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

Изтегляне 2.72 Mb.

страница	6/25
Дата	17.12.2017
Размер	2.72 Mb.
	#36937
Тип	Задача

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 25

3.3. Източнородопски метаморфен терен

Източнородопският метаморфен терен притежава белези, които го отличават съществено от Централнородопския. Основните разлики са в характера и дебелината на земната кора, която е тектонски разслоена (Велев, 1996), значително по-тънка и с положително гравитационно поле (Йосифов, Пчеларов, 1977; Боянов и др., 1984; Цветков и др., 1999). Теренът обхваща метаморфните скали, в които участват големи пластини от серпентинизирани ултрабазити, еклогити и метагабра. Те дават положителните аномалии в гравитационното поле на изток от Боровишката зона на срязване, която е една от основните отражателни граници в сеизмичната картина на Източните Родопи. От север теренът е ограничен от Маришката отседна зона, а от изток от покриващите го палеогенски и неогенски седименти в района на Ивайловград. В обхвата му са отделени Мандришка, Белоречка, Крумовишка, Девисилска, Кесибирска, Кърджалийска и Боровишка литотектонска единица. В рамките на к. л. Кърджали са отделени Боровишка и Кърджалийска литотектонска единица.

3.3.1. Боровишка литотектонска единица

3.3.1.1. Обща характеристика, разпространение и граници

Боровишката единица е отделена за първи път от Саров и др. (2004). Като цяло е изградена от пластинообразни тела и лещи от серпентинизирани ултрабазити, масивни тела от метагабра, мрамори, биотитови гнайси и гнайсошисти и тела от пластично деформирани порфирни, равномернозърнести и аплитоидни метагранити. Метаморфизмът на скалите е в умерено температурен амфиболитов фациес без следи от мигматизация. Разрезът е изцяло с S/C милонитен строеж, особено ясено изразен в телата от пластично деформирани метагранити. Сред описания метаморфен разрез има и тела от недеформирани или частично деформирани неметаморфозирани гранити. В рамките на к. л. Кърджали единицата е представена основно от порфирни и аплитоидни метагранити, амфиболити и мрамори, които се разкриват в района на селата Стражевци, Яребица, Бойно, Каменарци, Братевец, Велешани, Воловарци, Житарник, Купците, Лъвово и Дънгово.

Долната граница е представена от Боровишка зона на срязване, проследяваща се около селата Велешани, Цвятово и Папрат.

Горната граница на Боровишката единица се поставя по Кърджалийската зона на срязване, установена в района на селата Каменарци, Воловарци, Македонци и вр. Сиври тепе.

3.3.1.2. Литология

Порфирни метагранити (Br/pmγ). Разкриващите се на картния лист метагранити са част от ивицата, която се проследява от с. Русалско, през долината на река Арда, около селата Каменарци, Бойно и Генерал Гешево.Те са сиви на цвят, средно- до едрозърнести, интензивно деформирани и милонитизирани с фолиация отговаряща на общорегионалната, засягаща и пъстрия разрез, който ги вмества. В района на Каменарци фолиацията е стръмно затъваща до вертикална, с ясна отседна линейност и S/C строеж, като по „С” срязванията и фелдшпатови сигми е определена северна посока на синтектонски транспорт и критерии за ляво отседно срязване. Метагранитите по-често са равномернозърнести, но на места се наблюдават и различно големи порфирокласти от калиев фелдшпат с големина до 2 cm, преориентирани паралелно или косо на фолиацията, пълни със зонално разположени включения от по-рано изкристализирали минерали. В равномернозърнестите метагранити се срещат деформирани (изтеглени по шистозността) включения, което също е белег за магматичен произход. Структурата на деформираните порфирокластични метагранити е неравномернозърнеста, като на фона на средно - до дребнозърнеста основна маса се открояват едри порфирокласти от калиев фелдшпат.

