Россыпи указанного типа приурочены к отдельным стратиграфическим горизонтам рыхлых осадочных толщ верхнего структурного этапа платформенных областей. В строении и размещении их можно видеть как черты сходства с охарактеризованными выше титано-циркониевыми россыпями современных побережий, с которыми они имеют общий генезис, так и черты отличия, обусловленные только что отмеченной приуроченностью к осадочным слоям, относительно древним возрастом, большей продолжительностью их формирования и некоторыми другими причинами.
Так, чрезвычайно характерна связь россыпей с песчаными и пecчано-глинистыми зрелыми осадками, в составе которых резко преобладают устойчивые к химическому выветриванию минералы и отличающиеся максимальными значениями коэффициентов мономинеральности и устойчивости (Ky= (+2,5) — (+3,0). Сами россыпи представлены хорошо отсортированными мелкозернистыми песками (рис. 155), которые содержат незначительную, порядка нескольких процентов, примесь пелитового материала и обогащены еще более мелкими, хорошо окатанными зернами тяжелых минералов.
Последние образуют минеральные комплексы, состав которых в целом постоянен для значительных площадей отдельных рудных провинций, а по основным компонентам близок и для россыпей, расположенных в самых разных областях. Главными минералами являются ильменит, циркон, рутил, лейкоксен. Постоянно и в заметных количествах в них присутствуют: анатаз, ставролит, дистен, силлиманит, турмалин, хромит и др. Некоторые из перечисленных минералов извлекаются попутно при разработке россыпей, т. е. уже сейчас имеют практическую ценность. К обычным минералам древних комплексных прибрежно-морских россыпей относятся также шпинель, корунд, брукит, гранат (табл. 73). Легкие фракции имеют преимущественно кварцевый состав. В россыпях присутствуют минералы, характерные для самых различных по химизму и генезису кристаллических пород: метаморфических и изверженных, основных и кислых. Это указывает на то, что источник питания таких россыпей площадный, комплексный. Вторая характерная особенность — почти полное отсутствие в составе минералов неустойчивых и промежуточных, малоустойчивых в гипергенных условиях — является следствием большой роли в их образовании кор глубокого химического выветривания.
Содержание отдельных минералов и их суммы варьирует в значительных пределах, нередко достигая нескольких десятков процентов, а иногда, в отдельных богатых прослоях, и более 50%. Рудные минералы развиты либо в виде более или менее равномерно рассеянной вкрапленности в общей «массе, либо, значительно чаще, образуют серии прослойков и слоев концентратов, разделенных более бедными песками. Прослои и слои имеют самую разную, нередко миллиметровую толщину. Характер слоистости также весьма разнообразен — в них отмечается горизонтальная, горизонтально-волнистая, косая однонаправленная, мульдообразная, диагональная и прочие типы слоистости. Многие авторы подчеркивают выдержанность на большой площади строения и литологического состава характеризуемых россыпей.
Обычно россыпь состоит из нескольких обогащенных полос или линз, расположенных параллельно друг другу и древней береговой линии (рис. 156—158). Размеры рудных залежей и россыпей самые различные. Мощность их чаще измеряется несколькими метрами, реже она равна 10—15, еще реже 20—30 м. Ширина россыпей равняется сотням метров и первым километрам; длина достигает десятков километров. Нередко россыпи группируются в зоны, иногда довольно внушительных размеров. Зоны развития россыпей тяготеют к склонам древних щитов, перекрытых рыхлыми толщами, и примыкающих к ним депрессий, к кромкам выходов палеозойских и более древних пород, к склонам выступов домезозойского рельефа впадин и т. д. В некоторых случаях отмечается приуроченность отдельных россыпей или их групп к ложбинообразным понижениям древнего рельефа, к приустьевым участкам палеорек. Залегают продуктивные пачки на различной, достигающей десятков метров глубине. Иногда они вскрываются четвертичной эрозией на дневную поверхность.
Известные в настоящее время ископаемые нелитифицированные комплексные россыпи прибрежно-морского генезиса имеют третичный и меловой возраст, что обусловлено широким развитием в соответствующие и (или) предшествующие эпохи мощных каолиновых кор выветривания. Наиболее перспективны третичные россыпи: миоцен-верхнеолигоценовые Украины и олигоценовые (и верхнеэоценовые) Западной Сибири.
