Геологическое строение и минералогия пегматитов Ильменских гор (стр. 1 )

КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МИНЕРАЛОГИИ И ЛИТОЛОГИИ

О. Н. ЛОПАТИН, А. Г. НИКОЛАЕВ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И МИНЕРАЛОГИЯ ПЕГМАТИТОВ ИЛЬМЕНСКИХ ГОР

КАЗАНЬ 2011

УДК 549

Печатается по решению Редакционно-издательского совета ФГАОУВПО

«Казанский (Приволжский) федеральный университет»

Учебно-методической комиссии Института геологии и НГТ

Протокол № 21 от 28 октября 2011 г.

заседания кафедры минералогии и литологии

Протокол № 2 от 26 октября 2011 г.

Научный редактор

доктор геолого-минералогических наук, проф.

Рецензенты:

кандидат геолого-минералогических наук КФУ

,

Геологическое строение и минералогия пегматитов Ильменских гор: Учебно-методическое пособие / , – Казань: Казанский университет, 2011. – 40 с.

В пособии описано геологическое строение Ильменских гор Южного Урала, где расположен один из полигонов практики КФУ. Пособие построено по типу геологического отчета и включает в себя ряд обязательных общегеологических глав. На основе литературных данных и личных многолетних наблюдений авторов описаны главные типы пегматитовых жил Ильменских гор и кратко охарактеризованы минералы местных пегматитов.

Пособие предназначено для студентов геологических специальностей ВУЗов, школьников и всех, интересующихся минеральными богатствами Урала.

© Казанский университет, 2010

© , 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………4

1.  История изучения Ильменских гор………………………….5

2.  Физико-географический очерк………………………...…….8

3.  Стратиграфия…………………………………………………10

3.1. Селянкинская свита (АR2 sel)……………………….………………..10

3.2. Вишневогорская толща (PR1 vs)……………………………………...12

3.3. Ильменогорская толща (PR1 ilm)………………………….………….12

3.4. Еланчиковская толща (PR1 el)……………………………….………..14

3.5. Кыштымская толща (PR1 kis)…………………………........................14

4.  Магматизм…………………………………………………….16

4.1. Гранитоиды…………………………………………………….............16

4.2. Нефелиновые сиениты………………………………………………...18

4.3. Ультрабазиты и габброиды………………………………………..….19

5.  Метаморфизм и метасоматоз………………………………...21

6.  Тектоника……………………………………………………...24

7.  Полезные ископаемые………………………………………..27

8.  История геологического развития…………………………...28

9.  Типы пегматитов Ильменских гор и их минералогия……...30

9.1. Древние гранитные пегматиты………………......................................30

9.2. Полевошпатовые пегматиты…………………....…..……………..…..32

9.3. Миаскитовые пегматиты ………………………..………………….…33

9.4. Молодые гранитные пегматиты……………..………………………..34

9.5. Амазонитовые пегматиты……………………………..……................35

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………..…………………...36

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА…………………………...……...39

Пойдем ныне по своему Отечеству.

Станем искать металлов, золота, серебра и протчих.

Станем добираться отменных камней, марморов, аспидов и даже до

изумрудов, яхонтов и алмазов.

Дорога будет не скучна…

1763 г.

ВВЕДЕНИЕ

Учебная полевая практика студентов-геологов Казанского (Приволжского) федерального университета проводится в Ильменских горах на Южном Урале, в области развития магматических и метаморфических комплексов. Территориально данный район относится к южной части Ильменского государственного заповедника.

Основной целью учебной практики является приобретение навыков геологической съемки масштаба 1:10000 в области развития сложно дифференцированных магматических и метаморфических пород, а также ознакомление с уникальным набором минералов и минеральных ассоциаций, локализованных в знаменитых пегматитовых жилах Ильменских гор.

Начинается практика с посещения местного Геологического музея Ильменского заповедника, в котором демонстрируется уникальное собрание минералов, горных пород, рудных и нерудных полезных ископаемых. Далее следует этап обзорных маршрутов, в которых студенты знакомятся с геологическим строением территории на объектах южной части заповедника. Основное время практики занято проведением самостоятельных маршрутов студенческими бригадами под руководством преподавателей и камеральными работами в вечернее время, на которых анализируются пройденные за день маршруты. Завершается практика защитой отчета, где студенты защищают главы геологического отчета, представляют коллекцию отобранных за время практики пород, а также построенные ими геологическую карту и карту фактического материала. В этот же, завершающий период практики студенты делаю свой выбор с тематикой их будущих курсовых работ.

1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ИЛЬМЕНСКИХ ГОР

Российская Академия наук серьезно заинтересовалась минеральными богатствами Ильменских гор в середине XVIII века. Два года добирался до Южного Урала молодой, но уже известный ученый, «доктор медицины, профессор натуральной истории, член Российской Академии наук, испытатель естества» Петр Паллас. В мае 1770 года он переехал главный уральский хребет – Урал-Тау и начал знакомство с недавно заложенными заводами, посещал каменоломни и казацкие крепости.

