Литология докембрия Мугоджар

Докембрийские образования в Мугоджарах пользуются широким распространением и обнажаются в крупных, антиклинорных структурах субмеридионального простирания, выделяемых в Орь-Илекскую и Boсточно-Мугоджарскую структурно-формационные зоны.

В Орь-Илекской зоне они представлены метаморфизованными первично осадочными и частью вулканогенными породами аксуйской и эбетинской свит.

Аксуйская свита сложена брекчие- и конгломератовидными мусковитовыми, биотитовыми, мусковит-биотит-кварцевыми, хлорит-полевошпатовыми, гранат-хлорит-полевошпат-кварцевыми, амфиболовыми кристаллическими сланцами, графитистыми кварцитами, кварцитовыми песчаниками и вулканомиктовыми алевролитами. Породы в большинстве своем характеризуются мелкозернистым строением, а брекчие- и конгломератовидный их облик, по мнению С.С. Горохова и др., обусловлен тектоническим происхождением.

Эбетинская свита в нижней части состоит из чередующихся пачек светло-серых слюдистых кварцитов, кварц-хлорит-эпидотовых, хлорит-актинолитовых, хлорит-биотит-кварцевых, эпидот-мусковит-кварцевых и других кристаллических сланцев, а также порфиритоидов. Верхняя часть сложена хлорит-полевошпат-кварцевыми, мусковит-кварц-хлоритовыми, эпидот-хлорит-кварцевыми сланцами с подчиненными горизонтами светлых кварцитов и кварцито-песчаников. В верхах разреза отмечаются горизонты рассланцованных основных эффузивов и их туфов.

Происхождение пород аксуйской и эбетинской свит не вызывает существенных разногласий у большинства исследователей и подтверждается характером разрезов, а в отдельных случаях сохранностью первично осадочных текстур и реликтами эффузивных структур.

Значительные трудности возникают при выяснении первичной природы древних толщ Восточно-Мугоджарской зоны.

Докембрийские образования здесь метаморфизованы в условиях альмандино-амфиболитовой фации. Регионально проявлены процессы мигматизации и наложенной калишпатизации. Стратиграфия древних толщ этой зоны долгое время была предметом дискуссии и лишь в последние годы разработана достаточно согласованная схема. Докембрийские образования подразделяются на южномугоджарскую и талдыкскую серии.

Южномугоджарская серия представлена различными типами амфиболитов, гнейсов и кварцитов. Мощность ее более 3000 м. Процессы ультраметаморфизма в ней проявлены наиболее интенсивно. В составе серии выделяется две свиты: таскоринская (нижняя) и аккенжинская (верхняя).

Таскоринская свита включает шагырскую, шаникенскую и ортокарасайскую подсвиты. Отложения шагырской подсвиты представлены лейкократовыми и магнетитовыми гнейсами с редкими маломощными прослоями биотитовых гнейсов и полевошпатовых кварцитов. Шаникенская состоит в основном из крупнозернистых биотитовых гнейсов с подчиненными пачками амфиболовых гнейсов и единичными прослоями графитистых кварцитов. Ортокарасайская подсвита имеет пестрый состав. Для нее характерны лейкократовые, биотитовые и биотит-гранатовые гнейсы, полевошпатовые кварциты и в меньшей степени амфиболиты, графитистые и слюдистые кварциты.

Аккенжинская свита подразделяется на тулепсайскую, чилисайскую и улыталдыкскую подсвиты. Тулепсайская представлена преимущественно амфиболитами и амфиболовыми гнейсами. Подчиненную роль играют биотитовые, двуслюдяные, лейкократовые гнейсы и кварциты. Чилисайская подсвита сложена переслаивающимися тонкополосчатыми амфиболитами, биотитовыми и биотит-мусковитовыми гнейсами. В нижних частях разреза отмечаются прослои кварцитов с обильной вкрапленностью граната. Улыталдыкская подсвита состоит из крупнозернистых амфиболитов и амфиболовых гнейсов с редкими горизонтами биотитовых гнейсов и единичными линзами светлых мраморов.

Талдыкская серия представлена преимущественно гнейсами и кристаллическими сланцами. Мощность их около 1500 м. Мигматизация пород проявлена слабее. В составе серии выделяются две свиты: кандыкаринская и борлинская.

