Геологическое строение и минералогия пегматитов Ильменских гор (стр. 4 )

Миаскиты имеют стандартный для нефелиновых сиенитов минералогический состав: КПШ, кислый плагиоклаз, нефелин, биотит, реже из темноцветных минералов присутствуют щелочные пироксен и амфибол. Акцессорные минералы представлены магнетитом, титанитом, апатитом, цирконом. Структура пород гипидиоморфнозернистая, текстура – гнейсовидная.

Миаскиты района представляют собой интрузивные породы, образовавшиеся путем раскристаллизации водной щелочной магмы на глубинах порядка 15 – 20 км. Данная магма является результатом селективного анатектического плавления сиалических толщ континентальной коры Урала под действием щелочных глубинных флюидов в РТ –условиях, отвечающих амфиболитовой фации в позднепалеозойское время (250 – 310 млн. лет назад по радиологическим данным).

Картирование пород щелочного массива Ильмен-Тау не входит в задачи геологической практики студентов КФУ. Знакомство с нефелиновыми сиенитами – миаскитами осуществляется в рамках обзорных маршрутов и экскурсионного посещения местного естественнонаучного музея.

4.3. Ультрабазиты и габброиды

Некоторые ультрабазитовые массивы, широко распространенные почти во всех толщах Южного Урала, в возрастном отношении являются рифейскими образованиями, другая часть тел ультраосновных пород, сложенная альпинотипными апогарцбургитовыми серпентинитами, является палеозойскими.

Все без исключения массивы ультраосновных пород претерпели значительные изменения в процессе их длительной геологической истории. В неизмененном виде данные породы в районе не встречаются и представлены, как правило, продуктами их метаморфизма. Это тальк-карбонатные и тальковые породы, листвениты, актинолитовые, оливин-бронзитовые и антофилитовые минеральные ассоциации. Минералогический состав данных апоперидотитовых пород зачастую определяется степенью их метаморфизма, которая обычно соответствует степени метаморфизма вмещающих пород.

На описываемой территории метагипербазиты образуют цепочки линзовидных (будинированных) тел по границам гнейсового ядра и сланцевого обрамления, представляя собой тектонические отторженцы океанической коры Уральской геосинклинали, надвинутые путем обдукции по разломам на породы континентальной коры. Фрагментарно, в виде сильно измененных метасоматитов, подобные породы вскрыты канавами на границе миаскитов Ильмен-Тау с гранито-гнейсовым обрамлением (участок полигона, условно называемый «Коровий загон»).

Мухаметовский комплекс основных магматческих пород, залегающий в пределах Селянкинского блока, представлен амфиболизированными диабазами. Дайки комплекса занимают секущее положение по отношению к вмещающим породам и прослежены на 50 – 400 м при мощности до 50 м. По составу они идентичны толеитовым базальтам и, возможно, относятся к габбро-диабазовой формации. Это наиболее древний, рифейский комплекс основных магматитов.

Билярский габбровый массив, также расположенный за пределами территории практики, находится в 20 км к юго-западу.

Небольшое тело лейкократовых габбро-амфиболитов подсечено буровыми скважинами на юго-западном склоне Ильменских гор в 600 м от контакта с миаскитами Ильмен-Тау в сланцевом обрамлении антиклинория.

Отмечается пространственная связь габбро с ультрабазитами и кремнистыми сланцами. Предполагается, что все они являются членами единой офиолитовой ассоциации и представляют собой останцы океанической коры Уральской геосинклинали, надвинутые путем обдукции по разломам на континентальные образования Урала в девонское время.

МЕТАМОРФИЗМ И МЕТАСОМАТОЗ

Породы района претерпели как минимум три этапа регионально метаморфических преобразований. В частности, 1). дорифейский; 2). рифейско-вендский; 3). палеозойский.

Дорифейский этап регионального метаморфизма связан с позднекарельской фазой тектоногенеза, во время начала зарождения и рифтогенеза континентальной коры зоны будущего Урала. Данный региональный метаморфизм охватывал большие участки коры и проходил в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма. Продуктами этого метаморфизма сложена селянкинская свита, представленная в основном силлиманит-гранат-биотитовыми плагиогнейсами и амфиболитами, образовавшимися по песчано-глинистым породам и базальтовым лавам. Среди гнейсов амфиболитовой фации отмечаются реликтовые минералы гранулитовой фации метаморфизма, представленные обычно пироксенами.

