А.В. Бурдастых, ФГУГП “Воронежгеология”
Территория Воронежской антеклизы в целом, в том числе Павловской площади, отнесена к категории перспективных на алмазы. Прогнозируемые кимберлиты и вмещающие их породы неоднократно выводились на дневную поверхность, размывались, поставляя материал в области осадконакопления. Определение локализации кимберлитовых полей и оценка степени их перспективности должна базироваться на анализе распределения минералов-спутников алмазов в промежуточных коллекторах, одним из наиболее информативных считается ястребовский.
Отложения ястребовской свиты, представленные преимущественно песчаниками и алевролитами, в том числе вулканогенно-осадочными и вулканомиктовыми, с подчиненными прослоями глин (аргиллитов), распространены почти по всей рассматриваемой площади (рис. 1). На большей ее части они залегают на породах старооскольского горизонта живетского яруса и только вблизи современной границы выклинивания непосредственно на кристаллических образованиях архейско-протерозойского фундамента. При наличии в разрезе горизонта отложений муллинской свиты, нижняя граница ястребовской свиты не имеет отчетливых следов размыва и проводится по литологическим признакам, в частности по появлению в разрезе светлосерых до белых, часто каолинизированных, алевритов и песков. Этот же признак используется и в случаях полного или частичного размыва отложений муллинской свиты. Проведение нижней границы облегчается там, где подстилающими образованиями являются карбонатные отложения ардатовской свиты. Четко граница устанавливается в разрезах ястребовской свиты с преобладанием вулканогенноосадочных и вулканомиктовых пород.
На большей части территории перекрывающими образованиями являются отложения чаплыгинской свиты, граница с которыми также проводится по литологическим признакам: увеличению в разрезе роли глин зеленовато-коричневой окраски. Разрез ястребовской свиты в целом характеризуется переслаиванием песчаников, алевролитов и глин, в большинстве районов содержащих оолиты гидрогетит-сидерит-лептохлоритового состава, реже углефицированные растительные остатки; изредка встречаются раковины беззамковых брахиопод (Lingula). Мощности прослоев отдельных типов пород изменяются от нескольких мм до первых метров, наименьшие мощности характерны для глин и аргиллитов.
На юго-востоке территории и центральной части, в зонах Лосевско-Мамонского и Новохоперского разломов ястребовское время ознаменовалось проявлением эксплозивной вулканической деятельности. Продукты эксплозивных выбросов оказали существенное влияние на характер осадконакопления на всей площади и определили характерный облик пород ястребовской свиты Их мощность не превышает 46 м, а собственно вулканических отложений-25м, и составляет на большей части территории 5-20 м. (рис. 2). И.Н.Быков и В.А.Канцеров [1] выделяют 6 пачек с четкими границами напластований, соответствующих стадиям эксплозивной вулканической деятельности. Осадочные породы, среди которых преобладают аргиллиты, слагают прослои между вулканогенными пачками, фиксируя периоды затишья вулканической деятельности, и преобладают на периферии площади распространения вулканогенных пород. Участки с максимальными мощностями вулканогенных пород локализованы в виде разобщенных полей изометричной формы, вблизи разломов, где существовали вулканические аппараты и отмечается наибольшая размерность обломков вулканического материала [2].
Несмотря на разнообразие фациальных обстановок в ястребовское время, количество типов пород, слагающих свиту, довольно ограничено. Ниже приводится их обобщенная характеристика с указанием тех или иных особенностей, присущих породам определенной фации.
Наибольшим распространением по площади и в разрезе пользуются песчаники, среди которых по составу можно выделить три основных типа: слюдисто-кварцевые, олигомиктовые (включая полевошпат-кварцевые) и вулканомиктовые.
П е с ч а н и к и слюдисто-кварцевого состава распространены преимущественно в западных районах, где представлены мелко- и среднезернистыми разностями с глинистым (каолинитовым или гидрослюдисто-каолинитовым) цементом базального или (реже) порового типа. Более грубообломочный материал для пород не характерен. Лишь в нижней части отдельных разрезов, расположенных в пределах положительных форм доястребовского рельефа, устанавливается примесь зерен крупной песчаной фракции, реже - гравия и мелкой гальки ожелезненных осадочных пород и кварца. Обломочный материал, как правило, хорошо отсортирован, характерна светло-серая до белой окраска, обусловленная присутствием каолинита.
Описанные песчаники тесно связаны с о л иг о м и к т о в ы м и, в основном, полевошпаткварцевыми разностями. Обломочный материал мелко,-среднезернистый, средней сортированности и окатанности. Цвет пород чаще светло-серый, серый с зеленоватым или голубоватым оттенком, реже серовато-зеленый, нередко отмечаются охристо-желтые и красные пятна.
Песчаники двух вышеназванных типов обладают горизонтальной слоистостью. Косая слоистость отмечается редко и наблюдается, как правило, в песчаниках, слагающих нижнюю часть разреза. Для песчаников и, особенно, алевролитов, образовавшихся в прибрежной, озерной и лагунной обстановках характерно присутствие углефицированного растительного детрита, придающего породам темносерую окраску и подчеркивающим их слоистость. Изредка наблюдаются раковины беззамковых брахиопод.