Главните скалообразуващи минерали са: калиев фелдшпат, плагиоклаз, биотит, кварц, а акцесорни са: апатит, циркон, аланит, епидот.

Аплитоидни метагранити (Br/amY). Аплитоидните метагранити се разкриват около селата Воловарци, Лъвово, Дънгово и западно от Македонци, в района на Мезарджак тепе. Те представляват левкократни ортогнайси с милонитна фолиация и ясно изразена стриационна линейност. По състав са кварц-фелдшпатови скали, на места с очна текстура.
Мрамори (Br/c). Мраморите са представени от няколко неиздържани, лещовидно изклинващи ивици в района на селата Стражевци, Житарник, Звъника и Воловарци. В повечето си разкрития те асоцират с калкошисти и амфиболити. Чистите мрамори са дребно- до среднозърнести, масивни и бели, а калкошистите – кремави и сиви на цвят. Структурата им е гранобластна, а често и катакластична. На свежа повърхност някои от тях имат мирис на сероводород. Мраморите са изградени главно от калцит. Следствие тектонска обработка той е превърнат в дребнокристалинна маса, а по-едрите зърна често са с огънати срастъчни ламели. Сред калцитната маса се установяват зърна от кварц и плагиоклаз, както и люспи от мусковит. Срещат се още дребни зърна от титанит, епидот, апатит, турмалин и единични хлоритизирани биотитови люспи. Наблюдават се и полиминерални разкъсани лещи, изградени от кварц, плагиоклаз, мусковит и хлорит, като зърнестите минерали са напукани и раздробени, а люспите ондулирани.

В обсега на зоната на срязване скалите са пластично деформирани с гънки на пластично изтичане.

Амфиболити (Br/a). Амфиболитите са дребно- до среднозърнести. Тесктурата им е ивичеста, а структурата – гранобластна и нематобластна. Главните минерали, изграждащи амфиболитите, са амфибол и плагиоклаз.

Амфиболът е доминиращият минерал или е в количество, съизмеримо с плагиоклазовото. Зърната му са дребнопризматични и ксенобластни и най-често призматичните кристали са еднопосочно ориентирани.

Плагиоклазът е представен в по-дребни и по-изометрични зърна. Някои от тях са ламелирани и имат слабо зонално устройство. Понякога образува мономинерални ивички или лещовидни участъци, в които се среща епидот.

Като второстепенен минерал освен калцит в амфиболитите има и епидот.

3.3.1.3. Структурни особености

Фолиация. Фолиацията следва ориентировката и наклоните на фолиацията в Старцевската литотектонска единица и общия ход от цялата източната периферия на Централнородопската подутина. В рамките на единицата тя затъва на североизток, изток и югоизток. В разкриващата се част от единицата на к. л. Кърджали част тя затъва преобладаващо на изток и североизток. Наклоните варират, като в района на с. Каменарци, в обсега на Кърджалийската зона на срязване тя е почти вертикална.
Линейни структури и посока на тектонски транспорт. Линейните синметаморфни структури са представени от линейност по минерали и стриационна линейност по кварц и фелдшпат.

Минералната линейност включва линейност по биотит и амфибол. Стриационната линейност е развита по кварц и фелдшпат. Ориентировката ù е преобладаващо на север–северозапад, почти хоризонтална. Установените мезоскопски критерии на срязване показват транспорт на северозапад, което индикира ляво отседно срязване по Боровишката зона.

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

Основните изменения в скалите на единицата са станали в рамките на амфиболитов фациес без мигматизация. За метагранитите Овчарова (2005) определя условията на метаморфизъм по състава на биотитите, като температурните условия варират от 550 до 510°С.

Направените изчисления за Р-Т условията в гнайсошисти и метагранити от Боровишката единица показват също регресивен ход на метаморфизма, подобно на хода в Ардинската и Старцевската единица, но при по-ниски пикови температури, в полето на ставролит-кианитовата зона (Т 590–645°С) до преобладаващо в полето на гранатовата зона (Т 550–470°С). Налягането варира от 6–9 kbar до 4–2 kbar за по-ниско температурните интервали, следвайки ретроградния ход на метаморфизма по посока на часовниковата стрелка.

