References

gtcrust

Геодинамика и тектонофизика

Geodynamics & Tectonophysics

2078-502X

Institute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch

10.5800/GT-2020-11-2-0472

gtcrust-1030

Research Article

ПАЛЕОГЕОДИНАМИКА

PALEOGEODYNAMICS

СТРУКТУРА МЕСТОРОЖДЕНИЯ СУПЕРКВАРЦИТОВ БУРАЛ-САРДЫК (ВОСТОЧНЫЙ САЯН)

STRUCTURE OF SUPER QUARTZITE AT THE BURAL-SARDYK DEPOSIT, EAST SAYAN MOUNTAINS

https://orcid.org/0000-0003-1621-0865

Мазукабзов

А. М.

Mazukabzov

А. М.

mazuk@crust.irk.ru

https://orcid.org/0000-0002-8719-3305

Федоров

А. М.

Fedorov

А. М.

sashaf@igc.irk.ru

https://orcid.org/0000-0001-5291-3432

Непомнящих

А. И.

Nepomnyashchikh

A. I.

ainep@igc.irk.ru

Институт земной коры СО РАН; Иркутский научный центр СО РАНРоссияInstitute of the Earth’s Сrust, Siberian Branch of RAS; Irkutsk Science Center, Siberian Branch of RASRussian Federation

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН; Иркутский научный центр СО РАНРоссияA.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of RAS; Irkutsk Science Center, Siberian Branch of RASRussian Federation

2020

19062020

112244261

2020

Мазукабзов А.М., Федоров А.М., Непомнящих А.И.

Mazukabzov А.М., Fedorov А.М., Nepomnyashchikh A.I.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1030

В статье изложены результаты геолого-структурных исследований северо-западной части Гарганской кварцитоносной провинции, в которой находится месторождение Бурал-Сардык. Полученные данные меняют ранние воззрения на его структуру. Месторождение высококачественного кремнистого сырья Бурал-Сардык связано с кварцитами иркутной свиты, которая относится к среднему рифею и с несогласием перекрывает Гарганскую глыбу. Детальное изучение структуры чехла на Ока-Урикском междуречье показало, что она предопределена физико-механическими свойствами пород свиты. Было установлено, что степень дислокации пород обусловлена их вязкостью. Большая часть разреза сложена кварцитами, которые являются вязкими и создают структурный каркас района. Кварцитам как вязким породам не свойственна складчатость. Альтернативой ей являются срывы, согласные слоистости. Известняки (единственный прослой) подверглись интенсивной пластичной деформации с формированием многопорядковой складчатости. По существу, они маркируют зону пластичного срыва. Для образования структуры месторождения предлагается следующая интерпретация. Главному деформационному событию предшествовала стадия преобразования осадков в условиях диагенеза и катагенеза под влиянием литостатической нагрузки. Первичная перекристаллизация в условиях литогенеза привела к формированию высокочистых кремниевых пород. На следующей стадии породы подвергаются продольному сжатию в РТ-условиях зеленосланцевого метаморфизма. Это проявилось главным образом в образовании субслойных срывов. Синхронно с этим кварциты испытали суперпластическое течение и рекристаллизацию, что привело к формированию суперкварцитов. Тела суперкварцитов имеют тенденцию располагаться по слоистости и реже дискордантно. Такая структурная позиция позволяет предполагать возможность обнаружения скрытых проявлений суперкварцитов на разных уровнях в кварцитах иркутной свиты. Тектонические срывы картируются в осадочном чехле и не затрагивают фундамент. Эти признаки позволяют сопоставлять ее с моделью тонкошкурой тектоники (thin-skinned tectonic model). Деформация пород осуществлялась в процессе стресса, ориентированного с северо-запада на юго-восток. На это указывает положение осевых поверхностей складок, ориентировка оси максимального сжатия и кристаллографических осей кварца. Макро- и микроструктурные данные показывают, что тектонический транспорт вещества был направлен на юго-восток. Результаты исследований были использованы при составлении новой геологической карты месторождения.