Сведения по строению, составу и условиям формирования древних комплексных россыпей Украины, в том числе прибрежно-морского генезиса, содержатся в работах многих исследователей. Значительная часть из рассматриваемого типа располагается на северо-восточном склоне Украинского кристаллического щита на границе его с Днепровско-Донецкой впадиной и на северо-восточном склоне последней. Россыпи группируются здесь в две относительно протяженные полосы, протягивающихся с северо-запада на юго-восток, т. е. в общем параллельно длинной оси впадины и перпендикулярно к основному направлению третичной и современной гидросетей. Эти полосы, по мнению многих авторов, отвечают стабилизированному положению древних береговых линий морей в конце трансгрессивного (россыпи полтавской свиты) и начале регрессивного (россыпи сарматского яруса) этапов их развития.
Условия залегания одной из россыпей северо-восточного склона Украинского кристаллического массива видны на рис. 159. Район россыпи сложен 100-метровой толщей третичных рыхлых отложений, в составе которых выделяются (снизу вверх): 1) песчано-глинистые отложения с прослоями каолинов, бурых углей, линз бокситов (бучанский ярус мощностью до 15—20 м; 2) песчано-глинистые отложения киевского яруса мощностью 10—15 м, переходящие на север и 3) кварц-глауконитовые пески харьковского яруса мощностью до 15 м. Нa размытой поверхности отложений харьковского яруса залегает толща мелкозернистых песков ,полтавской свиты, относимой к верхнему олигоцену — среднему миоцену. Пески кварцевые светло- и желтовато-серого цвета, в верхней части тонкозернистые и полосчатые, мощность их достигает 30—40 м. Выше с размывом залегают мелкозернистые пески сарматского яруса (верхний миоцен), сменяющиеся еще выше зеленоватыми гипсоносными глинами также сарматского яруса. Охарактеризованные породы третичного возраста покрыты чехлом мощностью в несколько десятков метров четвертичных суглинков, глин, щебнево-глинистых и песчано-гравийных отложений. Залегает рыхлая толща на породах кристаллического фундамента, местами с сохранившейся (до 20—30 м мощностью) корой выветривания. Рельеф района россыпи представлен плато, которое интенсивно изрезано оврагами и балками.
Повышенные концентрации циркона, титановых и других тяжелых минералов приурочены к мелко- и тонкозернистым, хорошо отсортированным пескам полтавской свиты и сарматского яруса. Продуктивные пласты тяготеют к верхним горизонтам полтавских песков и к нижним — сарматских. Последние богаче полтавских, именно к ним приурочен основной промышленный пласт (4—8 м). Залегает он на глубине 20—25 м (см. рис. 159).
В полтавских песках установлено два более выдержанных, но менее богатых пласта. Содержание суммы тяжелых минералов в них колеблется от 0,5 до 300 кг/м3 и более. В сарматских продуктивных отложениях встречаются пласты мощностью 1—1,5 м, имеющие темно-серый, почти черный цвет за счет резкого обогащения их тяжелыми минералами (десятки процентов). Распределение обогащенных естественным шлихом прослоев подчеркивает горизонтальную и косую слоистость продуктивных песков.
Продуктивные пески обоих стратиграфических уровней имеют близкий состав: для полтавских отмечается циркон-силлиманит+дистен-рутил — ильменитовая ассоциация минералов (в соотношении 1:3,1:3,8:11,6), а для сарматских — циркон-рутил-силлиманит+дистеи-ильменитовая (соотношения 1:3,2:5,2:10,3). Ильменит сильно лейкоксенизированный. В очень небольших «знаковых» количествах в рудных песках встречаются золото и алмазы. Состав тяжелой фракции находится в определенной зависимости от ее выхода. В обогащенных естественным шлихом песках повышается относительное количество более тяжелых—циркона, рутила, ильменита — за счет уменьшения дистена, турмалина, силлиманита, что свидетельствует о высокой степени минералогической сепарации песков. Размеры рудных зерен равны 0,12—0,05 мм (см. рис. 155), причем зерна рутила и циркона мельче зерен ильменита. Легкая фракция представлена кварцем. Его зерна имеют размер около 0,2 мм, т. е. крупнее, чем тяжелых минералов, что характеризует хорошо расклассифицированные прибрежные пески. Крупность зерен уменьшается вкрест простирания россыпей с юга на север, а также по простиранию с СЗ на ЮВ. Распределение рудных минералов в россыпи весьма неравномерно: три полосы, обогащенные тяжелыми минералами, разделенные более бедными песками (см. рис. 156). Продуктивные отложения прослеживаются на десятки километров. Охарактеризованная россыпь тяготеет к депрессионному понижению в дотретичном рельефе, к приустьевому участку древней береговой зоны.