Изследванията върху характера и възрастта на протолитите на метагранитите (Овчарова, 2005) показват, че те са продукт на вулканско-дъгов магматизъм с единични точки, насочващи към пост-колизионните гранити. Времето на генериране, внедряване и кристализация на гранитна магма се определя на около 150 Ma. Петрографските данни характеризират пластична деформация за кварца и биотита и крехко-пластична деформация за фелдшпатите.

Времето на термалния пик в метагранитите, определено по новообразуваните монацити, е 53 Ma.

3.3.2. Кърджалийска литотектонска единица

3.3.2.1. Обща характеристика, разпространение и граници

Кърджалийската литотектонска единица се намира в тектонска суперпозиция с Боровишката единица. Като литотектонска единица е отделена от Саров и др. (2004). Една част от нея е описвана като Кърджалийски комплекс от Георгиев и др. (1997ф). Разкриващата се на к. л. Кърджали част от единицата е изградена от милонитизирани и диафторизирани биотитови гнайси, хлоритови шисти, кварцити, дребнозърнести мрамори, метабазити и ултрабазити, засегнати от процесите на наложен зеленошистен метаморфизъм. Разкрития от разрези в зеленошистен фациес се наблюдват в дълбокия дол между селата Опълченци и Петлино, по пътя Опълченци – Воловарци и Кърджали – Ардино. Отделни разкрития от подобен тип разрези се набюдават също и при стената на яз. Кърджали. Петрографските изследвания определят една част от скалите на единицата като ретроградно променени скали в зоната на милонитизация в зеленошистен фациес. Този факт се обяснява с развитието на милонитната зона върху скалите на Боровишката и Кърджалийската единица.

Долната граница, отделяща единицата от Боровишката литотектонска единица представлява милонитна зона, свързана с изявата на Кържалийската зона на срязване (Саров и др., 2004). Представителни разрези на милонитната зона се наблюдават южно от Кърджали, в дълбокия дол западно от с. Каменарци, между селата Опълченци и Петлино, по пътя Опълченци – Воловарци и Кърджали – Ардино, както и до стената на яз. Кърджали. Срязването е с крехко-пластичен характер с отседни участъци западно от с. Каменарци и полегато залягащи милонитни зони, оформящи тектонски клипи при селата Воловарци, Македонци, вр. Сиври тепе и др.

Горната граница се поставя в основата на несъгласно залягащите върху единицата палеогенски седименти и вулканити.

3.3.2.2. Литология

На картен лист Кърджали са отделени милонитен разрез от диафторизирани биотови гнайси, метабазити, дребнозърнести мрамори, хлоритови шисти и по-големите тела от серпентинизирани ултрабазити.
Милонити по неподелени метабазити, биотитови гнайси и др. (K/mil). Обединяването на отделните литоложки разновидности от милонитния разрез на Кърджалиската единица е продиктувано от невъзможноста те да бъдат проследени латерално и нанесени като отделни литотела. Литоложките разновидности са характеризирани на базата на наблюденията и опробването на опорни разрези в дълбокия дол, източно от село Петлино, по пътя Опълченци – Воловарци и при стената на яз. Кърджали.
Метабазити. Представени са от сиво-зелени, масивни амфиболитови тела, за които Кожухарова (1984) приема, че са метаморфозирани базалтови лави. В състава им влизат обикновен амфибол, плагиоклаз, кварц, цоизит, гранат и титанит.
Диафторизирани биотитови гнайси. Това са тъмносиви, микрозърнести, силно уплътнени и налистени при милонитизацията скали. Структурата им е катаклазна, бластомилонитова до милонитова. Повечето скалообразуващи минерали са катаклазирани и прекристализирани. Изградени са основно от плагиоклаз, биотит, кварц, епидот и гранат. Косо на фолиацията се разполагат жилки, запълнени с хлорит, епидот, зеолит и карбонат.
Крехко-пластично деформиран гранат-биотитов калкошист. Скалата е с пъстър минерален състав. Доминират биотитът, кварцът и карбонатът. Неравномерно и в по-ограничено количество се срещат още плагиоклаз, епидот, гранат, турмалин. Текстурата на скалата е финошистозна и микроивичеста.

