Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геология, закономерности размещения и перспективы использования природных облицовочных камней Каратау

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Геология, закономерности размещения и перспективы использования природных облицовочных камней Каратау"

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «КАЗРУДГЕОЛОГИЯ»

КАЗАХСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

На правах рукописи БАЙМАХАНОВА Галина Александровна

УДК 553.5 (574.52, 574.53)

ГЕОЛОГИЯ, ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ КАРАТАУ

(Южный Казахстан)

Специальность 04.00.11 — геология, поиски и разведка рудных и нерудных полезных ископаемых; металлогения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

АЛМА'АТА 1990

Работа выполнена на кафедре геологической съемки н поисков месторождений полезных ископаемых Казахского ордена Трудового Красного Замени политехнического института имени В.И.Ленина.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор Б.Г.Сагунов

Официальные оппонента: доктор геолого-минералогическнх

наук, профессор Н.Н.Ведерников (ШИИгеолнеруд, г.Казань);

кандидат геолого-минералогическях наук Г.Д.Аеров ШГО "Казкварцсамо-цветы", г.Талда-Курган).

Ведущее предприятие: Казахская горно-геологическая экспедиция министерства промышленности строительных материалов КазССР.

Зашита состоится 26 октября _ ____1990_года на зас&- .

дашш специализированного совета K.07I.03.0I, по присуждению ученой степени кандидата наук в Казахском научно-исследовательской институте минерального сырья (КазИМСе) по адресу: 480091, т.Алма-Ата, уд.К.Маркса, 105.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке КазИМСа.

Автореферат разослан * " 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат геолого-ыинерапо-. гических наук 'к- О.Б.Бейсеев

- - В В Б ДИ II ]ГЙ

А к т у а л ь и ость исследований. Все возрастающий объем строительства в нашей стране и повышение требований к оформлению зданий и сооружений^буславливают широкое применение природных облицовочных камней, незаменимых по своим прочностным и декоративным качествам. Потребность в облицовочных материалах в СССР в настоящее время удовлетворяется на 60$.

В пределах Казахстана данный вопрос стоит еще более остро. В республика учтена запаси облицовочных кат,той II месторождений, что не соответствует её потенциальным возможностям при наличии разнообразных комплексов горных пород. Это предопределяет необходимость расширения сырьевой базы облицовочного камня Казахстана и выводит данную проблему в разряд актуальных.

Цеди и задачи исследований. Целью работы является установление закономерностей размещения и образования природных облицовочных камней Каратау и обоснование перспектив интересного в этом отношении региона на данный вид сырья. Достижение поставленной цели проводилось путем последовательного решения ряда задач:

1) систематизации материалов по месторождениям и проявлениям облицовочных кашей Каратау;

2) выяснения особенностей их геологического строения и условий образования;

3) изучения соответствия продуктивных пород требованиям, предъявляемым к природным облицовочным материалам;

4) обоснования перспектив представляемых объектов и новых видов облицовочного сырья по районам Малому и Большому Каратау,

5) установления поисковых критериев на отдельные вида облицовочного сырья в продолах изученных районов;

6) совершенствования методики специализированных исследований при поисках и оценке объектов облицовочных кашей.

Научная новизна, В результате проведенных исследований выяснены особенности геологического строения и условий образования месторождений и проявлений облицовочных каьяюй Кара-тауского региона, многие из которых представлены впервые.

Изучены вещественный состав, декоративные, физико-механические свойства и блочность продуктивных пород.

Доказана перспективность и уникальность Малого Каратау в качестве сырьевой базы облицовочного мрамора Казахстана.

Впервые выделены два основных типа продуктивных залежей контактово-метаморфических мраморов -"припайные" и "сорванные".

Сделаны частны и общие вывода о закономерностях размещения различных генетических типов облицовочных камней в пределах поисковых районов. Частные вывода по отдельным видам облицовочного сырья являются их поисковыми критериями.

Внесены элементы новизны в методику специализированных ис-с; щований при поисках и сценке объектов природных облицовочных камней. В частности, для количественной оценки блочности мраморов по поверхности доказана целесообразность составления, наряду о диаграммами, карт трещиноватости, позволяющее выделять приоритетные, влияющие на одочность, системы трещин, и тем самым повышать достоверность её количественной оценки.

Практическая ценность раб'оты. Данная работа имеет четкую прагматическую ориентацию на расширение минерально-сырьевой базы природных облицовочных камней. В связи о этим её практическая ценность заключается в разработке конкретных рекомендаций по направлению поисково-разведочных работ на этот вид сырья в регионвыделении "ерспективных зон, объектов, расширении перечня продуктивных пород. Определенное практическое значение имеет совершенствование методики исследований, а также конкретные сведения по геологии перспективных объектов облицовочных кашей, их качественная и количественная характеристики.

