Н.
Г. Берлянд (ВСЕГЕИ) отдает
предпочтение существенно габброидному варианту разреза, согласно которому в
интервале 7—14 км предполагается вскрыть габброиды, сопоставимые с арбатским
комплексом, выходящим на поверхность западнее СГ-4.
По
К. П. Плюснину (ПГО «Уралгеология»),
Тагильский прогиб является сложным образованием, которое формировалось на
одних стадиях как грабен, а на других—как рамповая структура. В предложенной
им модели большая роль отводится разновозрастным тектоническим нарушениям, разбивающим
исследуемую часть прогиба на многочисленные блоки, что усложняет увязку
вскрываемого скважиной разреза с поверхностными структурами и требует
проведения систематических структурно-тектонических исследований.
В
рифтогенной модели Л. И. Десятниченко (ПГО «Уралгеология») формирование
эвгеосинклинального прогиба связано с интенсивным растяжением земной коры
вдоль глубинного разлома, сопровождающимся постепенным заполнением
формирующейся структуры раннегеосинклинальными образованиями боткой
фундамента. В последующие этапы переработке подвергаются и ранние офиолитовые
комплексы. Таким образом, под прогибом сохраняются лишь переработанные
фрагменты допалеозойских комплексов, и перед скважиной стоит нелегкая задача
идентификации агломерата гетерогенных образований.
Несмотря
на то что практически все модели базируются, по существу, на одной и той же
геофизической информации, в совокупности они выявляют разноречивость представлений
о глубинном строении Урала. Исключая самую верхнюю часть прогиба, модели
противоречат по всем более или менее существенным компонентам прогнозируемого
разреза: его непрерывности или тектонической разобщенности, возможности
пересечения скважиной тел габброидов и ультрабазитов, глубине и составу
основания прогиба, перспективам вскрытия рудоносных комплексов, природе
слоев, инверсии скоростей и др.
Можно
сделать вывод ,что указанная разноречивость объективно и наглядно отражает не
только состояние глубинных геолого-геофизических исследований на Урале, но и,
в какой-то мере, всей геологии в целом. Нетрудно понять жизненную необходимость
сверхглубокого бурения, поскольку только прямое проникновение в недра
способно обеспечить теоретическую геологию и прикладные металлогенетические исследования
фундаментальной фактографической основой, существенно освободив их от
всякого рода условностей и фантазий.
Первоначально намеченную проектную глубину
СГ-4— 15 км следует считать достаточно обоснованной. При этом скважиной должны
пересекаться основные структурно-вещественные комплексы Тагильского прогиба,
включая меланократовые образования нижней части разреза, и достигнуто надежное
вскрытие фундамента с глубиной врезки до 1,5 км. По наиболее оптимистичным
прогнозам (Ю. С. Каретин, В. С. Орлов), предполагающим относительно менее
глубокое залегание фундамента прогиба, минимально необходимая глубина скважины
может доставить 12—13 км. С учетом этого глубину 12 км можно определить как
оптимальный рубеж, по достижении которого целесообразно рассмотреть вопрос о
конечной глубине бурения скважины.
Прогнозные
модели верхней части земной коры района Уральской СГ-4 ( с упрощениями авторов)
Рис.3
а — фиксистская (геосинклинально-троговая), по Ю. С.
Каретину, 1988; б—мобилистская, по В.Н.Пучкову, 1988 .
I — протоофиолитовая ассоциация, 2 —
гранулито-базитовый комплекс архея, 3 — геофизический базальтовый слой, 4
— меланократовый фундамент; типы разрезов: I — Лемванский,
II—Тагильский
5. Петрографическая характеристика горных пород
Эффузивные
породы. Базальты и андезибазальты.
Среди эффузивных пород лавовой фации могут быть выделены четыре разновидности,
слагающие обособленные пачки.
Породы
верхних трех пачек — андезибазальты — различаются количеством, размером и
составом вкрапленников. В верхней пачке они имеют размеры в доли миллиметра,
составляют до 5 % объема породы и представлены альбитизированным плагиоклазом и
клинопироксеном. Породы второй сверху пачки преимущественно афировые, третьей —
содержат от 20 до 50 % крупных (до 4 мм) вкрапленников плагиоклаза, иногда образующих
сростки, и единичные более мелкие вкрапленники клинопироксена и ортопироксена ,
замещенные хлоритом.
Основная
масса андезибазальтов состоит из микролитов альбитизированного плагиоклаза,
расположенных беспорядочно (участками субпараллельно) или собранных в
сноповидные срастания, зерен клинопироксена, пылевидных выделений и скелетных
кристаллов рудного минерала (магнетита—титаномагнетита) и продуктов изменения
стекловатого мезостазиса — хлорита, эпидота, пренита. Для афировых
андезибазальтов характерны обильные (до30 % объема породы) миндалины, в других
разновидностях они единичны.
