Тектонофизические условия формирования структуры слюдянского флогопитоносного поля (стр. 9 )

Таким образом, если в период активного развития поднятия ось главного сжимающего напряжения была ориентирована субвертикально, то теперь, во вторую стадию развития, она заняла субгоризонтальное положение. Изменилось также и положение оси А от субгоризонтального до вертикального. Общий поворот осей произошел вокруг оси В, которая на данном этапе развития сохранила свою ориентировку неизменной.

Резкое изменение направления осей деформации и векторов напряжений не является неожиданным. Для складчатого этапа развития характерны два положения эллипсоида деформации (2 плана) с сохранением устойчивой ориентировки для оси С. При сводовом же развитии, как нам представляется, устойчивое положение сохраняет ось В.

С физической точки зрения локальное сводовое (куполовидное) поднятие представляет собой поперечный изгиб. (1963) на разнообразных моделях было установлено изменение основного поля напряжений в связи с ростом поперечного изгиба. В начальные этапы развития изгиба алгебраически минимальные нормальные напряжения ?3 ориентируются вертикально, образуя веерообразный пучок, алгебраически максимальные и средние главные напряжения — горизонтально. На заключительном этапе развития моделей поперечного изгиба траектории напряжений ?1 и ?3 меняются местами. Смена происходит скачкообразно без промежуточных положений и обусловлена изменением соотношения напряжений из-за возникновения разрывов (Гзовский, 1963). Следовательно, отмеченное нами изменение плана деформации в период протерозойского развития территории находит и экспериментальное подтверждение.

Изменение плана деформации в заключительные стадии сводового развития не влечет за собой образования новых трещин отрыва. В соответствии со схемой деформации они должны были бы развиваться в горизонтальной плоскости, перпендикулярно к оси А. Но вероятность появления таких трещин из-за высокого гидростатического давления вышележащих толщ весьма низка. Именно этим можно объяснить отсутствие кварц-карбонатных прожилков, выполняющих трещины иных в отличие от уже известных генетических типов.

Таким образом, в течение второго — протерозойского — этапа развития Слюдянское флогопитоносное поле претерпело два плана деформации, в течение которых ориентировка оси алгебраически средних напряжений ?2 оставалась постоянной. Результатом этих процессов явилось локальное куполовидное поднятие района, развивающееся на фоне общего воздымания юго-западного Прибайкалья и сопровождающееся преимущественным образованием тектонических трещин отрыва.

Для общего представления о всем ходе тектонического развития района необходимо очень кратко остановиться на формировании сложной сети незалеченной трещиноватости, которая по приведенным в начале статьи примерам также носит наложенный на складчатую структуру характер.

Сложная сеть незалеченной тектонической трещиноватости района представляет собой результат разрядки напряжений одного из наиболее последних этапов тектонического развития территории.

Восстановим ориентировку главных осей напряжений, существовавших при формировании общей (региональной) трещиноватости района. Как было показано, последняя характеризуется четырьмя главными системами, которые развиты почти повсеместно на изученной площади и не изменяют своего простирания в зависимости от морфологии складчатых структур.

Граммапроекции главных систем трещин воспроизведены на рис. 25. Приняв, что сколовые системы трещин пересекаются по оси B и что в плоскости биссектрисы острого угла между трещинами скола лежит ось С, а ось А — в плоскости биссектрисы тупого угла, нетрудно вычислить координаты выходов этих осей на верхнюю полусферу сте-реографической сетки (см. табл. 3).

Поскольку анализируемая сеть трещин образована в условиях консолидированной среды, реконструируемый по ней эллипсоид деформации может быть сопоставлен с эллипсоидом напряжений. С осью А эллипсоида деформации совпадает главная ось алгебраически максимального напряжения ?1 с осью В— главная ось алгебраически среднего напряжения ?2 и с осью С — главная ось алгебраически минимального напряжения ?3.

       Рис. 25. Определение ориентировки главных осей деформации по региональным системам тектонических трещин. А, В и С – оси деформации, отражающие, соответственно, положение осей напряжений ?1, ?2 и ?3.

Установленное положение эллипсоида напряжений существенно отличается от предшествующих. Изменение поля напряжений связано с новым, третьим этапом тектонического развития рассматриваемого района. Для него, как и для начальной стадии протерозойского этапа, характерно вертикальное положение алгебраически минимальных напряжений ?3 или оси С эллипсоида деформации, т. е. то, которое отвечает куполовидным или сводовым поднятиям.

За прошедший геологический период от конца протерозоя до наших дней область Юго-Западного Прибайкалья по крайней мере не менее раза вовлекалась в активное тектоническое воздымание, а по мнению некоторых исследователей, и больше (Корешков, 1960).