The article presents the results of geological and structural studies of the northwestern part of the Gargan quartziferous province, wherein the Bural-Sardyk deposit is located. The early views on this deposit of high-quality siliceous raw materials have been amended using the new data. This deposit is associated with quartzites of the Meso-Proterozoic Irkut formation and discordantly overlaps the Gargan block. According to the detailed study results on the cover of the Oka-Urik interfluve area, its structure is predetermined by physical and mechanical properties of the rocks, and the degree of rock dislocation depends on the rock viscosity. Most of its section is composed of viscous quartzites that create the structural framework of the study area. Such viscous rocks are not prone to folding. An alternative is detachment taking place concordantly to layering. The only interlayer is composed of limestones that underwent intense plastic deformation reflected in multi-folding. Actually, limestones mark a zone of plastic detachment. The authors propose an interpretation of the formation of the deposit structure. The main deformation event was preceded by the sediment transformation stage in conditions of diagenesis and catagenesis due to the influence of a lithostatic load. Primary recrystallization under lithogenesis led to the formation of high-purity silicon rocks. At the next stage, the rocks were subjected to longitudinal compression in the PT conditions of green-shale metamorphism. This stage is mainly evidenced by sublayer detachments. In parallel with that process, quartzites experienced super-plastic flow and recrystallization, which led to the formation of super-quartzites. The bodies of super-quartzites tend to be layered and less discordant. Such a structural position suggests the possibility of detecting latent manifestations of super-quartzites at different levels in the quartzites of the Irkut formation. Tectonic detachments are observed in the sedimentary cover and do not reach the foundation. Based on these features, there are reasons to use the thin-skinned tectonic model. Rock deformation occurred under stress oriented from the northwest to the southeast. This is indicated by the position of the axial surfaces of the folds, as well as the orientations of the maximum compression axis and the crystallographic axes of quartz. Macro- and microstructural data indicate that the tectonic transport of matter was directed to the southeast. The research results were used for compiling a new geological map of the deposit.

кварцитиркутная свитасуперкварцитструктурный парагенезсубслойный срывтонкошкурая тектоникарекристаллизация

quartziteIrkut formationsuper-quartzitestructural paragenesissublayer detachmentthin-skinned tectonicsrecrystallization

References1

Anfilogov V.N., Kabanova L.Ya., Igumentseva M.A., Nikandrova N.K., Lebedeva A.S., 2015. Geological Structure, Petrography and Mineralogy of the Bural-Sardag Deposit (East Sayan). Exploration and Subsoil Protection (7), 18–23 (in Russian) [Анфилогов В.Н., Кабанова Л.Я., Игуменцева М.А., Никандрова Н.К., Лебедева А.С. Геологическое строение, петрография и минералогия месторождения Бурал-Сарьдаг (Восточный Саян) // Разведка и охрана недр. 2015. № 7. С. 18–23].

Anisimova I.V., Levitsky I.V., Kotov A.B., Levitsky V.I., Reznitsky L.Z., Efimov S.V., Velikoslavinsky S.D., Barash I.G., Fedoseenko A.M., 2009. The Age of the Foundation of the Gargana Block (East Sayan): Results of U-Pb Geochronological Studies. In: Isotope Systems and Timing of Geological Processes. Proceedings of the IV Russian Conference on Isotope Geochronology. Vol. 1. Institute of Precambrian Geology and Geochronology RAS, Saint Petersburg, p. 34–35 (in Russian) [Анисимова И.В., Левицкий И.В., Котов А.Б., Левицкий В.И., Резницкий Л.З., Ефимов С.В., Великославинский С.Д., Бараш И.Г., Федосеенко А.М. Возраст фундамента Гарганской глыбы (Восточный Саян): результаты U-Pb геохронологических исследований // Изотопные системы и время геологических процессов: Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии. СПб.: ИГГД РАН, 2009. Т. 1. С. 34–35].

Avdontsev N.A., 1967. Granitoids of the Gargan Block. Nauka, Leningrad, 99 p. (in Russian) [Авдонцев Н.А. Гранитоиды Гарганской глыбы. Л.: Наука, 1967. 99 с.].

Belichenko V.G., Butov Yu.P., Boos R.G., Vratkovskaya S.V., Dobretsov N.L., Dolmatov V.A., Zhmodik S.M., Konnikov E.G., Kuzmin M .I., Medvedev V.N., Mironov A.G., Postnikov A.A., Sklyarov E.V., Filimonov A.V., Shafeev A.A., 1988. Geology and Metamorphism of the East Sayan. Nauka, Novosibirsk, 192 p. (in Russian) [Беличенко В.Г., Бутов Ю.П., Боос Р.Г., Вратковская С.В., Добрецов Н.Л., Долматов В.А., Жмодик С.М., Конников Э.Г., Кузьмин М.И., Медведев В.Н., Миронов А.Г., Постников А.А., Скляров Е.В., Филимонов А.В., Шафеев А.А. Геология и метаморфизм Восточного Саяна. Новосибирск: Наука, 1988. 192 с.].

