Н. И. БОЙКО и А. В. КОРКОШКО, Ростовский государственный университет

Киммерийские титан-циркониевые россыпи локализуются в отложениях сенновской свиты (пантикапейские надрудные слои) Таманского п-ова. Ее разрезы изучены в естественных выходах береговых уступов Черного моря от оз. Соленое на востоке до мыса Панагия на западе и далее по побережью Керченского пролива до станицы Тамань. При этом полные разрезы киммерийских песков установлены лишь на берегу Черного моря, к западу от оз. Соленое, и в карьере у хутора Артюшенко. Наибольшая (но не полная) мощность песков сенновской свиты наблюдалась в карьере на северной окраине пос. Сенной (69,3 м). Всего отобрано и проанализировано под бинокуляром и в иммерсионно-пленочных препаратах 90 штуфных и 27 бороздовых проб. Частично пробы, отбираемые в береговых уступах в непосредственной близости от воды, промывались в лотках до серого шлиха с последующим изучением его минерального состава. В целом продуктивная толща свиты сложена песками серыми и светло-серыми, кварцевыми, параллельно- и косослоистыми, мелкозернистыми, с включениями линз глин подводного оползания. Мощность опробованных интервалов видимого черного шлиха колеблется от 0,5 до 52 м. Легкая фракция песков (97,0 - 99,9%) представлена в основном кварцем (до 97,0%) и полевым шпатом, отмечаются также редкие зерна кальцита и мусковита. Содержание тяжелой фракции обычно не превышает 3,0%. Причем наибольшее количество минералов тяжелой фракции наблюдается во фракции 0,16 - 0,063 мм. Основные рудные минералы - ильменит, лейкоксен, рутил и циркон. Их суммарное содержание варьирует от 4,9 до 16,9 кг/м. Из других тяжелых минералов диагностированы магнетит, дистен, сфен, ставролит, амфиболы, турмалин, гранаты, гематит и единичные зерна платины.

Ильменит представлен угловато-окатанными зернами изометричной формы. Реже встречаются хорошо окатанные зерна и осколки шестигранных таблитчатых кристаллов. Ильменит непрозрачен, черного цвета, с металлическим блеском. Установлены лейкоксенизированные зерна с буроватым оттенком. Во фракции 0,1 - 0,063 мм содержание ильменита достигает 60,0% тяжелой фракции.

Лейкоксен - продукт изменения титановых минералов, главным образом ильменита. Представлен желтовато-серыми непрозрачными зернами с матовым и жирным блеском. Наиболее распространен во фракции 0,16 - 0,063 мм. Максимальное содержание лейкоксена (до 10 %) отмечено в пробах со следами вторичного изменения.

Рутил встречается в виде полуокатанных изометричных зерен и хорошо сохранившихся призматических кристаллов темно-красного цвета. Прозрачен, имеет характерный алмазно-металлический блеск. Широко развит во фракции 0,16 - 0,063 мм, где его содержание достигает 30%. Причем призматические хорошо сохранившиеся кристаллы рутила тяготеют к алевритовым размерностям (0,071 - 0,063 мм).

Циркон (около 1 - 2%) отмечен в виде хорошо окатанных дипирамид, прозрачен, чаще бесцветен, либо слабо окрашен в розовый и желтоватый цвета, реже серый. Розоватые и желтоватые разности отличаются меньшей окатанностью. В одной пробе могут наблюдаться различные по окраске и степени окатанности зерна цирконов. Наиболее распространен этот минерал во фракции 0,071 - 0,063 мм, в единичных случаях его размер достигает 0,1 мм.

Магнетит - слабоокатанные зерна черного цвета с металлическим блеском, часто на поверхности отмечается желтовато-бурый налет лимонита. Максимальное количество магнетита во фракции 0,1 - 0,063 мм до 25%.