Всички посочени минерали са повлияни от наложена крехко-пластична деформация. Част от тях са частично прекристализирали (кварц, биотит, плагиоклаз) или пък се наблюдават като различно едри порфирокласти (плагиоклаз, гранат, епидот), и „слюдени риби” от биотит. Тази деформация е проявена при изнасянето на вече по-високометаморфозираната скала (амфиболитов фациес) в по-плитки нива, при което и фациесът на метаморфозиране се понижава. В тесните зони на крехко-пластични срязвания се достига до зеленошистен фациес, маркиран от хлоритизиране на биотита и крехко раздробяване на скалообразуващите минерали.

Милонит по мусковит-гранатов шист до гнайсошист. Скалата е тънкошистозна и финоивичеста. В по-голямата си част е изградена от микрозърнест кварц, изграждащ фини рибони. Те са отделени от съвсем фини и прекъснати ивици, набогатени на дребнолюспести „слюдени риби” от мусковит. Рядко някои от слюдените мусковитови риби са обхванати от синдеформационно образуван хлорит, който изгражда и отделни люспички.

В скалата се срещат относително рядко дребни, в повечето случаи закръглени, порфирокласти от гранат с относително ясно развити “крила” около тях и завъртане на порфирокласта. Те заедно със слюдените риби са ясни индикатори за определяне на посоката на срязване при деформацията в милонитната зона.

Метаморфните промени, свързани с милонитизиране на скалата, са относително нискотемпературни и са наложени върху по-високометаморфна скала.
Ултрамилонит по мрамор. В голямата си част скалата е изградена от карбонатен минерал. Той е почти криптозърнест, смлян. Въпреки че общият вид е масивен, под микроскопа се установява едва доловима шистозност, маркирана от микроскопични ивици от удължени зърна от карбоната. Освен това, макар и много рядко, сред тази почти криптокристалинна карбонатна маса се открояват по-едри класти от деформирани ламелирани карбонатни зарна.

Мраморът е бил замърсен със силикатни минерали, които като по-твърди и не така пластични са се запазили като дребни порфирокласти. Те са представени от епидотови, кварцови и по-рядко плагиоклазови зърна. По-едрите класти ог кварц са полизърнести, като отделните зърна в класти са със зазъбващи се очертания и вълновидно потъмнение, т.е. те са силно деформационни и частично прекристализирали.

Много рядко се установят съвсем дребни огънати, разпокъсани и частично хлоритизирани люспици от биотит.
Милонит по аплит. Скалата изцяло е изградена от салични минерали – калиев фелдшпат, плагиоклаз и кварц, представени в съизмерими количества. Спорадично се срещат отделни люспици от биотит, развити паралелно на шистозността.

Първичната скала е била ситнозърнеста, поради което и порфирокластите са относително дребни и са с белези на по-ясно изразена крехка деформация – по-често с ъглести очертания, не “разтечени”, с мозаечно неравномерно, по-рядко вълновидно потъмнение.

Порфирокластите са включени в дребно- до микрозърнеста аностомозираща маса. Установява се, без да е ясно подчертано, “изтеглянето” на аностомозиращата маса в ивици, паралелни на шистозността.

Деформацията и съпровождащото я зараждане на нови минерални зърна не са довели до съсредоточаването на кварц в мономинерални рибони, нито до формиране на ясни критерии за превръщането на аплита в типичен милонит.

