Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист

Изтегляне 0.91 Mb.

страница	3/11
Дата	09.01.2018
Размер	0.91 Mb.
	#42730
Тип	Задача

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3. ПОДЯЛБА НА МЕТАМОРФНИТЕ СКАЛИ

3.1. ПРИНЦИПИ НА ПОДЯЛБА НА МЕТАМОРФНИТЕ СКАЛИ

Метаморфните изменения и липсата на достатъчни данни за първичната суперпозиция на протолитите, както и преобладаващото участие на интрузивни (гранитоидни) тела, затрудняват възможността за коректно разчленяване на метаморфния разрез чрез разграничаването на формализирани литостратиграфски единици. По тази причина тук са използвани метаморфни единици, базирани на литотектонски принцип.

Литотектонската единица е основна единица за подялба на метаморфните разрези. Тя включва литоложки обособени тела, стратифицирани по отношение на наложената и проникваща фолиация. В обема на единицата могат да бъдат отделяни пара- и ортометаморфни литоложки тела, ограничени от литоложки или разломни граници. Отделянето на литотектонските единици се извършва на базата на няколко основни изисквания:

регионално проявени гранични зони на срязване или трансгресивно разположение на неметаморфозирани и възрастово датирани скални последователности;
съществени различия в литоложкия пълнеж;
забележими разлики в степента и характера на метаморфните изменения;
разлики в структурните характеристики, включително и посоката на синшистозния транспорт.

3.2. Източнородопски метаморфен терен

Източнородопският метаморфен терен притежава белези, които го отличават съществено от другите терени. Основните разлики са в характера и дебелината на земната кора, която е значително по-тънка и с положително гравитационно поле (Йосифов, Пчеларов, 1977; Боянов и др., 1984; Цветков и др., 1999). Теренът обхваща метаморфни разрези, в които участват големи пластини от серпентинизирани ултрабазити, еклогити и метагабра, които дават положителните аномалии в гравитационното поле на района. От север се ограничава от Маришката отседна зона, от запад с Боровишката зона, а от изток, в района на Ивайловград, Орешино и Мандрица е трансгресивно покрит от палеогенски и неогенски седименти. В рамките на картния лист са отделени Белоречка и Мандришка литотектонска единица.

3.2.1. Белоречка литотектонска единица

Белоречката литотектонска единица (Единицата на Бяла река – Ж. Иванов, 1998) е развита на широки площи в района между Ивайловград, Попско и Черничево. Тя е най ниско разположената в навлачната постройка на Източните Родопи. Burg et al. (1990, 1994) установяват редица компресионни зони на срязване, като отделят три суперпозиционно разположени, синметаморфни навлачни терена – долен, междинен и горен. В рамките на междинния терен ние отделяме три пластини, които разглеждаме като съставна част от разреза на Белоречката единица. Долната пластина е изградена от аплитоидни, равномернозърнести и порфирни метагранити, в които се наблюдават отделни лещовидни тела от двуслюдени шисти с гранат и дребнозърнести биотитови гнайси. Средната е представена от метаофиолитови фрагменти, съдържащи еклогити, серпентинизирани ултрабазити, метагабра, двуслюдени шисти с гранат и тънки пачки от метаморфозирани кварцити. Горната пластина е изградена от незакономерно редуване на биотитови и двуслюдени шисти и гнайсошисти, амфиболити и мрамори. В описания разрез са установени и лещи от еклогити и серпентинизирани ултрабазити. В рамките на картен лист Ивайловград попадат части от пластината с метагранити и от горната пластина, изградена от незакономерно редуване на шисти, гнайсошисти, амфиболити и мрамори.

Долната граница на единицата не се установява на повърхността. Горната се маркира от екстензионната Пелевунска зона на срязване (Меденбукско-Орешиновски разлом на отделяне) и от трансгресивно залягащи палеогенски и неогенски седименти. В стратиграфско отношение разрезът на единицата е отнасян към долния ултраметаморфен архайски комплекс (Вергилов и др., 1963) и към по-късно отделената Прародопска надгрупа (Кожухаров, 1987а, 1990; Кожухаров и др., 1995), еквивалент на архайския ултраметаморфен комплекс.

