это было принято ранее. Они были сформированы в кайнозое при росте гранитной протрузии под мощным покровом осадочного чехла в результате дробления гранитов и перетирания гранитных обломков с последующим преобразованием обломочных пород подземными водами (процесса суффозии). При этом из обломочных пород вымывались тонкие продукты разрушения полевых шпатов, за счет чего они обогащались кварцем. Образование пород происходило при относительно низких температурах, не превышающих 200-300°С при наличии стрессовых напряжений.
На территории Монголии, а также в прилегающих районах Забайкалья и Южной Сибири широко развиты сильно разрыхленные дезинтегрированные граниты и продукты их ближнего переотложения - аркозовые или существенно кварцевые породы глыбово-щебнистой или дресвяно-песчаной размерности. Описаны такие породы и в других регионах: на Тянь-Шане, Кавказе, Урале, Казахстане, на территории Североамериканского континента и в других местах [Леонов, 2008]. Они достигают значительной мощности в десятки или первые сотни метров и часто обнажаются в основании осадочного чехла в при-бортовых участках мезозойских впадин. Их обычно относят к осадочным породам (коллюви-альным, делювиально-пролювиальным) или образованиям нижней зоны коры выветривания. Однако в ряде публикаций отмечается, что подобные образования могут иметь и тектоническое происхождение. Специальным исследованиям, раскрывающим механизмы холодной дезинтеграции гранитоидов, посвящены публикации [Леонов, 2008; Леонов и др., 2008].
В частности, эндогенные псевдоосадочные кластиты, достигающие значительной мощности, выявлены при проходке Байкальского, Кодар-ского и Северо-Муйского тоннелей и других трассовых выработок БАМ [Лобанов и др., 1991], а
также вскрыты буровыми скважинами под осадочным чехлом на поверхности Непского мега-свода. Установлено, что дезинтеграция гранитов нередко сопровождается проявлением интенсивного низкотемпературного метасамотоза, приводящего к разрушению полевых шпатов и обогащению обломочных пород кварцем (вплоть до появления монокварцевых песков). Последние по составу нередко напоминают переотложенные продукты коры выветривания (которыми они часто ошибочно считаются). Отмечается, что характеризуемые эндогенные кластиты приурочены к фронтальной части надвиговых пластин. Предполагается возможность их формирования и при других тектонических процессах в глубинных срезах земной коры (зонах разломов и стресс-метаморфизма).
Показано также, что возникновение скоплений аркозовых обломочных пород бывает связано и с катакластическими деформациями гранитов при росте протрузий [Леонов и др., 2008]. Однако данные образования, относящиеся к семейству тектонитов, в целом остаются еще слабо изученными. Необходимо отметить, что их вычленение из состава осадочных пород (с которыми они обычно объединяются) имеет важное научное и практическое значение. Идентификация подобных пород позволяет уточнить историю
геологического развития регионов. Кроме того, рассматриваемые разрыхленные дезинтегрированные граниты, залегающие в основании платформенного осадочного чехла, характеризуются повышенной пористостью и проницаемостью. Поэтому они нередко служат коллекторами пресных подземных вод или газонефтяными ловушками.
Настоящая статья посвящена характеристике строения, вещественного состава и генезиса подобных псевдоосадочных пород, возникших за счет структурно-вещественных преобразований гранитов. Эти породы были изучены авторами в ряде гранитных массивах на территории Центральной и Южной Монголии (рис. 1). Наиболее полно они представлены в горах Дзурамтай на территории Южной Гоби .
КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА
Горный массив Дзурамтай площадью около 255 км2 ограничен с севера Цагангольской, а с юга Бохтынской мезозойскими впадинами и представляет собой кайнозойское поднятие с относительными перепадами высот около 200 м и максимальной абсолютной отметкой 1824 м. В целом массив имеет линзовидную форму и является одним из фрагментов, приуроченных к протяженной полосе сдвигово-сбросовых деформаций [Геологическая..., 1966]. В его строении участвуют силурийско-нижнедевонские и нижнекаменноугольные вулканогенно-осадочные породы (метапесчаники, метаалевролиты серицит-хлоритовые сланцы, диабазовые лавы, андезито-вые туфы, туфоконгломераты, туфопесчаники). Эти породы прорваны гранитами, имеющими средне-верхнекаменноугольный возраст.
Граниты распространены в северной и северовосточной части горного массива, в прилегающем с севера бортовом участке Цагангольской
впадины они погружаются под мезозойско-кай-нозойский осадочный чехл (рис. 2а). Небольшие фрагменты этого чехла, сохранившиеся от эрозии, отмечаются и на поверхности гранитов. В составе гранитов преобладают калиевые разности, реже отмечаются плагиограниты. Граниты прорваны субвертикальными дайками аплитов, а также кварцевыми жилами толщиной до нескольких десятков сантиметров. Породы в той или иной степени катаклазированы, пелитизиро-ваны и подвержены ряду других вторичных структурных и вещественных преобразований, интенсивность которых усиливается в зоне их контакта с мезозойским (юрско-меловым) осадочным чехлом. Его мощность в прибортовых разрезах впадины составляет около 1400 м. Вместе с тем внутри массива гранитов также наблюдаются небольшие блоки с породами платформенного чехла, мощность которого составляет здесь десятки или первые сотни метров.