Основные защищаемые положения:

1. Среди разнообразных комплексов горных пород Каратау в качестве перспективных могут быть ввделены по генезису и составу следующие типы природных облицовочных камней:

а) контактово-метаморфические и региоыльно-метаморфические-мрамиры;

б) магматические - граниты;

в^ осадочные - "искристые" доломиты и органогенные известняки.

2. Размещение продуктивных залежей мраморов подчиняется та-толоо-сг^атиграфическому и тектоно-мг члатическому контролю. Локализацию залежей облицовочных камней осадочного генезиса определяют отологические и историко-геологические факторы.

3. Малый Каратау является уникальной по разнообразию, качеству и запасам сырьевой базой облицовочного мрамора Казахстана. Приоритет района в развитии камнедобнвающей промышленности республики может возрасти- за счет разведки и вовлечения в эксплуатацию месторождений гранитов, в первую очередь, Арбатасского массива.

4. Область юго-западных предгорий Боролдайтау наиболее перспективна на облицовочные камни осадочного генезиса, значительны:" практический интерес среди которых представляют органогенные известняки неоген-четвертичного возраста.

Фактическая основа и метода исследований. В основу диссертации положены материалы, собранные автором в период проведения в регионе площадных поисковых работ на природные облицовочные материалы в 1979-1984 гг., а также личные наблюдения последующих лет (1984-1989 гг.), выполненные по собственной инициативе.

Автор принимала непосредственное участие почти во всех видах специализированных исследований в период полевых и камеральных работ. Ed описано более 1000 обнажений, iipoiincno около'1200 пог.км поисковых маршрутов, изучено II ООО трещин, проанализированы более 50 круговых диаграмм, изучены 220 шлифов, оценены результаты химических анализов и физико-механических испытаний, а также декоративные качества горных пород.

Так как методика и объем исследований определяют достоверность и качество обоснования перспективности выдвигаемых объектов и имеют самостоятельное практическое значение, их рассмотрение вынесено в отдельный раздел. '

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на L научно-технической конференции молодых ученых и специалистов КазШ'И им.В.И.Ленина (1930), ка НТС 1Г0 "Южказгео-логия" (1982,1984), на ТС ПО "Каратау" (1989), на заседаниях кафедры геологической съемки и поисков месторождений полезных ископаемых, Проблемного и Ученогс советов геологоразведочного факультета КазПТИ им.В.И.Ленина. Рекомендации по направлению поисково-разведочных работ на выявленных перспективных объектах и поисковые критерии по видам облицовочного сырья в Малом- и Большом Каратау положительно приняты производством.

По теме диссертации опубликовано 5 статей. Кроме того, отдельные положения работы отражены в 2 производственных отчетах.

Диссертационная работа общим объемом 176 страниц оостоит из введения, 4 разделов, заключения и списка литературы (43 наименования), содержит 5 таблиц, 72 рисунка, из них 35 фото.

Кабота выполнена на кафедре геологической съемки и поисков месторождений полезных ископаемых КазПТИ им.В.И.Ленина. Автор благодарен научному руководителю профессору ИШ имени К.И.Сатаав-ва АН КаэССР В.Г.Сагунову, а также коллегам по кафедре и факультету за дружеское участив и помощь. Особую признательность 8а постоянную поддержку, советы и критические замечания автор выражает доценту Р.С.Качурину.

Содержание работы

I. МЕТОДИКА ПОИСКОВ И ОЦЕНКИ ПРИРОДНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ КАРАТАУ

Обширная территория Каратау на природные облицовочные материалы изучена весьма слабо. С учетом этого на большой площади • Малого Каратау (от пер.Куш до г.Жанатаса) и вго-восточного окончания Большого Каратау был проведен значительный объем поисковых маршрутов (3000 п.км), которые выполнялись в два этапа. На первом этапе они носили рекогносцировочный характер и в каждом районе "имели свою специфику, зависящую от геологических предпосылок.

В результате ознакомительного этапа были конкретизированы площади, перспективные на облицовочные каши, и поисковые критерии.

На втором этапе в пределах намеченных площадей производилось огущение сети маршрутов, выделение опорных обнажений и участков для более детального ознакомления и оценки.

Как известно, пригодность камня в качестве облицовочного рп-раделяется его декоративностью (цветом и рисунком), физико-механическими свойствами (прочностью, пористостью, плотностью в др.) и блочноетью, которая зависит от характера трещивоватости пород и требует специализированных исследований. Эти исследования на интересных в поисковом отношении объектах базировались на методических разработках Б.П.Беликова, В.П.Петрова и М.Е.Григоровича и заключались в массовых замерах трещиноватости, их статистической обработке я составлении круговых диаграмм о использованием равно-

площадной сетки Вальтера-Шмидта, а также синоптических диаграмм.

Определение среднего объема блоков на опорных обнажениях производилось по формуле

Уср » а ■ 6 • с (1.1)

где а, 6, с - средняя длина интервала между трещинами выделяемых основных систем.

