СОДЕРЖАНИЕ
Введение 2
Глава 1. Положение и типы девонских марганценосных отложений в структурах
Магнитогорской налеоостроводужной системы 6
1.1. Девонские островодужные структуры Южного Урала 6
1.1.1. Западно-Магнитогорская дуга 9
1.1.2. Восточно-Магнитогорская дуга 10
1.1.3. Магнитогорский междуговой бассейн 12
1.2. Типы марганценосных отложений Магнитогорской палеоостроволужной системы 15
Глава 2. Придонные гидротермальные отложения 20
2.1. Месторождение Кызыл-Таш 20
2.1.1. История изученности 20
2.1.2. Гоологическое строение 21
2.1.3. Минеральные агрегаты 27
2.1.4. Минералы марганцевых пород 31
2.2. Бахтинское марганцевое месторождение 49
2.2.1. Краткая история изученности 49
2.2.2. Геологическое строение 50
2.2.3. Марганцевые породы 53
2.3. Уразовскос марганцевое месторождение 78
2.3.1. Краткая история изученности и геологическое строение 78
2.3.2. Марганцевые порода 83
2.3.3. Минералы марганцевых пород 84
Глава 3. Гндротсрмально-осадочныс отложения 90
3.1. Южно-Файзулинское марганцевое месторождение 90
3.1.1. Геологическое строение 90
3.1.2. Марганцевые порода 94
3.2. Палеосообщество Файзулинского палеогидротермалыюго поля 105
Глава 4. Формирование марганценосных палсогидротермальных полей и перспективы промышленного освоения марганценосных отложений 123
Заключение 137
Литература 138
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Уральские месторождения марганцевых руд, несмотря на длительную историю освоения (уже свыше ста лет), изучены недостаточно в геологическом и минералого-геохнмическом аспектах. Возобновление разработки на Южном Урале ряда месторождений с помощью карьеров позволило летально изучить геологическое строение месторождений и минералогию первичных марганцевых руд. Проводившееся в последние десятилетия активное исследование металлоносных осадков Уральского палеоокеана, и сопосгавление их с низкотемпературными гидротермальными осадками океанических рифтовых зон дало возможность более полно и всесторонне рассмотреть условия формирования марганцевых руд региона. После распада СССР Российская Федерация лишилась крупных месторождений марганцевых руд и остро стоит вопрос о создании собственной марганцеворудной базы, в том числе и на Южном Урале.
Цель работы. Целью работы является выделение и определение закономерностей размещения различных типов марганценосных отложений в палсогидротермальных полях Магнитогорской палеоостроволужной системы.
Задачи исследования: типизация марганценосных отложений из различных гео-динамических структур;
комплексное геолого-.минералогическое картирование карьеров марганцевых месторождений;
изучение строения, минералогии рудных тел; поиски остатков фауны па палео-гидротермальных полях;
создание модели формирования марганценосных палеогидротермальных нолей.
Фактическая основа и методика исследований. Основой диссертации явились материалы детального изучения вещественного состава марганценосных и кремнисто-железистых пород низкотемпературных палеогидротермальных полей. Исследования проводились в Институте минералогии УрО РАН по теме «Минералогия и условия образования колчеданоносных палеогидротермальных систем Урала» с 1995 г. по 1999 г. Главными объектами изучения явились низкотемпературные палсопгдротсрмалысые поля следующих месторождений: Кызыл-Таш (Западно-Магнитогорская дуга); Файзу-линское, Уразовское (Сибайский междуговой бассейн); Бахтинское (Восточно-Мажитогорская дуга). Кроме этого, были учтены результаты кратковременных работ автора и литературные данные по другим марганцеворудным объектам данного региона.
Обработано около 200 химических анализов проб, отобранных автором и другими исследователями. Анализы выполнены в Институте минералогии УрО РАН и Санкг-
Северный и южный фланги Восточно-Магнитогорской дуги (Верхне-Уральская и Джусинская зоны) имеют энсиалкческий характер, что устанавливается по большой доле вулканитов кислого состава, присутствию гранитоидных массивов. Для Верхне-Уральской зоны свойственен натриевый характер вулканизма, а для Джусинской - калиево-натриевый. В центральной части зоны кислый вулканизм практически не проявлен.
Исслсдусмыс марганцсносныс отложения сосредоточены в Всрхнс-Уральской зоне палеоостровной дуги. С востока на запад в ней выделяются две структурно-формационные зоны: Гумбейская и У чали но-Александрине кая.