Многие признаки, прежде всего большая протяженность и ориентировка зоны развития россыпей, высокая их продуктивность, слоистость и сортированность песков, окатанность слагающих их зерен, а также общие палеореконструкции приводят большинство исследователей к выводу о прибрежно-морском генезисе комплексных россыпей Приднепровья. Это же подтверждается и находками в песках полтавской свиты «моллюсков Cardium Sp., Pitar Sp., Cardita Sp., Chlamys Sp., Ostrea Sp., Corbuls Sp., Natila Sp. и других жителей мелководья нормально-соленого моря». Менее ясно образовались ли россыпи на пляже в результате действия прибоя или на подводном береговом склоне под влиянием течений. Последние данные, в том числе полученные в процессе эксплуатации россыпей, свидетельствуют в пользу формирования их на пляжах.
Общепризнано, что первоисточником рассматриваемых россыпей служили породы Украинского кристаллического массива, вернее мезозойская площадная кора выветривания, развитая на них (140—150 м). Материал коры выветривания, прежде чем попасть в россыпь, неоднократно перемывался и переотлагался. Считается, что непосредственным источником питания полтавских и сарматских россыпей этого района явились пески харьковского яруса.
Во многом близки описанным россыпи, развитые на северо-восточном борту Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ). Они приурочены к песчаным осадкам полтавской серии (верхний олигоцен — средний миоцен), залегающим с размывом на глауконитовых морских песках харьковского яруса (олигоцен). Мощность отложений полтавской серии изменяется от 0,5 до 20 м на выступах дополтавского рельефа и от 30 до 75 м — в понижениях. Кристаллические породы докембрийского фундамента залегают в пределах борта впадины на глубине 1,5—3,0 км под толщей осадочных (и осадочно-вулканогенных) пород палеозоя, мезозоя и кайнозоя.
Отложения полтавской серии ДДВ подразделяются на три горизонта: нижний, средний и верхний. Нижний сложен преимущественно песчано-глинистыми отложениями аллювиально-озерного и аллювиального генезиса. Мощность его колеблется от 0,5 до 50 м. В нем известны небольшие аллювиальные россыпи титано-циркониевых минералов. Средний горизонт представлен мелко- и тонкозернистыми, хорошо отсортированными песками и алевритами (табл. 74). Медианный размер их (Md) равен 0,10—0,17 мм, коэффициент сортированности (S0) — 0,1—0,2. Содержание пелитовой фракции незначительно. Для песков среднего горизонта полтавской серии характерно резкое преобладание устойчивых минералов кварца в легкой фракции, а ильменита, циркона, рутила и силлиманита — в тяжелой. Kv у них близок +3,0. Все промышленные титано-циркониевые россыпи района связаны с песками среднего горизонта, имеющего прибрежно-морской генезис. В них встречаются отпечатки морской фауны. Верхний горизонт образован континентальными отложениями, главным образом аллювиального генезиса — разнозернистыми, иногда гравелистыми песками, нередко имеющими косую слоистость. Содержание тяжелой фракции в них колеблется от 0,1 до 10%. Промышленных концентраций не встречено.
Продуктивные пески среднего горизонта благодаря развитию тонких (0,5—5 мм) черных .прослойков, обогащенных шлихом, и более светлых песков характеризуются отчетливо выраженной косой слоистостью. Преобладает сложная косоволнистая слоистость, достаточно широко развита косая и горизонтальная. Слойки группируются в серии, серии — в пачки. И.Н. Ремизов и М.Г. Бергер систематизируют развитые здесь типы слоистости в порядке предполагаемого удаления от берега в сторону моря: 1) тонкая, близкая к горизонтальной однонаправленная; 2) тонкая, полого наклоненная однонаправленная, чередующаяся с поверхностями размыва и сериями слойков, более круто наклоненных в противоположную сторону; 3) имеющая чередование слоев с однонаправленной, очень пологой косой слоистостью и слоев — с рябью мелководья и 4) слоистость ряби мелководья — мелкая перекрестно-волнистая с многочисленными поверхностями размыва. Соответственно в составе характеризуемых продуктивных отложений выделяются пески пляжа (подводной и надводной его части) и пески прибрежного мелководья.