3.2.1.1. Литоложка характеристика

В литоложко отношение са отделени две ясно разграничими части на разреза, представени от метагранити и редуване на биотитови и двуслюдени шисти и гнайсошисти с амфиболити и мрамори.
Метагранити. За първи път Г. Бончев (1923) допуска възможността една голяма част от гнайсите в Източните Родопи да са получени от промяната на порфирни и дребнозърнести гранити. По късно Ж. Иванов и др. (1984) доказаха, че смятаните за очни и небулитови мигматити и хомеобластични анатектити, гранитизирани гнайси и гранитогнайси (Р. Иванов, 1961; Боянов и др., 1963; Кожухаров и др., 1991, 1995), представляват големи тела от едро- до дребнопорфирни метаморфозирани гранити. С работите на Burg et al. (1990); Macheva, Kolcheva (1992); Саров и др. (1994ф) бяха приведени петрографски и петрохимични доказателства за ортопроизхода на тези скали.

В рамките на картния лист метагранитите са представени от равномернозърнести, порфирни и аплитоидни метагранити, разкриващи се в района на село Кобилино и североизточно от Камилски дол, до границата с Гърция.

Равномернозърнести метагранити (B/mγ). Разкритията от равномернозърнести метагранити са наблюдавани в района на Кобилино. Те са среднозърнести, левкократни, светлосиви на цвят скали. Обикновено са интензивно, но неравномерно деформирани, като в зоната на контакта с разреза от шисти, амфиболити и мрамори са интензивно срязани и превърнати в милонити. Макар и рядко се наблюдават слабо деформирани участъци, в които са отделени две асоциации от минерали – магматична и метаморфна (Macheva, Kolcheva, 1992). Магматичните минерали са калиев фелдшпат, плагиоклаз, биотит ± амфибол. Синкинематично разкристализиралата асоциация е представена от дребнозърнест кварц, калиев фелдшпат, плагиоклаз (албит), биотит, бяла слюда, хлорит, илменит, епидот и гранат. Като акцесорни са установени апатит, циркон ± аланит.
Порфирни метагранити (B/pmγ). Макроскопски се наблюдават като различно големи участъци сред равномернозърнестите. В рамките на картния лист се разкриват като две самостоятелни тела по границата с Гърция – СИ от Камилски дол. Те имат същия минерален състав като равномернозърнестите метагранити, но с магматична порфирна по калевия фелдшпат структура. При наложената прогресивна деформация са превърнати в очни, а в отделни зони и в тъмни милонити, с ясна шистозност и линейност на разтягане. Калиевият фелдшпат е представен като едри „очи” с добре развити „опашчици” от рекристализиран калиев фелдшпат и кварц (сигма до делта тип порфирокласти). Автоморфността и простите срастъци на калиевия фелдшпат, ориентираните плагиоклазови включения в него, както и нормалната бариева зоналност показват магматичен генезис на метагранитите (Macheva, Kolcheva, 1992). Реликтов плагиоклаз е запазен само в най-слабо деформираните метагранити като дребни порфирокласти. Ситнозърнестият матрикс, обхващащ порфирокластите е изграден от описаната при равномернозърнестите метагранити рекристализирана минерална асоциация, с ясно оформена плоскостна и ивичеста, а на места и типична милонитна до ултрамилонитна фолиация.Тя е обусловена от плоско паралелното подреждане на слюдените минерали или изтеглянето в ивици на кварца и фелдшпатите. По фолиацията се наблюдава ясно изразена минерална и стриационна линейност. В участъците с по-силна крехко-пластична деформация фолиационните плоскости имат вид на харниши с ясна стриационна линейност. В участъците на крайна деформация, около Железинската зона на срязване се наблюдават S/C милонити.
Аплитоидни метагранити (B/amγ). Те са развити на различни нива в разреза на метагранитите под формата на неиздържани тела и жили, които се зацепват с порфирните и равномернозърнести метагранити. Описвани са като лептитоидни гнайси (Кожухаров, 1987; Кожухаров и др., 1992), влизащи в състава на Горно Юрушката лептитоидна свита на Стражецката група. Това са левкократни скали, изградени от кисел плагиоклаз, кварц, калиев фелдшпат и мусковит. Като акцесорни са представени гранат, циркон, апатит, магнетит.

