ГЕОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ ЗЛАТОУСТОВСКОГО УРАЛА

ГЕОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ ЗЛАТОУСТОВСКОГО УРАЛА. 76 Г Около 1,5 млрд. лет назад в зоне контакта Русской и Сибирской платформ образовался огромный прогиб (Уральская геосинклиналь), заполненный водами древнего моря. В морских условиях шло накопление мощной толщи рифейских отложений, складчатые структуры которых слагают ныне весь Златоустовский район, распространяясь далеко к югу (Сатка, Бакал) и к западу (Башкирский антиклинорий), а на востоке рифейские отложения погружены под более молодые палеозойские образования, что резко отличает западную (средне-горную) зону от восточной (холмистой) зоны как в геоморфологическом плане, так и по набору полезных ископаемых. Древние верхнепротерозойские отложения горного района Златоуста вмещают залежи магнезита (Саткинское, Семибратское месторождения), пласты сидерита и магнетита (Бакальское м-е), бурых железняков (Кобановское, Орловское, Тесьминское и др. м-я), медных руд (Фофановское, Андреевское, Уреньгинское и др. м-я), барита (Баритное, Медведевское м-я). В конце рифея осадконакопление в Уральской геосинклинали неоднократно прерывалось складчатыми движениями, с которыми были связаны интрузивный (глубинный) магматизм, метаморфизм и образование залежей различных полезных ископаемых. Некоторые исследователи (Д. С. Штейнберг, С. Н. Жданова и др.) доказывают существование в среднем рифее единого вулкано-плутонического тела, в состав которого входят все известные в районе интрузивные массивы, возраст которых насчитывает 1,1 — 1,4 млрд. лет (Кусинско-Копанская интрузия, Рябиновский массив, Губенский массив). С этими интрузиями связаны месторождения титано-магнетита (Медведевское и др.) и скарновых минералов (копи Ахматовская, Николае-Максимиллиановская и др.). В эпоху байкальской складчатости (680 млн. лет назад) некоторые части Уральской геосинклинали, в том числе и территория Златоустовского района, были сжаты в складки меридионального простирания. В начале палеозоя здесь вновь началось интенсивное осадконакопление кремнистых и карбонатных отложений, которое продолжалось на протяжении 170 млн. лет вплоть до карбона. В это время здесь располагалось тропическое море с рифами. В конце палеозоя на месте межплатформенного прогиба образовалась складчатая область с высотой горных хребтов, равной современным Альпам. В начале мезозоя Урал вступил в платформенную (равнинную) стадию развития, что впоследствии привело к образованию типично мелкосопочного облика территории в результате интенсивного выравнивания суши в условиях жаркого засушливого климата, чередующегося с влажным. Завершение строительства горной Уральской страны произошло 25 млн. лет назад в кайнозое (плиоцене), проявившись энергичным альпийским горообразованием. Активизация вертикальных тектонических движений создала сводово-глыбовую форму геологических структур, выстроив гряды параллельных хребтов Златоустовского Урала (Юрма, Большой Таганай, Уреньга, Ицыл, Уральский хребет). Древние рифейские отложения, преобразованные процессами метаморфизма, не отличаются большим разнообразием. Это ритмичное чередование кристаллических сланцев, амфиболитов, кварцитов, карбонатов, конгломератов. Наиболее распространены кристаллические сланцы и кварциты, слагающие все основные вершины Златоустовского Урала. Являясь вмещающими породами рудных залежей, они также могут рассматриваться как высокоглиноземистое сырье (ставролит) и строительные камни. Уникальная разновидность таганайских кварцитов — авантюрин — используется в качестве поделочного камня. Карбонаты (известняки, доломиты, магнезиты, мрамор) реже обнажаются на поверхности и в большинстве случаев разведаны в юго-западной части района. Эталонный разрез карбонатов обнажается в месте слияния Кусы с Аем, имея в подошве маркирующий слой скорлуповидных доломитов. На территории района известно несколько проявлений поделочного мрамора, офикальцита (Медведевское, Тундушское и др. м-я). Амфиболиты слагают западную часть района, а также водораздел рек Сатка и Куваш. Кайнозойские рыхлые отложения, образованные в процессе физического и химического выветривания скальных пород протерозоя, слагают пониженные участки рельефа и приурочены к долинным понижениям и тектоническим зонам. Аллювиальные (речные), делювиально-элювиальные (склоновые) и биогенные отложения повсеместно фиксируются в виде галечниково-песчано-суглинистых кос с прослоями торфов, илов и щебнисто-глинисто-пылеватых шлейфов. С четвертичными отложениями кайнозоя связаны россыпные месторождения ильменита (россыпи рек Ая, Куваша, Черной и др.), залежи торфа (Юракское, Багрушинское и др. м-я), месторождения строительных, огнеупорных и цементных глин (м-я Старый Аэродром, Чернореченское и ДР.). Широко распространены в геологическом разрезе района площадные и линейные коры выветривания. Линейная кора выветривания, представленная глинистым материалом, приурочена к тектоническим разломам и оперяющим их разрывным нарушениям мощностью 100 — 120 м (сред. 30 — 40 м). Площадная кора выветривания почти сплошным чехлом покрывает поверхность протерозоя, имеет сравнительно ровную кровлю, понижающуюся в сторону рек, с крайне неровной подошвой. В совокупности с делювиальными глинами площадные коры слюдистых сланцев могут рассматриваться как строительное и огнеупорное сырье. В тектоническом отношении район расположен в пределах