Поскольку третья система трещин в мраморах обычно обусловливает острый угол (менее 75°) между главными максимумами, формула приобретает вид

\/ер.=* а-6-с- $1пс<. ц>2)

где Л - острый угол.

На отдельных опорных обнажениях производился непосредственный замер блоков.

Ориентировочная количественная оценка блочности гранитов по поверхности производилась в результате составления карт трещиноватое ти масштаба 1:100 на площади 10 ООО м2. Ожидаемый выход блоков определялся в процентном отношении суммарной площади кондиционных блоков к общей площади выходов коренных пород в пределах карты трещиноватости.

Этот метод, успешно апробированный при изучении месторождений гранитов Южного Казахстана (Майкульского, Куртинского и др.), применен нами в опытном порядке для ориентировочной количественной оценки блочности мраморов по поверхности. На 35 опорных обнажениях составлены карты трещиноватости размером от I до 9 м^ в масштабе 1:10. Их суммарная площадь составила 112 Дополненные круговыми диаграммами, они позволили выделить приоритетные оистеиы трещин, влияющие на бдочность, и тем самым повысить достоверность е§ количественной оценки. Данные расчеты дают представление о минимальных размерах блоков, так как характеризуют зону выветривания, то есть зону интенсивной трещиноватости, которая убывает с глубиной, что подтверждено результатами поискового бурения 17 вертикальных скважин общим объемом 713 п.м.

Для качественной характеристики пород перспективных объектов и отдельных опорных обнажений отбирались монолиты 20x20x20 ом и 8 х 8 X 8 см.

Обработка всех проб и их физико-механические испытания производились в лаборатории нерудных ископаема ЦЛ ЦГО "Пкхаэгеодо-

г ил". Методика полного и сокращенного комплексов физико-механических испытаний соответствовала ГОСТам 6476-75, 7025-78 и 13087-67. Оценка качества горных пород производилась согласно ГОСТу 9479-76, а с 1985 г. - ГОСТу 9479-84 "Блоки иэ природного камня для производства облицовочных изделий".

Всего на полный комплекс физико-механических испытаний исследовано 52 пробы, а на сокращенный комплекс 82 пробы.

Декоративные качества горных пород оценены по 123 отполированный плиткам размером 9 х 12 см и 6 х 9 см.

Химический состав для облицовочных'изделий не регламентируется.

Для петрографической характеристики продуктивных и вмещающих пород было изготовлено и изучено 220 шлифов.

Обобщение всего фактического материала проведено о учетом результатов геологических съемок масштаба 1:50 ООО и разнообразных тематических работ, нашедших свое отражение в обширной опубликованной и фондовой литературе по региону.

2. ГЕОДОШЯ МЕСТОРСКДЕНИЙ И ПРОЯВЛЕНИЙ ПРИРОДНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ КАРАТАУ

В данном разделе сведены основные результаты изучения геологических особенностей перспективных месторождений и проявлений природных облицовочных кашей по районам Малому и Большому Кара-тау. Характеристику объектов предваряет общие сведения о районах и краткие геологические очерки, где рассматриваются лишь интересные в отношении природных облицовочных материалов формации.

2.1. Малый Каратау

В этом районе учтены запасы трех месторождений облицовочного мрамора - Каратауского, Насынкольского и Тешиктасокого, причем цветные мраморы Тешиктаса по декоративным качествам признаны уникальными и составляют 31% от запасов мрамора Казахстана. Однако разрабатывается только Каратауское месторождение, на котором добыча составляет 10 тыс.м3 горной массы при проектной производительности 30 тыс.м3 в год.

В 1979-1984 гг. нами был выявлен ряд новых месторождений и проявлений облицовочного мрамора (Кызылбастау, Тасбастау, Аккаин. 'ч'еай, Сулеймансай-1) и гранита (Арбатас), Ранее известные объек-

тн (Ушбулак, Чулактау, Сулейманоай) были подвергнуты ревизии, изучены и оценены-.- Их характеристика в этом подразделе работы дается по данным автора в последовательности перспективности объектов, с учетом типа сырья и пространственного расположения. Впервые по каждому объекту приводятся сведения о форме продуктивной залежи, её размерах, условиях залегания, контактах, описывается минерально-петрографический состав продуктивных пород, их структурно-текстурные особенности, цвет и рисунок камня. Особое место отводится анализу трещиноватости с целью количественной оценки блочности и даются сведения о физико-механических свойствах пород рекомендуемых объектов.

' Все месторождения и проявления мрамора Малого Каратау тяготеют к зкзоконтактам позднеордовикского интрузивного комплекса с карбонатными отложениями шабактинской свиты нижнего кембрия -среднего ордовика. Среди залежей мраморов, в зависимости от их тектонической и геоморфологической позиций, нами выделены два основных типа - "сорванные" и "припайные". С их геологическими особенностями можно познакомиться на примере месторождения Кызыл-бастау, где они выражены наиболее ярко. Характеристики дпутах объектов облицовочных кашей, приводимые в работе, . опускаются из-за ограниченности объема.