Именно в такие периоды тектонической активизации ориентировка главных осей напряжений и относительно хрупкое состояние слагающих рассматриваемую территорию горных пород способствовала образованию систем тектонических трещин описанных выше направлений (Шерман, 1963). Более того, поскольку в область постпротерозойского поднятия вовлечена значительно большая территория, чем современное Юго-Западное Прибайкалье, не удивительно, что и на ней общий план сети трещин сходен с прибайкальским (Шерман, 1966). Таким образом, вся основная сеть общей тектонической трещиноватости района образована в один из последних этапов каким, вероятно, является мезо-кайнозойский. Разрывы этого периода представляют собой открытые или закрытые незалеченные полости и лишь наиболее крупные из них явились проводниками базальтовых излияний.

Третий этап тектонического развития следует считать незаконченным и продолжающимся в настоящее время. Свидетельством этому служит высокая сейсмическая активность Прибайкалья. Она позволяет нам получить дополнительный критерий справедливости определения главных осей напряжений. Как установлено, в очагах байкальских землетрясений оси растягивающих напряжений располагаются в субгоризонтальной плоскости, перпендикулярно простиранию складчатых структур, а оси сжимающих напряжений составляют большие углы с горизонтальной плоскостью (Мишарина, 1966). Непосредственно в районе Слюдянки нет зафиксированных и обработанных данных по землетрясениям, однако полученная нами ориентировка осей напряжений современного тектонического этапа развития не противоречит общей байкальской тенденции.

В течение геологической истории развития Слюдянский флогопитоносный район претерпел три этапа тектогенеза1, в течение которых не менее пяти раз изменялся общий план деформации (табл. 3). Сопоставляя ориентировку осей эллипсоида деформации первого и третьего этапов, нетрудно понять, почему в ряде случаев фиксируются геометрические признаки наличия связи между тектонической трещиноватостью отдельными складками. Как раз в тех случаях, когда текстурные особенности смятых в складки толщ были ориентированы таким образок (на северо-запад), что совпадали с одним из главных векторов напряжений более позднего, третьего, этапа, происходило повторное движение и раскрытие трещин вдоль ослабленных поверхностей, латентно заложенных еще при складкообразовании. Иногда отмечается даже некоторое «приспособление» новых мелких разрывов к структурным элементам складок. При этом они совершенно точно отвечают тектоническим трещинам, образующимися при смятии пластов в складки и, естественно, могут иногда быть использованы при структурном анализе, хотя прямой генетической связи между ними нет.

Формирование сложной сети тектонических разрывов Слюдянского флогопитоносного поля происходило в течение длительного геологического времени. Одним из важнейших этапов во всей тектонической истории района является протерозойский этап тектогенеза. В этот период формируется куполовидное поднятие будущего флогопитоносного поля. Рост поднятия сопровождается образованием разрывов, часть из которых контролировала размещение кальцит-флогопитовых жил. Установленные закономерности развития названного типа тектонических разрывов позволяют, в частности, рекомендовать в ближайшие годы поисково-разведочные работы на жильный флогопит в зоне, вовлеченной в локальное протерозойское куполовидное поднятие, т. е. в юго-восточном, восточном и северо-западном направлениях от ныне известного продуктивного участка действующих рудников, а также вести перспективную разведку на глубину.

ЛИТЕРАТУРА

Структурная геология. Изд-во Московск. ун-та, 1966.

Тектонические разрывы, их типы и механизм образования.— Труды Геофиз. ин-та, 1952, вып. 17 (34).

Структурная геология. Изд. Моск. ун-та, 1961.

Сопротивление материалов. Гостехиздат, 1950.

1. Тектонические поля напряжений. — Изв. АН СССР, серия геофиз. № 5, 1954.

2. Моделирование тектонических полей напряжений и разрывов. — Изв. АН СССР, серия геоф. № 6, 1954.

Физическая теория образования тектонических разрывов. — В сб. «Проблемы тектонофизики». Госгеолтехиздат, 1960.

Основные вопросы тектоно-физики и тектоника Баиджанского антиклинория, ч. III, IV. Изд-во АН СССР, 1963.

О поперечной складчатости архея Северо-Западного Беломорья. — Труды Лабор. геологии докембрия, 1960, вып. 11.

рочность и пластичность. Справочник для геологов по физическим константам. ИЛ, 1949.

1. Основы теории деформации геологических тел. Иркутск, 1953.

2. К вопросу о механизме сплошного складкообразования. — Изв. АН СССР, серия геол. 1953, № 4.

Де- Структурная геология. ИЛ, 1960.

3. К стратиграфии шарыжалгайского комплекса Юго-Западного Прибайкалья. — Труды Вост.-Сиб. геол. ин-та СО АН СССР, 1959, вып. 2.

Основные элементы структуры юго-восточной части Сибирской платформы в докембрии и в нижнем палеозое. — Геология и геофизика, 1961, № 11.

О пегматитах Слюдянского района в Южном Прибайкалье. — Труды МГРИ, 1957, 37.

