Новые данные по стратиграфии и литологии тетерево-бугской серии

Все имеющиеся в литературе сведения о метаморфических породах тетерево-бугской серии, развитых в бассейнах рек Тетерева и Здвижа, основаны обычно на результатах изучения отдельных обнажений. Поэтому геология этого района до последнего времени освещалась почти так же, как и в период первых исследований В.И. Лучицкого.

В последние два года в результате крупномасштабной геолого-геофизической съемки получены совершенно новые данные о геологическом строении района и выявлен ряд месторождений и рудопроявлений полезных ископаемых, которые позволяют представить стратиграфию, литологию и тектонику района следующим образом.

Вся толща метаморфических пород четко разделяется на две свиты: Кочеровскую и Городскую. Они прослеживаются от ст. Ирша (ж. д. Коростень — Киев) на севере до ст. Кривое (ж. д. Житомир — Фастов) на юге и слагают крупный тектонический блок, ограниченный широтными региональными разломами.

Свиты четко различаются между собой по петрографическим данным, по характеру геофизических полей, рудоносностью и структурнотектоническим планом. Граница между ними проходит с севера на юг и примерно совпадает с правым притоком р. Тетерева — руч. Дубовцом.

Она выражена дизъюнктивным нарушением, круто падающим на восток и контролирующим пластовые тела метаультрабазитов мощностью около 50—100 м. На запад от этого нарушения распространена городская свита, на восток — кочеровская.

Городская свита представлена главным образом биотит-плагиоклазовыми гнейсами, среди которых встречаются поля силлиманит-биотит-плагиоклазовых, кордиерит-биотит-плагиоклазовых гнейсов и пластообразные тела амфиболитов. Породы имеют ярко выраженную полосчатость и совпадающую с ней интенсивную кристаллизационную сланцеватость. Они смяты в складки, имеющие северо-западное и субширотное простирание. Сильно рассланцованные мусковитовые разности биотитовых гнейсов предыдущие исследователи ошибочно называли сланцами.

Биотит-полевошпатовые гнейсы представляют собой темно-серые обычно мелкозернистые, реже среднезернистые полосчатые породы, в которых наряду с биотитом почти всегда присутствует мусковит, а наряду с плагиоклазом — микроклин. Преобладающими минералами являются полевые шпаты, иногда они уступают кварцу или присутствуют в одинаковых с ним количествах.

Под микроскопом биотитовые гнейсы имеют лепидогранобластовую структуру. Минералогический состав их; плагиоклаз-альбит-олигоклаз, олигоклаз 30—55%, биотит 25—50%, кварц 10—30%, микроклин 5—30%, мусковит 2—25%, хлорит 15—25% и серицит. Микроклин наблюдается в виде мелких зерен среди плагиоклаза, а также развивается по плагиоклазу. Мусковит всегда сопровождает микроклин и развивается по биотиту. Таким образом, можно считать, что развитие их обусловлено калиевым метасоматозом. Хлорит образуется по биотиту. Содержит часто мелкие выделения лейкоксена в виде вытянутых в цепочки скоплений.

Акцессорные минералы: гранат, сфен, апатит, циркон, турмалин,, ортит, монацит, пирит.

Силлиманитовые, кордиеритовые и графитовые гнейсы представляют собой те же биотитовые гнейсы, но обогащенные (до 10—20%) соответственно силлиманитом, кордиеритом и графитом или одновременно двумя-тремя указанными минералами в любой комбинации.

Силлиманит-кордиеритовые гнейсы в отличие от чистых биотит-плагиоклазовых гнейсов являются продуктом метаморфизма высокоглиноземистых разностей пелитовых пород.

Амфиболиты, встречаемые среди гнейсов городской свиты, по-видимому, генетически с ними не связаны и представляют собой более молодые образования, сингенетичные кочеровской свите, где они имеют своих аналогов.

Кочеровская свита представляет собой ярко выраженный эффузивно-осадочный комплекс пород, образование которого связано с доскладчатым развитием геосинклинали.