Месторождение белого мрамора Кызылбастау находится в Таласском районе Джамбулской области в 25 км к северо-западу от г.Каратау и в 2.5 км к юго-западу от Каратауского мраморного карьера, охватывая юго-западный склон хр.Малый Каратау.

Мраморы продуктивной залежи образовались в оеверной и северо-восточной зоне экзоконтакта Кызылбастауского гранитного массива с карбонатными. отложениями шабактинской свиты. Массив вытянут о- юго-востока на северо-запад, подчиняясь обэему. простирание структур района. В плана имеет неправильную форму с раздувами и пережимами. Представляет собой шток с крутым (50-60°) юго-западным контактом и пологим (20-30°) северо-восточным.

В пределах зоны мраморизации выделяются две подзоны - внешняя и внутренняя.

Внутренняя подзона протягивается в виде прерывистой полосы на расстояние 3.3 км при ширине изменяющейся от 50 до 400 м. Образует залежь "припайного" типа, которая непосредственно

контактирует с интрузией и характеризуется одинаковым или близким с ней уровнем денудационного среза. Мраморы обнажаются лишь в центральной части подзоны в виде сглаженных монолитных плит 1x2м, 2 х 3 м в плане, на которых практически отсутствует элювий.

Преобладающая окраска пород белая, иногда молочно-белая или белесая. В некоторых сколах мраморы полупрозрачны. Породи почти мономинеральны и состоят из равновеликих гранобластовых зерен доломита размерами 0.1-0.5 мм.

Мраморы декоративны, особенно в полированной фактуре. Их физико-механические свойства отвечают требованиям ГОСТа 9479-84: плотность составляет 2,79-2,84 г/см3; объемная масса 2.73-2.88 г/см3; пористость 0.35-2.1555; водопоглощение 0,06-0,57$; предел прочности при сжатии в сухом состоянии 145-195 МПа, в водонасы-щенном 131-189 МПа; снижение предела прочности после испытания Мрз-0.0-25$; потеря в весе после 25 циклов Мрз-($; истираемость 0,52-0,8 г/см3. Трещиноватость мраморов умеренная, оценивалась в основном о поверхности, где ориентировочный средний объем блоков составил 0,32 м3 (У группа). Однако следует учесть, что этот показатель дает представление лишь о минимально возможных блоках при высокой расчлененности массива ьфаморов основными трещинами. В случае, когда блоки даже с поверхности полностью сохраняют связи между собой, образуя монолитные плиты, их средний объем будет гораздо больше расчетного, что подтверждено изучением залежи на глубину.

Прогнозные запасы мраморов только для основной, центральной, части залежи определялись наш (с учетом коэффициента ожидаемого выхода блоков) в 1,6 млн.м3. По данным предварительной разведки /Д.Ж.Дкубанов и др. ,1984/ запасы тонко- и среднезернистых, местами статуарных, мраморов редкой белой окраски по категории С^ + €2 составляют 3.3 млн.м3, в том числе по категории С^ - 2.7 млн.м3. В настоящее время ведется детальная разведка с проходкой опытного карьера.

Внешняя подзона сопрягается с внутренней и с интру-аией по разрывам, слагая обычно поднятые блоки, выраженные в рельефе в виде гряда.

Здесь также распространены доломитовые мелко- среднеэернис-

тые, иногда мелко- тонкозернистые, сахаровидные, массивные мраморы, среда которых встречаются отдельные полосы и пятна слоистых мраморизованных доломитов и доломитизированных известняков.

Цвет пород изменяется от белого или почти белого до светлосерого и даже темно-серого. Мраморы внешней подзоны (заг "сорванного" типа) отличаются интенсивной трещиноватостью, исключающей расчет блочности, в связи о чем могут быть использованы для получения мраморной крошки и щебня.

В Малом Каратау залежи "сорванного" типа преобладают. На них, в основном, и обращалось внимание при поисках облицовочных камней, а уникальные по своим декоративным и физико-механическим качествам, о хорошей блочностыо мраморы припайных зон до последнего времени оставались неизученными.

Такое состояние было характерно и для интрузивных образований района, которые ранее в качестве облицовочного материала не изучались и не оценивались. Среди них по всем показателям, предъявляемым к этому типу сырья, особенно по уникальной блочности, с учетом практически неограниченных запасов и благоприятных горнотехнических условий, в разряд крупных месторождений облицовочного гранита вами выдвину* Арбатаоокий массив, расположенный в 6 км х югу от г.Каратау.

