Центр учебных геологических
практик ТПУ им. Г.А.Иванкина
в Хакасии
Нижний карбон и пермско-триасовый магматизм (озеро Черное)
Тема маршрута
Стратиграфия

Цель: изучение терригенных пород каменноугольной системы и магматических пород, которые образовались в пермский и триасовый периоды.

Привязка: оз. Черное (рис. 1,2).

Рисунок 1 - Фрагмент геологической карты N-45-XVIIIG

Рисунок 2 - Озеро Черное на космоснимке (стрелками показана дайка)

Центр учебных геологических практик
Протяженность
Время в пути

Центр учебных геологических практик

Озеро Черное
Протяженность
65000
Время в пути
75

Т. н. 1 находится вблизи пос. Черное озеро Ширинского района. В краевой части черноозерской мульды, часть которой занята оз. Черное.

Форма озера овальная, протяженность более 2,5 км, ширина более 1,5 км, дно пологое, на юге заболочено. Имеются десятки родников. Вода слабощелочная, натриевая хлоридно-сульфатная; соленость составляет 8 гр. на литр.

Отложения на дне обладают лечебными свойствами, содержится йод, сульфаты и гидрокарбонаты. Максимальная мощность донных отложений в центре озера достигает 3,5 м.

В Институте воды ТПУ были проведены исследования воды из оз. Черное (табл. 3).

Таблица 3 - Результаты исследования воды в озере Черное

Место отбора pH CO2 CO3 HCO3- SO42- Cl- Об.ж. Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Мин. NH4 NO2 NO3 PO4 П.ок. Электропроводность Fe общ.
      мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л mS/см мг/л
НД на МВИ ПНД Ф 14.1:2:3:4.1 ФР 1.31.2011.09190 ПНД Ф 14.2.99-97 ПНД Ф 14.2.99-97 ПНД Ф 14.1:2.159- ПНД Ф 14.1:2.96-97 ПНД Ф 14.1:2.98-97 ПНД Ф 14.1:2.95-97 ПНД Ф 14.1:2:4.137- ПНД Ф 14.1:2:4.138- ПНД Ф 14.1:2:4.138- ПНД Ф 14.1:2.1-95 ПНД Ф 14.1:2.4.176- ПНД Ф 14.1:2:4.4-95 ПНД Ф 14.1:2.112-97 РД 52.24.495-05 ПНД Ф 14.1:2.50-96
оз.Черное, сев.берег 8,63 < 3 40 642 20,2 14,5 5,15 25,6 47,2 170 4,4 964 0,08 0,022 0,2 < 0,05 33 761 0,17
оз.Черное, под дайкой 8,04 < 3 24 610 20 16,4 4,40 21 41 162 3,6 898 0,54 < 0,02 1,9 0,1 34 782 0,51

Т. н. 2 находится возле дайки. Дайка пермско-триасового возраста прорывает песчаники нижнего карбона.

Дайка метадолеритов четко выражена в рельефе, проходит по дну озера, обнажаясь на западном и восточном берегах.

Интрузивное тело крутопадающее (рис. 3), контакт с вмещающими песчаниками тектонический, воздействие на осадочные породы не наблюдается. Длина дайки более 1,0 км, ширина около 50 м.

Рисунок 3 - Дайка пермско-триасового возраста

Элементы залегания дайки: аз. пр. 250 ЮЗ.

В делювии в измененных породах обнаружены вкрапленники пирита.

Метадолерит анальцимовый имеет мелкокристаллическую структуру и миндалекаменную текстуру. Порода темно-зеленая, с округлыми и овальными миндалинами, заполненными битумом, типа керита. Размер миндалин составляет 2…5 мм.

Минеральный состав (по результатам РСА): альбит – 35,5 %, диапсид – 26,9 %, анальцим – 13,1 %, хлорит – 7,4 %, гидрослюды – 6,5 %, апатит – 5,4 %, магнетит – 4 %, кальцит – 1,2 %. Порода состоит из лейст слабо зонального основного плагиоклаза длиной 0,1…1 мм, практически полностью альбитизированного. Между лейстами плагиоклаза отмечаются призматические зерна моноклинного пироксена, представленного диопсидом.