инейность. — В сб. «Вопросы структурной геологии». ИЛ, 1958.

Области сводового поднятия и особенности их развития. Госгеолтехиздат, 1960.

Структура рудного поля Слюдянского месторождения флогопита. — Изв. АН СССР, серия геол., 1958, № 6.

Механические свойства горных пород. Углетехиздат, 1955.

Основные закономерности размещения слюдоносных пегматитов в Енском и Стрельнинском слюдоносных районах на Кольском полуострове. В сб. «Магматические образования Кольского полуострова». Изд-во АН СССР, 1962.

, Докембрий Западного побережья Байкала. — Труды Лабор. геол. докембрия, 1953, вып. 2.

, , Некоторые геологические закономерности размещения полезных ископаемых на юге Восточной Сибири. — Изв. Вост. фил. АН СССР, 1957, № 2.

Тектоника Саяно-Байкальского нагорья. — Изв. АН СССР, серия геол., 1956, № 10.

Общая характеристика, классификация и пространственное расположение глубинных разломов. — Главнейшие типы глубинных разломов. Изв. АН СССР, серия геол. 1956, № 1.

Некоторые элементы структурной геологии. В сб. «Основные вопросы и методы изучения структур рудных полей и месторождений». Госгеолтехиздат, 1960.

Особенности геологической структуры Слюдянского месторождения и условия локализации флогопитоносных тел.— Труды Моск. геол.-развед. ин-та, 1957, 31.

Структура Слюдянского месторождения флогопита. — В сб. «Основные вопросы и методы изучения структур рудных полей и месторождений». Госгеолтехиздат, 1960.

Смирнов- Сопротивление материалов пластическому деформированию. М.— Л., Машгиз, 1956.

Материалы к геологии и минералогии Южного Прибайкалья (район Слюдянки). — В сб. «Акад. . Рудные месторождения и металлогения восточных районов СССР». Изд-во АН СССР, 1962.

Механизм образования мелких структурных форм в метаморфических толщах архея. Труды Геофиз. ин-та, 1952, № 18 (145).

Петрология кристаллического комплекса Слюдянского флогопитового района, —Труды ВИМС, 1939, вып. 150.

Структура и геологическая история впадин Байкальского типа. Деформация пород и тектоника. Межд. геол. конгресс, XXII сессия, доклады сов. геологов, проблема 4. Изд-во АН СССР, 1960.

Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья. Изд-во АН СССР, 1960.

Единая теория прочности материалов. Оборонгиз, 1946.

Изучение тектонической трещиноватости осадочных пород юга Сибирской платформы. — В сб. «Проблемы тектонофизики». Госгеолтехиздат, 1960.

Некоторые результаты моделирования тектонических разрывов. — Изв. АН СССР, серия геогр. и геофиз., 1950, 14, вып. 5.

Тектоника Восточного Саяна. — В кн. «Геология СССР», т. VII, ч. 1. Госгеолтехиздат, 1962.

Стратиграфия и метаморфизм докембрия ЮЗ Прибайкалья. — Докл. АН СССР, 1964, 158, № 3.

Вопросы стратиграфии и метаморфизма докембрия ЮЗ Прибайкалья и центрального Хамар-Дабана. — Геология и геофизика, 1965, № 2.

К характеристике трещиноватости пород Слюдянского флогопитового месторождения. — В кн. «Тезисы докладов конф. молодых научн. сотрудн. ВСФ СО АН СССР», 1960, геол. и геогр., вып. 1.

О генезисе главных направлений тектонических трещин Слюдянского флогопитоносного района (Юго-Западное Прибайкалье). — Материалы Конф. молодых научн. сотрудн. ИЗК, Иркутск, 1963.

Основные системы тектонических трещин юго-западного Прибайкалья и их параметры. — Труды 2-го Всес. совещ. по трещинным коллекторам нефти и газа. Изд-во «Недра», 1965.

О новом типе карт тектонической трещиноватости. —Геотектоника, 1966, № 3.

Kvale A. Linear structures and their relation to movement in the Caledonides of Scandinavia and Scotland. Quart. Journ. Geol. Soc., London, 1953, vol. 109.

Johnson M. R. The structural geology of the Moine trust zone in Coulin Forest, Wester Ross. Quart. Journ. Geol. Soc., London, 1959, N 2.

1 Эндогенное оруденение Прибайкалья. – М.: Наука,  1969. – С. 78–108.

1 Цитируется по изданию 1962 г.

1 План 1, по Зандеру (1956)

1 При повышенном всестороннем давлении пластическое растяжение у мрамора может достигать 24,7% (Ажгирей, 1956)

1 По данным региональной геологии нельзя утверждать, как это делает автор, что в районе наблюдается лишь три этапа тектогенеза. История развития Прибайкалья гораздо сложнее. – Прим. ред. …  «Эндогенное оруденение Прибайкалья».