Описываемый плутон является самым крупным штоком позднеордо--викокого интрузивного комплекса Малого Каратау, обнажаясь на современном денудационном срезе площадью 16 км х 6 км. Для большей его части характерны островные, сглаженные, местами почти плоские выхода крупнозернистых порфировидных гранитов, на которых развивается в основном равнинный рельеф.

Граниты серовато-красной, розовой и красной о легким буроватым оттенком окраски весьма декоративны, особенно в полированной фактуре.

Оценка их блочности проводилась по карте трещиноватооти, составленной в масштабе 1:100 ва площади 70 м х 125 м в дополненной круговой диаграммой. На диаграмме четко обособляются две главные крутопадающие (83° и 90°), практически взаимно перпендикулярные систаш трещин: I - северо-западного и П - северо-восточного простирания, которые о учетом первичных текотур течения отвечают продольным ( 5 ) и поперечным трещинам ( <5 ) по Г.Кло-ооу. Пояогозалегавдие пластовые трещины (I ) на диаграмме не

отражены, так как являются почти горизонтальными плоскими поверхностями выходов гранитов, практически не выступающих над уровнем денудационного среза.

Площадь коренных выходов на карте трещиноватоети составила" 2016.26 и2, а суммарная площадь кондиционных блоков - 1696.19 м2 или 88$ от площади обнаженной части. Этот показатель является исключительно высоким, 1фичем преобладают блоки I и П групп (от 2.5 м3 до 5-6 м3, отдельные блоки достигают 30-35 м3).

По физико-механическим свойствам граниты Арбатаоокого маоои-ва удовлетворяют гребованиям ГОСТа . 9479-84: объемная масса 2.64-2.65 г/см3, плотность 2.65-2.67 г/см3, водопоглощение 0.11-0.2455, предел прочности при сжатии в сухом состоянии 199215 МПа, коэффициент размягчения 0.94-0.96, истираемость 0,05г/шЛ Пробы являются морозостойкими, потеря в весе после 50 циклов Мрз равна нулю, внешних признаков разрушения не отмечается, снижение прочности колеблется в пределах 6.0-10.2$.

Следовательно, по всем показателям граниты Арбатасокого мае-о ива являются высококачественным облицовочным материале»!.

2.2. Большой Каратау (юго-восточное окончание)

В результате специализированных исследований района на природные облицовочные материалы в 1979-1964 гг. нами был выявлен ряд новых перспективных объектов разнообразных по составу, генезису и возрасту продуктивных пород. X ним относятся проявления: мрамора - Выоокое и Аыансай (1961); "искристых" доломитов - Воэ-носеновка (1982), органогенных известняков - Азатпык, Балактысу и Дегрео (1983). Пооледние занимают особое место и впервые в этом районе рекомендуются в качестве облицовочного камня. В составе поисковых работ была проведена ревизия известных, но практически не изученных проявлений мрамора: Кремлевского, Дкабаглы, Джотымаай, Ирасу и Бетам. Все они в качестве объектов облицовочного камня оценены отрицательно, в чем главную роль сыграли неблагоприятные, часто оложнбйше, горно-технические условия, и немаловажную - низкие качественные показатели продуктивных пород.

В работе приводятся характеристики проявлений Выоокое, Аман-сай, Азатдык, Воанесеновка, Балактысу и Дегрес, получивших положительную оценку и рекомендованных для дальнейшего изучения. Ддесь представляются лишь наиболее перспективные из них - прояв-

ления органогенных известняков Азатлык и Дегрес.

Проявление Азатлык находится в Тюяькубасскш районе Чимкентской области в ? км к'северо-западу от с.Ванновки, в I км к оеверу от автомагистрали Алма-Ата-Ташкент, в основании южного оклона Бороддайтау.

Продуктивная залежь сложена органогенными известняками фа-менского яруса, которые обнажаются в виде сглаженных пластово-шштяных, бронирующих склон, выходов на площади 900 м х 400 м.

Известняки плотные, грубослоистые. Представлены двумя разновидностями; серыми со слабым буроватым оттенком в северной части проявления и темно-серыми-черными - в южной.

Трещгаюватость пород умеренная и выдержанная, блочность вн-оокая, преобладают блоки П и Ш групп (от I до 4.5 м3).

Отвечают требованиям ГОСТа 9479-84 и все показатели физико-механических овойств, охарактеризованные в таблице.

Физико-механические свойства органогенных известняков

Г Проявления

Показатели 1-,-

1 Азатлык } Дегрес

_I__:_1___'_

Плотнооть, г/см3 2,70 2,71

Объемная масса, г/см3 2,69 2,50

Пористость, %

- общая 0,37 8,4

- эффективная 0,24 3,47

Водопоглощение, % о,6з 1,39

Потери при истирании, г/сМ2 0,17 0,99

Предел прочности при сжатии, МПа

- в сухом состоянии 99 50

- в водонасыщанном состоянии 88 37

- после 50 циклов Мрз 98 44 -

Потеря массы в % после 50 циклов Мрз 0.0 ■ 0.0

. Снижение прочности в % после 50 циклов Мрз - -

Декоративные качества пород наиболее полно раскрываются в полированной фактуре. Особенно выделяются черные, насыщенной то-, нальности ("бархатные") известняки с изумительно красивым риоун-

ком: округлые черные включения органических остатков на темно-буром фоне часто обрамлены микрокаемко^ кальцита, который развивается таксе в виде ветвящихся и пересекающихся прожилков.

