Приводится описание фосфоритоносности верхнемеловых и палеогеновых отложений обширных внутренних впадин Туркестано-Алая по аналогии с известными проявлениями фосфоритов Большой Ферганы. Уточнено стратиграфическое положение фосфоритоносных отложений и их потенциальные возможности.
Ключевые слова: месторождения нерудного сырья, фосфориты, конкреционные опалы, гипсы-ангидриты, Алайские и «подалайские» слои
The description of the Upper Cretaceous and Paleogenep hosphorite deposits vast inland valleys of Turkestan-Alai, by analogy with the known manifestations of phosphate Big Fergana. Clarified stratigraphic position fosforitonos up of sediments and their potential.
Keywords: deposit non-metallic minerals, phosphates, opals concretions, gypsum-anhydrite. Alaiand podalayskie layers
Фосфоритоносность верхнемеловых и палеогеновых отложений характерна для Европейской платформы и ряда Среднеазиатских структур, в том числе и Южно-Тяньшаньских. В верховьях долины реки Акбуура расположены Ходжакеленская и ряд Кичикалайских молодых впадин. По долине р. Кичик-Алай в отложениях урумбашской свиты (верхний мел) еще в 70-е годы обнаружен фосфоритоносный горизонт мощностью 40–65 м? залегающий в 35–50 м от основания свиты на зеленовато-серых глинах с прослоями глинистых ракушняков. Этот горизонт представлен глинами и глинистыми ракушняками, содержащими редкие рассеянные в массе породы мелкие зерна (до 3 мм) и мелкие конкреции фосфоритов. Содержание пятиокиси фосфора в этом горизонте по данным химанализа составляет до 2–2,5 %. Требовалось определение параметров продуктивного горизонта. Предварительные данные по содержаниям пятиокиси фосфора получены в последние годы поисковыми работами.
Учитывая, что фосфоритоносность урумбашской свиты верхнего мела и алайских слоев палеогена известна по большинству разрезов мезозой-кайнозойских структур Большой Ферганы, нами были опробованы соответствующие отложения по Ходжакеленской мульде и Кичикалайской грабен-синклинали. В пределах последней была определена фосфоритоносность палеогеновых отложений, по ранее неизвестным «дополнительным» слоям между сузакским и алайским горизонтами, названные нами «подалайскими». Микрохимические реакции с молибдено-кислым аммонием были настолько активными, особенно по палеогеновым отложениям, что содержания должны были быть более 3 %. Он же использовался для определения зерен фосфоритов. Реакции по породам всегда проверялись по реакциям на костях.
Кичикалайские участки: Акчукур.
Этот наиболее опоискованный участок находится между руч. Акчукур и большой долиной Кичик-Алай сразу к западу от долины Зак-Кашкасу (и угольного карьера Зак-Кашкасу). Наименование «Акчукур» определяется карстовыми «ямами» по гипсам-ангидритам. Центр участка определяется плоской высоткой с в. о. 4238,8 м. По большой долине проведена грунтовая дорога до перевала и одноименного месторождения угля Бель-Алма через все палеогеновые структуры.
Удобство участка определяется присутствием здесь продуктивных фосфоритоносных горизонтов: нижнего верхнемелового, верхнеурумбашского-яловачского (по свитам) и верхнего палеогенового «подалайского». Между ними в едином разрезе находится мощный (не менее 100 м мощности) горизонт качественных гипсов-ангидритов, песков-песчаников сузакского горизонта. В фосфоритоносных подалайских слоях содержатся многочисленные конкреции поделочного опала-халцедона. Алайские и туркестанские ракушечники — плотные, мощностью более 10–20 м, высокодекоративные, могут служить в качестве облицовочного материала. Глины урумбашской свиты — бентонит-монтмориллонитовые — могут быть использованы в ряде хозяйственных нужд. Поэтому, участок Акчукур — это месторождение комплексное: фосфоритовый камень, камнецветное и декоративное облицовочное сырье, глины, пески-песчаники, гипсы. Но на первое место претендовали фосфориты. Тем более, что уже имелись содержания 2–2,5 % и активные полевые реакции на фосфорный ангидрит не менее указанных значений.