В средней части дайки отчетливо прослеживаются контакты с вмещающими песчаниками (рис. 4). По трещинам отдельности карбонатные прожилки толщиной до 8 см.

Рисунок 4 - Контакт песчаников и дайки

Непосредственно в зоне контакта отмечаются миндалекаменные анальцимовые базальты. Миндалины заполнены карбонатами (рис. 5) либо черными битумами, блестящими твердыми, типа керитов (рис. 6, 7).

Рисунок 5 - Карбонаты в миндалинах

Рисунок 6 - Миндалекаменные базальты

Рисунок 7 - Миндалина с битумом

Характерен идиоморфизм плагиоклаза, иногда фенокристаллы плагиоклаза образуют скопления (гломеропорфировая структура). Моноклинные пироксены иногда включают в себя зерна апатита. Минерал интенсивно хлоритизирован и замещен эпидотом. В породе отмечаются единичные зерна оливина с размерами до 0,08 мм, замещенного зеленовато-желтым иддингситом. На фоне основной массы выделяются зерна анальцима. Минерал почти изотропен; зерна изометричные, образуются на последних стадиях кристаллизации.

Порода сильно изменена. Отмечаются миндалины, заполненные кальцитом.

Очевидно, порода относится к субщелочному петрохимическому ряду к семейству трахибазальтов. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа отражены в табл. 4.

Таблица 4 - Рентгенофлуоресцентный анализ

SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3(общ) MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 Sr Zr Ba
33.93 2,67 7,83 15,75 0,40 9,77 6,77 1,87 0,25 0,39 9,66 3,80 6,93

Вмещающие дайку песчаники серовато-зеленые, среднезернистые, кварц-полевошпатовые, тонкоплитчатые, с глинисто-карбонатным цементом.

Элементы залегания песчаников: азимут падения 15 СВ, угол падения 22.

Песчаники относятся к кривинской свите нижнего карбона.

Кривинская свита распространена в центральной части Черноозерской мульды, где согласно перекрывает самохвальскую свиту.

Кривинская свита сложена монотонной толщей красноватых, коричневатых, зеленовато-серых туфов и туффитов с редкими прослоями известняков. Толщина свиты около 210 м.

Т. н. 3 находится на противоположном берегу озера, напротив т. н. 2, в юго-западной части Черноозерской мульды, в небольшом придорожном карьере.

Породы карьера представлены толстоплитчатыми алевролитами. Алевролиты светло-желтые, зеленовато-желтые.

Породы принадлежат соломенской свите нижнего карбона.

Соломенская свита согласно залегает на отложениях кривинской свиты и сложена переслаивающимися зеленовато-серыми туфопесчаниками, вишневыми туфами с редкими прослоями известняков серого цвета. Толщина свиты около 200 м. Возраст свиты ранневизейский и определен по находкам лепидодендроновых растений.

В карьере отобран богатый материал с растительными остатками хорошей сохранности. Среди остатков доминируют плауновидные, но также встречаются и редкие членистостебельные (рис. 8).

Рисунок 8 - Флора из карьера возле оз. Черное: а – Angarophloios alternans; б, г – Angarophloios sp.; в, ж – Caulopteris oqurensis; д – Tomiodendron asiaticum; e – шишка (?)

Среди палеоботанических остатков определены лепидодендроновые: Ursodendron distans, Tomiodendron asiaticum, Angarophloios alternans, Caulopteris ogurensis и единичный фрагмент Lepidostrobus sp. (определения доцента ТГУ Филимонова А.Н.).

Сохранность материала хорошая, следов переноса не наблюдается.

Литологический и палеоботанический состав флороносных слоев позволяет приурочить их к верхней части соломенской свиты.

Вывод:

Комплекс отпечатков лепидодендроновых растений в составе соломенской свиты свидетельствует о ранневизейском возрасте отложений.

Наличие дайки обусловлено тектоно-магматической активизацией в данном районе, произошедшей на границе палеозоя и мезозоя.

Дайковые породы представлены измененными анальцимовыми базальтами с миндалекаменной текстурой. Миндалины по периферии полностью заполнены твердыми битумами, типа керитов.