Проявление Д е г р е с расположено в основании юго-западного склона хр.Боролдай, в 8 км к северо-западу от о.Кутырган, в Алгабасском районе Чимкентской области.

Органогенные известняки залегают почти горизонтально на конгломератах, являющихся основанием нерасчлененных неоген-кижне-четвертичных отложений озерного генезиса. Их выходы в пределах проявления занимают две разобщенные плойади, конфигурация которых наследует рисунок горизонталей. Размеры площадей 1400 и х 750 к и 500 м х 250 м. Средняя мощность отложений 50 м.

Окраска пород светлая буровато-оерая, местами светло-серая оо слабым буроватым оттенком.

Примечательны включения разнообразных форм, выполненные белым кальцитом, что придает породам декоративность как в природном виде, так и в полировке.

По физико-механическим показателям (табл. ) опиоываемые известняки отвечают требованиям, предъявляемым х облицовочным камням.

Главной их особенностью являетоя исключительно благоприятная тредановатость и, следовательно, высокая блочность. Преобладают -блоки I и П групп (от 2 до 8.5 м3),

3. ГЕОЛОШЧВСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ЗШНОМЕИЮСТИ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ КАРАТАУ

3,1. Малый Карагау

В пределах Малого Каратау развиты два основных генетических типа природных облицовочных камней: контактово-метаморфичеокне -мраморы, и магматические - граниты.

Сделаны следующие вывода о главных закономерностях их образования и размещения:

1. Мраморы продуктивных залежей относятоя к типу контактово-метаморфических и связаны с внедрением повднеордовикских грани-тоидов малокаратауского комплекса.

2. 1л материнскими породами явились карбонатные отложения шабактинской свиты нижнего кембрия - среднего ордовика, ооотав а

структурно-текстурные особенности которых во многом предопределили геологические особенности облицовочных мраморов.

(3. Условия и последовательность развития метаморфических процессов обусловили качественные показатели мраморов и их геологическую позицию, сформировав продуктивные залежи двух основных типов - "припайные" и "сорванные".

4. "Припайные" залежи занимают единую тектоническую и геоморфологическую позицию с граяитоидами малокаратауского комплекса, приурочены к депрессионным участкам, характеризуются изотропностью свойств и умеренной трещиноватоотью.

а) Своеобразие слагавших их мраморов заключается в постоянства таких их признаков как:

- мономинеральный доломитовый состав;

- белый цвет;

- наличие тонко-, мелко- и среднезернистых структур, в которых зерна стремятся к равновесному состоянию;

- и, как следствие этих особенностей, высокие прочностные качества.

б) Их образование происходило в результате термального метаморфизма ужо частично перекристаллизованных карбонатных пород ша-бактинской свиты в зонах припая, расположенных субсогласно с вы-тянутостыо интрузивных тел и простиранием вмещающих пород. На этой стадии породы подверглись не только вторичной перекристаллизации, но и рекристаллизации. Стадия метасоматоза в зонах припая практически не проявилась.

5. "Сорванные" залежи, сопрягаясь с интрузиями по разрывам, слагают поднятые блоки и образуют положительные формы рельефа.

а) Они характеризуются неоднородностью состава, изменчивостью -свойств и невыдержанной повышенной трещиноватое тью слагающих их мраморов.

б) Образование этого типа залежей происходило в ослабленных разрывными нарушениями и проницаемых зонах экзоконтактов, на некотором удалении от интрузивных массивов и со стороны их торцовых частей, в результате термального метаморфизма и широкого развития метасоматоза. Метасоматические изменения несколько понизили прочностные качества мраморов, однако обусловили их уникальную декоративность.

Для облицовочных гранитов установлена их приурочен-

ность к наиболее крупным интрузивам малокаратауского комплекса, которые ввделяется простотой,: выдержанностью и идентичностью характера трещиноватости, что объясняется их тектонической стабильностью в последующие после формирования этапы развития.

3.2. Большой Каратау (юго-восточное окончание)

В пределах исследованной части Большого Каратау природные облицовочные камни представлены двумя генетическими типами: осадочными - доломитами и органогенными известняками, и регионально-метаморфическими - мраморами.

Основные выводы о закономерностях их образования и размещения 'сводятся к следующим положениям:

1. Материнскими породами мраморов продуктивных залежей явились карбонатные отложения кокбулакской свиты среднего-верхнего кембрия и тремадока, зажатые в узкие тектонические блоки.