Продуктивные отложения отличаются также высоким содержанием тяжелых минералов, достигающим десятков процентов. Тяжелые минералы сложены зернами более тонкими по сравнению с легкими. Максимальное их количество сосредоточено в классе 0,074—0,044 мм, в то время как в классах 0,2—0,1 и 0,044—0,010 мм рудные минералы часто отсутствуют (максимум легких минералов падает на класс 0,15—0,074 мм).
Россыпи представлены либо одним продуктивным горизонтом, либо несколькими линзообразными залежами, залегающими параллельно друг другу и имеющими размеры сотни метров на несколько километров при мощности в несколько метров. Максимальные значения мощность и содержание имеют в центральной части залежи, а к периферии снижаются. Во многих россыпях крупность зерен уменьшается с севера на юг и снизу вверх по разрезу. Особенностью размещения россыпей является их большая разбросанность и значительная (150—200 км) удаленность от первоисточников, расположенных севернее площадных кор выветривания.
Рассматриваемые россыпи формировались, по мнению исследователей, за счет размыва песков харьковского яруса, содержащих тот же комплекс тяжелых минералов (рутил, ильменит, циркон, ставролит, силлиманит, турмалин, гранат, шпинель, пирит и др.). Генезис песков среднего горизонта полтавской серии и приуроченные к ним комплексные россыпи связан с прибрежно-морской (пляжевый) и мелководно-морской (подводный береговой склон) зонами среднеполтавского моря в конце его трансгрессивной — начале регрессивной стадии.
Комплексные древние россыпи Западной Сибири, относимые к прибрежно-морскому типу, приурочены к двум стратиграфическим уровням: верхнеэоцен — нижнеолигоценовому и верхнеолигоценовому (рис. 160). Они распространены по южным окраинам Западно-Сибирской низменности— в Северном Казахстане и у юго-восточной кромки — и в ее внутренних областях.
И.И. Малышев к прибрежно-морским относит и средне-олигоценовые россыпи Зауралья. По его мнению, они сформированы в периоды кратковременных трансгрессий обширного олигоценового моря, происходящих на общем фоне его регрессии. Россыпи приурочены к песчаным прибрежным фациям индрикотериевой свиты, с размывом перекрывающей зеленовато-серые глины чеганской свиты (Pg2+Pg3). На восток они фациально замещаются более тонкозернистыми осадками чиликтинской свиты, и следы размыва исчезают. Доказательством прибрежно-морского генезиса рудоносных песков Тургая (южнее Зауралья) являются, по мнению исследователя: 1) четкая стратиграфическая приуроченность рудоносных песков; 2) характер фаций продуктивных песков индрикотериевой свиты, резко отличный от отложений подстилающей чеганской свиты; 3) поразительная однородность минералогического и механического состава продуктивных песков на всей огромной площади их распространения, протягивающейся от широты г. Тюмени далеко на юг в Тургайский прогиб. Одновременно с образованием прибрежно-морских песков на отдельных участках побережья могли отлагаться лагунные и континентальные типы осадков.
По мнению Г.С. Момджи, в рассматриваемый период в Зауралье не существовало крупного бассейна — классификатора. Более или менее крупные россыпи приурочены к челкарнуринским слоям чиликтинской свиты, которые подстилаются отложениями кутанбулакской свиты. Последняя в этом районе тюлифациальна и представлена аллювиальными фациями, фацией прибрежных лагун, болот и озер и фацией мелкого моря (рис. 161). Осадки кутанбулакской свиты образовались за счет перемыва кор выветривания, имеют существенно песчано-глинистый состав и содержат непромышленные россыпи титано-циркониевых минералов. Россыпи челкарнуринских слоев являются, по его данным, результатом перемыва медленно текущими равнинными реками подстилающих отложений; таким образом, они переотложенные, вторичные (II генерации). Их масштабы и строение в значительной степени определяются характером размываемых рыхлых толщ (табл. 75).
