Щегровитская свита (R3šg) выделена С. В. Младших в 1958 г. [3] в бассейне р. Вильва и на основании последних исследований занимает положение между усьвинской свитой верхнего рифея и танинской (вильвенской) свитой нижнего венда (рис. 1).
Рис. 1. Расположение пород Щегровитской свиты на р. Вижай [9]
Щегровитская свита расчленена на две подсвиты, соответствующие двум фазам проявления вулканизма [7, 8]. Нижняя подсвита наиболее полно представлена в осевой части Кваркушско-Басегского антиклинория, где наблюдаются покровы, реже потоки с шириной выходов до 4-6 км при протяженности 15-30 км. Контактовые изменения с подстилающими усьвинскими породами имеют мощность до 30 м. Вулканиты представлены породами нормального ряда: базальтами, андезибазальтами и андезитами. В отдельных обнажениях наблюдается подушечная отдельность (0,5-1,5 м), что в сочетании с зеленой окраской пород говорит о подводном характере излияний. Мощность подсвиты на р. Вижай более 820 м.
Верхняя подсвита пользуется ограниченным распространением в центральных частях синклинальных структур и представлена умеренно-щелочными породами: трахибазальтами, трахиандезибазальтами, трахиандезитами, трахитами, латитами. Цвет пород умеренно-щелочного ряда - фиолетовый, сиреневый различных оттенков, что говорит о вероятных наземных излияниях. Мощность верхней подсвиты на р. Вижай оценивается в 80 м. По р. Вильва мощность базальтоидов более 500 м, а верхней подсвиты (трахибазальты, трахиандезибазальты, трахиты) - 200 м. Восточнее г. Ослянка отложения верхней подсвиты преобладают, в составе ее появляются помимо трахитов игнимбриты, трахириолиты, фельзиты.
Характерными чертами химизма щегровитской свиты в целом являются высокие содержания щелочей, титана, железа, а также исключительно высокая степень окисленности последнего [7, 8]. Абсолютный возраст (Rb-Sr) вулканитов (р. Вильва, в 3 км южнее Коростелевки) оценивается в 672±22 млн. лет (Ронкин, 1989; Козлов, 1990).
Все субщелочные и средние разновидности пород щегровитской свиты обладают повышенным модулем кислотности Мк=(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO) [2] и малопригодны для производства каменного волокна. Метабазальты нормально-щелочного ряда по составу и модулю кислотности близки к эталонным и могут быть рекомендованы для разработки [4]. Сложность заключается в том, что нижняя подсвита щегровитской свиты, которая сложена преимущественно базальтами, никак не выделена на всех изданных геологических картах, а в литературе приводятся характеристики в основном субщелочных и щелочных разностей (табл. 1).
Таблица 1
Средний химический состав вулканитов щегровитской свиты
|
|
I фаза |
II фаза |
Субвулканические образования |
||||
|
|
Базальт |
Андези-базальт |
Трахи-базальт |
Трахи-андези-базальт |
Трахи-андезит, латит |
Трахит |
Трахи-риодацит |
|
Кол-во анализов |
11 |
1 |
22 |
6 |
1 |
9 |
2 |
|
SiO2 |
46,95 |
54,40 |
47,46 |
52,57 |
55,98 |
64,92 |
73,86 |
|
TiO2 |
3,34 |
2,99 |
3,19 |
2,78 |
2,52 |
0,88 |
0,61 |
|
Al2O3 |
13,77 |
13,33 |
14,89 |
14,93 |
10,09 |
13,27 |
11,84 |
|
Fe2O3 |
9,24 |
9,90 |
8,61 |
10,60 |
11,17 |
5,60 |
3,43 |
|
FeO |
4,32 |
3,43 |
5,64 |
2,92 |
2,00 |
2,40 |
1,33 |
|
MnO |
0,20 |
0,14 |
0,19 |
0,10 |
0,08 |
0,12 |
0,07 |
|
MgO |
4,81 |
3,25 |
3,91 |
2,42 |
1,05 |
1,02 |
0,51 |
|
CaO |
6,92 |
5,03 |
5,99 |
2,84 |
5,95 |
1,85 |
0,7 |
|
Na2O |
2,58 |
3,90 |
2,93 |
2,59 |
2,74 |
3,26 |
2,15 |
|
K2O |
1,32 |
0,36 |
1,71 |
3,13 |
1,25 |
4,54 |
2,93 |
|
P2O5 |
0,54 |
0,55 |
0,69 |
0,64 |
0,77 |
0,17 |
0,11 |
|
ППП |
4,42 |
2,66 |
3,68 |
2,75 |
5,42 |
1,76 |
2,03 |
|
Сумма |
99,46 |
99,94 |
99,51 |
99,38 |
99,00 |
99,76 |
99,55 |
|
СO2 |
2,09 |
0,15 |
1,16 |
1,75 |
3,47 |
0,75 |
0,29 |
|
H2O+ |
4,80 |
2,38 |
3,50 |
2,40 |
- |
- |
- |
|
S (в) |
0,06 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
|
Мк |
5,18 |
8,18 |
6,30 |
12,83 |
9,44 |
27,24 |
70,83 |
Керносская свита (V1kr) выделена Б. Д. Аблизиным в 1961 г. по р. Сылвице и по литологическим особенностям подразделена на две подсвиты: нижнекерносскую - песчаниковую и верхнекерносскую - карбонатно-вулканогенную [1]. Отложения керносской свиты прослеживаются в ядрах антиклинальных и синклинальных структур, а севернее р. Вильва в виде широкой полосы в пределах Вильвенско-Шишимского моноклинория.
