Некоторые минералогические особенности современных отложений ручья Липовый (бассейн р. Белая, Западный Кавказ)

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Южный федеральный университет

Некоторые минералогические особенности современных отложений ручья Липовый (бассейн р. Белая, Западный Кавказ)

Рубан Дмитрий Александрович

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Аннотация

Минералогический состав песчаной фракции современных отложений небольшого (длина ~2 км) ручья Липовый (среднегорье Западного Кавказа), протекающего вдоль северного контакта Даховского кристаллического массива, отражает разнообразие размываемых горных пород. Окатанность некоторых зерен кварца указывает на рециклинг осадочного вещества (роль промежуточных коллекторов играют нижнеюрские песчаники или отложения четвертичных террас). Концентрация зерен граната и неидентифицированного зеленого минерала в отложениях ручья - следствие дифференциации обломочного материала.

SOME MINERALOGICAL PECULIARITIES OF THE MODERN SEDIMENTS OF THE LIPOVYJ STREAM (BELAJA RIVER WATERSHED, WESTERN CAUCASUS)

Ruban Dmitry Aleksandrovitch

Southern Federal University

Philosophiae Doctor, Candidate of Geological-Mineralogical Sciences, Docent

Abstract

Mineralogical composition of the sand fraction of the modern sediments of the small (length ~ 2 km) Lipoyj Stream (middle-height mountains of the Western Caucasus) flowing along the northern contact of the Dakh Crystalline Massif reflects the diversity of the denudated rocks. Roundness of some quartz grains indicates on recycling of the sedimentary matter (the Lower Jurassic sandstones or the Quaternary terrace deposits play the role of transitional collectors). Concentration of grains of garnet and unidentified green mineral in stream sediments results from differentiation of the clastic material.

Keywords: grain concentration, modern sediments, small streams, transitional collectors, Western Caucasus

Изучение современных отложений малых водотоков является предельно актуальной задачей, т.к. позволяет делать важные заключения относительно закономерностей транспортировки и временной аккумуляции осадочного материала в непосредственной близости от денудируемой площади. К сожалению, специальные исследования по данной тематике крайне немногочисленны. Целью настоящей работы является анализ минералогических особенностей современных отложений ручья Липовый на Западном Кавказе.

Изученный участок располагается в горной части Республики Адыгея (среднегорье Западного Кавказа) непосредственно возле северного входа в Гранитное ущелье, образуемое р. Белая, где она принимает короткий (~2 км) правый приток - ручей Липовый. Последний протекает по узкой (первые десятки метров) и сравнительно глубокой (порядка 20 м) долине, которая выходит непосредственно в ущелье. Ручей естественным образом достигает проходящей вдоль ущелья автомобильной дороги. Далее вода сбрасывается по трубе под полотном дороги, после чего снова естественным образом в виде водопада (висячее устье) на стенке ущелья поступает в реку. В ручье постоянно накапливается плохо сортированный обломочный материал всех фракций. Он медленно транспортируется и, в конечном итоге, сносится в р. Белая, что особенно эффективно происходит после обильного выпадения атмосферных осадков, когда увеличение (подчас многократное) расхода воды в ручье повышает его транспортирующую способность.

В июне 2016 г. из донных отложений ручья Липовый в нижней части его долины была отобрана представительная проба. Объектом исследования послужила песчаная фракция, которая изучалась микроскопическим методом.

Установлено, что в составе изученной песчаной фракции большую роль (до 30%) играют зерна кварца, а прочие зерна представлены амфиболами, пироксенами, микроклином, эпидотом и другими минералами. Такой состав вполне соответствует породам, размываемым ручьем (здесь стоит отметить, что речь идет не столько о донной эрозии, сколько о боковой за счет осыпания высоких и крутых склонов долины; особенности склоновых процессов в долинах водотоков на Западном Кавказе проанализированы в работах [1, 2]). В геологическом отношении долина ручья приурочена к северной контактовой зоне Даховского кристаллического массива, представляющего собой домезозойский тектонический блок, окруженный нижне-среднеюрскими осадочными комплексами. Долина ручья заложена, судя по всему, по одному из тектонических разломов, по которому был поднят массив. Размыву подвергаются следующие породы:

протерозойские амфиболиты и прочие метаморфические образования;

нижнепалеозойские серпентиниты;

верхнепалеозойские гранитоиды (в т.ч. гранодиориты, граниты и родингиты);

нижнеюрские конгломераты и песчаники;

нижне-среднеюрские аргиллиты;

отложения четвертичных террас р. Белая, сохранившиеся на горных склонах.

Петрографическое разнообразие размываемых пород определяет и пестроту минералогического состава современных отложений ручья Липовый.