Несмотря на некоторую неясность фациальных условий образования описываемых россыпей, следует подчеркнуть, что они по многим признакам очень близки прибрежным ископаемым (нелитифицированным) россыпям других районов, например россыпям Днепровско-Донецкой впадины (табл. 76). Россыпи Зауралья занимают четкое стратиграфическое и достаточно узкое гипсометрическое положение. Вмещающие их отложения несут все черты отложений продуктивных формаций. Они имеют преимущественно кварц-каолиновый состав. В тяжелой фракции также преобладают устойчивые в условиях выветривания минералы. Источником питания продуктивных отложений служили коры выветривания палеозойских и докембрийских пород Урала, сформировавшиеся в юрское, меловое и нижнеолигоценовое время, а также мощные толщи морских (J3—Pg3) и континентальных (Tr, J1-2) отложений, некогда распространенных вплоть до Уральского хребта.
Продуктивные отложения представлены мелко- и тонкозернистыми хорошо отсортированными песками. Рудные зерна исключительно малых размеров. С запада на восток крупность песков уменьшается и они постепенно переходят в алевриты. Рудоносные пески на обширной площади имеют весьма однообразный состав (кварц — в легкой, ильменит, рутил и циркон — в тяжелой фракции).
Наиболее хорошо изучено Тобольское россыпное месторождение, расположенное в бассейне течения р. Тобол. Месторождение представлено целой серией отдельных изолированных россыпей, расположенных в полосе, протягивающейся на несколько десятков километров (рис. 162). Длина россыпей колеблется от 200 м до 7,5 км, ширина — от 100 м до 1,5 км и мощность — от 0,5 до 10 м. Содержание рудных минералов также весьма непостоянно, изменяясь от нескольких десятков до сотен килограммов ка кубический метр породы. Рудный шлих состоит в основном из ильменита — 80%, рутила—10%, циркона — 9%; присутствует примесь лейкоксена и других минералов.
Характеризуя месторождение, И.И. Малышев пишет: «Все россыпи, за исключением одной (№ IX), имеют некоторый наклон в северо-восточном направлении, перпендикулярно общему простиранию зоны их распространения. Наиболее богата рудными минералами сравнительно маломощная пачка слоистых песков головных частей россыпей, местами представленная черными песками, мощностью, достигающей иногда десятков сантиметров. Рудные пески в головной части россыпи (местами залегают на гравийных прослойках. По падению эти пески становятся беднее, расслаиваются на многочисленные тонкие рудные и более мощные безрудные полоски песка; еще дальше в глубь предполагаемого водного бассейна рудные косослоистые полоски становятся все беднее и беднее, мощность слоистых песков увеличивается так же, как и содержание в них глинистых и слюдистых частиц, и постепенно пески становятся почти безрудными...» В рудных слойках концентрация тяжелых минералов достигает нескольких десятко-в процентов, а в «безрудных» песках — нескольких десятков килограммов на кубический метр. В толще косослоистых рудных песков выделяются серии и пачки, слои и рудные горизонты. Мощность рудных пластов не превышает 1 м. Россыпь состоит из нескольких залежей (линз), ширина отдельных из них обычно равна 100—150 м. В некоторых россыпях каждая выше расположенная залежь (слой) смещается относительно ниже лежащей в сторону берега и, таким образом, общая ширина россыпи может значительно превышать указанные цифры.
В результате дополнительных исследований Л.И. Имшенецкий пришел к выводу о прибрежно-озерном генезисе Тобольского россыпного месторождения, строение рудного горизонта которого отличается, по его мнению, от строения других титаноносных россыпей Зауралья. «Доказательством озерного генезиса тобольских россыпей могут служить следующие факты: 1 — быстрая смена литологического состава отложений на сравнительно коротких расстояниях (от хорошо отмытых рудных песков в головной части россыпи до илистых песков и алевритов с ,прослоями глин); 2— каолинитовый состав глин; 3 — присутствие пыльцы Pinus ininifus Zakl., встречающейся только в спектрах континентального олигоцена Казахстана; 4 — отсутствие в отложениях морской фауны». С точки зрения механизма формирования россыпей важно, что россыпи Тобольского месторождения, по данным цитируемого автора, образовались «в прибрежной полосе крупного водоема» и, таким образом, являются прибрежными. В этом смысле взгляды А.И. Имшенецкого и И.И. Малышева довольно близки. Непосредственными источниками россыпей служили рыхлые песчаноглинистые толщи подстилающих олигоценовых свит.
Комплексные россыпи верхнеэоцен-нижнеолигоценового возраста распространены вдоль юго-восточного обрамления низменности (см. рис. 160). Они приурочены к песчаным прибрежно-морским фациям люлинворской и чеганской свит. Более удаленные от берега фации этих свит глины и опоки россыпей не содержат. Прибрежно-морской генезис песчаных толщ и содержащихся в них россыпей подтверждается фациальным переходом в зеленовато-серые морские глины чеганской свиты и присутствием в них диатомовых водорослей и спикул губок.
