Е. В. Мусихина

 

(научный руководитель Г. А. Мизенс)

 

Осадочные силициты занимают заметное место среди палеозойских комплексов Урала, в том числе на территории Магнитогорской мегазоны. Распространены как отдельные маломощные пачки и пакеты кремней, так и мощные протяженные толщи. Реконструкции обстановок, в которых формировались упомянутые образования, имеют большое значение для характеристики соответствующих седиментационных бассейнов.

Работа была выполнена по материалам полевых работ 2002–2003 г. на территории Магнитогорской мегазоны, в ходе которых были изучены основные толщи девонских осадочных силицитов этого региона: нижнедевонская ильтабановская толща в районе д. Ильтабаново, средне-верхнедевонская актауская свита – д. Актау и оз. Талкас, эйфельские ярлыкаповская и бугулыгырская толщи – д. Ярлыкапово, Файзуллино, окрестности с. Ст. Сибай, франская мукасовская свита  – д. Мукасово-1, р. Туратка, руч. Таштугай, с. Вятское, с. Уральск и др.

Изучение особенностей силицитов может иметь значение для определения их природы [1]. Одной из таких особенностей является тонкая ленточная слоистость неясного происхождения.

Изучение под микроскопом показало, что слоистость обусловлена неравномерным распределением четырех основных компонентов: тонко- либо криптокристаллического кварцевого (и халцедонового) агрегата, глинистого вещества, обломочного (терригенного и туфового) материала и биогенных (скелетов радиолярий, спикул губок, растительной ткани) остатков. Слоистость подчеркивается многочисленными микростилолитами, развитыми чаще всего на границах слойков. В изученных нами породах присутствуют слойки нескольких типов.

1 тип. Однородные слойки, представленные микро- и криптокристаллическим кремнистым веществом (халцедон и кварц), в котором нередко наблюдаются отдельные участки и зерна, раскристаллизованные лучше, чем матрикс. В кремнистой массе содержится постоянная примесь хлорита и гидрослюды и тонкодисперсная пыль рудного вещества, часто образующая сгустки. Также присутствуют скелеты радиолярий, замещенные кварцем и халцедоном. Мощность слойков колеблется в пределах от 2.5 до 6 мм. В отдельных интервалах могут встречаться микрослойки более светлых оттенков, обладающие криптокристаллической структурой и очень слабо выраженными границами, параллельными напластованию.

При чередовании кремнистых и глинистых слойков между ними наблюдаются как отчетливые, резкие, так и неясные контакты. Во многих случаях вдоль границ слойков проходят микростилолитовые швы.

2 тип. Слойки с примесью тонкого обломочного материала, и, как правило, с неотчетливой, прерывистой микрослоистостью более низкого порядка. В отличие от 1 типа, эти слойки представлены глинистым веществом с пелитовой структурой. В некоторых шлифах микрослоистость лучше всего выражена в средней, наиболее светлой части слойка кремнисто-глинистого состава. Слойки этого типа часто пропитаны буроватым органическим веществом. В некоторых случаях в глинистых слойках встречаются линзочки, состоящие из криптокристаллической кремнистой массы. Иногда в глинистых слойках наблюдается своеобразная градационная сортировка: в нижней части находится массивный бурый интервал, затем, по относительно резкой границе, появляется светлый интервал, который очень постепенно опять замещается более темным непрозрачным веществом.

В слойках может присутствовать переменное количество радиолярий, как редких, так и многочисленных. Мощность интервалов варьирует от 1.5 до 5 мм. Контакты с кремнистыми слойками четкие. В некоторых случаях границы подчеркнуты зубчатым микростилолитом.

3 тип. Слойки обломочной породы. Сложены угловатыми, реже – слабо окатанными обломками плагиоклазов основных (и средних?) вулканитов. Иногда в основании таких слойков наблюдаются микроразмывы. Кластический материал становится все тоньше к средней части циклита и постепенно сменяется глинистой, либо кремнисто-глинистой пелитовой массой с прерывистыми микрослойками.