На поверхности гранитов, погружающихся под мощные толщи мезозоя в прибортовых разрезах впадины, выделяются две пачки пород, ранее относимые к базальным горизонтом осадочного чехла, а по сути представляющие собой специфические тектониты. Нижняя пачка, именуемая псевдоосадочными кластитами и достигающая мощности 10-20 м, состоит из дресвяно-песчаных продуктов разрушения подстилающих гранитов. Верхняя пачка, контактирующая с породами осадочного чехла и имеющая мощность до 6-10 м, представляет собою механическую смесь юрских осадочных пород с кластитами. Характеристика и генезис пород, слагающих обе упомянутые пачки, будут рассмотрены ниже. Однако пока отметим, что на участках с маломощным платформенным чехлом (в апикальной части гранитного массива) пачка кластитов выклинивается и в разрезах присутствует лишь одна - верхняя пачка.
(а)
•*3"К2 •¿/'61 0
_ О 01 о
О" О о о о о I О
ОО О ООО о'о о л
о о о о о ' о I о о ООООООО! о
-4.
(б)
^3"К2
ООООООООООООООООООООООО
ОООООООООООО ОООООООООО ООО ООООООО 11-2 оооо ОООО ооооооооооо ООООООО0-ООООООООООООООО о^^^ ООО ОООООООООО О.
+У\+
-я- + + + + +
+ + + + + + + +
1 7+ + + + + +
+ 7+ + + + + +
+ + + + + + + +
+ + + + С2-3 + + + +
+ + + + + + + + +
+ + + + + + + + +
+ + +1 ч+ + + + + + +
+ + + + + +
+ • + • + + + • +
ОООО ОООО
А'А • А* А
ЛЛААЛ
10
т
11
12
Рис. 2. Строение приконтатовой зоны гранитоидов Дзурамтайского массива и перекрывающих пород мезозойско-кайно-зойского осадочного чехла в прибортовой части Цагангольской впадины: а - в настоящее время, б - в конце позднего мела. 1 - осадочно-метаморфические и эффузивные породы фундамента без расчленения (83^1); 2 - граниты (С2-з); 3 - дайки аплитов; 4 - катаклазированные и разрыхленные граниты; нижне-среднеюрские отложения дзурамтайской свиты - угленосной молассы (5-6); 5 - углистые глины и алевролиты с линзами углей; 6 - конгломераты с пачками алевролитов и глин, местами углистых; 7 - верхнеюрские и меловые терригенные отложения красноцветной молассы, без расчленения; 8 - четвертичные конгломераты, брекчии; 9 - псевдоосадочные кластиты; 10 - углистые глины и алевролиты с линзами и пятнами кластитов; 11 - линия разлома; 12 - граница протрузивных смещений пород.
8
9
ПРИКОНТАКТОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНИТОВ
Ярким признаком вторичных преобразований гранитов в зоне их контакта с осадочным чехлом является появление как крупной, так и мелкой параллельной отдельности (рис. 3 а, б). Ориентиров-
ка отдельности гранитных пластин (чешуй) совпадают с поверхностью склона мезозойской впадины и напластованием вышележащих нижне-среднеюрских отложений, которые моноклинально (с углами 30-50°) падают к центру Цагангольской впадины. Подобный тип отдельности назван нами "посклоновой".
Рис. 3. Выходы катаклазированных, разрыхленных гранитов и перекрывающей их пачки псевдоосадочных кластитов в южном борту Цагангольской впадины: а, б - посклоновая отдельность катаклазированных гранитов в зоне контакта с мезозойским осадочным чехлом; в, г - раздробленные и разрыхленные катаклазированные граниты (в - с глыбово-щеб-нистой структурой, г - с дресвяно-песчаной структурой и проявлением посклоновой отдельности); д, е - выходы раздробленных и разрыхленных катаклазированных гранитов и перекрывающей их пачки кластитов (выше пунктирной линии) с посклоновой отдельностью (д - горизонтальной, е - волнистой).
Необходимо подчеркнуть, что отмеченная отдельность характерна лишь для периферийной зоны гранитного массива, где он погружается под платформенный осадочный чехол. В центральной части массива в гранитах наблюдается подушко- и матрацевидная отдельность преимущественно с субвертикальными углами падения блоков.
Граниты в приконтактовой зоне катаклазиро-ваны, нередко до полурыхлого и рыхлого состояния и часто
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.