Bydtaeva N.G., Kiseleva R.A., Yanshin V.N., 2004. Geological Features of the Formation of a New Type of Granular Quartz in the Gargan Quartziferous Region (East Sayan). In: Silica. Materials of the International Seminar. Geoprint, Syktyvkar, p. 185–187 (in Russian) [Быдтаева Н.Г., Киселева Р.А., Яншин В.Н. Геологические особенности формирования нового типа гранулированного кварца Гарганского кварценосного района (Восточный Саян) // Кремнезём: Материалы Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2004. С. 185–187].

Cherednichenko A.I., 1964. Tectonophysical Conditions of Mineral Transformation in Solid Rocks. Naukova Dumka, Kiev, 184 p. (in Russian) [Чередниченко А.И. Тектонофизические условия минеральных преобразований в твердых горных породах. Киев: Наукова думка, 1964. 184 с.].

Dobretsov N.L., 1985. On the Cover "Tectonics" of the East Sayan. Geotectonics (1), 39–50 (in Russian) [Добрецов Н.Л. О покровной «тектонике» Восточного Саяна // Геотектоника. 1985. № 1. С. 39–50].

Efremov S.V., 2017. Gray Gneisses of the Gargan Block (East Sayan). Classification, Geochemical Typification, and Genetic Structures. In: Geodynamic Evolution of the Lithosphere of the Central Asian Mobile Belt (from the Ocean to the Continent). Issue 15. Institute of the Earth’s Crust SB RAS, Irkutsk, p. 92–93 (in Russian) [Ефремов С.В. Серые гнейсы Гарганской глыбы (Восточный Саян). Классификация, геохимическая типизация, генетические построения // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2017. Вып. 15. С. 92–93].

Fedorov A.M., Makrygina V.A., Budyak A.E., Nepomnyashchikh A.I., 2012. New Data on the Geochemistry and Mechanism of Formation of Quartzites of the Bural-Sar’dag Deposit (Eastern Sayan Mountains). Doklady Earth Sciences 442 (1), 120–125. https://doi.org/10.1134/S1028334X12010126.

Gladkochub D.P., Stanevich A.M., Mazukabzov A.M., Donskaya T.V., Pisarevskii S.A., Nicoll G., Motova Z.L., Kornilova T.A., 2013. Early Evolution of the Paleoasian Ocean: LA–ICP-MS Dating of Detrital Zircon from Late Precambrian Sequences of the Southern Margin of the Siberian Craton. Russian Geology and Geophysics 54 (10), 1150–1163. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.09.002.

Goncharov M.A., Talitsky V.G., Frolova N.S., 2005. Introduction to Tectonophysics. Textbook. University Book House, Moscow, 496 p. (in Russian) [Гончаров М.А., Талицкий В.Г., Фролова Н.С. Введение в тектонофизику: Учебное пособие. М.: Книжный дом «Университет», 2005. 496 с.].

Kazakov A.N., 1987. Dynamic Analysis of Microstructural Orientations of Minerals. Nauka, Leningrad, 272 p. (in Russian) [Казаков А.Н. Динамический анализ микроструктурных ориентировок минералов. Л.: Наука, 1987. 272 с.].

Khain E.V., Bibikova E.V., Kröner A., Zhuravlev D.Z., Sklyarov E.V., Fedotova A.A., Kravchenko-Berezhnoy I.R., 2002. The Most Ancient Ophiolite of the Central Asian Fold Belt: U–Pb and Pb–Pb Zircon Ages for the Dunzhugur Complex, Eastern Sayan, Siberia, and Geodynamic Implications. Earth and Planetary Science Letters 199 (3–4), 311–325. https://doi.org/10.1016/s0012-821x(02)00587-3.

Kuzmichev A.B., 2004. Tectonic History of the Tuva-Mongolian Massif: Early Baikal, Late Baikal and Early Caledonian Stages. Probel-2000, Moscow, 192 p. (in Russian) [Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: Пробел-2000, 2004. 192 с.].

Kuznetsov A.B., Letnikova E.F., Vishnevskaya I.A., Konstantinova G.V., 2009. SR Chemostratigraphy of Carbonate Deposits of the Cover of the Tuva-Mongolian Microcontinent: Irkut Suite of the East Sayan. In: Isotope Systems and Timing of Geological Processes. Proceedings of the IV Russian Conference on Isotope Geochronology. Vol. 1. Institute of Precambrian Geology and Geochronology RAS, Saint Petersburg, p. 302–303 (in Russian) [Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А., Константинова Г.В. SR хемостратиграфия карбонатных отложений чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: иркутная свита Восточного Саяна // Изотопные системы и время геологических процессов: Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии. СПб.: ИГГД РАН, 2009. Т. 1. С. 302–303].

Letnikova E.F., Shkolnik S.I., Letnikov F.A., Karakovskii E.A., Kostitsyn Y.A., Vishnevskaya I.A., Reznitskii L.Z., Ivanov A.V., Prochenkin A.I., 2017. Main Stages of Tectonomagmatic Activity of the Tuva–Mongolian Microcontinent in the Precambrian: Data on the U–Pb Age of Zircons. Doklady Earth Sciences 474 (2), 668–673. https://doi.org/10.1134/S1028334X17060113.

Mitrofanov F.P., Nikitina L.P., Buzikov I.P., Dav V.N., Avdontsev N.A., Khil’tova V.Ya., Krylov I.N., 1964. Precambrian East Sayan. Proceedings of the Laboratory of Precambrian Geology, the USSR Acad. Sci. Issue 267. Nauka, Leningrad, 332 p. (in Russian) [Митрофанов Ф.П., Никитина Л.П., Бузиков И.П., Дав В.Н., Авдонцев Н.А., Хильтова В.Я., Крылов И.Н. Докембрий Восточного Саяна. Труды ЛАГЕД АН СССР. Вып. 267. Л.: Наука, 1964. 329 с.].

Rodygin A.I., 1994. Microstructural Analysis of Quartz (Including Guidelines and Geological Interpretation Examples). Publishing House of Tomsk University, Tomsk, 217 p. (in Russian) [Родыгин А.И. Микроструктурный анализ кварца (с методическими указаниями и примерами геологической интерпретации). Томск: Изд-во Томского ун-та, 1994. 217 с.].

Roshchektayev P.A., Katyukha Yu.P., Rogachev A.M., 1983. The Main Features of the Stratigraphy of the Southeastern Part of the East Sayan. In: Late Precambrian and Early Paleozoic Stratigraphy of Central Siberia. The Southern Boundary of the Siberian Platform. IGG Publishing House, Novosibirsk, p. 19–43 (in Russian) [Рощектаев П.А., Катюха Ю.П., Рогачев А.М. Основные черты стратиграфии юго-восточной части Восточного Саяна // Стратиграфия позднего докембрия и раннего палеозоя Средней Сибири. Южное обрамление Сибирской платформы. Новосибирск: Изд-во ИГиГ, 1983. С. 19–43].

Semeikin I.N., Dol’nik T.A., Titarenko T.N., 2006. Cyclic Stratigraphy and Ore Content of the Riphean-Paleozoic Sediments of the Oka-Kitoy Area (East Sayan). Bulletin of the Siberian Branch of the Earth Sciences Section of the Russian Academy of Natural Sciences (3), 84–93 (in Russian) [Семейкин И.Н., Дольник Т.А., Титаренко Т.Н. Циклическая стратиграфия и рудоносность рифей-палеозойских отложений Окино-Китойского района (Восточный Саян) // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. 2006. № 3. С. 84–93].

Sklyarov E.V., Kovach V.P., Kotov A.B., Kuzmichev A.B., Lavrenchuk A.V., Perelyaev V.I., Shchipansky A.A., 2016. Boninites and Ophiolites: Problems of their Relations and Petrogenesis of Boninites. Russian Geology and Geophysics 57 (1), 127–140. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.01.009.

Uemura T., Mizutani S. (Eds), 1984. Geological Structures. John Wiley & Sons, Chichester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore, 292 p. [Русский перевод: Геологические структуры / Ред. Т. Уемура, Ш. Мицутани. М.: Недра, 1990. 292 с.].

Vorob’ev E.I., Spiridonov A.M., Nepomnyashchikh A.I., Kuz’min M.I., 2003. Superpure Quartzites of the Eastern Sayan (Burayt Republic, Russia). Doklady Earth Sciences 390 (4), 497–500.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.