Для слойков этого типа характерно отсутствие органических остатков в их нижней части, состоящей из обломков. В кремнисто-глинистой породе часто рассеяны скелеты радиолярий, в некоторых случаях также с градационным распределением. Границы при переходе от нижележащей части слойка к вышележащей либо слабо проявлены, либо отсутствуют, переход происходит постепенно, что осуществляется путем изменения состава породы снизу вверх. Мощность слойков изменяется от 5 до 20 мм и более.

4 тип. Слойки массивной текстуры, обогащенные органическими остатками (скелетами и иглами радиолярий), нередко составляющими 30–50 %, а иногда и большую часть слойка, в отличие от других интервалов, где они относительно немногочисленны или отсутствуют. Матрикс представлен криптокристаллической кремнистой, либо пелитовой глинистой массой. Мощность таких слойков от 2.5 до 13 мм. Как правило, сортировка органических остатков по размерам в пределах слойка отсутствует, хотя в некоторых случаях среди них также может встречаться градационное распределение. Отдельные иголки в целом ориентированы субпараллельно слоистости. Границы слойков могут быть как довольно четкими, так и расплывчатыми. В редких случаях скелеты радиолярий могут образовывать слабо выраженные линзы толщиной около 1 мм с прямолинейными или слабо волнистыми границами.

Ассоциации слойков

Описанные типы слойков обычно группируются в ассоциации, образующие три вида микроциклитов.

1. Микроциклит, представленный чередованием (снизу вверх) слойков тонко- или микро-зернистого кремнистого вещества (тип 1) и слойков с примесью обломочного материала (тип 2). Нередко они полностью сложены обломочным несортированным материалом. Границы микроциклита, как правило, отчетливые и резкие. В некоторых случаях они подчеркнуты хорошо выраженным микростилолитом. Мощность в среднем составляет 8 мм.

2. Микроцикличность, формированная переслаиванием кремнистых, либо глинистых слойков (типы 1 или 2) и слойков, обогащенных органическими остатками (тип 4). Порядок напластования определить довольно сложно. Мощность изменяется от 4 до 14 и более мм. Границы микроциклита в большинстве случаев проявлены слабо.

3. Микроциклит, нижняя часть которого представлена обломочным материалом с прямой градационной сортировкой, а верхняя ─ микрозернистым глинистым, либо кремнисто-глинистым веществом, нередко с реликтами радиолярий (тип 3). Границы четкие. Мощность 8–20 мм.

В рассмотренных микроциклитах микростилолитовые швы выполнены окислами марганца или гидроокислами железа и, как правило, представлены одной поверхностью, но на коротких отрезках может наблюдаться расщепление.

Рассмотренные особенности среднепалеозойских силицитов не позволяют говорить о постседиментационном происхождении описываемой слоистости, как это предполагали Г. А. Смирнов и Г. Г. Федорова [3]. О седиментогенной природе слойков свидетельствуют различающиеся текстуры, различие состава кремнистых и глинистых интервалов, неравномерное распределение органических остатков. Можно предположить, что слойки с градационной сортировкой обломочного и глинистого материала, обрывков растительной ткани образовались за счет отложения и переотложения вещества нефелоидными потоками, возникающими в результате взмучивания осадков волнами, течениями, отдаленными оползнями, турбидными потоками. Такие потоки и облака имеют довольно широкое распространение в современных глубоководных бассейнах [2]. Для мелководных обстановок они не характерны. С нефелоидными потоками, формировавшимися на склонах глубоководных поднятий, может быть связана и градационная сортировка скелетов радиолярий, которая иногда наблюдается в кремнистых породах.

Слойки с массивной, однородной текстурой, скорее всего, формировались в результате фоновой седиментации в спокойных условиях. Происхождение их, по-видимому, обусловлено периодическим поступлением терригенного глинистого материала в бассейн, где шло медленное и непрерывное осаждение раковин радиолярий и частиц. Прерывистая, неотчетливая микрослоистость более низкого порядка, возможно, образовалась в условиях слабых донных течений.

Таким образом, можно говорить о первичной седиментогенной природе описываемой слоистости, формировавшейся в глубоководных условиях (не менее многих сотен метров), что не противоречит другим геологическим наблюдениям.