Обе свиты образовались раньше житомирских гранитов, но основную определяющую складчатость претерпели в разное время. По будинированным инъекциям житомирских гранитов в кальцитовых мраморах кочеровской свиты можно предполагать, что одна из мощных складчатых фаз проявилась после становления кировоградско-житомирского гранитоидного комплекса.

В исследованном районе удалось четко зафиксировать три ритма осадконакопления, на протяжении которых шло формирование свиты. Каждому такому ритму, на наш взгляд, соответствует образование карбонатного горизонта. С такой же периодичностью, видимо, происходила и эффузивная деятельность в данном районе, о чем свидетельствует переслаивание карбонатных горизонтов с амфиболитами.

Кочеровская свита сложена амфиболитами, амфиболовыми и реже биотитовыми гнейсами, кальцитовыми доломитовыми мраморами и: скарноидами. Эти породы залегают в виде хорошо прослеживающихся по простиранию пластов, линз или пластообразных тел, переслаивающихся между собой. Вся толща смята в синклинальную складку меридионального простирания, сильно осложненную складками более высокого порядка и дизъюнктивными нарушениями меридионального, широтного и субширотного простирания. Размах крыльев складки около 20 км, длина ее по простиранию около 80 км. Складка асимметричная; падение осевой плоскости крутое восточное (70%), западное крыло складки значительно круче восточного. В районе с. Гнилец установлено центриклинальное замыкание складки.

В центральной и северной частях свиты восточное крыло складки отклоняется на восток и, по-видимому, участвует в строении других структур, которые пока не исследованы.

Амфиболиты кочеровской свиты представлены несколькими возрастными генерациями и петрографическими разностями. Петрографические разности: 1) собственно амфиболиты; 2) гранитизированные амфиболиты, содержащие микроклин (3—15%), развивающийся по плагиоклазу; 3) биотитизированные амфиболиты, в которых вследствие калиевого метасоматоза произошло частичное замещение роговой обманки биотитом, количество которого достигает в породе 25—30%: 4) окварцованные амфиболиты, содержащие значительное количество кварца (до 15%).

Перечисленные разновидности встречаются совместно, образуют едва уловимые переходы и макроскопически неотличимы.

Макроскопически амфиболиты представляют собой темно-серые до черных, мелкозернистые, реже среднезернистые породы с массивной, иногда полосчатой текстурой.

Под микроскопом амфиболиты имеют гранобластовую, реже лепидогранобластовую с реликтами диабазовой и габбровой, структуру; роговая обманка часто сохраняет форму пироксена, который иногда встречается в виде реликтовых зерен. Минералогический состав: обыкновенная роговая обманка 30—60%; плагиоклаз-олигоклаз-андезин 15—55%; биотит до 30%; кварц; микроклин; пироксен реликтовый в единичных зернах; эпидот; клиноцоизит и хлорит развиваются по роговой обманке. Акцессорные минералы: апатит, сфен, ортит, циркон, ильменит, пирит, пирротин, магнетит.

Амфиболовые гнейсы представляют собой продукт мигматизации амфиболитов с уничтоженной структурой изверженных пород. При этом необходимо отметить, что часто наблюдаются постепенные переходы от амфиболовых гнейсов и реже амфиболитов к скарноидам, что указывает на возможность образования их за счет осадочных пород типа мергелей и известковистых туфов (парагнейсы). Отличить ортогнейсы от парагнейсов не представляется возможным. Поэтому необходимо сохранять эту группу пород и выделять ее на картах.

Амфиболовые гнейсы отличаются от амфиболитов лишь пониженным содержанием роговой обманки и повышенным кварца и полевых шпатов (последний более кислый).

Биотитовые гнейсы кочеровской свиты представлены двумя генетическими разновидностями. Они являются продуктом метаморфизма пелитовых осадков. Другие представляют собой продукт интенсивного щелочного метасоматоза амфибол-плагиоклазовых гнейсов, в результате которого обманка полностью замещена биотитом. Разделить эти разности без тонких исследований невозможно. Однако от подобных пород городской свиты они отличаются следующими характерными чертами: 1) отсутствием мусковита, хлорита и незначительным развитием микроклина; 2) меньшим содержанием биотита и кварца; 3) полным отсутствием силлиманита, кордиерита и рутила; 4) желтовато-коричневым с зеленоватым оттенком цветом плеохроизма биотита в отличие от оранжево-коричневого; 5) массивной, реже неяснополосчатой текстурой в отличие от сланцеватой и ярко выраженной полосчатой; 6) относительно мелкой зернистостью.