Скалите са неравномерно деформирани, като текстурата им от масивна прехожда в шистозна, обусловена от еднопосочно ориентираните люспи на мусковита.

Петрохимичната характеристика на метагранитите (Саров и др., 1994ф) показва, че съставите попадат в полето на гранити и отчасти в субалкалните гранити. Акцесорните минерали в тях, техните петрохимични и изотопни характеристики ги определят като I–тип гранити, формирани в постколизионна геодинамична обстановка (Macheva, Kolcheva, 1992).
Редуване на биотитови шисти и гнайсошисти с амфиболити и мрамори. Над пластината от метагранитите, заляга пъстър разрез от порфиробластични по граната биотитови шисти и гнайсошисти, с включени в тях лещовидни пачки от амфиболитизирани еклогити, серпентинити и мрамори, незакономерно разпространени в разреза. Характерни за това пъстро редуване са милонитния вид на скалите и наличието на пластично нашистени и милонитизирани пегматити, развити паралено на фолиацията. Долният контакт на разреза с метагранитите има характер на широка зона на синметаморфно срязване, означена като Железинска. Той се проследява около Кобилино и по пътя за Пелевун. Същият контакт се наблядава и в североизточната част на картния лист. Горната граница в рамките на картния лист се маркира от крехките и крехко-пластични срязвания по Пелевунската зона, която отделя мраморите и диафторизираните гнайси (долни части на Мандришката единица) от скалите на пъстрия разрез. Източната част на тази зона се описва като Меденбукско-Орешиновски разлом на отделяне.
Биотитови шисти и гнайсошисти (B/bsh). Биотитовите и двуслюдени шисти и гнайсошисти са преобладаващите разновидности, които са като матрикс за останалите скали. Те изграждат широка ивица, която се проследява между селата Кобилино, Покрован, Хухла и Камилски дол.

Гнайсошистите и шистите са с добре изразен ивичест – до милонитен строеж. Изградени са от мусковит, биотит, хлорит, гранат, кварц и плагиоклаз. Рядко се срещат турмалин, ставролит и хлоритоид. Кварцът е съсредоточен в ивици и е динамично рекристализирал. Бялата слюда е представена от по-едри люспи, удължени и в различна степен огънати и деформирани, на места оформени като слюдени риби. Тя също е събрана в ивици, които са частично разпокъсани. Плагиоклазът варира значително по количество, а биотитът най-често асоцира с бялата слюда. Гранатът е представен с отделни по-едри порфиробласти. Турмалинът и ставролитът са като единични, но често уедрени зърна сред слюдените ивици, а хлоритоидът обикновено е запазен като дребни зрънца в гранатовите порфиробласти.

Серпентинизирани ултрабазити (B/ub). Картируеми лещи от серпентинизирани ултрабазити се наблюдават сред амфиболитите и шистите в района на връх Каратепе. Те са представени от интензино деформирани, меланократни до черни на цвят скали, превърнати на места в серпентинитови шисти. В състава им главно участие до 90–95% имат серпентинитовите минерали – хризотил и антагорит. Наблюдават се още карбонат, руден минерал, брусит, талк, хлорит, тремолит, бастит и железни хидроокиси. От първичните минерали са запазени редки и дребни реликти от оливин и клинопироксен.
Амфиболити (B/a). Амфиболитите се срещат като големи тела в района на Покрован и Камилски дол. Тънки неидържани тела от тях се срещат във вички нива от разреза на шистите и гнайсошистите, където са интензино нашистени от наложената деформация. Те са ситнозърнести, мезо- до меланократни, изградени от амфибол, епидот, хлорит и фини ивички от плагиоклаз ± кварц. Повечето от тях са с белези на почти напълно амфиболитизирани габра. Рядко, но се срещат и лещи с частично запазена еклогитова парагенеза.
Мрамори (B/c). Добре издържани тела от мрамори са установени сред двуслюдените шисти с гранат в района на Камилски дол. Те са бели до кремави, дребно до среднозърнести. Калкошистите са сиви, розови, сиво-зелени, масленозелени и др. Текстурата на мараморите е най-често масивна и шистозна в калкошистите. Чистите мрамори са калцитни. Калцитът е представен от изометрични зърна, на места с ламеларно устройство. В нечистите мрамори и калкошистите процентното съдържание на калцита намалява за сметка на амфибол, кварц, плагиоклаз, епидот, мусковит, хлорит, апатит, гранат, графит или рудни минерали.