Детальное изучение отобранной пробы позволило обнаружить три любопытные особенности песчаной фракции. К таковым относятся:

присутствие некоторого количества окатанных зерен кварца;

присутствие единичных мелких зерен граната;

присутствие некоторого количества зерен неидентифицированного минерала (минерал X).

Рассмотрение этих минералогических особенностей позволяет акцентировать внимание на сложности формирования и транспортировки отложений ручья.

Известно, что обломки песчаной размерности достаточно медленно окатываются в водотоках [3]. С учетом небольшой протяженности и обычной маловодности ручья Липовый можно было бы ожидать присутствия в его отложениях лишь угловатых зерен кварца в случае, если их происхождение связано только с разрушением кристаллических пород, например, гранитоидов. Однако в действительности фиксируются и в той или иной степени окатанные зерна. Это может быть объяснено их происхождением из размываемых осадочных толщ, выполняющих функцию промежуточного коллектора обломочного материала. Известно, что такого рода рециклинг эффективно способствует окатываемости небольших по размеру обломков [3]. Из представленного выше перечня размываемых горных пород стоит обратить внимание на нижнеюрские песчаники и отложения четвертичных террас. И те, и другие вполне могут служить источником окатанных зерен кварца. В первом случае промежуточным коллектором выступают древние мелководно-морские отложения, а во втором - речные. Таким образом, осадочный процесс даже в долине малого водотока может оказаться весьма сложным и включать как первичное образование, транспортировку и временную аккумуляцию обломочного материала, так и рециклинг частиц, сформировавших породу в более или менее отдаленном геологическом прошлом. отложение минералогический ручей кристаллический

Присутствие зерен граната примечательно само по себе с учетом того, что, на первый взгляд, перечисленные выше размываемые ручьем Липовый горные породы не кажутся гранатсодержащими. Однако на самом деле в ходе ранее проведенных исследований было установлено, что в зоне контакта амфиболитов и серпентинитов существуют гранат-актинолит-тремолитовыеметасоматиты; более того, гранат присутствует и в других локациях в пределах Даховского кристаллического массива [4]. В изученной пробе также установлены зерна минерала X зеленого цвета, угловатые, подчас с хорошо проявленной спайностью. Точно такой же минерал был установлен в виде прожилков в дайке родингитов (в т.ч. близ ее контактов) в нескольких метрах выше по склону от точки отбора пробы, однако и в этом случае однозначно идентифицировать его не удается. Результаты ранее предпринятых исследований [5] позволяют предполагать, что это может быть эпидот, однако в отложениях ручья типичные зерна эпидота выглядят совершенно иначе. Предшествующий опыт изучения автором зерен эпидота в современных отложениях водотоков бассейна р. Белая не позволяет считать их сколько-нибудь схожими с обсуждаемыми зернами минерала X. Мнения нескольких экспертов относительно этого минерала разошлись.

В любом случае очевидно, что встречаемость зерен граната и минерала X неслучайна, т.к. они происходят из размываемых в долине ручья (в т.ч. и в пределах изученного участка) горных пород. Интересно то, что количество этих зерен намного превосходит ожидаемое с учетом малых площадей выхода соответствующих пород, небольшого содержания в последних этих минералов, а также невысокой скорости размыва. Иными словами, налицо явная концентрация зерен отдельных минералов в современных отложениях ручья. Наиболее логичным видится объяснять ее действием процессов дифференциации обломочного материала. Таким образом, оказывается, что последняя может проявляться даже в долине совсем небольшого водотока и на очень коротком расстоянии.

Проведенное исследование позволяет сделать следующие общие выводы:

во-первых, минералогический состав современных отложений ручья Липовый отражает широкий спектр размываемых им горных пород;

во-вторых, окатанность части зерен кварца является индикатором рециклинга осадочного вещества;

в-третьих, зерна граната и минерала X концентрируются в изученных отложениях в результате действия процессов дифференциации обломочного материала.

Библиографический список

Гибков Е.В., Холодков Ю.И., Малиновская А.А., Ищенко Ю.В., Рубан Д.А. Осыпи как геологические памятники и их геофизический мониторинг // Проблемы геоэкологии, геохимии и геофизики. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2005. С. 302-308.

Калманович И.В., Сухоруков В.В., Гарькуша Д.Н. Особенности динамики схода селей и образования оползней в долине реки Сюк // Аспирант. 2015. № 4. С. 60-62.

Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники. М.: Мир, 1976. 536 с.

Грушевенко А.А. Гранатсодержащие минеральные ассоциации Даховского кристаллического массива (Большой Кавказ) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 4-6. С. 1119-1122.

Труфанов В.Н., Попов Ю.В., Цицуашвили Р.А., Труфанов А.В., Гончаров А.Б. РодингитыДаховского кристаллического массива (Северо-Западный Кавказ) // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2011. № 5. С. 73-77.

Размещено на Allbest.ru