Минералогический состав биотитовых гнейсов кочеровской свиты следующий: плагиоклаз 42—57%; биотит 25—42%; кварц 5—20%. Акцессорные минералы: апатит, циркон, пирит и магнетит.

Кальцитовые мраморы залегают в обоих крыльях синклинали двумя пластами мощностью от первых десятков до 300 м (с. Гнилец). Наблюдаются постепенные переходы от кальцитового мрамора к скарноидам.

Чистые кальцитовые мраморы представляют собой светло-серую мелко- и чаще среднекристаллическую породу массивной, чаще полосчатой текстуры. Полосчатость обусловлена чередованием относительно мощных полос существенного кальцитового состава с тонкими полосами, представленными главным образом темноцветными минералами.

Как правило, в кальцитовом и доломитовом мраморе встречаются в виде отдельных гнезд, реже линз и прослоев все породообразующие и второстепенные минералы скарноидов. Иногда среди кальцитовых мраморов наблюдаются прослои, аналогичные по составу амфибол-плагиоклазовым гнейсам.

На контактах с гранитоидами наблюдается образование безрудных скарнов скаполит-флогопит-пироксенового состава, а также образование флюоритовой и галенитовой минерализации.

Мраморы доломитовые встречены в центральном замыкании складки (с. Гнилец) и в трех точках на восточном крыле складки. Они слагают, видимо, лишь отдельные пласты длиной 1—2 км и мощностью 100—500 м среди кальцитовых мраморов и скарноидов.

Доломитовые мраморы имеют молочно-белые, светло-серые, иногда слабо желтоватые цвета, массивную, реже неяснополосчатую текстуру мелко- и среднекристаллическую структуру. Химический состав их приближается, а иногда соответствует теоретическому.

Нам представляется, что доломиты являются хемогенными образованиями, которые затем превращены в мраморы, а в условиях амфиболитовой фации — дедоломитизированы. И в настоящее время мы имеем, по-видимому, лишь уцелевшие от дедоломитизации участки их.

В доломитах встречаются отдельные гнезда, сложенные диопсидом, серпентином, скаполитом и флогопитом.

Наибольшим распространением среди карбонатных пород пользуются скарноиды. Они являются вмещающей средой для мрамора, имеют с ними генетическую и пространственную связи, очень хорошо прослеживаются по простиранию и служат маркирующим горизонтом и поисковым критерием на кальцитовый и доломитовый мрамор. Мощность тел скарноидов в отдельных местах достигает 1000 м.

Скарноиды представляют собой продукт метаморфизма осадочных пород типа известковистых мергелей и туфов. Кроме того, при их образовании существенную роль играли, по-видимому, и доломиты как источник магния. Это серая, темно-серая, зеленовато-серая порода мелкозернистой структуры, полосчатой, реже массивной, текстуры. Под микроскопом структура гранобластовая, реже диабластовая и лепидо-гранобластовая. Минералогический состав: кальцит до 40—50%; диопсид 5—52%; плагиоклаз 5—40%; скаполит 5—38%; роговая обманка 3—35%; биотит 1—30%; кварц 1—25%; микроклин 4—21%; цоизит 1—13% и магнетит. В единичных зернах встречаются гранат, циркон, апатит, сфен, пирротин, пирит, турмалин, монацит, графит и галенит.

Необходимо отметить, что метаморфические породы тетерево-бугской серии и, в частности, описанного нами района Я.Н. Белевцев и другие исследователи параллелизуют с верхней свитой криворожской серии. По нашему мнению, это утверждение достоверно лишь с точки зрения литологического состава. А в целом эта толща метаморфических пород является своеобразным продуктом развития самостоятельной структурно-фациальной зоны крупной геосинклинали.