Дистен - слабоокатанные плоские таблитчатые кристаллы с закругленными краями, часто с трещинами отдельности, а также удлиненно-призматические зер-

стр. 68

Палеогеографическая схема (а) и литолого-фациальный профиль (б) Азово-Кубанского региона в киммерийское время: 1 - суша; 2 - морской бассейн; 3 - пески и песчаники; 4 - алевриты и алевролиты; 5 - глины; 6 - известняки; 7 - меотические мшанковые органогенные постройки; 8 - титан-циркониевые россыпи; 9 - направления выноса осадочного материала из областей денудации; 10 - направление движения опресненных морских вод из Азово-Кубанского киммерийского бассейна седиментации; 11 - современный контур выходов на поверхность отложений киммерийского яруса; 12 - линия профиля; литолого-фациальные комплексы отложений: А - внешнего; Б - внутреннего шельфа; В - прибрежно-мелководных.

на. Минерал бесцветен, реже приобретает розоватую окраску. В единичных пробах встречена голубая разновидность дистена - кианит. Размер зерен от 0,25 до 0,063 мм. Среднее содержание дистена 1 - 3%, в некоторых пробах 10%.

Сфен - прозрачные слабоокатанные изометричные зерна от желтого до оранжевого цветов. В единичном случае встречены слабоокатанные кристаллы оранжевого сфена с двойниками прорастания на гранях. Блеск стеклянный до алмазного. Максимальное содержание 1 - 2%.

Ставролит (≤0,5%) представлен слабоокатанными обломками неправильной формы, часто с темными включениями. Цвет от оранжевого до бурого. Прозрачен, блеск стеклянный. Распространен во фракции 0,25 - 0,063 мм.

Амфиболы встречаются в виде осколков неправильной формы с раковистым изломом и удлиненно-призматических кристаллов темно-зеленого цвета, редки окатанные непрозрачные зерна светло- или сине-зеленого цветов. Распространен во фракции 0,25 - 0,063 мм. Максимальные содержания во фракции 0,1 - 0,063 мм до 30%.

Турмалин - слабоокатанный, удлиненно-призматический, серого цвета, прозрачен, блеск стеклянный. Зерна турмалина приурочены к фракции 0,16 - 0,063 мм. Концентрация в пробах колеблется от 0,1 до 0,3%.

Гранаты - окатанные и слабоокатанные зерна изометричной формы, бледно-розового цвета, с раковистым изломом и стеклянным блеском. Распространены во фракции 0,16 - 0,071 мм. Среднее содержание гранатов в пробах 0,3% (в единичной пробе фракции 0,16 - 0,10 мм достигает 44%).

Гематит (до 0,5%) отмечен в виде окатанных зерен буровато-красного цвета в псаммитовых фракциях 0,5 - 0,16 мм.

Платина встречена в виде единичных чешуек стально-серого цвета без видимых признаков вторичного изменения в пробах карьера Сенного и единичной пробе на Черноморском побережье, приурочена к фракциям < 0,063 мм.

Результаты, полученные на начальной стадии изучения киммерийских россыпей Таманского п-ова, а также их по крайней мере пространственная сопряженность с известными современными россыпями Северного

стр. 69

Приазовья и Малышевским титан-циркониевым месторождением Центрально-Украинской россыпной провинции позволяют прогнозировать наличие здесь перспективного россыпного района. Принимая в качестве главного поискового критерия считавшуюся достоверно доказанной фациальную приуроченность промышленно значимых россыпей к прибрежно-мелководным участкам бассейна седиментации, нами для россыпевмещающих киммерийских отложений осуществлен литолого-фациальный анализ. В составе киммерийского яруса Таманского п-ова выделены следующие основные литолого-фациальные комплексы, получившие региональное распространение:

1. Отложений внешнего шельфа, протягивающихся неширокой полосой от Керченского п-ова через Таманский п-ов до городов Анапа и Крымск. В нижней и средней частях разреза наблюдаются глинистые отложения, а в верхней - пески с редкими тонкими прослоями глин.