Кандыкаринская свита сложена лейкократовыми гнейсами, схожими с породами шагырской подсвиты. Резко подчиненное положение в ней занимают прослои и линзы кварцитов, амфиболитов и гнейсов. В верхних частях разреза отмечаются отдельные горизонты кристаллических сланцев с кианитом и гранатом.

Борлинская свита повсеместно представлена слюдяными и слюдяно-кварцевыми сланцами и прослоями графитистых и мусковитистых кварцитов. Характерно присутствие граната, кианита и реже ставролита.

Реликты первичных осадочных текстур в метаморфических толщах Восточно-Мугоджарской зоны сравнительно редки и устанавливаются в основном в верхних частях разреза, породах талдыкской серии, для которых характерно некоторое уменьшение степени метаморфизма (до эпидот-амфиболитовой фации). Это параллельная и косая слоистость, бластопсаммитовые структуры, иногда значительное обогащение магнетитом и окатанные зерна циркона в лейкократовых гнейсах кандыкаринской свиты, а также повышенная глиноземистость пород борлинской свиты.

Применение геологических методов при исследовании образований южномугоджарской серии не позволяет всегда однозначно судить об осадочном, либо магматическом их происхождении. Наиболее вероятной представляется осадочная природа лишь в случае тонкого переслаивания с постепенными переходами пород различного состава (кварцитов, гнейсов, амфиболитов). В мигматизированных же толщах амфиболитов и гнейсов выделение первичной полосчатости не лишено субъективности. Возможность различного толкования генезиса полосчатых текстур в таких образованиях подчеркивалась неоднократно. Проводились экспериментальные исследования, указывающие на возможность возникновения полосчатости в древних толщах в результате хемогенного осадкообразования. Полученные нами данные по характеру мигматизации метаморфических толщ района свидетельствуют о значительном участии при образовании полосчатых текстур процессов метаморфической дифференциации.

Петрографическое изучение пород южномугоджарской серии показало повсеместное развитие бластичеоких, а в гранитоидных обособлениях мигматитов — гипидиоморфнозернистых и гранитовых структур. Ни в одном из шлифов реликты исходных пород обнаружены не были. Это обстоятельство нам представляется вполне закономерным. Термодинамические условия альмандин-амфиболитовой фации и ультраметаморфизма близки к условиям выплавления гранитоидных эвтектик. В то же время главенствующее значение в этих условиях приобретает одностороннее давление (стресс), обусловливающее появление кристаллизационной сланцеватости и полную перекристаллизацию пород, в результате чего различия между осадочными и магматическими породами исчезают (конвергенция). Отсутствие реликтовых структур в метаморфитах амфиболитовой и гранулитовой фаций Украинского кристаллического массива отмечалось Ю.Ир. Половинкиной. Однако не все исследователи разделяют эти представления. Существует мнение, что первичные структуры превосходно сохраняются в породах, испытавших метаморфизм любой степени интенсивности.

В последние годы большое значение при выяснении природы исходных толщ придается детальному минералогическому изучению акцессорных минералов, и, в частности, одному из наиболее устойчивых из них - циркону В Мугоджарах такие работы проводились сотрудниками МГУ им. М.В. Ломоносова. Наличие окатанного циркона в большинстве метаморфических пород привело к выводу о первично осадочном их происхождении.

Использование петро- и геохимических диаграмм для разделения осадочных и магматических пород приводит зачастую к противоречивым результатам, не согласующимся с наблюдениями, полученными другими методами. Так, числа П. Ниггли и коэффициенты Н.П. Семененко дают довольно пеструю картину природы гнейсов и кристаллических сланцев (рис. 68), а попадание почти всех амфиболитов на диаграммах (рис. 69) в поля магматогенных пород не увязывается с отмечаемым в отдельных случаях тонким переслаиванием их с гнейсами и графитистыми кварцитами, а также присутствием в них окатанных зерен цирконов.

Таким образом, изучение глубокометаморфизованных регионально мигматизированных образований докембрия Мугоджар показало, что выяснение их первичной природы представляет сложную, не всегда однозначно решаемую задачу. Вопросы выбора наиболее рациональных и разработки новых методик при таких исследованиях требуют дальнейшего всестороннего обсуждения. В то же время, первичное происхождение менее метаморфизованных толщ (до эпидот-амфиболитовой фации), при использовании всего комплекса современных методов исследования, устанавливается достаточно определенно.