Через десять лет в Чебаркульской крепости, которую проезжал Паллас, нашелся любитель самоцветных камней, казак Прутов. Он ходил в охране разведочной партии, искавшей слюду для местных заводов. Недалеко от Чебаркульской дороги привалило казаку неожиданное счастье. Начал он копать яму и обнаружил в ней небольшой, но чистейший, прозрачный, нежно голубоватого оттенка, тяжелый кристалл. Это был драгоценный камень – топаз, или, как звали его тогда, «тяжеловес». Позже, в этой же яме, а на Урале эти ямы называются «копи», казак нашел аквамарин – драгоценную голубую разновидность минерала берилла. Это и были первые самоцветы, найденные в Ильменских горах. Вслед за Прутовым потянулись в ильменскую тайгу любители камней, старатели, авантюристы и, конечно, ученые. Все глубже становилась горная выработка, которую потомки до сих пор называют «Прутовская копь».

Первые обзорные маршруты казанской студенческой практики начинаются именно с Прутовской копи. Не было сезона, чтобы студенты геологического факультета Казанского университета не нашли на этом месте драгоценного минерала.

Попутно в Прутовской копи обнаружился амазонит – голубовато-зеленая разновидность минерала микроклина, который широко используется в качестве ювелирно-поделочного камня.

А вскоре недалеко, в долине реки Миасс, натолкнулись на богатейшие россыпи золота. Сразу усилился поток искателей счастья, «золотая лихорадка» на долгое время охватила весь Южный Урал. Миасс часто называют «городом в Золотой долине». Именно открытие россыпного золота в долине одноименной реки во многом определило судьбу этого города. Здесь, только в период с 1823 по 1837 годы было разведано более 200 месторождений. В 1824 году была открыта богатейшая россыпь на р. Ташкутарганке, где позднее был построен Царево-Александровский прииск. Только за один год в этом месте было найдено 52 самородка, в том числе в 1842 году мастеровым Н. Сюткиным – самый большой в России самородок весом 36,2 кг (так называемый «Большой треугольник», копия которого хранится в Геологическом музее им. КФУ»). Только в одной россыпи района «Миасский Пруд» трестом «Миассзолото» за период дражной отработки добыто более 4 тонн этого благородного металла, при этом на месторождении вплоть до 2004 г. работала одна 250 – метровая драга и две гидроустановки.

В поисках золота рыли в Ильменских горах новые копи и находили в них такие минералы, кристаллы которых ученые видели впервые. Нашли в Ильменах такие диковины, как двухкилограммовый кристалл темно зеленого аквамарина, трехкилограммовый циркон, темно красные, почти вишневые гранаты величиной с большой кулак, кристалл синего, сапфировидного корунда длиной около полуметра. Обычно все эти самоцветные минералы весят первые граммы и размер их кристаллов мизерный.

Самые маститые отечественные и зарубежные ученые проводили экспедиционные исследования Ильменских гор. Вот лишь некоторые фамилии: Гофман, Геймельсен, Розе, Мурчисон, Меглецкий, Мушкетов… Первое литературное описание южной части Ильменских гор было сделано немецким минералогом И. Менге в середине XIX века. Именно им была проведена первая научная типизация ильменских пегматитовых жил, несущих в себе драгоценную минерализацию. Позже большую работу по систематизации ильменских минеральных копей провел , который составил карту, где большинство известных копей было пронумеровано и задокументировано. Данная нумерация не изменилась до наших дней.

В дореволюционный период развития России наблюдалась хищническая добыча минеральных богатств Ильменских гор, и лишь в 1912 году Академия наук добилась частичного запрета на горные разработки. Эпохальный рубеж для южно-уральской, да и всей российской геологической науки – это 14 мая 1920 года. Именно в этот день, в весьма непростой постреволюционный период, -Ленин подписал специальный Декрет об образовании в Ильменах Государственного минералогического заповедника. В течение конца XIX – начала XX веков в Ильменских горах впервые в мире были открыты многие минералы (ильменит, монацит, ильменорутил, эшинит, самарскит, канкринит и др.), а целый ряд обнаруженных здесь минералов оказался их первой находкой на Урале и в России.

Проведенные работы показали большую научную значимость Ильменских гор не только для минералогов, но и для других естествоиспытателей. Поэтому в 1935 году заповедник был преобразован в комплексный, охватывающий геологические, биологические, географические и прочие научные дисциплины. Среди многочисленных исследователей Ильменского заповедника были такие выдающиеся ученые как , , . Здесь, в 1911 году, под руководством академика работала Радиевая экспедиция Академии наук. В горных выработках Блюмовской копи эта экспедиция добыла 15 килограммов самарскита - эндемичного радиоактивного минерала черного цвета, содержащего тантал, ниобий, уран, самарий и другие редкие химические элементы. Образцы этого минерала предназначались Марии Склодовской-Кюри – женщине-физику в Сорбонне, основоположнице учения о радиоактивных элементах. Именно пегматитовые жилы Ильменских гор послужили объектом и основой при разработке (1939) и (1940) их общеизвестных гипотез пегматитообразования.