2. Образований внутреннего шельфа, вскрытых многочисленными скважинами в Западно-Кубанском и Индольском прогибах. Комплекс сложен глинами, переходящими вверх по разрезу в песчаные и алевритовые породы.

3. Прибрежно-мелководных отложений, узкой полосой оконтуривающих область распространения киммерийских образований рассматриваемого региона. Комплекс представлен чередованием различных типов песков и глинистых пород.

Анализ вещественного состава, строения и закономерностей распространения выделенных среди рассматриваемых отложений литолого-фациальных комплексов позволяет говорить о накоплении их в полуизолированном мелководном бассейне, охватывавшем в киммерийское время значительную часть Западного и Центрального Предкавказья, современную акваторию Азовского моря и прилегающую к нему с севера территорию юга Украины, северную и восточную части Керченского п-ова, а также Таманский п-ов. Характер осадконакопления в киммерийском водоеме во многом был унаследован от предшествующих этапов развития Азово-Кубанского бассейна. Но в отличие от предыдущих меотического и понтического веков его связь с относительно глубоководным Черным морем была затруднена и осуществлялась только через узкий Еникальский (Керченский) пролив. Воды бассейна из-за интенсивного, особенно с северных берегов, речного стока были опреснены, что подтверждается соответствующими ассоциациями фауны. Избыточно поступавшие в киммерийский бассейн седиментации речные воды обусловливали формирование направленных с севера на юг (в зону палеопролива) течений.

Такое полуизолированное положение Азово-Кубанского бассейна седиментации в киммерийское время способствовало тому, что приносимый с окружающей суши терригенный материал концентрировался в основном здесь же. Питающие провинции - Украинский щит, горный и равнинный Крым, островные (антиклинальные) поднятия Керченско-Таманского района и Главный Кавказский хребет. При этом все эти провинции в той или иной мере могли поставлять титан- и цирконийсодержащие минералы. Одним из основных источников формирования киммерийских россыпей Таманского п-ова могли являться также размывавшиеся в это время сарматские россыпи Ставропольского свода.

Выполненные фациальные построения и палеогеографические реконструкции киммерийского осадконакопления могли стать надежной основой прогнозирования титан-циркониевых россыпей. Однако анализ состава выделенных на Таманском п-ове и северном склоне Северо-Западного Кавказа прибрежно-мелководных отложений киммерийского яруса, а также специально проведенные полевые работы не позволили выявить здесь промышленно перспективные площади на россыпи. Таким образом, на практике оказалось, что далеко не со всеми прибрежно-мелководными отложениями связаны перспективные россыпи.

Отсутствие положительного результата на данном этапе поисков россыпей в российской части киммерийско-

стр. 70

го осадочного бассейна обусловлено, на наш взгляд, тем обстоятельством, что при реконструкции условий россыпеобразования не учтена одна важная, а для определения дальнейших направлений геологоразведочных работ на россыпи, возможно, и определяющая, деталь палеогеографической обстановки. Она заключается в существенном влиянии на процессы киммерийского осадконакопления и формирования россыпей подстилающих меотических мшанковых органогенных построек, которые впервые описаны в начале прошлого века Н. И. Андрусовым и после этого никем практически не изучались. Нами установлено, что меотические органогенные постройки формировались в Еникальском (Керченском) проливе, соединявшем мелководный Азово-Кубанский меотический бассейн с относительно глубоководным Черноморским. Именно в этом проливе, на границе участков дна с различной глубиной, обычно на крыльях сингенетично развивающихся антиклинальных структур, создавались условия, способствующие формированию такого специфического объекта, как мшанковые органогенные постройки. Причем они росли одновременно с накоплением глинистого материала, что нехарактерно для биогермообразования. В данном случае этому способствовало сочетание ряда факторов: прежде всего активная гидродинамика, небольшая глубина, обилие света. Да и сами мшанки, в связи со своими экологическими особенностями, как никакой другой организм-биогермообразователь, могут приспосабливаться к аномальным условиям, сопротивляться засыпке осадком, сбрасывая его с себя. Несомненно, биогермообразованию в Еникальском (Керченском) проливе способствовало и наличие здесь необходимого для активного развития мшанок количества питательных веществ, поставляемых направленными течениями со стороны Азово-Кубанского моря.