Капельными микрореакциями получены такие данные по разрезу верхней части урубашской и по яловачской свите (площадь I — пять сечений по канавам и геохимическим профилям):
– 0–9 м — глины бентонитовые, темно-серые, зеленоватые, пластичные, с плотными комочками, с редким мелким гравием и ракушками. Реакции хороши
– 9–18 м — глины грязно-серые, с рыжиной, со стяжениями известняков с ракушью разной размерности. Местами (9–15 м) ракуши до 20–30 %;
– 18–22 м — известняки-ракушняки в слоях и стяжениях на глинистом заполнителе. Породы рыхлые. Еще 2 м известняков водорослевых афанитовых с фосфоритными точками — в 2 слоях;
– 22–23 м — глины зелено-серые, с карбонатными стяжениями. Слой известняков с ядрами пелеципод, с фосфоритинками;
– 23–34м — в чередовании глины с желваками и известняки афанитовые с ракушью и водорослями, с фосфоритинками;
По всем породам, особенно по отмеченным видимым песчинкам фосфоритов (проверяемых капельным методом) реакции интенсивные.
– 34–36 м — глины зеленые с желваками известняков, ракушью, водорослевыми колониями. К кровле есть 0,5–0,7 м чистых глин зелено-серых с текстурой «сито», т. е. глины образовались по разным минералам — лейко- и мелано-.
– 0,5–1 м — слой известняков с ракушью, гравием и песчано-гравийными фосфоритинами. Пласт известняков бронирует склон под углом 300.
Кровля урумбашской свиты.
Яловачская свита
– Песчаники зелено-серые, глинистые, мелкощебенчатые, слоистые, рыхлые — 2–3 м;
Аз. пад. 200<33–350.
– Известняки комковато-желваковидные, по наслоенности с глинами бурыми — 2м;
Продуктивные слои:
– Нижний слой белых зелено-серых песчаников (туфо-) с редким гравием и фосфоритинками песчаной размерности. Есть раковины, карбонатность слабая. Реакция интенсивная — 0,7–1м
Рис. 1. Схематическая геологическая карта фосфоритоносного участка Акчукур. (Масштаб 1:10000)
Условные обозначения: Р2О5 и Р — содержания фосфорного ангидрита и фосфора (в %) по канавам, геохимическим профилям, обнажениям. Литостратиграфические подразделения (снизу вверх) — (К2gl+bd) — будалыкская свита и гульчинский горизонт; (K2ub1) — урумбашская свита, нижняя подсвита; (K2jal+ub2)–яловачская и урумбашская свита, верхняя подсвита; (Р11bh) –бухарская свита; (Р12sz) — сузакская свита; (Р22) — алайский горизонт и «подалайские» слоис разделением на три части; Q–различные по генезису и возрасту четвертичные отложения.
– Песчаники и глины красно-бурые, в подошве еще зеленовато-серые. Есть пятнами желваки известняков, редко. Реакция интенсивная — 1–1,5м;
Второй слой песчаников фосфатных светло-зелено-серые с гравием и фосфоритинами до маленьких стяжений — 1–1,5м, но по латерали мощность меняется.
– Песчаники бурые, вишневые и серые глинистые (туфо-) тонко-, среднезернистые, слоистые, щебенчатые — 0,5м;
– Известняки-ракушняки желваковидные, с бурым глинистым материалом между стяжениями, с гравием кислых пород и фосфоритностью;
– Известняки-ракушечники наслоенно-комковатые, с глинами, аммонитами хорошей сохранности, с гравием и фосфатностью — 1м; В кровле — 1 м песчаников зеленых;
затем ориентировочно выделены в такой последовательности:
– песчаники зелено-серые и розоватые, зернистые с обломочками;
– глины с обломками серых песчаников бурых;
– глины бурые (пестрые);
– песчаники рыхлые розоватые и белые. Мощности не замерены.