В у л к а н о м и к т о в ы е разности песчаников распространены в виде прослоев различной мощности довольно широко. Песчаники имеют зеленовато-серый до грязно- и табачно-зеленого, реже темно-серый, цвет. В результате вторичных изменений местами наблюдается пестрая (охристо-желтые и красно-бурые пятна) окраска. Обломочный материал обычно представлен неокатанными (с незначительной примесью окатанных) зернами кварца, обломками пелитизированых полевых шпатов (чаще плагиоклазов);туфов основного состава, разноокатанными (от угловатых до округлых) аргиллитов, песчаников, иногда известняков, сланцев и интрузивных (чаще гранитоидных) пород. Соотношение между перечисленными составными частями легкой фракции непостоянно и находится в зависимости от расположения конкретного разреза относительно центров вулканизма. Степень сортировки материала изменяется от плохой вблизи вулканов, до хорошей в периферийных районах распространения отложений.
Среди песчаников присутствуют разности от мелко,- среднезернистых до крупно- и грубозернистых, с переходом к гравелитам и мелко,- среднеобломочным конгломератам. Последние два типа пород имеют ограниченное распространение и присутствуют в виде маломощных (0,3-1,0 м) линз. Породы горизонтально слоистые, в нижней части разреза часто волнисто- или косослоистые под углом 5-15о содержат углефицированный растительный детрит, местами образующий линзовидные прослойки до 0,5 см; изредка наблюдаются крупные остатки растений (фрагменты стеблей, стволов). Г л и н ы (а р г и л л и т ы) распространены в основном в зоне устойчивого мелководья на севере и востоке территории, где вместе с алевролитами почти целиком слагают разрез свиты. На опресненный характер бассейна указывает присутствие в отложениях остатков лингул. В пределах прибрежной равнины они наблюдаются в виде маломощных, обычно не более 0,1-0,2 м, линз на разных уровнях разреза, однако наиболее характерны для его нижней части.
Породы обычно сероцветные, нередко с голубоватым, зеленоватым или коричневатым оттенком той или иной интенсивности, местами, чаще всего в верхней части разреза, пестроокрашенные (пятна бурого, кирпично-желтого или красного цвета). При значительном содержании углефицированного растительного детрита породы приобретают темно-серый, до черного, цвет; местами детрит образует линзовидные прослойки мощностью 0,5-1 мм, редко до 1-2,5 см. Наибольшее обогащение им характерно для отложений нижней, базальной части разреза, к которой местами приурочены линзы (до 10 см) лигнитов, изредка наблюдаются отпечатки листьев. Глины содержат примесь алеврито-мелкопесчаного материала, состоящего в основном из угловатоокатанных зерен кварца; содержание полевых шпатов обычно не превышает 1%. При переслаивании глин с алевролитами граница между ними постепенная. Общее увеличение содержания алевритопесчаного материала отмечается по направлению к области денудации, последний часто наблюдается и в виде небольших линз и гнезд.
Глинистый материал в основном представлен каолинитом, содержание которого достигает 80%, иногда в заметных количествах отмечается хлорит, который, наряду с каолинитом и гидрослюдой, является породообразующим минералом [3]. Породы часто обнаруживают горизонтальную, в прибрежной зоне волнистую или линзовидную, слоистость. Местами глины содержат небольшое количество железистых оолитов.
В у л к а н о г е н н о - о с а д о ч н ы е породы распространены в зоне Лосевско-Мамонского и Новохоперского разломов и оперяющих его нарушений, где наблюдаются в виде линз среди нормальноосадочных отложений. Наиболее локальное развития имеют грубообломочные разности пород, обычно кластолавы и туфы. [4].
Среди т у ф ф и т о в выделяются зеленоцветные и пестроцветные разновидности. Первые из них характерны для нижней части разреза ястребовской свиты. В составе обломочного материала присутствуют эффузивные породы (30-67%), кварц (2-12%), полевые шпаты (1-7%), сидерит (1-11%), а также рудные минералы (2-12%). Размер обломков колеблется в значительных пределах, преобладающая форма - округлая или угловато-округлая. Цементирующая масса состоит из хлоритизированного вулканического стекла, глинистых минералов и сидерита.
Пестроцветные туффиты, залегающие выше по разрезу, имеют в основном желтовато-бурую окраску. По сравнению с вышеописанными они несут явные следы вторичных изменений: обломки эффузивных пород и значительная часть связующей массы замещены глинистыми минералами. Рудные (до 5%) представлены теми же минералами, что и в зеленоцветных туффитах, но значительная часть ильменита лейкоксенизирована и также образует мелкие линзочки. Более широкое распространение имеют породы, в которых содержание пирокластического материала менее 50%. Среди них чаще всего встречаются мелко-среднезернистые линзовиднослоистые т у ф о п е с ч а н и к и.