Рифейско-вендский этап регионального метаморфизма связан с главной фазой рифтогенеза континентальной коры будущего Урала. Он обусловлен прогревом коры многократно внедряющимися в подкоровые горизонты диапирами разуплотненного мантийного вещества. Мантийный диапиризм и сопровождаемые им куполовидные поднятия коры вызывали в рифей-вендское время формирование купольных структур в зоне будущего Урала. Одним из таких является Миасский гнейсовый купол, территориально расположенный между г. Миасс и г. Чебаркуль. Метаморфизм, реализуемый в пределах подобных купольных структур, был наиболее интенсивным в центральных частях куполов, где были наиболее высокие температуры и более интенсивный флюидный тепломассоперенос. По уровню этот метаморфизм отвечал амфиболитовой фации, в условиях которой по песчаным, песчано-глинистым породам образовались гнейсы и кристаллические сланцы, а по базальтам – амфиболиты. Именно по этой причине центральная часть Миасского купола сложена в основном гнейсами и амфиболитами, среди которых отмечаются линзы  и прослои роговообманковых сланцев и кварцитов. Периферические части куполов подвергались при этом более слабому метаморфизму, отвечающему фации зеленых сланцев. Поэтому периферическая зона Миасского купола сложена разнообразными кристаллическими сланцами, составляющими так называемое сланцевое обрамление гнейсового ядра купола. Даже в пределах центральных частей куполов температурное воздействие и глубинный флюидный режим были неоднородными в площадном плане. В более проницаемых участках флюидный поток был более интенсивным и метаморфогенное преобразование пород достигало ступени ультраметаморфизма. В таких критических обстановках происходил интенсивный метасоматоз с привносом - выносом вещества и анатектическое выплавление кварц-полевошпатового материала. В этих участках вследствие гранитизации образовались мигматиты, а в отдельных случаях жильные тела гранитоидного состава. Граниты и гнейсовидные граниты зачастую имеют интрузивные контакты с вмещающими породами, что свидетельствует об их как автохтонной, так и об аллохтонной природе. Степень метаморфизма пород ильменогорской серии (от вишневогорской до кыштымской толщи включительно) отвечает термодинамическим параметрам амфиболитовой и эпидот-амфиболитовой фаций.

Региональный метаморфизм палеозойского этапа рассматриваемого района наиболее интенсивно проявился в карбоне – перми. Он связан с начавшейся коллизией континентальных плит. Коллизия сопровождалась интенсивной складчатостью, главная фаза которой на Урале проходила по времени на границе карбона и перми. При этом происходили процессы тектонической переработки и метаморфизма в сформировавшихся к тому времени континентальных блоках. Эти процессы приводили к рассланцеванию пород, которое наиболее четко проявилось в формировании зеленых сланцев обрамления Миасского купола. С регрессивными стадиями палеозойского метаморфизма связан послегранитный и послемиаскитовый диафторез, проявившийся в интенсивных метасоматических преобразованиях всех пород района.

Контактовый метаморфизм в пределах описываемой площади проявлен слабо, прежде всего в виде двупироксен-плагиоклазовых порфиробластических роговиков, сформированных по плагиосланцам, а также в виде кристаллического графита  в кварцитах.

Дислокационный метаморфизм широко проявлен вдоль долгоживущих разломов (зона контакта между Селянкинским и Ильменогорским блоками и т. п.), где развиты разнообразные по составу и возрасту милониты и бластомилониты.

Наложенные метасоматические преобразования проявлены на изучаемой территории в виде фенитизации, альбитизации, окварцевания, и связаны с эволюцией щелочного массива Ильмен-Тау.

По определению, фениты – это любые силикатные породы, подвергшиеся интенсивному контактово-метасоматическому изменению под действием щелочных метасоматических флюидов. Фениты зачастую образуют вокруг крупных щелочных массивов контактовые ореолы от нескольких метров до первых километров. Именно такая ситуация реализована на картируемой территории. В процессе маршрутного картирования фениты отмечаются на участке полигона «Коровий загон». Минеральный состав фенитов с одной стороны определяется исходными породами, с другой стороны – новообразованными минералами щелочного ряда – нефелином, КПШ, эгирином, арфведсонитом. С металлогенической точки зрения фениты несут в себе ряд ценных рудных минералов, к примеру, эвдиалит и циркон (Zr, Hf, U, Th…), лопарит (Nb, Ta…), гельвин (Be), пирохлор-микролит (Nb, Ta, U, Th, Ra…) и др.

Альбитизация – это широко распространенный процесс, связанный зачастую с апикальными выступами массивов кислых и щелочных пород, подвергшихся щелочному метасоматозу.  Альбитизация накладывается и на гипабиссальные (пегматиты) и на вмещающие породы. Широкое развитие процессов альбитизации приводит к формированию альбититов – лейкократовых пород, где на фоне сплошной мономинеральной мелкозернистой массы альбита отмечаются редкие выделения кварца, КПШ и темноцветных слюд, пироксенов и амфиболов. Нередко в зонах альбитизации концентрируются редкие рудные минералы: литиевые слюды (Li), берилл (Be), колумбит-танталит (Nb, Ta…), пирохлор-микролит (Nb, Ta, U, Th…), циркон (Zr) и др. На картируемой территории области альбитизации прослеживаются линейными зонами, трассирующими области разрывных нарушений, одна из наиболее интенсивных зон альбитизации отмечена на участке практики под названием «горка Заварицкого».

Окварцевание также представляет собой процесс метасоматических преобразований как магматогенных, так и метаморфогенных пород района. Суть процесса сводится к перераспределению избыточного кремнезема в среде кислого гранитоидного минералообразования. Породы при этом меняют структурно-текстурные характеристики. Основным минеральным компонентом данных метасоматически измененных пород выступает кварц, структура пород, как правило, становится мелкозернистой, текстура - массивной. Породы по сравнению с вмещающими характеризуются незаурядной прочностью и твердостью. Окварцованные зоны отслеживаются на территории района работ, к примеру, в виде субмеридионального холма возле лесного кордона «Долгие мосты».