Эти течения, обусловленные избыточно поступавшей в меотический бассейн седиментации пресной водой речного стока, выносили также через Еникальский (Керченский) пролив в Черное море тонкий (преимущественно глинистый) материал. Поскольку в проливе в это время формировались морфологически выраженные в рельефе дна мшанковые постройки, то пелитовый осадок задерживался здесь и совместно с постройками образовывал своего рода баровый барьер между Азово-Кубанским и Черноморским бассейнами. Этот барьер, как показывает анализ геологических материалов по району исследований, существенно влиял на процессы осадконакопления не только в меотическом море, но и в сменившем его понтическом бассейне седиментации. В это время постройки из-за своей морфологической выраженности не только формировали подводный рельеф в зоне мелководного Еникальского (Керченского) пролива, но на отдельных участках, прежде всего в его западной части, представляли собой острова наподобие прекративших рост атоллов.

Аналогичная палеообстановка в зоне Еникальского (Керченского) пролива сохранилась и в киммерийское время, что подтверждают вышеизложенные результаты литолого-фациального анализа и палеогеографических реконструкций. Подстилающие меотические органогенные постройки и в это время существенно влияли на процессы осадконакопления. Прежде всего они, будучи расположенными в единственно оставшемся проливе, соединявшем Азово-Кубанский киммерийский суббассейн с Черным морем, из-за своей морфологической выраженности продолжали играть роль бара. Он препятствовал выносу терригенного материала, а вместе с ним и россыпеобразующих минералов из Азово-Кубанского водоема.

Поступавшие с прилегающей суши россыпеобразующие рудные компоненты направленными с севера на юг течениями переносились в сторону Еникальского (Керченского) пролива. Здесь они в основном осаждались в пределах барового сооружения, представленного в первую очередь морфологически положительно выраженными в рельефе дна пролива меотическими постройками. Ведь любая геоморфологическая выраженность, даже крайне незначительная, приводит к изменениям динамики среды осадконакопления, что резко сказывается на составе осадков. При пересечении потоком геоморфологически выраженной структуры скорости на своде возрастают, а на крыльях и тем более в западинах и у основания уменьшаются. Таким образом, геоморфологически отрицательные межрифовые и пририфовые участки внешнего шельфа Азово-Кубанского киммерийского моря в силу своей меньшей энергонасыщенности являлись, с одной стороны, своего рода ловушкой для тяжелых рудных минералов, а с другой, отстойником, где накапливался тонкий (в основном пелитовый и алевритовый) материал легкой фракции.

Частично рудные минералы осаждались и на путях миграции, прежде всего в прибрежно-мелководной зоне. Но основная их часть накапливалась в зоне барового тела, преграждавшего вынос терригенного материала через палеопролив. Именно этим объясняется тот факт, что, несмотря на относительно широкое распространение россыпеобразующих минералов в киммерийских отложениях рассматриваемого района, промышленно значимые их концентрации установлены только в зоне палеопролива, причем именно в зонах биогермного палеобарьера.

Немаловажную роль меотические органогенные постройки играли также в распределении киммерийских россыпеобразующих минералов непосредственно в палеопроливе. Оказывая существенное влияние на гидродинамический режим зоны россыпеобразования, они способствовали сортировке киммерийских осадков в процессе их накопления. Этим объясняется приуроченность наиболее перспективных россыпей к участкам предшествующего меотического биогермообразования.

"Известия высших учебных заведений. Геология и разведка", 2007, N 1

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: