Геологическое строение района Улутау-Кокчетавского

Месторождение Керегетас расположено в 18 км к югу от пос. Карсакпай. В структурном и минералогическом отношениях, а также по морфологии и генезису рудных тел месторождения Балбраун и Керегетас совершенно одинаковы. На месторождении Керегетас выделено пять рудных полос, которые по простиранию прослеживаются от 0,5 до 2,5 км; ширина их колеблется от 10 до 220 м. Здесь также наблюдаются фациальные переходы богатых руд в бедные, переслаивающиеся с сланцами, а затем в кварц-серицн- товые и кварц-хлорит-серииитовые сланцы.

Остальные месторождения (Каратюбе, Каратас, Сазтюбе и др.) относящиеся к непромышленным, по своему геологическому строению повторяют в главных чертах месторождения Балбраун и Керегетас. Рудные горизонты на этих месторождениях представлены теми же железистыми кварцитами, переслаивающимися с кварц-серицитовыми сланцами. Здесь встречены те же разновидности руд, что и на вышеупомянутых месторождениях, но отличающиеся более бедным содержанием железа. Сами рудные тела имеют меньшие размеры.

Марганец.

Рудопроявленне марганца приурочено к зеленым и зеленовато-серым глинам аральской свиты (N|l-2ar), выходы которой имеются к востоку от Талды- сайского ультрабазитового массива. Рудопроявленне представлено мелкими оолитами железомарганцевого состава и небольшими пропластками, мощностью от 0,1-0,2 до 1,5-2 м, коричнево-черных омарганаованных глин с обильным включением оолитов. Содержание марганца в омаргани.ованных прослоях колеблется от 2,8 до 8,2%. Промышленного интереса орудеиение не имеет.

Ванадии.

Для отложений булантинской и коктальской свит на исследованной территории характерна общая зараженность ванадием. Содержание пятиокиси ванадия колеблется обычно от сотых до десятых (реже) долей процента. Однако в пределах Курайлинской тектонической зоны, проходящей по контакту булантинской свиты с нижнекарбоновыми отложениями, спектральным опробованием установлено повышенное содержание ванадия (до 1%). Такое же содержание ванадия установлено на Сарысайском фосфоритовом месторождении в пробах, взятых из отложений булантинской свиты.

Цветные металлы свинец и цинк.

Рудопроявленне свинца и цинка встречено в 4 км к югу от горы Алтуайт в северной части Курайлинской тектонической зоны, впервые выделенной

К- А. Рачковской (1953) в качестве перспективной на поиски цветных и редких металлов. Оруденеиие приурочено к зоне брекчирования, имеющей ширину 50-100 м, прослеженной на расстоянии 800-1000 м вдоль контакта нижнекем- брийскнх кремнисто-углистых сланцев булантинской свиты с окремнелммн турнейскими известняками. Рудные тела представлены линзами, залегающими в пределах зоны брекчирования, размеры которых не установлены.

По данным спектрального анализа в пробах, взятых из рудных линз, обнаружено присутствие свинца (от 1% и выше) и цинка (более 1%). По данным же химического анализа содержание свинца колеблется от 0,01 до 4,82%, цинка - от 0,1 до 0,70% и молибдена - от 0,114 до 0,17%.

По генезису орудененне относится к гидротермальному типу и приурочено к зонам разломов, служивших подводящими каналами для глубоких гидротермальных растворов. Данный участок свинцово-шшково-молибденового ору- денения безусловно заслуживает проведения более детальных поисковых работ.

Кобальт и никель.

Оруденеиие кобальта и никеля связано с корой выветривания Талдысай- ского ультрабазнтового массива, расположенного в северо-восточной части. В районе оруденения в коре выветривания выделено несколько зон, обогащенных кобальтом и никелем. По данным Г. А. Казарьяна и др. (1953) повышенное содержание кобальта и никеля приурочено к асболан-нонтронитовой зоне, представленной коричнево-черными рыхлыми образованиями, пропитанными гндроокислами железа и марганца. Опробованием всех горизонтов разреза коры выветривания установлено, что все они не имеют промышленного интереса. Среднее содержание никеля во всех горизонтах колеблется от 0,03 до 0,1%, а кобальта до 0,01%. По условиям образования оруденеиие относится к числу гипергенных силикатных руд никеля и кобальта.

Неметаллические ископаемые. Из числа неметаллических полезных ископаемых в изученном районе встречены: оптическое сырье, минеральные удобрения, силикаты и строительные материалы.

Оптическое сырье пьезокварц. Хрусталеносные кварцевые жильные поля сосредоточены в западной половике описываемой площади, где они приурочены главным образом к окрем- ненным известнякам турнейского яруса (Сарысайское, Шубаркудукское, Кара- адырское, Токалсайское), каледонским граноднорнтам (Ашимирское, Татпен- ское) и кембрийским сланцам (Курайлинское). Наиболее крупным жильным полем является Сарысайское, расположенное в 4 км к востоку от впадения Сарысая в р. Байконур. Здесь 20 кварцевых жил длиной от 6 до 100 м и мощностью 0,1-0,7 .«; они образуют жильную зону длиной в 1 км и шириной 200 м. Жилы большей частью правильные, с резкими прямолинейными зальбандамн. Большинство жил содержит дымчатые кристаллы кварца, в некоторых жилах встречается горный хрусталь. Отдельные кристаллы кварца достигают 20-30 см ширины и 40 см длины. Обычные же размеры кристаллов 5x8 см. Качество кристаллов низкое за счет большого количества «мути» (газово-жидких включений) и трещин. Кондиционные кристаллы пьезокварца были встречены в шести жилах.

Шубаркудукское, Караадырское и Токалсайское поля жил охарактеризованы не более чем десятью кварцевыми жилами длиной до 30 м. С поверхности на их площади имеются развалы жильного кварца, среди которых встречаются замутненные кристаллы горного хрусталя длиной по оптической оси до 10 см и в поперечном сечении до 5-6 см. Иногда встречаются кристаллы с совершенно прозрачными головками. Единичные кристаллы являются кондиционными.

Ащимирскос и Татпенскос поля, приуроченные к каледонским гранодиори- там, охарактеризованы группой кварцевых жил меридионального и широтного простирания. Длина их колеблется от 15-20 до 100 м, при мощности 1-2,5 м. Кристаллы горного хрусталя, длиной от 1 до 5-8 см и в поперечном сечении 1-2 см довольно редки. Имеются единичные находки кондиционных кристаллов. Курайлинское поле приурочено к кембрийским кремнистым сланцам и охарактеризовано кварцевыми жилами меридионального простирания, имеющими длину от 50 до 150 м. В россыпях встречаются полупрозрачные и прозрачные кристаллы кварца длиной до 3 см и в поперечном сечении до 2 см. Кондиционные кристаллы горного хрусталя не встречены.

4. Тектоника

Исследованная территория находится в пределах западной части Центрального Казахстана, в зоне его каледонского обрамления (Богданов, 1954).

В геологическом строении исследованного района можно выделить три структурных этажа, соответствующих трем крупным тектоническим этапам развития, которые характеризуются определенным типом геологических формаций, морфологией складчатых форм и магматизмом (рис. 1). Нижний структурный этаж образован докембрийскими и нижнепалеозойскими отложениями, слагающими геосинкликальиую систему Улутау (Н. С. Шатский, 1945 г.). Внутри выделяются два подэтажа; первый образован докембрийскими отложениями, а второй - нижнепалеозойскими. Средний структурный этаж, сформированный девонскими, каменноугольными и пермскими отложениями, соответствует орогенному этапу развития (Богданов, 1954) западной части Казахстана. С начала мезозойского времени территория Центрального Казахстана вступает в платформенный этап развития. Соответственно этому этапу геологического развития в пределах описываемой территории выделяется верхний - платформенный структурный этаж. В свою очередь он может быть подразделен на два подэтажа; нижний сложен юрскими отложениями, а верхний - породами меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем.

Нижний структурный этаж.

Нижнип подъэтаж.

Майтюби некий антиклинорий, расположенный в центральной части исследованного района, простирается в меридиональном направлении и прослеживается с севера на юг на расстоянии 150 км. В пределах описываемой территории вскрыта центральная часть антиклинория. Его ширина 40 км на севере и 20 км на юге. Он ограничен с запада Байконурским нижнепалеозойским синклинорием, с востока - Карсакпайским верхнепротерозойским сииклинорием. На севере, уже в пределах территории, входящий в лист M-42-XXXI, Майтюбинский антиклинорий в виде серии ступенчатых сбросов, погружается под среднепалеозойские отложения. На юге, в пределах площади листа L-42-VII, южное продолжение Майтюбинского антиклинория перекрыто меловыми и палеогеновыми породами Чуйской синеклизы.

Западная граница Майтюбинского антиклииория также проходит вдоль меридионально ориентированного разрывного нарушения, по которому на всем его протяжении находятся в тектоническом соприкосновении породы конырсун- ской свиты (находящейся к западу от разлома) и более древние кембрийские и докембрнйские образования.

Майтюбинский антиклннорий сложен главным образом породами воровской серии й различными интрузивными и метасоматическими образованиями. Отложения акдымской и ерементауской серий, кембрийские и среднепалеозон- ские образуют ряд разновозрастных наложенных структур на более древнем основании западной части Майтюбинского антиклинорня.

Внутреннее строение Майтюбинского антиклииория характеризуется развитием просто построенных брахноформных антиклинальных и синклинальных складок. В строении ядер антиклинальных складок участвуют породы кууспек- ской свиты и гранитоидного комплекса.

Отдельные антиклинальные складки группируются в зоны. Западная зона состоит из антиклинальной складки, развитой в районе сая Жаункар, кулнсо- образно сменяющей ее складки, расположенной в верховьях сая Курайлы, и антиклинали, находящейся севернее горы Басалтуайт. Вторая, восточная, зона антиклиналей состоит из брахиформной складки, располагающейся в районе широтных излучин среднего течения р. Дюсембай, антиклинали, развитой в районе Итассая, и наиболее крупной складки, находящейся в верховьях р. Дюсембай. Северо-западнее, на водоразделе Тумурзасай-Сарысай, расположена еще одна брахиантиклиналь. Южное окончание крупной антиклинальной складки выявлено в районе горы Карамола, где прослежено ее периклиналь- ное замыкание в кварцитах кордовской свиты. Для всех вышеперечисленных антиклинальных складок характерны сравнительно пологие падения восточных крыльев (20-45°) и крутые (70-80°) - западных. В восточной зоне антиклиналей западные крылья складок нередко круто опрокинуты на запад.

Синклинальные складки в пределах Майтюбинского антиклииория сложены кордовской и тумурзинской свитами. В центральных частях трех наиболее крупных складок расположены массивы диоритов. Западная синклинальная складка находится в районе горы Алтуайт; восточная часть ее перекрыта каменноугольными отложениями. Крупная синклиналь прослеживается от района горы Майтюбе на севере до верховьев сая Сарыбулак на юге. На севере ее центриклинальное замыкание осложнено рядом дополнительных складок. Южное ее центриклинальное замыкание, так же как и западное крыло, срезано крупным разрывным нарушением север-северо-западного простирания. Западное крыло складки круто наклонено к востоку под углом 70-75°, а восточное- круто опрокинуто на запад. Отчетливая синклинальная складка располагается в верховьях Тумурзасая между горой Тумурзашокы на западе и горой Керегетас на востоке. В этой синклинали на западном крыле все породы обнаруживают пологие восточные падения (10-25°), а на восточном - круто падают на запад под углами 60-70°.

Породы акдымской серии резко трансгрессивно с азимутальным несогласием перекрывают образования боровской серии и вместе с ннми участвуют в строении западной части Майтюбинского антиклинорня.

На северо-западе в районе р. Байконура породы татпенской свиты образуют круто падающую (60-70°) на запад моноклиналь. В юго-западной части антиклинорня в районе саев Татпен и Жаункар они образуют наложенную синклиналь с кварцитами карсакпайской свиты в ядре. Породы в крыльях этой синклинали имеют крутое падение под углом 70-80°. Часть западного крыла синклинали срезана меридионально ориентированным сбросом.

Большую роль в строении Майтюбинского антиклинорня играют тектонические нарушения. Наиболее крупные из них - меридиональные - приурочены К западной его части. Эта система нарушений осложняет структуры, образованные докембрийскими, нижне- и среднепалеозойскими породами. Северная и северо-восточная части Майтюбинского антиклинорня осложнены также серией нарушений северо-западного простирания. В юго-западной части оазвиты разрывные нарушения северо-восточного направления.

Карсакпайский сникли норий прослеживается в меридиональном направлении на расстоянии около 400 км при ширине 20-30 км. На всем своем протяжении он сложен породами акдымской серии.

Карсакпайский синклинорнй располагается в восточной части исследованной территории. Его граница со смежным с ним на западе Майтюбинским антнклннорием проходит по системе разрывных нарушений, описанных ранее. Восточная часть Карсакпайского синклинория перекрыта девонскими и каменноугольными отложениями, развитыми в Джезказганской впадннс. В северной части описываемого района Карсакпайский синклинорий и Джезказганская впадина сопряжены по крупному крутому (50-60°) надвигу, по которому докембрийскне отложения надвинуты на среднепалеозойские. Это крупное разрывное нарушение было названо Ю. А. Зайцевым (1958) Западно-Улутауским разломом.

Внутренняя структура Карсакпайского синклинория очень сложна. Для него характерно веерообразное строение: все осевые плоскости мелких складок в западном крыле падают на восток, а в восточном - на запад.

Западное крыло Карсакпайского синклинория сложено породами татпен- ской, белкудукской и боздакской свит. К северу от сая Тумурза западное крыло Карсакпайского синклинория оборвано серией крупных широтно ориентированных разрывных нарушений, по которым приведены в тектоническое соприкосновение породы боровской и акдымской серий. К югу от широты Тумурзасая западное крыло синклинория характеризуется крутым восточным падением слагающих его образований. Углы падения пород здесь колеблются от 40 до 85", в целом увеличиваясь по мере приближения к центральной части синклинория. В западном крыле синклинория обнаруживается целый ряд сложно построенных изоклинальных складок, к числу которых принадлежит крупная антиклинальная складка в верховьях сая Шаупкель.

Центральная часть Карсакпайского синклинория сложена породами бур- машинской и карсакпайской свит. На севере она ограничена с двух сторон крупными разломами, вдоль которых породы бурмгшинской свиты соприкасаются с породами боровской серии. Восточный из этих разломов в районе междуречья Бала-Джезде и Кумула отворачивает к юго-востоку, вследствие чего К югу от него появляются породы кумолинской и керегетасской свит, слагающих восточное крыло синклинория. Западный разлом прослеживается далее на юг, и, южнее пос. Карсакпай, распадается на ряд близко расположенных друг к другу и меридионально ориентированных разрывных нарушений. Именно вдоль этой зоны происходит опрокидывание на восток осевых плоскостей всех складок, развитых в докембрийских породах. К этой же зоне разломов приурочены отдельные приразломиые синклинали, сложенные породами карсакпайской свиты. К ним относятся Балбраунская синклиналь и ряд более мелких, известных в районе широтной излучины р. Дюсембай. В целом центральная часть Карсакпайского синклинория имеет синклинальное строение. Для этой узкой линейно вытянутой синклинали характерна частая ундуляция шарнира, при общем погружении его к югу. Вследствие этого, в местах воз- дымания шарнира наблюдаются поперечные антиклинальные перегибы, один из которых отчетливо обнаруживается к югу от пос. Карсакпай по центрнкли- налыюму замыканию по подошве средней подсвиты бурмашинской свиты.

Восточное крыло Карсакпайского синклинория построено довольно просто. На большом протяжении оно представляет собой моноклиналь, наклоненную в сторону центральной части синклинория. В северной части, в районе р. Кумула, восточное крыло Карсакпайского синклинория осложнено крупной антиклинальной складкой, ширина которой равна 1,5 /сл. В восточном ее крыле породы нижнебоздакской подсвиты падают на восток (10-25°), а в западном-на запад (40-50°). Углы наклонов пород в восточном крыле синклинория колеблются от 10° до 80° и постепенно увеличиваются с востока на запад. В крыльях Карсакпайского синклинория имеется ряд небольших наложенных синклиналей, выполненных отложениями карсакпайской свиты. Наиболее 42 типичной из них является Кызымчекская, расположенная в западном крыле синклинория.

В Карсакпайском сииклинории широко развиты мелкие изоклинальные складки и плойчатость; амплитуда их не превышает, как правило, 10 ,«. В результате картируемые геологические границы в масштабе аэрофотоснимков (1:30000) оказываются в плане прямыми, на их конфигурации не отражается упомянутая выше мелкая сложная складчатость.

В местах развития изоклинальных складок контуры внутренней структуры Карсакпайского синклинория угадываются лишь по смене крупных стратиграфических комплексов. Своеобразной особенностью этого крупного синклинория является то, что направление падения крыльев мелких складок, как правило, совпадает с направлением падения крыльев крупных складчатых форм. В связи с. этим в тексте и на карте приводятся элементы залегания крыльев мелких изоклинальных складок, осложняющих крупные пликативные формы. Замеренные в поле и приведенные в тексте элементы залегания изоклинальных складок не полностью соответствуют элементам залегания описываемых крупных структурных элементов. Истинные углы падения слоев в последних значительно положе (15-40°). Углы падения крыльев крупных складчатых элементов, определяемые по данным анализа мощностей, по сменам пачек пород и путем графических построений, оказываются всегда более пологими, чем углы падения, измеренные в обнажениях.

Помимо описанных выше разломов меридионального направления, складчатые элементы синклинория осложнены системой сбросов северо-западного простирания и взбросов северо-восточного направления. Первые развиты в основном в западном крыле синклинория, в северной половине исследованной территории, а вторые - в южной.

Верхнип подэтаж.

Байконурский с и и к л и н о р и й является частью большой линейно вытянутой геосинклинали, простирающейся от района р. Ишим на севере до гор Каратау и северных отрогов Тянь-Шаня на юге. В пределах исследованной территории вскрыта южная часть синклинория, который прослеживается в меридиональном направлении на расстоянии 160 км. Южнее р. Белеуты (лист 1,-42-VII) он перекрыт рыхлыми мезозойскими и кайнозойскими отложениями, выполняющими Чунскую синеклизу. На западе (лист Ь-41-У1) и на севере нижнепалеозойские отложения перекрыты меловыми и палеогеновыми отложениями, участвующими в строении Тургайской синеклизы. Восточной границей Байконурского синклинория служит крупное разрывное нарушение, простирающееся в меридиональном направлении и отделяющее его от докемб- рнйского Майтюбинского антиклинория. В пределах исследованной территории внутри Байконурского синклинория выделяются Ащимирская синклиналь и Курайлинская антиклиналь (ее юго-восточная часть). Кроме того, к этому же структурному подэтажу должны быть отнесены наложенные структурные элементы, образованные нижнекембрийскими отложениями и расположенные вдоль западного ограничения Майтюбинского антиклинория.

Ащимирская синклиналь, сложенная породами конырсуйской свиты, протягивается узкой меридионально вытянутой полосой от территории гор Жал- тау (лист М-42-ХХХ1) на севере до р" Белеуты (лист Ь42-УП) - на юге: ширина ее исследованной 10-12 км. На западе она граничит с Курайлинскон антиклиналью, а на востоке - с Майтюбинским антиклинорием. Вдоль западного и восточного крыльев Ащимирской синклинали все породы моноклинально падают к центру под углами 60-70°; в западном же крыле наблюдаются опрокинутые залегания пород, описанные Л. И. Боровиковым (1955) на р. Коктал. Все складки, наблюдаемые в восточной части Ащимирской синклинали, имеют удлиненную форму с круто (60-70°) падающими крыльями. В западной части Ащимирской синклинали преобладают более пологие складки с углами падения пород в крыльях, не превышающими 40°. Центральная часть Ащимирской синклинали рассечена крупным разрывным нарушением, простирающимся в меридиональном направлении от пос. Байконур" на юг. Это пару- шение, носящее характер сброса с опущенным восточным крылом, простирается в общем согласно с элементами простирания синклинали.

Курайлинская антиклиналь на исследованной территории представлена лишь участком восточного крыла, расположенным в районе нижнего течения сая Ащимир. Эта часть ее сложена коктальской свитой, образующей ряд сложных складок, опрокинутых на восток под углами 45-60°.

Наложенные структурные элементы, образованные кембрийскими отложениями в зоне западного ограничения Майтюб и некого антиклин ори я. В лределах западной части Майтюбииского антиклинория иижнекембрийские отложения пользуются широким развитием и образуют полосу, постепенно сужающуюся в северном направлении. Западной границей распространения нижнекембрийских пород служит система разрывных нарушений в районе сая Курайлы, смыкающаяся с разрывным нарушением, отграничивающим Майтюбинский антиклинорнй от Байконурского синклинория. Восточная граница нижнекембрийских образований имеет прихотливые очертания. Это обусловлено, очевидно, тем, что она является не какой-либо тектонической линией, а по-существу трансгрессивной границей нижнекембрийских отложений на докембрийском основании.

В целом нижнекембрийские отложения образуют сложно построенную синклиналь, замыкание которой по подошве верхнебулантинской подсвиты четко устанавливается в верхнем течении р. Байконура. Крылья ее сложены отложениями нижнебулантинской подсвиты и райской свиты, распространенными восточнее и западнее выходов пород верхнебулантинской подсвиты, приуроченных к ядру синклинальной складки. Внутреннее строение этой складки очень сложно. В районе верхнего течения р. Байконура все нижкекембрийские отложения под крутыми углами (70-80') падают к центру синклинали. Западное крыло ее, а также центральная часть рассечены целой серией сбросов, в зоне которой отмечаются интенсивные изменения пород. Иное строение имеет эта же синклинальная складка на широте сая Курайлы. Здесь восточное крыло синклинали устанавливается по выходам кварцитов нижнебулантинской подсвиты, залегающих на порфироидах боровской серии, а западнее - прорвано гранодиоритовым массивом. Последние четко прослеживается в более северных участках, где в районе гор Жилантюбе и Караадыр встречены выходы пород булантннской и ранской свит.

Центральная часть складки сложена отложениями булантннской свиты, которые обнажаются по правому берегу сая Курайлы на расстоянии 13 км. Здесь осадки верхнебулантинской подсвиты образуют ряд узких пережатых складок, нередко осложненных изоклииальнрй складчатостью. Для этого участка характерна необычайно интенсивная складчатость слагающих ее кремнистых образований, смятых в ряд мелких плойчатых складок с очень крутыми углами падения к востоку и западу. Отложения этой свиты рассечены целым рядом небольших ступенчатых сбросов и взбросов, амплитуда которых не превышает мощности свиты. Необходимо отметить, что такие формы пликативных и дизъюнктивных дислокаций полностью отсутствуют в нижнебулантинской подсвите и ранской свитеМассивные породы, имеющиеся в этих толщах, особенно в нижнебулантинской, в фации оолитовых окремнелых пород образуют ряд пологих и крутых складок, не осложненных мелкой складчатостью. Поэтому есть все основания предполагать, что такой характер складчатости сохраняется в ранской свите и нижнебулантинской подсвите и в тех местах, где они перекрыты отложениями верхнебулантинской подсвиты. Если это так, то на широте сая Курайлы породы нижнебулантинской подсвиты на расстоянии 13 км (от восточного крыла складки до массива гранодиоритов) находятся на небольшой глубине, максимально - 250 м (т. е. на полную мощность верхнебулантинской подсвиты) и залегают практически почти горизонтально, несмотря на то, что перекрывающие их породы обладают чрезвычайно сложными формами мелких складок. Таким образом, в поперечном сечении описываемая синклиналь в разрезе имеет широкую плоскую форму.

Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: нижнекембрийские отложения резко трансгрессивно перекрывают западную часть Май- тюбинского антиклинория и образуют на древних докембрийских и синнйских породах наложенную синклиналь.

Разрывные нарушения играют существенную роль в строении описываемого района, образуя целую серию сбросов, дающих систему слоя;но пересекающихся в плане линий. Наиболее протяженным из них является сброс, начинающийся от горы Усгырлатау на севере (лист М-42-ХХХ1) и затухающий в районе сая Курайлы на юге; протяженность его равна 80 км. Вторым таким же по протяженности сбросом является разрывное нарушение, прослеженное на расстоянии 75 км от горы Актас на севере до сая Ащнмир на юге. Именно этот сброс с оперяющими его нарушениями ограничивает все многочисленные мульды и грабен-синклинали, выполненные среднепалеозойскнми отложениями.

Средний структурный этаж.

К более молодому структурному этажу относится ряд структурных элементов, сложенных девонскими, каменноугольными и пермскими породами, залегающими резко несогласно и с огромным стратиграфическим перерывом на подстилающих их докембрийских и нижнепалеозойских образованиях. Местоположение этих структурных элементов целиком связано с расположением разломов в древнем основании. К числу этих тектонических форм могут быть отнесены западное крыло Джезказганской впадины, а также многочисленные грабен-синклинали (Зайцев, 1958) и наложенные мульды, наиболее широко распространенные вдоль западного крыла Майтюбинского антиклинория и в Байконурском синклииорнн.

Строение западного крыла Джезказганской впадины достаточно просто: это, в общем, пологая в восточной и более крутая в западной части моноклиналь, сложенная породами девонского, каменноугольного и пермского возраста. На севере западное крыло Джезказганской впадины осложнено крупным разрывным нарушением, вдоль которого протерозойские породы, образующие Карсакпайский синклииорий, надвинуты на средиепалеозойские отложения. К северу от р. Бала-Джезды в ннжпекамепноугольных породах развита сложная система фестончатых складок.

Многочисленные грабен-синклинали обычно объединяются в ряд групп, связанных с разрывными нарушениями. На исследованной территории выделяются три такие группы: а) связанная с разрывным нарушением, проходящим в центральной части Ащимирской синклинали и названная нами бозни- генской. К этой группе относятся небольшие разобщенные выходы фаменских известняков в районе пос. Байконура и турнейских известняков по саю Ащнмир; б) ащилинская группа грабен-синклиналей, протягивающаяся вдоль системы меридионально ориентированных разрывных нарушений от Ащилысая на севере до сая Ащимир на юге; в) группа, к которой относится северное окончание Джездинской грабен-синклинали, расположенной на продолжении крупного разрывного нарушения, отграничивающего Карсакпайский синклииорий от Майтюбинского антиклинория. Все вышеперечисленные структурные элементы сложены известняками турнейского яруса и обладают удлиненной, веретенообразной формой в плане. В их крыльях породы, рассеченные разломами, смяты в мелкие сложные складки с крутыми (50-80°) углами падения. Нередко наблюдаются надвиги досреднепалеозойскнх пород на средиепалеозойские. Породы в этих зонах сильно ожелезнены и окварцованы. Нормальные крылья грабен-синклиналей характеризуются пологими (15-20°) углами падения к центру складок.

Наложенные мульды, к числу которых относится Сарысайская, обычно обладают неправильной, но в общем удлиненной формой. Западное крыло

Сарысанской мульды ограничено разрывным нарушением. Характер залегания пород в нарушенном крыле не отличается существенно от залегания в ранее описанных грабен-синклиналях. В нормальных иентриклинальных замыканиях среднепалеозойские породы падают под углом 5-8" к центру мульды. Сложена Сарысайская мульда средне-еерхнедевонскнми и нижнекаменноуголь- нымн отложениями.

Верхний структурный этаж.

В пределах исследованной площади верхний структурный этаж можно подразделить на два подэтажа, различных не только по характеру своего развития, но и по генезису типичных для них структурных элементов.

Нижний подэтаж образован юрскими отложениями, известными лишь в окрестностях пос. Байконура, которые слагают небольшой грабен шириной 1,5 и длиной 3-4 км. С запада грабен обрамлен разломом и углы падения пород здесь достигают 60-80°, а иногда бывают даже запрокинуты в сторону центральной части грабена. В восточной же части грабена породы падают к его центру под углами 15-20°.

Верхний подэтаж образован меловыми, палеогеновыми и неогеновыми отложениями, залегающими с угловым несогласием на подстилающих толщах. На западе, востоке и юге исследованной территории, на площадях, тяготеющих к бортовым частям Тургайской, Чуйской и Сарысуйской синеклиз, они залегают плащеобразно на подстилающих докембрийскнх и палеозойских породах с небольшим наклоном в сторону этих синеклиз. При этом наблюдается закономерная смена более древних пород более молодыми с запада на восток и с юга на север. В восточной части района наблюдается такая же закономерность, но здесь смена более древних образований более молодыми происходит с востока на запад. На севере и востоке исследованной территории преимущественное развитие имеют неогеновые отложепия, которые выполняют депрессии, в основном, эрозионного происхождения, часто являющиеся реликтами древней речной сети.

5. История геологического развития района

Начало систематического изучения Улутау-Кокчетавского района связано с именем И. С. Яговкина. До него район посещали многие геологи, которые сообщали лишь отрывочные сведения о распространении, составе, метаморфизме и условиях залегания отдельных типов горных пород.

С 1923 по 1935 г. И. С. Яговкиным (1925, 1927, 1935) па территории Улутау-Кокчетавского района была проведена геологическая съемка масштаба 10 и 20-верстного. В результате всех выполненных работ им были составлены геологическая карта, стратиграфическая н тектоническая схемы территории исследованного района и описаны полезные ископаемые. И. С. Яговкин - первый геолог, отнесший метаморфические породы, развитые в районе, к докемб- рийским и давший сводный геологический разрез с подробной петрографической характеристикой выделенных им метаморфических и изверженных пород. По его представлению, в основании разреза лежит толща гнейсов, на которой залегает толща сланцев, подразделяющаяся на три горизонта: нижний, сложенный порфироидами и кварц-серицитовыми сланцами; средний - слюдяными сланцами и верхний - роговообманковымн, кварц-хлоритовыми и графитн- стыми сланцами. Выше сланцевой толщи И. С. Яговкин выделял третью толщу, состоящую из разнообразных кварцитов, включающих линзы известняков и прослои сланцев и железистых кварцитов. Эта схема многие годы принималась за основу последующими исследователями.

И. С. Яговкин изучал карсакпайские железистые кварциты, и дал им отрицательную промышленную оценку. Он полагал, что в Карсакпайском месторождении руды, скорее всего осадочного происхождения, сингенетичны с вмещающими их кварцитами, с которыми впоследствии были регионально метаморфизованы. Эта точка зрения противопоставлялась мнению П. М. Никитина и Г. М. Пашаева (1933), считавшими руды эпигенетическими.

С 1931 по 1940 г. изучением геологии Улутау-Кокчетавского района занимался К- И. Сатпаев (1935, 1936). Под его руководством на Джезказганском месторождении проводились детальные геологоразведочные работы, начатые еще в 1926 г. трестом «Атбасцветмет», а в Карсакпайском железорудном бассейне поисково-разведочные. В результате этих работ Джезказганское месторождение по запасам медных руд было выдвинуто на первое место в СССР, а Карсакпайское месторождение железистых кварцитов рекомендовано как перспективное.

Докембрийские метаморфические породы К. И. Сатпаев подразделил на три толщи: нижнюю - гнейсовую; среднюю - сланцевую, содержащую прослои железистых кварцитов, и верхнюю - железорудную, содержащую большинство залежей железистых кварцитов. Таким образом, им были выделены не одна, а две железорудные толщи.

В результате выполненных исследований К. И. Сатпаевым в 1935 г. была составлена и опубликована геологическая карта Улутау-Кокчетавского района масштаба 1 1000000 и дан общий план тектонического строения всей Улутауской складчатой системы. В пределах площади развития докембрий- скнх образований им выделены три крупные структурные формы: Майтюбнн- ский антиклинорий, Карсакпайский синклинорий и Кунтуганский антиклино- рий. Первый расположен в центральной части описываемого нами района, второй - в восточной, а третий находится за его пределами, в окрестностях г. Эскулы.

И. К. Зайцевым (1934) были проведены первые гидрогеологические исследования непосредственно на территории описываемого района, а также в смежных с ним районах. Автором были выделены четыре типа подземных вод, распространенных в различных отложениях. При этом автор пришел к выводу, что обследованный им район следует считать весьма бедным нодземными водами, залегающими на доступной глубине.

В 1938-1939 гг. метаморфическая толща изучалась Н. П. Вороновым (1943ф), который высказал мнение о ее нижнепалеозойском возрасте, не получившее, однако, поддержки со стороны других исследователей.

Одновременно с работами регионального направления в эти годы продолжалось специальное изучение железистых кварцитов, развитых в окрестностях пос. Карсакпай. Площадь их распространения была заснята Б. С. Дубровой (1936) в масштабе I: 25 ООО. В результате проведенных работ ею было рекомендовано к разведке месторождение Балбраун. С целью ревизии Карсакпай- ского месторождения и поисков богатых железных руд в 1943 г. на месторождении и в прилегающих к нему районах проводились работы П. М. Кани- болоцким (1944ф). В противоположность И. В. Дюгаеву и С. Г. Анкиновичу, производившим в 1941 г. разведку Карсакпайского месторождения и давшим общую невысокую оценку железным рудам в этом районе, П. М. Каниболоц- кий оценивал Карсакпайское месторождение как перспективное.

П. М. Каниболоцкий расчленил докембрийские образования на пять свит: 1) гнейсово-амфнболитовую, представленную гнейсами, амфиболитами и му- сковитовыми сланцами; 2) слюдяно-сланцевую с прослоями мраморизоваиных известняков, залегающую на породах нижней свиты с угловым несогласием; 3) эффузивную, сложенную кварцевыми порфирами, порфироидами, сланцами и кварцитами, располагающуюся согласно на подстилающей ее сланцевой свите; 4) кварцитовую, залегающую несогласно на эффузивной и 5) зеленока- менную, сложенную порфиритами и их туфами. Эта схема оказалась во многом неточной, особенно в положении свиты зеленокаменных эффузивов.

А. В. Волиным (1944ф) в 1943 г. была заснята в масштабе 1 :200 ООО территория, ограниченная рамками планшетов М-42-133 и Ь-42-1. Он, вслед за Н. Г. Кассиным и К- И. Сатпаевым, в пределах Южного Улутау выделил отложения кембрийской системы и впервые расчленил их на ряд свит, относящихся ко всем трем отделам. В 1945 г., а затем в 1952 г. А. В. Волин предлагает еще два варианта стратиграфического расчленения нижиепалеозойских отложений Южного Улутау, построенные на основе своих наблюдений и данных Л. И. Боровикова (1947ф, 1948ф, 1949ф). В общем, он правильно наметил последовательность древних толщ.

С 1946 г. на территории Улутау-Кокчетавского района проводил геологосъемочные и специальные тематические исследования Л. И. Боровиков (1947ф, 1948ф, 1949ф, 1952, 1953ф, 1955, 1956), который с большой детальностью осветил стратиграфию и литологию нижнепалеозойских отложении данного района, расчлененных им на 12 свит. В рукописных и опубликованных работах Л. И. Боровиковым приведены многочисленные детальные описания отдельных свит и разрезов выделенных им стратиграфических подразделений; детально изучены петрография, закономерности осадконакоплеиия и формирования свит, магматизм, тектоника и полезные ископаемые, связанные с ниж- иепалеозойскими отложениями; впервые проведено детальное сопоставление разрезов нижнепалеозойских отложений Центрального я Южного Казахстана. В отчетах о работах, произведенных им в 1946, 1947, 1948 и 1949 гг., приводятся данные о многочисленных находках ископаемых органических остатков, впервые обнаруженных севернее и южнее пос. Байконура в древних толщах, ранее считавшихся «немыми». Изучение этих «немых» толщ и ископаемых остатков водорослей, спор и пыльцы Л. И. Боровиков продолжает и в последующие годы.