Ултрамилонит по гранат-слюден шист. Голяма част от скалата е изградена от силно смлян материал, изграден от субкристалинна маса, която под микроскопа може да се определи като глинесто-хидрослюден агрегат. Сред него са открояват дребни люспици от биотит и серицит.
Нискотемпературен крехко-пластичен ултрамилонит. Скалата е микронеравномернозърнеста, интензивно тектонски преработена. Засегегналите я деформации са с крехко-пластичен характер и вероятно са протекли в твърде плитки условия, тъй като на места все още личат полиминерални класти от скалата. Те са леко пластично изтеглени и прекристализирали. Най-чувствителен е кварцът, кластите на който са най-силно изтеглени и разпаднали се на микрозърнест агрегат, но контурите на кластите се долавят ясно.

Често кварцът е съсредоточен в издържани огънати ивички, които се виждат и микроскоски. Във връзка с крехко-пластичната, твърде нискотемпературна деформация се формират и микролюспестите филосиликати, от които най-добре е представен червеникав биотит. Протолитът на милонита е неясен.

Ултрамилонит, продукт на крехко-пластична деформация в зеленошистен фациес. Скалата е микрозърнеста, а макроскопски почти плътна, сиво-черна на цвят. Първичните минерали са разрушени и са заместени от синкинематично кристализирали микрозърнести минерали. Това са преди всичко кварц и плагиоклаз.

В скалата няма съхранени белези на протолита, главно поради относително нискотемпературната интензивна деформация с крехко-пластичен характер, която е разрушила взаимоотношенията между първичните минерали и е превърнала самите минерали в микрозърнест агрегат. Наличието на порфирокласти от плагиоклаз с капковиден кварц сочи, че преди милонитизацията скалата е била метаморфозирана в нисък амфиболитов фациес и при изнасянето ù в по-плитки нива е била подложена на крехко-пластична интензивна деформация, която я е превърнала в милонит.

Крехко-пластични ултрамилонити в зеленошистен фациес. Скалата е микрозърнеста, почти плътна, тъмносива до черна на цвят. Макроскопски нашистяване почти не се забелязва.

Под микроскопа се установява относително добре изразена фолиация с наложена крехка деформация. Формираните пукнатини секат фолиацията и в тях са отложени главно карбонатни и епидотови минерали.

В резултат на интензивната крехко-пластична деформация скалата е превърната в микрозърнест агрегат от синкинематично формирани минерали, представени от зазъбващи се субзърна и зърна от кварц, микролюспест червеникав биотит.

Общо крехко-пластичната деформация е интензивно, но неравномерно проявена. Срещат се участъци, където съровождащото прекристализацията на минералите нашистяване не е така добре проявено и скалата е с по-масивен характер. Тук се открояват и новообразувани зрънца от плагиоклаз.

Интензивната преди всичко динамична преработка и ограничената възможност за формиране на добре изградени минерални зърна възпрепятства определянето на протолита на скалата.

Може да се предположи, че ултрамилонитът е формиран в зона на срязване при висока скорост на протичане на процесите.

Петрографските изследвания показват милонитния характер на разреза на Кърджалийската единица. Данните доказват, че срязването е в зеленошистен фациес и има крехко-пластичен характер. Повечето от установените протолити на характеризираните милонити са върху скали, претърпяли метаморфизъм в по-висок амфиболитов фациес, върху които е наложено зеленошистно срязване.
Ултрабазити (K/ub). Серпентинизираните ултрабазити се разкриват като лещовидни тела с различна големина. Сравнително по-големи са телата между село Македонци и стената на яз. Кърджали и около разклона за Джебел. За двете ивици от посочените места се допуска възможността да са част от пластинобразно тяло, показващо се под палеогенските седименти и вулканити. Навсякъде екзоконтактите на ултрабазитите с вместващите ги скали са силно променени, натрошени и превърнати в талк-хлоритови и талк-актинолит-хлоритови шисти. Серпентинизацията е повсеместна. Единствено в по-големите тела са запазени реликти от първичните минерали – оливин и акцесорен хромшпинелоид. По състав отговарят на перидотити (Желязкова-Панайотова и др., 1977). На базата на техните особености са отнесени към метаморфните перидотити, характерни за долните части на офиолитовите комплекси.