Вмещающие россыпь отложения имеют преимущественно кварц-каолинитовый состав, т. е. относятся к типичным продуктивным формациям. Отличительной особенностью данной продуктивной формации является, по данным В.А. Даргевич, наличие в ней внутриформационного перерыва, указывающего на двустадийность трансгрессий. Это в частности, отчетливо фиксируется в приказахстанской части Западно-Сибирской низменности (рис. 163), где в составе верхнеэоценовых отложений выделяются два горизонта, разделенных резким контактом. Второй горизонт вверх по разрезу постепенно переходит в третий, сформированный во время верхнеэоцен-нижнеолигоценовой регрессии эоценового морского бассейна.
Нижний горизонт сложен мелкозернистыми кварц-глауконитовыми песками, содержащими спикулы губок, и не отличается высоким содержанием титано-циркониевых минералов. Россыпи этих минералов сосредоточены, главным образом, во втором горизонте, сформированном в результате перемыва первого горизонта и более древних отложений и сложенного кварцевыми песками с незначительной примесью глауконита и обломков спикул губок. В нем содержатся линзы гравия и зеленовато-серых глин. Третий горизонт (см. рис. 163, 3, 4) образован темными, обогащенными органикой песками, в которых присутствуют линзы лигнитов. В нижней части его нередко устанавливаются повышенные концентрации тяжелых устойчивых минералов: ильменита, рутила, циркона. Подобный ряд россыпей является, по мнению В.А. Даргевич, закономерным генетическим сообществом и выделяются ею в «регрессивный генетический ряд».
Россыпи формируются в конце трансгрессивного и в начале следующего за ним регрессивного этапов. В этом случае верхние наиболее молодые рудные тела могут иметь не прибрежно-морской, а континентальный генезис. Соотношение трансгрессивной и регрессивной частей разрезов в сложных россыпях может быть различным, что обусловливает своеобразие строения. В частности, особенностью верхнеэоцен-нижнеолигоценовой комплексной россыпи, развитой у юго-восточной границы низменности в полосе, прилегающей к Колывань-Томской складчатой зоне, является большая доля в их составе рудных песков, сформированных в трансгрессивную стадию. В толще кварц-каолиновых песков выделяются три горизонта. Нижний сложен прибрежно-морскими песками, образованными в прибрежной зоне древнего залива, к западу они фациально замещаются морскими глинами. Этот горизонт образует основную часть россыпи и развит на двух «террасах», имеющих, по всей вероятности, послерудное тектоническое происхождение. Выше по разрезу, в пределах низкой тектонической «террасы», развит второй горизонт тонкозернистых кварцевых песков, также содержащий повышенные концентрации титано-циркониевых минералов. Происхождение их связывается с перемывом нижележащих, относительно богатых песков в условиях лагуны, прибрежных озер, речных дельт. Еще выше встречаются аллювиальные, более грубозернистые пески третьего горизонта с некоторым количеством тяжелых минералов, имеющие, судя по составу спор и пыльцы, среднеолигоценовый возраст.
Россыпь залегает на разных глубинах, ступенями погружаясь на запад в сторону низменности. Максимальные концентрации устанавливаются в полосе, непосредственно примыкающей к палеозойскому выступу. По мере удаления от него пески сменяются алевритами, а содержание падает. Продуктивная толща размещена на коpe выветривания палеозойских песчано-сланцевых пород и на рыхлых верхнемеловых отложениях (на удаленных от обрамления площадях). Мощность россыпей колеблется, достигая 10 м. Максимальные концентрации наблюдаются в верхних частях горизонтов, сложенных тонкозернистыми каолинизированными песками, содержащими сравнительно постоянное количество каолинита. Местами топкая горизонтальная косая слоистость подчеркнута распределением обогащенных естественным шлихом прослойков, прослойков глинистых песков и песков иной зернистости. На некоторых участках выделения черных песков образуют разнообразные, довольно прихотливые текстуры. В плане металлоносные линзы образуют линзовидные и лентовидные тела, вытянутые в северо-восточном направлении. Намечается приуроченность россыпей к понижению рельефа и приустьевой части древней реки.