Детальными палеовулканологическими исследованиями показано, что строение Верхне-Уральской (Алсксандринско-Учалинской) зоны определяется сочетанием линейных вулканических гряд. Основу их составляют цепочки базальтовых гор, среди которых выделяются крупные базальтовые поднятия поперечником до 10-15 км. Они обрамляются риолито-дацнтовыми куполами нескольких поколений. Возраст вулканогенных гряд омолаживается в направлении с востока на запад.
В Восточно-Магнитогорской палеоостровной дуге выделяются Учалинский, Буранный. Гумбсйский и Лнсьсгорский марганценосные рудные районы.
Уровни марганценосных отложений:
Крм-1 - в верхней толщ карамалыташской свиты на флангах Учалинского колчеданного месторождения в Учалинском районе.
Крм-2 - три рудоносных уровня в верхней толще карамалыташской свиты в Бабарыкском районе.
Гмб-1 - на границе гумбсйской и нововоронннской толщ в Лисьсгорском районе и на границе Гумбейской и Аблязовской толщ в Куросанском и Буранном рудных районах.
Ул-1 - граница карамалыташской н улугауской свит - в Куросанском и Бабарыкинском районах. Куросанский район - обильная марганцевая минерализация в кровле гематит-кварцевых линз на Южно-Куросанском месторождении.
Бг-1 - в основании Бугулыгырского яшмового горизонта на границе с Карамалыташской свитой в Учалинском районе.
Мк-1 - Мукасовский горизонте марганценосными енлнцитамн в Учалинском районе.
1.1.3 Магнитогорский междуговой бассейн
Магнитогорский междуговой бассейн разделяет Западно- и Восточно-Магнитогорскую островные дуги. Состоит из двух зон: Западно-Мугоджарской и Сибай-ской. Занадно-Мугоджарекая зона имеет протяженность около 350 км при ширине 20-50 км. По простиранию зона разделена диагональными дислокациями на три блока, различающихся но строению разреза и особенностям магматизма. Сибайская зона имеет длину
400 км и ширину 30-70 км. Она структурно соответствует осевой части Магнитогорского синклкнория. Для нее характерен контрастный риолит-базальтовый комплекс, который перекрывается яшмами и вулканомиктовыми отложениями. Ареал этих осадков вьггянут в субмсридиональном направлении и 01раничсн дугами. На основании гравиметрических и сейсмических данных [Серавкин, 19861 предполагается, что бассейн имеет базитовое основание. Западной границей структуры является конссдимснтационный разлом, выраженный литифицированными обвально-осыпными отложениями Гадилевской толщи. Он фиксирует уступ, которым ограничивалась Западно-Магнитогорская дуга [Коптева, 1980]. На востоке граница с Восточно-Магнитогорской дугой проходит по Амамбайекому разлому и перекрыта тсррнгенно-карбонатными отложениями карбона. На юге Сибайская зона смыкается с Западно-Мугоджарской, от которой отделена скрытым поперечным разломом. Область перехода перекрыта мезозойско-кайнозойскими отложениями мощностью 50-100 м. На севере структура граничит с Учалинско-Всрхнсурапьской СФЗ.
Для риолит-базальтового комплекса Сибайской зоны характерны постройки двух типов: сооружения типа гайотов, сложенные ннзкокалиевымн базальтами, и вулканические фяды риолит-базальтового состава, осложненные кальдерами и ву'лкано-тсктоннчсскнми депрессиями.
Перекрывается риолиг-базазьтовый комплекс бугулыгырским яшмовым горизонтом, который в свою очередь перекрыт вулканомиктовыми обломочными отложениями улутау-ской свиты. Характерно, что эти отложения, по составу вулканических продуктов принадлежащие базальт-андезит-риолитовой формации, в междуговом бассейне достигают мощности 2 км, в то время как на примыкающих островных дугах обычная мощность их - первые сотни метров. На улугауской свите залегает мукасовский горизшгт сероцветных силн-цитов, который является основанием вулканогенно-терригенных отложений колтубанской свиты. Завершается разрез палеозойских отложений вулканогенно-терригенно-карбонатными комплексами карбонового возраста, формировавшимися уже в условиях вторичного рифтн н га.
Исследованные палеотдротермалышс поля с марганцевой минерализацией приурочены к Кзрамалыташскому и Снбайскому вулканическим сооружениям. Многочисленные марганценосные палсотдротсрмальныс поля известны также в северной части междугово-го бассейна.
Карамалыташская палсовулканичсская структура образована трещинными излияниями основных и реже кислых лав. Выделяются несколько центров излияния в виде куполов высотой десятки метров, разделенных депрессиями с кремнистыми осадками. По этим признакам вершина постройки имеет слаборасчленснную поверхность типа гайота с пологой вершиной и крутыми склонами (Зайков, 1991]. Для основания постройки характерны ша-
- Київ+380960830922