3.2.1.2. Структурни особености

Фолиация. Фолиацията е синметаморфна структура, формирана от плоскопаралелното подреждане на слюдените минерали. Тя е ясно изразена плоскостна структура в метагранитите и параметаморфитите на единицата. По-слабо е изразена в големите лещовидни тела от метагабра и еклогити, които имат преобладаващо масивна текстура. В пластичните зони на срязване метаморфната фолиация съвпада с милонитната, което е доказателство за връзката между метаморфизма и съпътстващите го деформации. Наблюденията върху фолиацията в метагранитите и параскалите на единицата показват пълно сходство в ориентировката, което дава основание да се приеме, че те са формирани едновременно в един етап на метаморфизъм и деформация. Генетично свързани с фолиацията са и „С” плоскостите на срязване, развити под ъгъл спрямо нея. Те са много ясно изразени в зоните на срязване, където се наблюдават S/С милонитни структури. Наблюденията върху хода на фолиацията показват, че тя очертава гънкови синметаморфни структури с посока на осите СИ–ЮЗ.
Линейни структури и посока на транспорт. Установени са два типа линейни структури, представени от минерална и стриационна линейност.

Минералната линейност се очертава от линейното подреждане на слюдени минерали, амфибол и кварц-фелдшпатови агрегати и др. Тя лежи в плоскостите на фолиация и се формира в резултат на насочено напрежение в процеса на метаморфизма. Извършените измервания показват устойчива ориентировка с посока С–СИ (350–18°).

Стриационната линейност се установява по удължените порфирокласти в порфирните метагранити и по бразди на триене в зоните на срязване. Тя е паралелна на минералната линейност, което говори за унаследяване на напреженията в пластичните и крехко – пластичните етапи от развитието на скалите.

Наблюденията върху мезоскопските критерии за посоката на синметаморфния транспорт представени от „С” срязвания, сигми и др., показват юг–югозападна посока на транспорта за всички скали в разреза на единицата.

Гънкови синметаморфни структури. Наблюдавани са синметаморфни гънки със сантиметрови, метрови и километрови размери. Наблюденията на шарнирите на гънките в рамките на единицата показват, че те са преобладаващо паралелни на минералната линейност (350–18°). Установени са и гънки с посока на шарнирите изток–запад („В” тип). Те са представени от южновергентни гънки на влачене, които се използват като макрокритерии за посоката на транспорт. Тези гънки се разглеждат като едновременно формирани с другите, но непреориентирани напълно от процесите на деформация.

3.2.1.3. Характер на метаморфизма, време на проява на метаморфните изменения и възраст на протолитите

Изследванията върху взаимоотношенията на литоложките разновидности в рамките на Белоречката литотектонска единица показват, че тя представлява сложна синметаморфна навлачна постройка, в която участват скали с различна дометаморфна история – метагранити, метаофиолити, метапелити и др. Това налага разглеждането на характера на метаморфизма, времето на неговото проявление и възрастта на протолитите да стане по разновидности от скали.
Метагранити. Условията на метаморфизъм на разглежданите метагранити са определени от Macheva, Kolcheva (1992). Посочените автори определят температура 430–470° и налягане 5–8 kbar. Тези данни се потвърждават и от характера на придружаващата метаморфизма деформация – около крехко-пластичния преход, както и от присъствието на асоциацията епидот – бяла слюда – хлорит и кисел плагиоклаз, която показва, че температурата не надвишава горната част на зеленошистен фациес и началото на амфиболитов фациес.

В метагранитите от района на Железино, част от които са и описваните тук, Peytcheva et al. (1995), установяват възрасти на протолитите между 305 и 310 Ma и ги характеризират като късно палеозойски гранити, метаморфозирани през алпийско време. Подобна възраст (301±4Ma) за метагранитите определят и Carrigan et al. (2003).

