Глава 7. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
РАЙОНА ПРАКТИКИ
Эта глава является попыткой восстановить ход геологического развития района нашей практики.
Про историю развития территории Стойленского месторождения в докембрии мы можем судить в основном по литературным данным. В архее (около 3,2 млрд. лет назад) происходило образование самых древних метаморфических и магматических пород КМА: гнейсов, гранито-гнейсов, кристаллических сланцев, амфиболитов и других пород. Эти породы на Стойленском карьере вскрыты лишь на самых глубоких горизонтах или шахтами, поэтому мы не имели возможности их изучить.
В начале раннего протерозоя (около 2,5 млрд. лет назад), на том месте, где сейчас находится Стойленский карьер, вероятно, находилось море, в котором накапливались железисто-кремнистые осадки - тонкое чередование чистых кварцевых песков и песков, содержащих значительное количество железа. Иногда условия осадконакопления изменялись, и в бассейне накапливались глинистые породы ("Геология, гидрогеология...", т.1, ei.1 1969).
Существуют разные точки зрения на причины накопления железа в этих породах - одни связывают его с деятельностью особых бактерий, другие - с поступлением вещества из космоса.
Наиболее обоснована биологическая гипотеза образования джеспилитов. Согласно этой гипотезе, джеспилиты образовались благодаря деятельности бактерий. Эти бактерии выделяли кислород, который вступал в реакцию с соединениями железа, находившимися в водах палеоокеанов того времени. В процессе поступления кислорода, железо окислялось и выпадало в осадок в виде гидроокислов. Активность бактерий менялась с изменением температуры, т.е. подчинялась годовому циклу: в течение некоторого промежутка времени осаждались преимущественно железистые минералы, далее активность бактерий спадала, и слой гидроокислов железа покрывался слоем песка, через некоторое время активность бактерий возобновлялась, и осаждался новый слой гидроокислов железа. Возможно, это привело к возникновению полосчатости в джеспилитах (Точилин, 1963).
Однако несомненно, что затем эти отложения погрузились на значительные глубины, где были метаморфизированы под воздействием высокой температуры и давления. Пески превратились в кварциты, а содержавшиеся в них железистые вещества - в магнетит и гематит. Возникли породы, состоящие из тонкого чередования безрудных (кварцевых), магнетитовых и гематитовых прослойков - джеспилиты. Глинистые породы при этом были превращены в кристаллические сланцы. И джеспилиты, и сланцы можно увидеть в карьере и его отвалах. Позже в результате тектонических движений эти породы были смяты в складки и образовали горные хребты, которые впоследствии подвергались интенсивному размыву и выравниванию.
Пород с возрастом от кембрия до раннего девона на месторождении не обнаружено. Это может свидетельствовать о том, что в этот период времени эта территория представляла собой сушу, поверхность которой была сложена докембрийскими породами: джеспилитами, амфиболитами, сланцами и др. Отсутствие пород коры выветривания по железистым кварцитам может свидетельствовать о том, что породы коры выветривания в этот период или не образовывались из-за неблагоприятных климатических условий (сухой климат), или не сохранились.
В среднем девоне начали образовываться породы коры выветривания по железистым кварцитам, следовательно, можно сказать, что климат стал более влажный и благоприятным для протекания процессов химического выветривания. При этом происходило окисление магнетита с переходом его в гематит (мартит) и гидрогетит (джеспилиты превращались в окисленные кварциты, из которых железо нельзя извлечь с помощью магнитной сепарации). При дальнейшем развитии процессов выветривания происходил вынос кремнезема, с преобразованием железистых кварцитов в богатые железные руды, почти целиком состоящие из окислов железа (гематита, мартита и др.). Вынос кремнезема из кристаллических сланцев приводил к образованию бокситов - породы состоящей из гидроокислов алюминия.
