Ильменогорский метаморфический комплекс


Ильменогорский метаморфический комплекс, совокупность метаморфич. горных пород, распростран. в Ильменских горах, на территории Ильменского заповедника, а также к Ю. и С. от него. Метаморфич. образования комплекса вмещают магматич. интрузивные породы от ультрабазитов до миаскитов и гранитов, а также щелочные и гранитные пегматиты, принесшие мир. известность Ильменским горам благодаря широкому присутствию в них разнообразных минералов. Метаморфич. породы Ильмен впервые упомянуты И. В. Мушкетовым, к-рый в 1877 провел съемку в районе Миасского завода, в окрестностях Чашковских гор, озер Большой Еланчик, Ильменское, Аргаяш и Чебаркуль. К самым древним породам он отнес гранитогнейсы, к прорывающим их более молодым образованиям — миаскиты и сиениты. В 1908 Д. С. Белянкин все породы района определил как магматич. В 1910 А. Н. Заварицкий, изучивший геол. разрез вдоль линии железной дороги от Миасса до Чебаркуля, пришел к выводу о широком распространении в районе глубоко метаморфизов. образований, инъециров. гранитной магмой и имевших первонач. осадочное происхождение, тем самым подвергнув критике представления Белянкина. Последним в 1915 была составлена «Петрографическая карта Ильменских гор» в масштабе 1:42 000, в записке к к-рой отмечалось, что осадочные образования в строении ильмено-горского комплекса «играют известную роль». В более поздних исслед. (1924) Заварицкий изучал характер влияния на геол. структуру района Уфим. выступа Вост.-Европ. платформы, создавшего условия повыш. давления, с к-рым ученый связывал образования миаскитов (см. Ильменогорский миаскитовый массив). В 1928 им составлена первая геол. карта юж. части Ильменского заповедника в масштабе 1:25 000. Метаморфич. образования он подразделил на 5 толщ с букв. обозначениями от А до Е. В состав толщ вошли амфиболиты, биотитовые и мусковитовые гнейсы, гранитогнейсы, кварциты. Границы между толщами проведены по 4 горизонтам слюдистых и графитистых кварцитов. Отмечено развитие в составе толщ инъекций гранитного мат-ла и смешение его с более древними вмещающими породами (по совр. понятиям, образования гранитных мигматитов). Возраст метаморфич. пород Заварицкий считал палеозойским. Углубл. геол. изучение терр. Ильменского заповедника началось в 1950-х гг. В 1958—64 геологами Чел. геологосъемочной эксп. под рук-вом В. Я. Левина и Ю. Д. Панкова проведена геол. съемка (масштаб 1:10 000) юж. части заповедника, в средней части проведены исслед. геол. группой заповедника, возглавляемой Г. Г. Доминиковским, к-рый впервые выделил селянкинскую свиту, занимающую самое низкое стратиграфич. положение в разрезе комплекса. Левин и Панков подразделили метаморфич. образования заповедника на 4 толщи (снизу вверх): селянкинскую и фирсовскую ниж. ордовика, ильменогорскую ниж.-ср. ордовика и игишскую ср. ордовика. Доминиковский в средней части заповедника, выше ильменогорской толщи, выделил заозерную толщу. Ордовикский возраст толщ определен по положению их ниже фаунистически охарактеризов. силуро-девонских и девонских толщ в крыльях Ильменогорской антиклинали. Метаморфизм отнесен к зон. типу с постепенной сменой ассоциаций минералов от амфиболитовой до зеленосланцевой фации по мере падения темп-ры от ядра к крыльям Ильменогорской антиклинали. Впервые описаны фениты, представляющие собой породы контактового метаморфизма, образующиеся на контакте миаскитов с вмещающими гнейсами и мигматитами, к-рые ранее относились учеными к амфиболовым и пироксеновым сиенитам. В 1960—70-х гг. с началом применения радиологич. методов датирования появились сведения о докембрийском возрасте ильменогорского комплекса. Л. Н. Овчинников в 1968 по цирконам из гнейсов и мигматитов с помощью альфа-свинцового метода определил возраст комплекса — от 570 до 1370 млн лет; в 1971 В. А. Дунаев и А. А. Краснобаев по гнейсам и полевым шпатам из них с помощью рубидий-стронциевого метода — 1160—2550 млн лет. В 1976—82 после проведения В. Н. Юрецким, В. И. Петровым и Г. П. Кузнецовым геол. доизучения в масштабе 1:50 000 обширной терр. от Вишнёвых гор на С. до Ильменских гор на Ю., а также