Базальты,
слагающие четвертую сверху пачку, содержат вкрапленники плагиоклаза,
клинопироксена и ортопироксена (псевдоморфозы хлорита и карбоната), составляющие
от 20 до 50 % объема породы. Основная масса на 30—70 % состоит из микролитов
плагиоклаза, в промежутках между которыми располагаются зерна клинопироксена и
хлоритизированное и соссюритизированное стекло. Пылевидные выделения и мелкие
кристаллы рудного минерала обычно приурочены к псевдоморфозампо ортопироксену.
Миндалины, достигающие 2,5 см в поперечнике, редки.
Во
всех разновидностях эффузивов в качестве вторичных минералов, слагающих
миндалины, неправильные гнезда и жилки, встречаются хлорит, пренит, пумпеллиит,
эпидот, кальцит, кварц, опал, альбит. Судя по высокой степени сохранности
структуры пород и первичных минералов (клинопироксена, магнетита), а также
составу и количеству вторичных минералов,метаморфизм пород соответствует
пренитпумпеллитовой фации .
Вулканогенно-обломочные
породы. Наиболее распространенный тип
вулканогенно-обломочных пород (особенно до глубины 3 км) — тефроиды. Глубже
1870 м значительную роль играют вулканогенно-осадочные породы: туффиты
различной размерности, туфопесчаники и туфоалевролиты. Туфы выделяются в виде
маломощных слоев среди тефроидов по наличию мелких осколков стекла рогульчатых
и серповидных форм, а также обломков со следами закалки, болееразнообразной
степени окатанности обломков (от угловатой до среднеокатанной).
Тефроиды
в основном кристаллолитокластические или литокластические, реже литовитрокластические
и кристалловитролитокластические, среди туфов встречены и кристаллокластические
разности. Цемент гидрохимический, поровый или соприкосновения, редко порово-базальный
и базальный; состоит из пренита, карбоната, хлорита, пумпеллиита, эпидота,
цоизита, кварца, бурого глинистого вещества, иногда гематитизирован. Тефроиды и
туфы имеют однообразный базальт-андезибазальтовый состав обломков, лишь ниже
3683 м резко возрастает роль кислой кластики.
По
степени метаморфизма обломки и цемент не отличаются от эффузивных пород верхней
пачки. В вулканогенно-обломочных породах по сравнению с эффузивными среди
новообразованных минералов в интервале до глубины 3000 м несколько возрастает
(>10 %) роль пумпеллиита и эпидота, а глубже 3000 м — кальцита и кварца. Во
всех породах литокластов клинопироксен обычно свежий, плагиоклаз представлен
альбитом, часто сопровождающимся продуктами деанортизации, ортопироксен и
оливин присутствуют в виде полных псевдоморфоз хлорита, эпидота, кальцита,
халцедона.
Среди
базальтов и андезибазальтов могут быть выделены разновидности со следующими
парагенезами вкрапленников: СРх—PI;
PI; OI—OPx—CPx—PI, PI—СРх (с преобладанием
последнего), СРх. Породы различаются также размером вкрапленников, их
количеством, структурой и составом основной массы, наличием миндалин.
Клинопироксен-плагиофировые
андезибазальты и базальты содержат вкрапленники размером от долей до 1—2 мм,
среди них плагиоклаз составляет от 5—10 до 25 %, клинопироксен — до 3—5 %
объема породы. Встречаются разновидности с сериально-порфировой структурой, максимальным
размером вкрапленников до 5—б мм и количеством вкрапленников плагиоклаза до
20—25, клинопироксена — до 10—15 %. Иногда оба типа вкрапленников образуют
гломеры. Структура основной массы пород чаще гиалопилитовая или гиалиновая,
реже интерсертальная; иногда отмечается флуктуационная текстура.
Плагиофировые
андезибазальты из различных обломков несколько различаются по структуре,
количеству миндалин. Встречаются разности с порфировой, гломеропорфировой
(часто с вкрапленниками плагиоклаза двух генераций), сериально-порфировой
структурой. Количество вкрапленников от единичных до 40—45 % объема породы, размеры
их — доли миллиметра, реже до 2,5 мм. Некоторые вкрапленники содержат включения
стекла, замещенного хлоритом. Структура основной массы — от гиалиновой до
гиалопилитовой, иногда интерсертальная с участками пилотакситовой, спилитовидной,
в отдельных случаях скрытокристаллическая.