Однако, в девонское время эта территория не всегда представляла собой сушу. Судя по находкам глин и редким находкам аммонитов девонского возраста, данная территория периодически заливалась морем ("Геология, гидрогеология...", т. 1, гл. 2, 1969). Скорее всего, девонским морем были залиты пониженные участки суши, а на повышенных могла формироваться кора выветривания. В залитых морем понижениях окисленные железистые кварциты переоткладывались. О переотложении коры выветривания свидетельствуют находки конгломератов или конгломерато-брекчий, залегающих в основании юрских отложений.
Представление о ходе геологических событий в карбоне, а также в перми и триасе не выходит из области догадок. По всей вероятности, в течение большей части указанного весьма длительного времени территория КМА представляла собой сушу. Выведенные на дневную поверхность породы подвергались разрушению, в результате которого к середине юрского периода была создана хорошо разработанная сеть речных долин. Сводовая часть Воронежской антеклизы, в пределах которой расположен Стойленский карьер, в пермское и триасовое время испытала значительное поднятие, в результате которого размывалась девонская кора выветривания ("Геология, гидрогеология...", т. 1, ei. 2, 1969).
Породы средней и поздней юры залегают на породах коры выветривания девонского возраста или непосредственно на неокисленных железистых кварцитах.
В середине средней юры данная территория затопилась морем, и, соответственно, образовались осадки этого времени, представленные серыми глинами с морской фауной. Морской режим существовал и в конце средней юры, однако, бассейн уже значительно обмелел к этому времени и местами был опреснен.
Вся территория КМА в конце средней и начале поздней юры представляла собой низкую равнину, покрытую озерами и речными протоками, многие из которых, отмирали и превращались в болота. С середины поздней юры данная территория вновь затапливалась морем, в котором откладывались глины с морской фауной.
В целом в средне-позднеюрское время на данной территории преобладали условия теплого и относительно неглубокого моря с богатой фауной. Нередко происходили и незначительные изменения условий осадконакопления, выражающиеся в изменении состава отложений (глинистые отложения сменялись песчанистыми). Вероятно, были также и резкие перемены условий, обозначенные горизонтами конденсации. Горизонты конденсации образуются в области подводных течений, которые уносят мелкий материал, оставляя лишь крупный материал: крупные остатки фауны, остатки древесины. О смене условий осадконакопления говорит наличие в глинах фосфоритов.
Породы с конца поздней юры до аптского века мелового периода на месторождении отсутствуют. Вероятно, в это время на данной территории была суша и осадконакопления не происходило. Альбская трансгрессия привела к накоплению толщи песков, которое продолжалось и в сеномане. Судя по остаткам фауны , пески имеют морское происхождение, но их накопление происходило, вероятно, не далеко от берега. Море было открытым с нормальной соленостью. В кровле песков залегает мощный горизонт фосфоритов - "фосфоритовая плита". Это может говорить о перерыве в накоплении осадков . Трансгрессия в туронское время привела к накоплению известковистых осадков, которые мы сейчас наблюдаем в виде писчего мела. Накопление этих пород продолжалось и в коньякское время. Образование мела происходило в условиях средних глубин.
В сантоне накапливались глинисто-карбонатные осадки, из которых образовывались мергели.
Морской бассейн, вероятно, продолжал существовать в кампане и маастрихте, однако, породы этого времени не сохранились. Они были размыты в начале палеогена.
Отложения палеогенового, неогенового и четвертичного периодов нами не изучались, но по литературным данным известно, что в палеогене данная территория была залита морем. Условия моря нормальной солености, хотя и очень мелкого, сохранялись с перерывами в течение всего палеогена. В этот период накапливались песчано-глинистые осадки. Иногда происходили кратковременные осушения территории.
Поднятие в начале неогена привело к установлению континентальных условий, которые существуют до настоящего времени. В неогене была выработана сеть речных долин, в которых накапливался аллювий, а на водоразделах сформировалась красноцветная кора выветривания. Однако в Стойленском карьере эти отложения отсутствуют, но хорошо представлены отложения четвертичного периода: чередование лессовидных суглинков, накапливавшихся в периоды оледенений (за счет осаждения пыли разносимой ветрами), и погребенных почв, формировавшихся во время межледниковий ("Геология, гидрогеология...", т. 1, гл. 2, 1969).
|
