10.03.2021

Аэрофотометоды в исследовании первичной природы метаморфических и ультраметаморфических комплексов


Аэрофотометоды играют особую роль в исследовании древних метаморфических толщ, так как они позволяют охватить обширные площади и выделить региональные структуры метаморфических комплексов, элементы которых не всегда удается распознать даже при детальном изучении обнажений глубокометаморфизозанных пород. По структурным особенностям глубокометаморфизованных пород, которые читаются по аэрофотоснимкам, можно выявлять их первичную природу даже в том случае, если при наземных наблюдениях вопрос их происхождения не решается однозначно.

Изучение реликтов первично осадочных структур глубокометаморфизованных пород с помощью аэрометодов проводилось на Кольском полуострове в районе развития метаморфических и ультраметаморфических комплексов амфиболитовой фации Мурманского блока и в пределах выходов щелочных гранитов в верхнем течении р. Поной.

Реликтовые первично осадочные структуры пород Мурманского блока. Мурманский блок (антиклинорий) представляет собой геотектоническую структуру первого порядка на территории Кольского полуострова. Эта структура протягивается широкой полосой вдоль побережья Баренцова моря, она сложена преимущественно гранитоидами и гранито-гнейсами, подчиненное значение имеют амфиболиты и кристаллические сланцы различного состава. Магматическое происхождение этих пород ранее не вызывало сомнений. Их относили к интрузивным породам архейского — раннепротерозойского возраста. Однако в последнее время это мнение меняется. И.Д. Батиева и И.В. Бельков показали, что породы, слагающие Мурманский блок, разновозрастны и неоднородны по своему порисхождению.

Изучение структуры Мурманского блока представляет интерес не только с точки зрения установления первичного субстрата гранитизированных пород и исследования самого процесса гранитизации, но имеет и практическое значение в связи с выявлением структурного контроля проявлений рудной минерализации.

При просмотре аэрофотоснимков по территории Мурманского блока оказалось, что геологическая дешифрируемость пород в его пределах неодинакова. Отдельные участки полностью перекрыты рыхлыми отложениями, преимущественно ледниковыми, другие — прекрасно обнажены, но коренные породы столь интенсивно изрезаны разрывными нарушениями, что диагностировать и проследить в них реликтовую структуру первично осадочных пород не представляется возможным. Тем не менее при камеральном дешифрировании было выделено несколько участков, на которых можно было по аэрофотоснимкам предположить наличие реликтов первично осадочных структур. В результате детального геологического картирования одного из них в районе пос. Ура-Губа установлено, что определенная группа линеаментов на аэрофотоснимках соответствует пластообразным телам амфиболитов и переслаивающимся с ними пластам биотитовых, биотит-гранатовых гнейсов и железистых кварцитов. Линеаменты, соответствующие пластам или контактам толщ метаморфических пород, в отличие от линеаментов разрывных нарушений, обычно слегка изогнуты, образуют серии, вырисовывающие определенные складчатые структуры (рис. 51).

В разрезе метаморфических пород описываемого района можно выделить в первом приближении три толщи. Нижняя часть разреза сложена толщей плагиомикроклиновых гранито-гнейсов. Гранито-гнейсы перекрыты толщей, состоящей из перемежающихся пластов биотитовых гнейсов, амфиболитов и железистых кварцитов. Верхняя часть разреза представлена довольно однородной толщей биотитовых гнейсов и гранито-гнейсов.

На аэрофотоснимках наиболее отчетливо дешифрируются пласты амфиболитов. Среди пластов гнейсов различного состава они образуют положительные формы рельефа — гряды, которые прослеживаются по простиранию на протяжении нескольких километров. На контакте амфиболитов и гнейсов, как правило, наблюдается крутой уступ, в нижней части которого на аэрофотоснимках можно различить заросли березового криволесья, резко выделяющиеся на фоне скудной растительности тундры. Границы между другими разностями пород видны на аэрофотоснимках менее четко и прослеживаются только при полевом дешифрировании. В пределах толщ гнейсов, существенно различающихся по вещественному составу, можно проследить линеаменты, отвечающие общему простиранию пород. На площадях, сложенных гранито-гнейсами, линеаменты пликативных структур выражены очень слабо.