В
оливин-ортопироксен, клинопироксен-плагиофировых базальтах вкрапленники
плагиокла размером до 1х2 мм составляют 20—30 % объема породы, клинопироксена —
2—15 %. Наряду с ними в породах присутствуют псевдоморфозы по вкрапленникам других
темноцветных минералов (до 5—7 %), сложенные хлоритом, участками
эпидотом, кальцитом и халцедоном, часто содержащие включения зерен рудного
минерала. Судя по характерным формам, псевдоморфозы принадлежат к
ортопироксену. Присутствие в этой группе пород нормативного оливина позволяет
допустить, что отчасти псевдоморфозы являются апооливиновыми, хотя типичные для
этого минерала формы не обнаружены. В инт. 2700—2900 м. встречены
разновидности, в которых во вкрапленниках присутствует и амфибол (2—3 %).
Породы имеют интерсертальную, гиалопилитовую, гиалиновую структуру основной
массы.
Плагиоклинопироксенофировые
базальты обнаружены в единичных шлифах на различных глубинах. Во
вкрапленниках, составляющих в целом от 7—8 до 40—45 % объема породы,
клинопироксен заметно преобладает над плагиоклазом, часто имеет более крупные
размеры. В отдельных шлифах присутствуют также редкие псевдоморфозы по ортопироксену
. Основная масса породы — гиалиновая, представляет собой мелкозернистое
хлоритизированное стекло с флуктуационной текстурой, определяющейся
субпараллельной ориентировкой сплющенных миндалин и игольчатых микролитов плагиоклаза.
Клинопироксенофировые
базальты (шл. 19125) присутствуют в обломках размером 1—5 мм. Вкрапленники
клинопироксена (до 0,8х0,6 мм), часто образующие сростки, составляют 15—25 %
объема породы, основная масса имеет гиалиновую, иногда переходную к гиалопилитовой
структуру.
Во всех
порфировых базальтах и андезибазальтах литокластов основная масса состоит в
основном из разложенного стекла, в которое заключены микролиты плагиоклаза
(размером до 0,1 мм), клинопироксена (до 0,05 мм) и тонкая пыль рудного
минерала. Характерные вторичные минералы мезостазиса — хлорит, в меньшей мере
пренит, пумпеллиит, эпидот. Эти же минералы наряду с карбонатом и халцедоном
слагают миндалины, составляющие обычно 5—10, редко до 30—40 % объема пород.
Наряду
с порфировыми базальтами и андезибазальтами в литокластах встречаются и их
афировые разновидности с гиалиновой, гиалопилитовой, спилитовидной, а также
пилотакситовой и интерсертальной структурой. (Не исключено, что часть их
представляет собой участки основной массы порфировых пород.)
Более
салические, чем андезибазальты, породы имеют в составе литокластики подчиненное
распространение.
Среди
андезитов есть плагиофировые и клинопироксен-плагиофировые разновидности;
структура основной массы в основном гиало-пилитовая, реже пилотакситовая.
Обломки
кислых пород — плагиофировых и кварц-плагиофировых андезидацитов, дацитов, реже
риодацитов — постоянно встречаются глубже 3500 м. Их не всегда удается отличить
от встречающихся в этом интервале гидротермально-метасоматически измененных
пород. Они содержат микровкрапленники плагиоклаза (до 5—7 %) и кварца (до 3—5
%) или только плагиоклаза, а также иногда клинопироксена (большей частью
псевдоморфозы по нему). Вкрапленники кварца часто оплавлены, иногда имеют
«изъеденные» края, содержат включения хлорита и карбоната. Основная масса
обычно представлена агрегатом кварца и альбита микрофельзитовой, фельзитовой,
микролитозернистой, иногда с элементами пойкилобластовой структуры, содержит
серицит, сфенлейкоксен, эпидот, рудный минерал, карбонат, апатит.
Наряду
с описанными типами литокластов постоянными элементами тефроидов и туфов
являются витрокласты и кристаллокластический материал.
Стекловатые
породы лавового облика периодически встречаются в обломках в интервале
445—3350 м. Присутствуют как практически нераскристаллизованные разновидности,
представленные хлоритизированным, часто пумпеллиитизированным или пренитизированным
стеклом, так и с небольшим количеством микролитов, реже вкрапленников
измененного плагиоклаза. Выделяются стекловатые породы с флюидальностью (обусловленой
субпараллельной ориентировкой вытянутых миндалин) и без нее (с миндалинами
изометричной формы). Разнообразно выполнение пустот и пузырьков (хлорит, мозаичный
кварц, халцедон, пренит).
Кристаллокласты
встречаются в туфах и тефроидах повсеместно, иногда образуя самостоятельные
слои в верхних частях ритмов. Кристаллокласты принадлежат к плагиоклазу и
клинопироксену, размер их до 5—6 мм. Часто они имеют правильные кристаллографические
формы, ненарушенную зональность и представляют собой, по-видимому, практически
не подвергшийся обработке пирокластический материал. Встречены также кристаллы
со сглаженными формами, резорбированные. Ниже глубины 3625 м (особенно в
интервале 3720—3825 м) в кристаллокластах появляются обломки кварца до 5 мм в поперечнике
с включениями хлоритизированного стекла каплевидной формы.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|