Выше — палеоген. По латерали корреляция слоев сохраняется, но фациальные переходы естественные.
Фосфоритоносные слои урумбашской-яловачской свит прослежены на 900–1000 м в интервале высот 3500м — до перевальной части между саями 4200 м. Естественно, они имеют свои продолжения, но с обоих сторон развиты оползни. Поскольку в этом районе были ранее установлены содержания до 2,5 % и учитывая непосредственные наблюдения визуально и по микрореакциям, здесь пройдено пять линий с опробованием, которые могли вскрыть дополняющие части разреза. Отбирались метровые и послойные пробы.
Содержания Р2О5 оказались в пределах указанных значений,
По данным спектрального анализа по всем пробам фосфора не более 0,3–0,4 %. По фотоколориметрическому анализу содержание Р2О5 до 0,44 % — по самим фосфоритоносным породам с видимыми и частыми фосфоритинками. По трем пересечениям канавам проанализировано 65 проб, из них все пробы значимы, но, в основном, содержания в пределах 0,2–0,4 %. Заметим, что чувствительность спектрального анализа 0,1 %, по которому проводится разбраковка анализа. По палеогеновым слоям есть сопоставление данных спектрального и фотоколориметрического анализов: 0,3–0,5 % к 1,24–2,18 %. Разница существенная. Повышенные значения до 0,3 % отмечаются для марганца и бария, реже титана; в единичных пробах серебра до 1,2г/т. Другие элементы в пределах чувствительности СА. Повышенных значений вредных элементов нет.
Между слоями яловачской свиты и палеогеновыми фосфоритоносными слоями расположены
– мощная толща гипсов-ангидритов (с малым количеством песчаников, глин, карбонатных пород) бухарских слоев мощностью 70–100м,
– песчаников бурых и белых (в нашем разрезе), глин, также с гипсами и с карбонатными породами сузакской свиты (20–70м).
Бухарские гипсы обнажаются в широкой полосе от 70 до 200 м, вдоль восточного склона плоской горы. Визуально гипсы-ангидриты могут быть пригодны на ряд промышленно-ценных компонентов. В разрезах гульчинской, яловачской свит и палеогена развиты гипсы цветные, поделочные (селенит и др.), но оценка таковых не проводилась. По параметрам они уступают более доступным месторождениям по Наукатской впадине, Гульчинско-Суфикурганскому прогибу и др.
Вверх по разрезу надстраивается дополнительный разрез, названный «подалайскими слоями» с участием специфических фарфоровидных и других пород с фосфоритами. Пример стратотипа приводим по канавам (площадь II — на южных и юго-восточным уступам горы 4238,8 м. Разрез снизу-вверх, с юга на север, (аз. пад. 3300<33–350) следующий:
– 0–5 м — Песчаники глинистые, бурые, рыхлые, мелкокусковатые, с желваками белых гипсов. Реакция слабая.
– 5–8 м — Фарфоровидно-песчаниковые породы светло-серые с мелким гравием и фосфоритинками, рыхлые и плотные кусковатые, посредине интервала гнезда гипсов. Реакции интенсивные.
– 8–15 м — Гипсы белые, слоистые комковатые, на 15-ом метре прослои бурых глин с гипсами.
– 15–17 м — Гипсы белые грубослоистые, однородные.
– 17–21 м — Гипсы с прослоями зелено-серых песчано-глинистых пород с интенсивными реакциями, но мощность малая. Слои 8–21 метр не опробованы.
Продуктивные слои:
– 21–25 м — Песчанистые породы зелено-серые, рыхлые, мелкокусковатые, с редким гравием и фосфоритинками, реакции интенсивные.