В 1949 г. в связи с производством геологической съемки масштаба 1:200 ООО, И. И. Гладковым (1950ф) также изучалась стратиграфия нижиепалеозойских отложений, развитых на территории, смежной с описываемым районом. В основу стратиграфической схемы, принятой им при съемке, положены схемы, предложенные ранее Л. И. Боровиковым и А. В. Волиным.

В 1948-1960 гг. Каргеолуправлением проводятся разведочные работы с целью выяснения запасов железорудного сырья в Карсакпайском железорудном бассейне.

В 1952 г. группой геологов Карсакпайской ГРП (Г. А. Казарьяном, К. А. Рачковской, В. Б. Рабиновичем и М: Р. Узбековым) был написан сводный отчет, в котором даны характеристика отдельных типов железистых кварцитов и запасы железа по целому ряду месторождений.

Кроме того, К- А, Рачковской в 1950-1953 гг. в центральной и южной частях Карсакпайского железорудного бассейна были проведены поисково- съемочные работы масштаба 1:50 000. Стратиграфическая схема докембрий- ских образований, разработанная К- А. Рачковской совместно с Н. А. Штрей- сом, принципиально не отличается от схемы, принятой в настоящей объяснительной записке. Однако, карта, приложенная к отчету, по нашим представлениям, не лишена некоторых недостатков. Так, в ряде мест отдельные докем- брийские евнты объединены в одну свиту, а нижнекембрийские отложения, развитые в районе пос. Байконура, отнесены к кордовской свите докембрий- ского возраста.

С 1949 г. группой геологов Отдела тектоники Института геологических наук АН СССР под руководством Н. А. Штрейса проводилось и осуществляется до сих пор систематическое изучение южной части Улутау-Кокчетавского района. Результаты этих исследований учтены в настоящей объяснительной записке. В северной части Улутау-Кокчетавского района, начиная с 1954 г., ведут работы сотрудники МГУ-Ю. А. Зайцев (1958, 1959), Л. И. Филатова (1956) и др. под общим руководством А. А. Богданова!. Ими уделено много внимании специальному изучению докембрийских образований н выдвинута иная стратиграфическая схема, расходящаяся со стратиграфической схемой докембрийскнх толщ, разработанной Н. А. Штрейсом и его сотрудниками. В связи с различной трактовкой стратиграфии докембрийскнх образований и структурных особенностей этой территории сотрудниками ГИН АН СССР и ЦКГУ, с одной стороны, и сотрудниками Тенизской экспедиции МГУ, с другой, в полевой период 1956 г. совместно с кураторами ВСЕГЕИ Л. И. Боровиковым, Б. И. Борсуком и главным геологом ЦКГУ И. В. Орловым были совершены геологические маршруты с целью увязки стратиграфических схем докембрийскнх образований, разработанных указанными группами. При этом выяснилось, что стратиграфия, разработанная сотрудниками АН СССР, и ЦКГУ является более детальной и правильной, чем стратиграфическая Схема, предложенная сотрудниками МГУ.

В 1955 г. с целью подготовки листа 1,-42-1 к печати геологами ЦКГУ В. М. Добрыниным и Е. М. Сигитовой (1956ф) была произведена съемка масштаба 1:200 000 незаснятых ранее западной, восточной и центральной частей описываемой территории.

В 1956 г. были осуществлены необходимые дополнительные полевые работы на территории листа 1,-42-1 группой сотрудников ГИН АН СССР и ЦКГУ под руководством Н. А. Штрейса - проведена общая редакция всех собранных материалов и подготовлена геологическая карта и записка к ней. В дальнейшем была составлена карта полезных ископаемых с объяснительной запиской к ней и внесены необходимые исправления и дополнения в соответствии с новыми материалами и с учетом замечаний, сделанных редактором и экспертами.

В заключение следует заметить, что геологическая карта и объяснительная записка к ней составлены в основном по материалам вышеуказанных организаций, а также по данным Л. И. Боровикова (стратиграфия нижнепалеозойских образований). В полевых работах и написании отдельных глав настоящей записки, кроме авторов, принимали участие М. С. Марков, Н. А. Константинова, К. В. Никифорова, Т. Г. Павлова, Е. М. Снгитова.

Список использованной литературы

1. Абдрахмаиов К.А. Петрология и геодинамика рудоносных магматических формаций // Геология и минерагения Казахстана.- Алматы, 2000.- С. 76-87.

2. Абдулин А. А. Геология и минеральные ресурсы Казахстана. - Алматы, 1994.- 400 с.

3. Месторождения редких металлов и редких земель Казахстана. - Алматы, 1998.- 136 с.

4. Полезные ископаемые Казахстана // Б.С. Ужкенов, С.А. Акылбеков, А.К. Мазуров и др. - Кокшетау, 2002.- 188 с.

5. Отдельные результаты исследований докладывались автором на Первой научной конференции молодых ученых АН КазССР (Алма-Ата, 1968) и Рабочем совещании по петрохимин (Ленинград, 1969).

Размещено на Allbest.ru