Центрально-Уральского поднятия, в котором выделяются структуры 1-го порядка — Кувашско-Иремельский мегантиклинорий и Уфалейско-Таганайский антиклинорий в составе Уралтаусского ме-гантиклинория. В пределах структур 1-го порядка отмечается ряд структур низших порядков, основными из которых являются: Крыловская мегасинклиналь, Губенская складчатая структура, Назминско-Уреньгинская мегамоноклиналь, Златоустовско-Айская мегасинклиналь, Киалимско-Уральская мегантиклиналь, Куштумгинско-Верхнеайская мегасинклиналь. Складчатые структуры северо-восточной части рассматриваемой территории сложены преимущественно породами таганайской и кувашской свит и распространены в пределах хребтов Большей, Средний, Малый Таганай, Ицыл, Уральский, Уреньга, Долгий мыс, Назминский. Южные и центральные части района сложены породами уреньгинской и уйташской свит с фрагментами пород таганайской свиты в ядрах антиклинальных складок. Наибольшую представительность здесь имеет Златоустовско-Айская мегасинклиналь (серия преимущественно вогнутых складок), в ядре которой находятся кварциты уйташской свиты, а крылья сложены мраморами и кристаллическими сланцами верхней подсвиты уреньгинской свиты. Территориально-складчатая структура совпадает с долиной реки Ай на участке строительства Ново-Златоустовского водохранилища. С запада и востока Златоустовско-Айскую мегасинклиналь ограничивают Сланевый и Уреньгинский разломы (соответственно). Осложняющие мегасинклиналь мелкие линейные складки имеют симметричное строение — западные крылья антиклиналей падают на запад, восточные — на восток под углами 20 — 40°, синклинали имеют формы с восточным падением западных крыльев и западным падением восточных крыльев. Простирание структур северо-восточное, согласное с общим тектоническим планом. Такое же направление выдерживают разрывные нарушения, секущие складчатые структуры под острым углом. Наиболее крупным разрывным нарушением является Уреньгинский разлом, проходящий по левому борту долины реки Ай на юге и в центре района, где он фиксируется цепочкой рудопроявлений бурых Железняков и служит подводящим каналом для даек диабазов. На севере разлом продолжается в пределах межгорной депрессии рек М. Тесьма и Б. Киалим. С. А. Зорин (1970 г.) считает Уреньгинский разлом, по ряду признаков, региональной структурой 2-го порядка, которая является составляющим элементом Главного Уральского разлома. Уреньгинский разлом сопровождается многочисленными оперяющими разрывными нарушениями низших порядков, которые простираются либо параллельно к оси разлома, либо под углом 45° к нему. Все разрывные нарушения на территории горного Златоуста являются крутопадающими или вертикальными, часто сопровождаются зонами дробления. Горизонтальная мощность зоны дробления Уреньгинского разлома достигает величины 150 м и прослежена на глубину свыше 40 м. Тектонические разломы являются подводящими зонами для магматических пород и подземных вод. Гидрогеологические условия Златоустов-ского Урала характеризуются сравнительно малой обводненностью пород и породо-трещинным типом современных подземных вод. Степень обводненности зависит от литологического состава водовмещающих пород, их структурной принадлежности, трещинной тектоники и мощности, активной трещиноватой зоны. В пределах гидрогеологического разреза Златоустовского района распространены следующие водоносные горизонты: 1. Водоносный комплекс современных аллювиальных (речных) отложений, залегающий вдоль рек Ай, Тесьма, Киалим и их притоков. Водовмещающими породами являются русловые и пойменные валунно-галечники, мощностью не превышающие 10 метров, и галечники надпойменных террас с пылеватым заполнителем, мощностью до 20 м. Водообильность аллювия незначительна и не постоянна. 2. Водоносный комплекс метаморфических пород протерозоя, протягивающийся в виде широкой полосы через весь район. Водовмещающими породами являются кристаллические сланцы с прослоями мраморов, доломитизированные известняки и кварциты. Водообильность зависит от степени раскрытия трещин до глубины активной зоны 20 — 30 м: заполнение трещин глиной снижает ее; зоны приразломного дробления, наоборот, увеличивают, давая обилие родников выше отметок эрозионной сети. Гипсометрический уровень трещинных подземных вод в пределах района отличается высокой степенью неоднородности. Крутое, в ряде мест близкое к вертикальному, залегание пластов, сложенных породами различной прочности, а, значит, имеющих различную трещинную тектонику, создает большое число крутопадающих водоупоров, блокирующих связь водоносных горизонтов. Вскрытие скважинами подземных вод с целью водоснабжения на таких участках в одних случаях дает положительный эффект (местный напор уровня), в других — отрицательный (разгрузку в ниже лежащие водонасосные горизонты, т. е. осушение рабочей части скважины). Питание подземных вод, в основном, инфильтрационное (за счет атмосферных осадков) и зависит как от времени года и количества выпавших осадков, так и от мощности зоны аэрации, которая представлена чехлом рыхлых отложений и коренными породами, открытые трещины которых успешно дренируют поверхностный сток. Подземные воды перечисленных комплексов являются пресными (минерализация 0,1 — 0,4 г/литр) и даже нередко ультрапресными (ниже 0,1 г/литр), мягкими (жесткость не превышает 4,5 мг-экв/литр), по химическому составу — гидрокарбонатными, кальциево-натриевыми, реже кальциево-магниевыми. М. Середа. (1-й том).