– 25–28 м — Песчаниковые породы серые, плотные, с кусочками до 5–10 см, рыхлые, с гравием и фосфоритинками, реакции интенсивные.
– 28–31 м — Глинисто-песчаные породы серые, с рыжиной, мягкие, рыхлые, реакции интенсивные.
– 31–38 м — Чередование рыхлых и более плотных мелко кусковатых фарфоровидно-песчаных пород, реакции интенсивные.
– 38–42 м — Типичные фарфоровидные каменные породы с гравием и фосфоритинками, редкие отпечатки раковин, реакции интенсивные.
– 42–44 м — Песчаники серые, плотные, мелко кусковатые, с тонкимифосфоритинками, реакции интенсивные.
– 44–48 м — Фарфоровидно-песчаниковые породы с гравием и фосфоритинами, кусковатые и каменные, реакции интенсивные.
Свал.
– 58–61 м — Песчанико-глинистые породы мягкие, реакции интенсивные.
– 61–64 м — Мергелистые породы плотные, серые и желтовато-серые, с раковистым изломом, каменные, с фосфоритинками, реакции интенсивные.
– 64–70 м — Песчано-глинистые породы мягкие, серые и рыжие, в элювии.
– 70–76 м — Мергелистые породы плотные, серые, с фосфоритинками.
– 76–80 м — Фарфоровидно-песчаниковые породы (с мергелистостью) светло-серые с желтизной — типичные фосфоритоносные. Плитчатая отдельность с раковистым изломом. Обломочки пород редки. Реакции интенсивные.
Перекрытие глыбами устричников — в развалах, но это уже горизонт — алайские слои — повсеместно также фосфоритоносные. Выше по склону до свода вершинки — 4108м — развалы базального горизонта устричников, до 1,5–2м.
– на 87–111м — известняки с ракушью плотные, неправильно наслоенные, со слойками мергелей мягких;
– известняки с линзами ракуши и гравием рыжих кислых пород;
– песчано-глинисто-мергелистых породы мягкие;
– известняки плотные, серые и рыжие, неправильно наслоенные, с ракушью (устриц, Uniosp. и др.). Выше морена древнечетвертичная. Здесь ракушечники сохранились весьма плохо и непригодны для использования. Суммарная мощность продуктивных слоев до 40–50м.
Весьма интересный разрез по южной части выходов (площадь III) по канаве и обследованию площади. Но он находится вниз по склону и может быть смещенным тектонически или оползнями. Здесь обнажена нижняя часть продуктивного горизонта и подстилающие розовые и белые песчаники, глины и гипсы сузакских слоев. Фосфатоносность определяется по всем разностям пород: песчаниковых, фарфоровидных, мергелистых, хемогенных. По обнажениям и выше по склону в высыпках много конкреций опала-халцедона — белого, серого, полосчатого — высоко декоративного.
Данные фотоколориметрического анализа имеются лишь по одной канаве площади I — по 40 пробам. По 6-ти пробам содержание до 1,4–2,18 %, по остальным в среднем — 0,2–0,8 %. По СА эти же пробы показывали 0,2 % и по максимальным — 0,3–0,5 %. По другим элементам содержания марганца, бария, титана по многим пробам до 0,п %, единичные пробы серебра до 1,2 г/т. Вредных элементов нет. По опробованиям нижнего и верхнего продуктивных горизонтов по правому борту руч. Акчукур данных нет.
Проведено опробование по двум профилям по палеогеновым слоям. По разрезу по борту крупного сая слева верховьев долины реки Кичик-Алай, с большим конусом выноса мощность разреза фосфоритоносных пород до 80–90 м. Здесь много фарфоровидных пород, звенящих, с раковистым изломом, на соляную кислоту не действуют, светлых, желто-рыжеватых и т. д. Но интенсивные микрореакции имеем и по песчаниковым, карбонатным, мергелистым, смешанного состава породам. В породах развиты крупные желваки кремней (взамен конкреций опала-халцедона?), также с положительными реакциями на фосфор. По проанализированным 12 пробам по двум содержания Р2О5 до 1,05 %, остальные 0,2–0,89 %.
