Пыстина Ю.И., Пыстин А.М.
АКЦЕССОРНЫЕ МИНЕРАЛЫ В СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, 447151, Pystina@geo.komisc.ru
В геологии осадочных образований традиционно выделяют
два основных хроностратиграфических направления: биохроностратиграфическое
и радихроностратиграфическое. Первое направление обеспечивает относительный
возраст пород и является определяющим в стратиграфии неогея. Второе √ выводит
на абсолютный возраст пород и имеет важнейшее значение при стратиграфическом
расчленении метаморфических толщ, лишенных органических остатков, и особенно
широко используется в геологии докембрия.
В последнее время все большее значение приобретают новые
методы хроностратиграфии. Среди них наибольшее признание геологов получили
палеомагнитостратиграфия и секвенсстратиграфия. Однако возможность применения
этих методов, как и биохроностратиграфии, ограничивается неметаморфизованными
толщами.
Для стратиграфического расчленения метаморфизованных отложений большое значение имеет их минералогический состав. Среди минералов, которые могут быть использованы для целей расчленения (и корреляции) метаморфических толщ главное значение принадлежит акцессорным минералам.
На основании результатов исследований акцессорных минералов удается не только отделить раннедокембрийские образования от позднедокембрийских, но и получить ╚минералогические портреты╩ отдельных стратиграфических подразделений.
В качестве опорного района для подобного рода исследований нами был выбран Приполярный Урал, где на компактной территории обнажается достаточно полный разрез докембрийских образований, низы которого несомненно принадлежат раннему докембрию, а верхние части относятся к венду (возможно с выходом в нижний кембрий). На основе проведенных работ выделены минералогические критерии для расчленения и корреляции стратифицированных образований. Это видовой состав, весовые содержания и типоморфные ассоциации акцессорных минералов, морфологические и другие свойства отдельных наиболее информативных акцессориев.
Следует отметить, что названные минералогические критерии могут использоваться при изучении любых стратифицированных толщ, но они оказываются особенно полезными при стратиграфическом расчленении метаморфизованных отложений, когда использование традиционных методов (литологических, палеонтологичеких и др.) часто оказывается малоэффективным.
В изученных нами метаосадочных образованиях района установлено 27 акцессорных минералов. Большинство из них являются общими для всего рассматриваемого разреза. В то же время некоторые акцессории имеют четкий стратиграфический контроль. Так, окатанные зерна шпинели встречены только в кварцито-песчаниках обеизской свиты (O1), шеелит обнаружен в гнейсах няртинского комплекса (PR1) и кристаллических сланцах щокурьинской свиты (R1), муассанит √ в кварцитах хобеинской (R3) и мороинской (R3) свит. Таким образом, по наличию в пробах аллотигенной шпинели можно достаточно уверенно диагностировать нижнепалеозойские образования, а присутствие шеелита может указывать на принадлежность содержащих его пород к досреднерифейским отложениям. Весовые содержания постоянно встречающихся акцессорных минералов часто являются типоморфными для конкретного стратиграфического подразделения. Вверх по разрезу в породах увеличивается содержание циркона (с 65 до 203 г/т) и турмалина (с единичных знаков до 5 г/т) и уменьшается количество апатита (с 1720 до 24 г/т) и рутила (с 23 до 2 г/т), а в целом, по весовому содержанию минералов выделяются три стратиграфических уровня: досреднерифейский (няртинский комплекс и щокурьинская свита), по повышенной концентрации апатита √ до 2400 - 2550 г/т, среднерифейский (пуйвинская свита), по сфену √ 1040-1100 г/т и нижнепалеозойский (обеизская свита) по турмалину - до 7 г/т.
Каждому стратиграфическому подразделению района присуща своя постоянно встречающаяся ассоциация, в которую входят, среди прочих, минералы, характерные именно для этого подразделения, то есть, в каждом стратиграфическом подразделении можно выделить типоморфную ассоциацию акцессорных минералов. Следует отметить, что показателем типоморфности данной ассоциации могут быть как весовые содержания минералов, так и характерные признаки отдельных минералов: морфология кристаллов, внутреннее строение, окраска и др. В гнейсах няртинского комплекса (PR1) и в породах щокурьинской свиты (R1) в качестве типоморфной выделена циркон-рутил-сфен-апатитовая ассоциация, в парасланцах пуйвинской свиты (R2) типоморфной является рутил-циркон-апатит-сфеновая ассоциация. Типоморфная ассоциация хобеинской свиты (R3) апатит-сфен-цирконовая, а мороинской свиты (R3) √ ильменит-циркон-апатитовая. Для преобладающих в разрезе обеизской свиты (O1) кварцевых песчаников и кварцитопесчаников характерно постоянное присутствие хорошо окатанных зерен эпидота и турмалина, что и определило выделение эпидот-турмалин-цирконовой ассоциации, как типоморфной в этих образованиях.