Все вулканические образования верхнекерносской подсвиты описываются в составе дворецкой толщи, основу которой составляет дворецкий комплекс гиаломеланефелинит-трахибазальтовый, петротип которого находится на р. Вильва в районе бывшего хутора Дворец. Наиболее крупные проявления вулканизма сосредоточены на р. Вильва и протягиваются на 12 км до притоков р. Вижай (рр. Талая и Ольховка) при максимальной ширине до 900 м. Прерывистые выходы вулканитов прослеживаются и на север до р. Усьва. Выходы вулканитов на поверхность известны в бассейне р. Яйвы на г. Благодать, в верховьях р. Полуденки - притока р. Чикман, в бассейне р. Косьвы в районе пос. Семёновка (рис. 2).
Дворецкий комплекс сформировался в течение двух стадий (фаз). К первой стадии относятся породы умеренно-щелочного ряда (трахибазальты, трахиандезибазальты, трахиандезиты, трахиты), ко второй - щелочного ряда: гиаломеланефелиниты (авгититы), оливиновые гиаломеланефелиниты (лимбургиты), щелочные базальты (нефелиновые базальты, тефриты), основные фонолиты, щелочные трахиты, фонолиты. Вулканиты слагают синклиналь, осложненную тектоническими нарушениями, фиксирующими грабенообразную структуру. Дворецкие образования сопровождаются дайками и силлами эссекситов и пикритов Кусьинского комплекса, по-видимому, комагматичных описываемым вулканитам и составляющих с ними единую Дворецко-Кусьинскую вулкано-плутоническую ассоциацию. Главными особенностями химизма всех пород дворецкого комплекса является высокая титанистость и щелочность, недосыщенность кремнекислотой (табл. 2, 3).
Рис. 2. Распространение пород Дворецкого комплекса: а) на р. Вильва,
б) на водоразделе рр. Талая, Бол. Рассольная и Боровуха [8, 9]
Таблица 2
Химический состав вулканитов первой фазы дворецкого комплекса
|
|
Пикрит |
Трахибазальт |
Трахиандези-базальт |
Трахиандезит |
Трахит |
|
Количество анализов |
7 |
59 |
14 |
8 |
6 |
|
SiO2 |
40,97 |
45,43 |
51,46 |
59,47 |
59,53 |
|
TiO2 |
2,24 |
3,80 |
2,58 |
1,27 |
1,34 |
|
Al2O3 |
10,84 |
13,69 |
16,34 |
17,32 |
16,88 |
|
Fe2O3 |
7,70 |
7,23 |
5,46 |
3,77 |
2,82 |
|
FeO |
6,45 |
5,52 |
4,34 |
1,75 |
3,65 |
|
MnO |
0,18 |
0,18 |
0,14 |
0,11 |
0,09 |
|
MgO |
15,70 |
6,48 |
4,3 |
1,76 |
1,87 |
|
CaO |
3,43 |
7,37 |
4,22 |
2,00 |
1,80 |
|
Na2O |
0,58 |
3,35 |
4,74 |
7,22 |
5,29 |
|
K2O |
0,41 |
1,62 |
1,60 |
1,65 |
3,62 |
|
P2O5 |
0,37 |
0,72 |
0,661 |
0,336 |
0,595 |
|
ППП |
10,73 |
4,25 |
3,06 |
2,51 |
2,21 |
|
Сумма |
99,84 |
99,78 |
99,74 |
99,46 |
99,64 |
|
СO2 |
1,69 |
0,98 |
0,53 |
0,51 |
0,26 |
|
H2O+ |
6,04 |
2,86 |
1,84 |
1,38 |
1,91 |
|
S (в) |
0,025 |
0,031 |
0,042 |
0,028 |
0,005 |
|
H2O- |
- |
0,48 |
0,42 |
0,38 |
0,16 |
|
NiO |
- |
0,022 |
0,013 |
0,005 |
0,025 |
|
Cr2O3 |
0,26 |
0,019 |
0,014 |
0,004 |
0,018 |
|
CoO |
- |
0,002 |
- |
- |
0,002 |
|
Мк |
2,70 |
4,27 |
7,96 |
20,42 |
20,82 |
Таблица 3
Химический состав вулканических пород второй фазы дворецкого комплекса
|
|
Лимбургит |
Авгитит |
Щелочной базальт |
Гиаломела-фонолит |
Фонолит |
|
Количество анализов |
6 |
45 |
9 |
3 |
4 |
|
SiO2 |
41,81 |
41,54 |
45,49 |
47,91 |
57,37 |
|
TiO2 |
2,35 |
4,64 |
4,37 |
3,38 |
1,10 |
|
Al2O3 |
13,79 |
11,98 |
12,91 |