Отсюда горизонты прослежены в бассейн руч. Акарт, что слева верховьев основной долины. Опробование по одному разрезу, пройденному между рекой Кичик-Алай и ее правым ручьем Кичи-Кумтор, показало содержания 1,58 % в одной пробе из 21 проанализированной, две пробы — 0,84–0,96 %, остальные 0,15–0,55 %. Мало.
Ходжакеленский участок. Территориально привязан к долине реки Джиптыксу (Ходжакелен) и одноименному селению (ныне Кызылтала), точнее агломерату селений, застроившихся вверх и вниз от маленького поселения на 4–5 км. Опробованные фосфатоносные породы находятся по левому борту долины р. Джиптыксу между селениями Мазарсу и Кокчукур.
Частично прослежен (на 1 км) и опробован горизонт запесоченных известняков с желваками фосфоритов до 1,5 см в поперечнике. Горизонт, мощностью 0,2–0,3 м., относится к средней части яловачской свиты верхнемеловых отложений. Опробованы также и другие части разреза с менее контрастной реакцией на фосфор (реакция с молибденово-кислым аммонием). В частности, фосфатоносные слои связаны с известными фосфатоносными слоями гульчинского горизонта (известняки-ракушечники с прослоями глин), что в кровле будалыкской свиты. Со скального уступа правого борта реки слои переходят на левый и имеют хорошие обнажения и протяженность. Известняки и глины с прослоенностью мергелями и органогенными известняками содержат видимые фосфоритовые выделения в конкреционном, песчаном виде до размеров первых см. Опробование провели в мае-июне 2009 года, но анализы получены со значительным опозданием. Из 72 проанализированных проб (по трем геохимическим профилям с расчистками) содержания фосфорного ангидрита составили более 1 % и до 1,96 % по 15 пробам. По остальным — 0,1–0,85 %. По СА им соответствуют значения 0,5–0,7 %, а по одной пробе — 1 %. Но по последней по ФМА только 1,61 %, в то время как значению 0,5–0,3 соответствуют цифры 1,91–1,96 %. Других повышенных значений элементов нет. Пробы с 1–2 % взяты из рудных слоев с видимыми песчинками и конкрециями до 3 см.
Тем не менее считаем, что фосфоритоносные слои имеют свое место и требуют дальнейшего опробования, тем более, что не содержат вредных элементов, а радиоактивность менее 15 мкР/час.
Выводы: Аналогичная фосфоритоносность известна в соответствующих литостратиграфических подразделениях по правым притокам реки Гульче, в ее верховьях и у селения Мурдаш. После широкомасштабного и неоднократного опробования фосфоритоносных участков Приферганского района Мадыгена и Сузака выделены площади для промышленной оценки с целью добычи фосфатного сырья малыми предприятиями. На описанных участках, учитывая их стабильную фосфоритоносность и значительные площади развития следует ожидать выделение участков с оптимальными параметрами для практического применения. Такие «руды» могут использоваться прямым внесением в почвы после помола при условии отсутствия в них вредных элементов.
Литература:
- Инструкция по применению запасов к месторождениям апатитовых и фосфоритовых руд. ГКЗ СССР. М., 1983.
- Шубаков Г,Н, Ресурсы фосфоритовых рудместного значения. Геология, экономика, методы прогноза, поисков, оценки твердых полезных ископаемых. Обзор ВНИИИэкономики минерального сырья и геологоразедочных работ. Выпуск 7, ВНИИ геолнеруд, ВИЭМС, М., 1990.
- Кашин Н. А., Кашина С. С. Геология и ресурсы местного агрохимического сырья Киргизии (в серии «Экспресс-информация» № 5, 1974).