2. Разломы, являющиеся зонами максимальной подвиясности и тепломассопереноса, играли значительную роль в развитии процессов метаморфизма, стимулируя их.

3. Мраморы относятся к типу регионально-метаморфических, образовались в условиях низких температур и средних давлений фации зеленых сланцов и характеризуются более низкими показателями физико-механических свойств, чем контактово-метасоматические мраморы Малого Каратау.

4. Размещение облицовочных органогенных известняков и "искристых" доломитов, отличающихся высокой блочностьр, контролируется литологическими и историко-геологическими факторами.

а) Перспективными в качестве облицовочных материалов являются карбонатные пачки, сложенные чистыми, без терригенных примесей, известняками, доломитами и их переходными разностями.

б) Все, выявленные и рекомендуемые, проявления расположены в юго-западных предгорьях Боролдайтау, представляющих собой длительное время область относительного тектонического спокойствия.

Сделаны некоторые обобщения по трещиноватости пород Карата-уского региона:

I. Из огромного разнообразия (по составу, возрасту, генезису) изученных пород умеренной трещиноватостью и высокой блоч-ностью выделяются гранитоида крупных интрузивных массивов и чистые, без терригенных примесей карбонатные отложения. Это обуслов-

лено, в первую очередь, их вязкостными свойствами.

2. Для мелких интрузивных тел гранитного состава типична повышенная трещиноватость, гармонирующая с трещиноватостью вмещающих толщ (мраморов), что свидетельствует о её усложнении в результате наложения деформаций. Следовательно, сопротивляемость интрузивных массивов напряженному состоянию и. динамической обстановке вмещающей рамы зависит, не только от реологических свойств пород, но и от размеров плутонов. Крупные массивы, в отличив от мелких, обладают достаточной устойчивостью к последующим тектоническим движениям и деформациям.

3. Наиболее сложной трещиноватостью, чаще всего неподдающейся статистическому изучению, характеризуются мраморы. Вероятно, она обусловлена наложением различных деформаций. Однако в зонах "припая" и вблизи разломов отмечается упрощение сети трещин. В первом случае - это результат залечивания ранней трещиноватости метаморфизмом, который проявился здесь с наибольшей интенсивностью, а во втором - отирания следов слабых деформаций более сильными. Отсюда следует, что роль тектонического фактора в локализации продуктивных залежей облицовочных камней разного генезиса неоднозначна.

4. РЕКОМЕНДАЩИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАШЕЙ КАРАТАУ

Уникальным по разнообразию, качеству и запасам облицовочного мрамора является район Малого Каратау. Среди известных и выявленных здесь месторождений и проявлений к наиболее перспективным можно отнести месторождения белого мрамора Кызылбастау, цветного мрамора Тасбастау и гранитов Арбатас.

На месторождении Кызылбастау по нашей рекомендации проведена предварительная разведка, результаты которой позволили продолжить детальные разведочные работа о прохождением опытного карьера. Редкостные качественные показатели мраморов месторождения (белый цвет, статуарность, тонко- и мелкозернистые структуры, высокие декоративные и прочностные свойства) предопределяют их широкое использование во внутренней и наружной облицовке зданий и сооружений, в оформлении строящихся отанций Алма-Атинского метрополитена, а статуарных разновидностей - в окудьп-,туре.

Реальный интерес представляет и месторождение Т а о б а с -т а у, продуктивная залежь которого сложена мелко- среднезернис-тыми доломитовыми мраморами преобладающей белой окраски, но с большим разнообразием оттенков. Качественная и количественная характеристика залежи позволяет рекомендовать проведение предварительной разведки месторождения.

Заслуживают дальнейшего внимания и выявленные проявления Аккаин и Аксай, требующие для окончательной оценки постановки буровых работ. По декоративным качествам, особенно разнообразной цветовой гамме (от белых через зеленоватые, желтоватые, разовые и серые до черных) выделяются мраморы проявления Аккаин.

Проявление Сулеймансай-1, выявленное и рекомендованное нами в качестве объекта облицовочного мрамора, в связи с закрытием Насыннольского карьера в 1982-1984 гг. разведано на мраморную крошку и щебень и в настоящее время разрабатывается.

Проявление Сулеймансай, переведено в разряд месторождений с прогнозными запасами среднезернистых доломитовых мраморов в 1,2 млн.м и рекомендуется для проведения.предварительной разведки.

Положительно оценены среднезернистые кальцитовые мраморы проявления У ш б у л а к, заслуживающие постановки детальных поисково-разведочных работ.

Проявление Чулактау получило отрицательную оценку из-за близости к промзоне разрабатываемого фосфоритового месторождения и к г.Каратау.

В результате обобщения материалов в районе выделены перспективные Ушбулакская и Коктальская зоны мраморизации. Характеризуясь колоссальными запасами, мраморы этих зон смогут найти самое широкое применение.