3.3.2.3. Структурни особености

Фолиация. Наблюдаваната фолиация в скалите на Кърджалийската литотектонска единица има милонитен характер и променливи наклони. Западно от Каменарци тя е стръмна до вертикална, което се обяснява с отседното крехко-пластично срязване по границата с Боровишката литотектонска единица. В участъка около с. Воловарци тя е доста полегата и оформя плоска синформна структура, откъсната като клипа от тектонските движения. Между Сивритепе и стената на яз. Кърджали наклоните на фолиацията са отново по-стръмни, като затъват на изток и североизток.
Линейност. Повсеместно наложената катаклаза върху скалите на единицата не дава възможност за систематичното измерване на линейностите в отделните разкрития и като цяло. По-ясни линейности са установени около отседното срязване, западно от село Каменарци. Там синметаморфната линейност е хоризонтална, с посока север-юг. В района около с. Петлино късната стриационна линейност е преобладаващо ориентирана към североизток и лежи по страната на фолиацията. Това дава основание формирането на този вид линейност да се обвърже с разседните движения по ръба на палеогенските басейни.

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

Липсват конкретни термо-баритрични изследвания за характера и времето на проява на метаморфните изменения. Петрографските изследвания на скалите от Кърджалийската литотектонска единица позволяват отделянето на две метаморфни събития в общия ход на алпийския метаморфизъм – метаморфни промени в амфиболитов фациес (без мигматизация) и наложения в резултат на срязването във високите части на кората ретрограден метаморфизъм в зеленошистен фациес. Данните за термо-баритричните условия на метаморфизма в амфиболитов фациес в рамките на Боровишката единица (Очарова, 2005) показват Т 550–510°С и вариращо налягане от 6–9 kbar до 4–2 kbar за по-ниско температурните интервали, следвайки ретроградния ход на метаморфизма по посока на часовниковата стрелка. Фактът, че има метаморфозирани гранити с възраст на протолита 150 Ma показва, че промените в амфиболитов фациес са започнали преди или синхронно с внедряването на тези гранити. Това време би могло да се разглежда като валидно и за амфиболитовия фациес на промените в Кърджалийската литотектонска единица. Съдейки по развитието на декомпресионния ход на метаморфните процеси в етапа на екстензия и механизма на поетапното изнасяне (Очарова, 2005), определящи 47 Ma за Старцевската и 53 Ma за Боровишката литотектонска единица, може да се приеме, че тези събития за Кърджалийската литотектонска единица са станали по-рано от 53 Ma. Ако тези събития са предшествали формирането на палеогенскте басейни, най-ранните от които са с възраст 65 Ma, може да се приеме, че изнасянето на разреза на Кърджалийската единица и времето на приключване на ретроградния метаморфизъм в зеленошистен фациес е в рамките 53–65 Ma.

Петрографските данни за скалите от Кърджалийската литотектонска единица характеризират известна част от протолитите. Установени са метабазити като продукт от метаморфизма на базични вулканити (Кожухарова, 1984) и ултрабазитови тела като перидотити от метаофиолитов комплекс (Желязкова-Панайотова и др., 1977). Установени са данни и за метаседименти – мрамори, гранат слюдени шисти и др. Тези данни дават основание за характеризирането на скалите на единицата като метаморфозиран вулканогенно-седиментен разрез, включващ и тела от перидотитови ултрабазити. Липсват данни за възрастта на протолитите.

Изтегляне 2.72 Mb.

Сподели с приятели:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 25