Хорошо видна на аэрофотоснимках сеть разрывных нарушений. Преобладают нарушения северо-восточного простирания. Как установлено при геологическом картировании, часть из них залечена диабазовыми дайками. Наиболее крупным является разлом субмеридионального простирания, по которому смещены пласты амфиболитов, очевидно, на значительное расстояние.

По указанным выше дешифрировочным признакам в пределах рассматриваемого участка выделена на аэрофотоснимках и изучена в процессе полевых работ куполовидная антиклинальная складка, вытянутая в северо-западном направлении. С востока эта структура ограничена крупным нарушением субмеридионального простирания, которое срезает пласты амфиболитов и других пород. На северо-западе описываемая структура перекрыта рыхлыми отложениями долины р. Уры. В центральной части складки обнажается толща плагиомикроклиновых гранито-гнейсов. Крылья описываемой структуры сложены толщей перемежающихся пластов амфиболитов, биотитовых, биотит-гранатовых гнейсов и железистых кварцитов (рис. 52).

Амфиболиты слагают пласты и пластообразные тела мощностью от первых метров до 500 м, которые прослежены на расстояние до 3 км. Контакты тел большей частью резкие, прямолинейные. Породы среднезернистые, темно-зеленого цвета. Текстуры массивные и полосчатые, обусловленные неравномерным распределением амфибола, различной крупностью зерен и наличием отдельных пропластков кварц-полевошпатового материала мощностью в несколько сантиметров. По минеральному составу выделены следующие разности амфиболитов, связанные взаимными постепенными переходами: собственно амфиболиты, гранатсодержащие и роговообманковые кристаллические сланцы.

На южном крыле описываемой структуры вдоль контакта гранат-биотитовых гнейсов и гранатсодержащих амфиболитов прослежен на расстоянии 2,5 км пласт железистых кварцитов мощностью менее 1 м. На линии разреза II-II (рис. 52) отмечен второй пласт железистых кварцитов, залегающий среди гранатсодержащих амфиболитов. Пласты железистых кварцитов залегают согласно с подстилающими и перекрывающими породами, контакты резкие. Для описываемых пород характерна тонкополосчатая текстура, обусловленная чередованием полосок, сложенных в основном магнетитом и диопсидом, местами содержащих гранат и амфибол, и полосок существенно кварцевого состава. На отдельных участках пласт железистых кварцитов смят в мелкие складки, размах крыльев которых не превышает первых метров. В разрезе северо-восточного крыла антиклинали железистые кварциты не обнаружены, хотя в общем разрезы крыльев этой структуры сходны между собой. Биотитовые и гранат-биогитовые гнейсы, слагающие пласты описываемой толщи, представляют собой кварц-плагиоклазовые породы, различающиеся только соотношениями биотита, граната и мусковита. Для всех этих пород характерны полосчатые и плоскопараллельные текстуры.

На северном крыле описываемой структуры пласты пород наклонены к северо-востоку под углом около 60". Пласты южного крыла залегают более круто — угол падения 70—80° к югу.

Все перечисленные выше разности пород залегают согласно в единой региональной структуре и занимают определенное положение в разрезе, что свидетельствует о первично-осадочном происхождении как толщи в целом, так и отдельных слагающих ее пород.

Первично осадочное происхождение железистых кварцитов не вызывает сомнений. Для суждения о генезисе амфиболитов были сопоставлены данные, полученные в результате проведенных работ, с критериями различия пара- и ортоамфиболитов. Описанные выше породы обладают следующими признаками параамфиболитов: они слагают пласты, которые занимают определенное положение в разрезе и залегают согласно с пластами первично осадочных пород — железистых кварцитов; имеются переходные разности пород к переслаивающимся с амфиболитами гнейсами (гранатсодержащие амфиболиты и роговообманковые кристаллические сланцы), отдельные разности амфиболитов обладают тонкой слоистостью. Представляется вероятным, что рассмотренные амфиболиты образовались за счет глинисто-мергелистых осадков или частично за счет эффузивов основного состава.

Следовательно, можно полагать, что вся толща перемежающихся пластов амфиболитов, железистых кварцитов, биотитовых и гранат-биотитовых гнейсов является первично осадочной.