геол. съемки сев. половины заповедника в масштабе 1:25 000 под рук-вом Б. М. Роненсона селянкинская свита датирована археем — ниж. протерозоем, вишневогорская (фирсовская) — ниж. протерозоем. Вместо игишской и заозерной выделены еланчиковская и кыштымская толщи (соответственно ниж. и верх. протерозоя). Общая мощность толщ определена в 4,3—4,9 км. В составе селянкинской свиты — биотитовые, гранат-биотитовые, часто с силлиманитом и графитом, плагиогнейсы, амфиболиты, диопсид-плагиоклазовые кристаллосланцы, кварциты, в т. ч. магнетит-двупироксеновые, аналогичные кварцитам Тараташского метаморфического комплекса, с к-рым свита сопоставлена. Кроме перечисл. выше пород в ее составе были обнаружены двупироксен-плагиоклазовые кристаллосланцы, образующиеся в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Данные исслед. гранатов, биотитов и др. породообразующих минералов селянкинских гнейсов, начатые еще Доминиковским и продолж. Роненсоном, а также исслед. цирконов из гнейсов, провед. Краснобаевым, свидетельствуют о существовании в составе метаморфич. пород свиты реликтов гранулитовой ассоциации минералов среди преобладающих пород амфиболитовой фации. Возраст наиб. раннего гранулитового метаморфизма определен Краснобаевым по цирконам с помощью уран-свинцового метода — 2084±14 млн лет. Условия гранулитового метаморфизма, по данным изучения составов сосуществующих минералов, характеризуются темп-рой 750...770 °C и давлением 8—9 килобар, а амфиболитового — 650...700 °C и 6,7—7,0 килобара. Вишневогорская толща отличается от селянкинской свиты большим развитием графитистых гнейсов. В ее состав входят также амфиболиты, диопсид-скаполит-плагиоклазовыекристаллосланцы, кальцифиры и мраморы. Она впервые выделена в Вишневых горах и сопоставлена с фирсовской толщей Ильменских гор, обрамляющей Ильменогорский миаскитовый массив. Возраст метаморфизма пород толщи по цирконам по результатам уран-свинцового метода — 1850 млн лет. Условия метаморфизма характеризуются темп-рой 650...700 °C, давлением 6,5—6,7 килобара. В составе ильменогорской толщи заметную роль играют амфиболиты, наряду с к-рыми присутствуют гнейсы с гранатом, силлиманитом и слюдяные и графит-слюдяные кварциты. Возраст цирконов из гнейсов, по данным уран-свинцового метода,— 631 ±4 млн лет, условия метаморфизма характеризуются темп-рой 550...670 °C и давлением 4,3—6,7 килобара. Еланчиковская толща состоит в осн. из биотитовых и амфиболбиотитовых гнейсов, отличающихся от гнейсов нижележащих толщ составом биотита. Она вмещает граниты Еланчиковского массива и насыщена согласными и секущими жилами гранитов. Кыштымская толща, возраст к-рой в настоящее время принят нижнепротерозойским, имеет большое сходство с ильменогорской и состоит из амфиболитов, гнейсов и графитистых кварцитов. Условия метаморфизма характеризуются темп-рой 570...600 °C и давлением 5—6 килобар. Все толщи, от селянкинской до кыштымской, в той или иной степ. гранитизированы и превращены в мигматиты, среди к-рых выделяются более древние домиаскитовые, существенно натровые плагиогранитные и более поздние послемиаскитовые, преим. гранитные калинатровые. Плагиогнейсы и гнейсы большинства толщ по химическому составу соответствуют песчаникам с глинистым цементом, реже ср. и кислым вулканитам (кыштымская толща), амфиболиты — базальтам, кварциты — кварцевым и полевошпат-кварцевым песчаникам. По совр. представлениям, И. м. к. входит в состав Сысертско-Ильменогорской структуры (зоны), представляющей собой срединный массив, или микроконтинент, отколовшийся в раннем палеозое от края Вост.-Европ. платформы и окруж. со всех сторон островодужными палеозойскими образованиями. После островодужного этапа и последующей за ним коллизии в раннем мезозое породы микроконтинента были выведены на поверхность и заняли совр. положение в структуре Южного Урала. В мезозойский этап активизации образовались лейкократовые граниты и гранитные пегматиты, с к-рыми связаны месторожд. драгоценных и поделочных камней, редкометалльных и редкоземельных минералов. Радиологич. возраст этих пород и нек-рых минералов, определ. различными методами, составляет 160—260 млн лет.