Несомненный интерес в качестве облицовочного и, возможно, монументального камня представляют гранитоиды А р б а т а с с к о г о массива. Освоение этого месторождения расширит и разнообразит си: ьевую базу облицовочного камня Чимкент-Дкамбулского региона.

В пределах Малого Каратау выделены в порядке перспективности и изученности на природные облицовочные материалы следующие зоны, требующие постановки поисково-разведочных работ разной сте~

пени детальности:

I - Каратау - Тешктасская (разработка, подготовка к разработке и разведка месторождений и их флангов).

П - Тасбастау - Арбатасская (постановка разведочных работ).

Ш - Коктальская (поисково-разведочные работы, на отдельных участках постановка предварительной разведки).

1У - Ушбулакокая (поисково-разведочные работы, на отдельных участках постановка предварительной разведки).

В пределах юго-восточного окончания Большого Каратау приоритетными на природные облицовочные материалы являются органоген ные известняки.

Крупной блочностью, хорошей декоративностью и доступностью обращают на себя внимание органогенные известняки озерного генезиса проявления Д е г р е с. Учитывая их прогнозные запасы в пределах изученной площади (52,5 млн.м3 о реальной перспективой прироста) и широкое площадное развитие этих цород в районе, их можно выделить в разряд наиболее перспективных и рекомендовать для детального изучения.

Редкой "нестандартной" декоративностью и высокой блочностью отличаются фаменские органогенные, известняки проявления А з а т -лык, заслуживающие дальнейшего изучения. Благодаря своей неповторимой декоративности, они могут найти широкое применение для внутренней облицовки монументальных зданий и сооружений.

Область юго-западных предгорий Б о -ролдайтау выделена, как наиболее перспективная, для постановки детальных поисково-оценочных работ, на естественные облицовочные материалы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных работ апробирована комплексная методика площадных и пообъектных исследований на различные виды природных облицовочных материалов. Её применение позволило дать качественную и количественную оценку продуктивных залежей. Особое внимание при этом уделялось изучению трещиноватости с целью подсчета блочности камня. В опытном порядке была предпринята попытка количественной оценки блочности мрамора по поверхности путем составления диаграмм и карт трещиноватости. Доказана эффективность применения этих методов не только при изучении интру-

зивных пород, но и других генетических типов облицовочных камней.

Проведенные исследования позволили установить геологические позиции продуктивных залежей облицовочных кашей Каратау, в частно ти дня мраморов Малого Каратау по этому принципу выделе-е i два основных типа продуктивных залежей - 'припайные" и "сорванные".

В процессе работ изучены геологические особенности в отношении вещественни > состава, цвета, структурно-текстурных признаков, декоративности, физико-механических свойс. з, блочности и других качественных показателей продуктивных пород.

Анализ данного фактического материала позволил сдзлать вывода об особенностях и закономерностях их генезиса и размещения и установить поисковые критерии дл" каждого вида сырья (мраморов, гранитов, доломитов, органогенных известняков) в пределах {¿алого в Больеого Каратау.

В результате применения этих критериев в аолевых исследованиях выявлены говне объекты облицовочных камней (Кызылбастау,' Тасбастау, Аккаин, Сулеймансай-1, Арбатас, Дегрес и др.), что позволило не только существенно увеличить, но и расширить сырьевую базу за счет новых видов облицовочных материалов.

В итоге оценены перспективы Каратауского региона на природные облицовочные камни, выделена приоритетные зоны и объекты и даны конкретные рекомендации по направлению геологоразведочных работ.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ даССЕРТАЦЩ

1. Особенности геологического строения и оценка месторождения белого мрамора Кызылсаотау }} Геология и вещественный состав месторождений полезных ископаемых Казахстана. - Алма-Ата: . КазПТИ.-1983. - С.75-82 (в соавторстве о Качуриным P.C.).

2. Общие поиски декоративных камней в Чимкентской области //Геология, методы поисков и разведки месторождений неметаллических подобных ископаемых: Научно-технический сборник. - М.: ВИЭМС. - Вып.5. - 1985. - С.42-43 (в соавторстве с Качуриным P.C., Абишевым Б.М. и др.).

3. Арйатасский массив как перспективный объект облицовочных гранитов Н Вопроси металлогении и -вещественного состава месторождений Казахстана. - Алма-Ата: КазПГИ. - 1989. - С.56-61

(в соавторстве с Качуриным P.C.). .

4. Природные облицовочные каши Болшого Каратау (гто-восточяое окончание) Ц Вопросы геталяогенлн и вещественного состава месторождений Казахстана. - Алма-Ата: КазПШ. - I989.-C.II0~ 119 (в соавторстве о Качуриным P.C.).

5. Малый Каратау - минерально-сырьевая база облицовочного мрамора в Казахстане И Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. - 1990. - w I. - С.66-72 (в соавторстве о Качуриным P.C.).

t