Верхнепонойские щелочные граниты. Большинство исследователей считают щелочные граниты Кольского полуострова типичными магматическими породами, однако некоторые геологи отстаивают возможность образования их в процессе гранитизации первично осадочных пород. С целью изучения признаков первичной природы щелочных гранитов предпринято комплексное изучение так называемого Верхне-Понойского массива щелочных гранитов, которое включало: камеральное и полевое дешифрирование аэрофотоснимков; детальное геологическое картирование; изучение текстур, петрографического состава, акцессорных минералов, химического состава щелочных гранитов ч вмещающих их пород.

В результате дешифрирования аэрофотоснимков и детального геологического картирования установлено, что щелочные граниты не образуют единого массива, а слагают пластообразные тела, залегающие согласно с толщами гранат-биотитовых гнейсов, высокоглиноземистых сланцев и слоистых кварцитов в сложных складчатых структурах, сходных со структурами осадочных пород. Наблюдаются постепенные переходы от складчатых структур, сложенных целиком щелочными гранитами, к структурам, где последние играют подчиненную роль среди метаморфизованных осадочных пород.

На аэрофотоснимках выделяется два типа рельефа: структурно-денудационный и аккумулятивный. На возвышенностях преобладает структурно-денудационный тип рельефа, который отражает структуру древних кристаллических пород. Второй тип рельефа представлен ровной, почти горизонтальной поверхностью аккумулятивной равнины, покрытой болотами с беспорядочно разбросанными среди них зарастающими озерами. На аэрофотоснимке болота дешифрируются по характерному пятнистому рисунку с расплывчатыми контурами.

В пределах возвышенностей при полевом геологическом дешифрировании удается различить выходы щелочных гранитов, гранат-биотитовых гнейсов, амфиболизированного габбро и диабазов. На участках выходов щелочных гранитов видны серии параллельных гряд, гребни которых часто представляют собой сплошные коренные обнажения. В процессе геологического картирования установлено, что простирание полосчатости щелочных гранитов совпадает с направлением этих гряд. Следовательно, их расположение и ориентировка отражают внутреннюю структуру тел щелочных гранитов. Для щелочных гранитов характерен наиболее светлый фототон, который обусловлен светлым покровом ягеля, просвечивающим сквозь редкий сосновый лес.

Выходы гранат-биотитовых гнейсов, как правило, обнаруживаются в данном районе на склонах возвышенностей, в депрессиях и на отдельных островах среди болот. Коренные обнажения гранат-биотитовых гнейсов очень редки. Участки их выходов покрыты преимущественно смешанным и еловым лесом и выглядят на аэрофотоснимках более темными, чем участки выходов щелочных гранитов. Толщи гранат-биотитовых гнейсов фиксируются депрессиями, протягивающимися параллельно структурным линиям щелочных гранитов. Массивы амфиболизированного габбро выделяются на фоне щелочных гранитов своей однородностью и несогласным залеганием со структурами последних. От щелочных гранитов рассматриваемые породы отличаются также более темным фототоном. На аэрофотоснимке хорошо видна также дайка диабаза, которая прослеживается в виде гряды, расположенной вкрест простирания структур щелочных гранитов и гранат-биотитовых гнейсов.

По-видимому, щелочные граниты и гранат-биотитовые гнейсы слагают единую складчатую структуру. Очевидно, толщи осадочных пород были смяты в складки, прорваны интрузиями габбро, метаморфизованы в условиях амфиболитовой фации метаморфизма и щелочного метасоматоза и пересечены дайкой диабаза.

При полевых и лабораторных исследованиях верхнепонойских щелочных гранитов выявлены следующие признаки их образования в процессе щелочного метасоматоза по первично осадочным породам:

1) приуроченность к толще гранат-биотитовых гнейсов;

2) наличие зон постепенного перехода от гранат-биотитовых гнейсов к щелочным гранитам через магнетитсодержащие гранитогнейсы (в зоне перехода сохраняются реликты полосчатости гнейсов и ее ориентировка);

3) сходство по рисунку полосчатых текстур щелочных гранитов с параллельной слоистостью осадочных пород;

4) наличие новообразований циркона, указывающее на его мета-соматический генезис.





Яндекс.Метрика