16,76 |
17,42 |
|
Fe2O3 |
6,48 |
8,61 |
7,91 |
6,26 |
3,28 |
|
FeO |
8,08 |
5,87 |
4,75 |
3,10 |
1,46 |
|
MnO |
0,13 |
0,19 |
0,18 |
0,16 |
0,09 |
MgO |
8,63 |
7,74 |
6,03 |
4,15 |
3,69 |
|
CaO |
9,92 |
9,06 |
5,75 |
3,88 |
2,02 |
|
Na2O |
2,36 |
2,50 |
3,02 |
2,44 |
6,86 |
|
K2O |
1,47 |
1,29 |
2,47 |
5,22 |
2,41 |
|
P2O5 |
0,66 |
0,78 |
0,98 |
0,644 |
0,222 |
ППП |
3,03 |
5,28 |
5,37 |
5,41 |
3,56 |
|
Сумма |
100,47 |
99,65 |
99,26 |
99,33 |
99,45 |
|
CO2 |
1,43 |
0,62 |
1,13 |
0,46 |
1,03 |
|
H2O+ |
0,74 |
4,41 |
- |
- |
- |
|
S (в) |
- |
0,028 |
0,01 |
0,014 |
0,006 |
|
H2O- |
- |
1,050 |
- |
- |
- |
|
NiO |
- |
0,02 |
0,014 |
0,010 |
0,019 |
|
Cr2O3 |
- |
0,024 |
0,019 |
0,011 |
0,017 |
|
CoO |
- |
0,002 |
- |
- |
- |
|
Мк |
3,00 |
3,19 |
4,96 |
8,05 |
13,10 |
Основные вулканиты ограниченно распространены и в составе промысловской серии ордовика, в частности, на участке «Малая Порожная» они представлены трахибазальтами верхнесеребрянского комплекса. Трахибазальты имеют вишневую, темно-вишневую, фиолетовую окраску (за счет гематитизированного стекла) и миндалекаменную текстуру [10]. По химизму трахибазальты соответствуют дворецким образованиям (рис. 3) и часто интенсивно карбонатизированы. Мощность вулканогенных пород составляет 20-90 м.
Породы среднего состава первой фазы и щелочные разновидности (гиаломелафонолит и фонолит) пород второй фазы Дворецкого комплекса имеют достаточно высокий модуль кислотности, что нежелательно для производства базальтового волокна. Величины Мк трахибазальта и щелочного базальта, рассчитанные по данным химического состава, входят в рекомендуемый производителями непрерывного волокна диапазон - 4,7 - 6,5 [4].
Приведённая выше характеристика базальтоидов показывает пригодность большинства вулканитов основного состава, развитых на территории Горнозаводского района Пермского края, для производства базальтового волокна, и значительное их распространение. К сожалению, ранее, при производстве геолого-съёмочных и поисковых работ оценка магматических пород для целей изготовления базальтовых волокон не проводилась. Проведение комплекса тематических и поисковых работ позволит наладить широкое производство базальтового волокна из местного сырья и свести к минимуму импорт из-за границы.
|
Рис. 3. Трахибазальты дворецкого и верхнесеребрянского комплексов на диаграммах Al2O3 - FeO+Fe2O3+TiO2 - MgO и TiO2 - FeO+ Fe2O3. 1. - трахибазальты участка «Малая Порожная»; 2. - поле трахибазальтов Дворецкого комплекса; 3. - поле трахибазальтов Верхнесеребрянского комплекса |
Исследования выполнены при финансовой поддержке Министерства образования Пермского края (научный проект МИГ «Оценка минерально-сырьевой базы Пермского края для обеспечения производства высокотехнологичного базальтового волокна»).
Рецензенты:
Ибламинов Рустем Гильбрахманович, доктор геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой минералогии и петрографии Пермского государственного национального исследовательского университета, г. Пермь.
Чайковский Илья Иванович, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией «Геология месторождений полезных ископаемых» Горного института УрО РАН, г. Пермь.