Редуване на биотитови и двуслюдени шисти и гнайсошисти с амфиболити и мрамори. Няма изчислени конкретни РТ стойности за метаморфизма на алтернацията от шисти и гнайсошисти с тела от амфиболити. Детайлните изследвания на Мачева (1998) върху белите слюди от метагранитите, гнайсошистите и шиститите от целия район показват, че скалите са претърпели полифазен метаморфизъм. Първата фаза е свързана с бързото удебеляване на кората при континентална колизия и метаморфизмът е тип високобаричен – нискотемпературен (HP/LT) при минимално налягане от 13 kbar и температура около 450° С. През втората фаза при бързото издигане и разтоварване на кората метаморфизмът е тип умеренобаричен–умеренотемпературен (MP/MT) с налягане 9–3 kbar и температура от около 500°С. В третата фаза на изстиване на кората протича нискобаричен – нискотемпературен метаморфизъм (LP/LT) – P 3–2 kbar и Т 400° С.

3.2.2. Мандришка литотектонска единица

Като цяло Мандришката единица обединява нискокристалинните зеленошистни и анхиметаморфни скали от Източните Родопи в района на селата Мандрица, Горно и Долно Луково, Меден бук, Орешино, Горноселци, по р. Марешница, Сърмашик дере, Бряговска река и в околностите на селата Сбор и Падало. Под това име е описана от Ж. Иванов (1998). В обема на отделената от него Мандришка единица са включени само нискокристалинните и анхиметаморфни скали на Мандришката метаморфна група. Саров и др. (1996ф) отделят Марешнишка литотектонска единица, в която освен нискометаморфните скали са включени и скалите на диафторизираната подложка, представени от милонити и катаклазити в зеленошистен фациес, наложен върху мрамори, ултрабазити, метагабра, гнайси и др. По-късно Марешнишката литотектонска единица се включва в обхвата на Мандришката единица, към която са отнесени и скалите от алохтона на Пелевунския навлак. Посочените скали разглеждаме като диафторизирана (дотриаско–юрска) подложка на нискометаморфните скални разрези. Основание за това са намерените в района на с. Ленско нискокристалинни скали, залягащи трансгресивно (?) върху мраморите на Пелевунския алохтон. В рамките на картен лист Ивайловград се разкриват само скалите от дотриаско – юрската подложка на Мандришката единица, представени от мраморите в района на с. Орешино.

Долната граница на единицата се бележи от крехко-пластичните – до напълно крехките срязвания по Пелевунската екстензионна зона на срязване (Меденбукско-Орешиновски разлом на отделяне). Горната граница се поставя в основата на палеогенските седименти.

3.2.2.1. Литоложка характеристика

Мрамори (Mn/c). Мраморите се разкриват на широки площи около селата Ленско, Железари и Гугутка. Части от тази пластина, под формата на клипи са и разглежданите мрамори от района на Орешино. Представени са от бели и кремаво-жълти мрамори, които са дрбно- до среднозърнести на места с порцелановиден изглед. Срещат се и тъмносиви на цвят с ивичеста текстура. По състав са преобладаващо калцитни. Върху тях е наложена повсеместна катаклаза, свързана с Пелевунската зона на срязване.

3.2.2.2. Структурни особености

Характерна особеност за скалите в основата на единицата е интензивната катаклаза, свързана с крехко-пластичните и крехки движения по Пелевунската зона. Фолиацията е значително преработена и с хлоритови премазки. В повечето от разкритията ориетнировката на фолиацията е различна от тази в скалите на Белоречката единица, което се свързва с ротацията на алотонния блок. Първичната минерална линейност се установява много трудно. Дребните гънкови структури са развити без някаква определена регионална закономерност.

3.2.2.3. Характер на метаморфизма, време на проява на метаморфните изменения и възраст на протолитите

Специализирани изледвания за РТ условията на метаморфизъм не са правени. По данни от петрографските изследвания се вижда, че метаморфизмът е в рамките на умерен амфиболитов фациес. В долните части на едицата се наблюдава наложена диафтореза, свързана с зеленошистните срязвания по Пелевунската зона.

Изтегляне 0.91 Mb.

Сподели с приятели:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11