Особенностью рассматриваемых продуктивных отложений является их постсингенетичная каолинизация, т. е. развитие неоэлювия. Каолинизации подвержены зерна полевых шпатов и обломки пород. Это свидетельствует о продолжающихся процессах химического выветривания материала как в момент отложения осадков, так и в более позднее время. С этим же связано развитие в кровле верхнеэоцен-нижнеолигоценовой толщи горизонта песчаников на кремнистом цементе.
Главными тяжелыми минералами характеризуемых россыпей является ильменит (в значительной степени лейкоксенизированный), лейкоксен, рутил, циркон. Количество ильменита примерно в 5 раз превышает количество циркона. Из других минералов здесь присутствуют акцессорные анатаз, хромит, турмалин, монацит, ставролит, дистен, силлиманит, андалузит, шпинель, эпидот, алмаз. Рудные зерна сосредоточены, главным образом, в классе 0,25—0,01 мм; в других классах их почти нет.
Относительно источников питания данных россыпей полной ясности нет. Предположение некоторых исследователей о формировании россыпей за счет перемыва площадной коры выветривания, развитой на прилегающих участках Колывань-Томской зоны, нашими исследованиями не подтвердилось. В этой связи более правдоподобным представляется предположение о том, что первоисточники этих россыпей располагаются на значительном удалении, а непосредственными источниками служили меловые рыхлые толщи, содержащие в своем составе тот же комплекс тяжелых минералов.
Верхнеолигоценовые комплексные россыпи приурочены к основанию туртасской (журавской, знаменской) свиты и распространены на разном, в том числе весьма значительном удалении от горного обрамления. Сложена свита тонкозернистыми песками и алевритами глауконит-кварцевого состава, которые отлагались в опресненном мелководном бассейне (море, озере). В отличие от рассмотренных выше толщ в составе характеризуемых верхнеолигоценовых отложений в заметном количестве присутствуют минералы промежуточной устойчивости (полевые шпаты, слюды, эпидот, магнетит). Содержание глауконита в них достигает 25%. Продуктивные отложения залегают непосредственно на размытой поверхности среднеолигоценовых континентальных отложений (рис. 164) — это мелко-тонкозернистые пески серого и буровато-серого цвета с прослоями разнозернистых песков с гравием и галькой. В отличие от вышележащих осадков продуктивные пески содержат очень мало глауконита, причем глауконит здесь переотложенный. Рудные минералы россыпей представлены обычной ильменит-рутил-лейкоксен-цирконовой ассоциацией. Размер рудных зерен очень мал (в среднем равен 0,06 мм).
Особенностью размещения верхнеолигоценовых россыпей является их приуроченность к склонам поднятий «дотуртасского» рельефа, где при зарождении бассейна располагались береговые зоны. Россыпи внутренних частей низменности, удаленные от выходов доолигоценовых пород, являются явно переотложенными (вторичными). Они сформировались в результате размыва среднеолигоценовых отложений и сортировки материала в береговой зоне трансгрессирующего бассейна. Время их образования — начало верхнего олигоцена.
В заключение характеристики (ископаемых, нелитифицированных) комплексных россыпей отметим наиболее общие условия их возникновения.
Наличие в областях денудации достаточно обширных по площади выходов пород (чаще всего кристаллических), содержащих в заметном количестве примесь (в первую очередь акцессорную) ильменита, циркона, титаномагнетита и других тяжелых полезных минералов.
Развитие мощной площадной коры химического выветривания на этих породах.
Определенный тектонический и палеогеографический режим, который обеспечивает размыв кор выветривания и переотложение продуктов разрушения в виде осадочных толщ.
Наличие береговой зоны моря или крупного водоема, где могут в полной мере проявиться процессы сепарации материала и образования повышенных концентраций в песках тяжелых устойчивых минералов (ильменита, циркона, рутила и т. д.).
- Россыпи золота и касситерита
- Россыпи алмазов
- Россыпи (комплексные) тяжелых минералов с удельным весом 4,2-5,3 в песках
- Типы прибрежных россыпей, их значение и распространение
- Особенности строения современных прибрежно-морских осадочных слоев
- Динамика абразионно-аккумулятивных процессов в береговой зоне
- Гидродинамический режим прибрежной зоны
- Морфологические элементы береговой зоны
- Основные черты современного терригенного осадкообразования в конечных водоемах стока
- Элементы рельефа дна Мирового океана