Главная Архивные документы
Исследования
КСЭ Лирика
Вернуться
Титул
СОДЕРЖАНИЕ
К нашим читателям
Международная конференция "90 лет Тунгусской проблемы"
Н.В.ВАСИЛЬЕВ, К 90-ЛЕТИЮ ТУНГУССКОГО МЕТЕОРИТА
Г.Ф.ПЛЕХАНОВ, ИТОГИ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПАРАДОКСЫ ТУНГУССКОЙ КАТАСТРОФЫ 1908 г.
Д.В.ДЕМИН, В.К.ЖУРАВЛЕВ, ТРИ ЭТАПА ИССЛЕДОВАНИЯ ТУНГУССКОГО МЕТЕОРИТА
В.А.ВОРОБЬЕВ, ТУНГУССКАЯ КАТАСТРОФА - НАЧАЛО КОНЦА?
Б.Ф.БИДЮКОВ, ТУНГУССКАЯ ПРОБЛЕМА: МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ
А.Е.ЗЛОБИН (Москва), ЗАБЛУЖДАЮТСЯ НЕ ПЕРВОПРОХОДЦЫ ТУНГУССКОЙ ПРОБЛЕМЫ, ...
Г.Ф.Плеханов, Л.Г.Плеханова, Земная траектория движения ТКТ
Б.Н.Голубов, Н.П.Фадеева, М.Н.Щербакова, Е. В. Покровская, Камень Джона: геология и петрография
Ю.Л.Кандыба, Основные даты жизни и деятельности Л. А. Кулика
Статья о Л. А. Кулике в "Сибирской советской энциклопедии" (1931г.)
Списки экспедиций (1964 -1965гг.)
Тематическая программа -1961 г.
Алена Бояркина, Моя бесконечная песня
НАШИ АВТОРЫ
Каталог
Б.Н.Голубов, Н.П.Фадеева, М.Н.Щербакова, Е. В. Покровская, Камень Джона: геология и петрография
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Исследования » Тунгусский Вестник » Тунгусский Вестник КСЭ №8 » Б.Н.Голубов, Н.П.Фадеева, М.Н.Щербакова, Е. В. Покровская, Камень Джона: геология и петрография

ИСТОРИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ:
ТЕРРИТОРИЯ

Ну кто не знает камня Джона? Эта сенсация начала 70-х годов закончилась тем, что анализы на космогенные изотопы показали отсутствие последних. В публикациях упоминание о нем встречается только один раз - в статье Н. Л. Сапронова и В. Н. Соболенко “Некоторые черты геологического строения Куликовского палеовулкана нижнетриасового возраста” ( сб. статей “Проблемы метеоритики,- Новосибирск, Наука СО, 1975 ): “Определенный интерес представляет обнаруженная Д. Ф. Анфиногеновым в депрессии горы Стойковича глыба кварцитизированного гравелито-песчаника, известная под названием “камня Янковского”, которая, очевидно, является термально переработанным отторжением пород фундамента палеовулкана, вынесенным к дневной поверхности по центральному каналу”. Цветная фотография “камня” красуется на странице 91 журнала “Наука в СССР” №3 за 1983 год. Правда, без соответствующей подписи.

Спустя четверть века на ностальгической волне и в условиях “кризиса жанра” Джон Анфиногенов водит к своему камню экскурсии, что может свидетельствовать о том, что камень стал объектом истории.

Один из авторов представленной статьи, Б. Н. Голубов, ученый секретарь научного совета по проблемам биосферы при Президиуме РАН, в конце июля 1995 г. оказался одним из экскурсантов и позже выполнил петрографическое описание “камня Джона”. Работа такого рода выполнена у нас впервые и в этом смысле является полезной. К тому же она сопровождается геологическим очерком прилежащего района, некоторым оживлением призабытых истин. Тем же, кому нужен более обобщенный взгляд на геологическое строение района Тунгусской катастрофы, горы Стойковича и “камня Джона”, можно посоветовать вернуться к уже упомянутой статье Сапронова и Соболенко. При всей кажущейся непричастности изложенной темы к Тунгусскому событию, она ценна тем, что представляет собой описание того фона, на котором и происходило все действо в 1908 году.

Г. М. Иванова, февраль 1998 г.

Камня Джона два. Их местоположение указано на схеме (рис. 2) треугольником, а общий вид представлен на рис. 1.

Рис. 1. Общий вид Камня Джона
Фотография предоставлена В. А. Ромейко.

Геологическое строение окрестностей г. Стойковича

Гора Стойковича ( рис. 2 ) представляет собой круглую форму рельефа диаметром около 1500 м ( по изолинии 400 м ). Она возвышается в центральной части кратероподобной впадины размером 6х8 км, которая слегка вытянута по широте и обрамляется кольцевой системой хребтов - Сильгами на севере; г. Паллас, 484,3 м на юге; г. Чирвинского, 463,5 м на западе. Ширина бруствера “кратера” не превышает 1,5-2 км. Внутреннее понижение рельефа в обрамлении г. Стойковича занято заболоченными низинами, наиболее обширной среди которых является Южное болото, шириной около 2 км. Привершинная часть г. Стойковича расчленена на 3 более мелких возвышенности, упорядоченные в виде гряды субмеридионального простирания. На северо-востоке г. Стойковича через узкую седловину сочленяется с г. Фаррингтон (521,7 м ), которая также осложнена узкой грядой рельефа меридионального простирания.

Рис. 2. Схема геологического строения окрестностей г. Стойковича ( по данным В. Н. Комкова, Р. М. Завацкой, В. М. Глушкова, Д. Н. Мусатова; с дополнениями ) 1 - верхнечетвертичные и современные озерно-болотные и делювиальные отложения. Торф, илы, супеси, суглинки, дресва, глыбы. 2 - триасовая система, нижний отдел, корвунчанская свита. Туфы гравийные, лаппилиевые, агломератовые, псаммитовые, алевритовые,вулканомиктовые песчаники, туфопесчаники, туфоалевролиты. 3 - пермская система, верхний отдел, пеляткинская свита. Песчаники, алевролиты, аргиллиты, пласты угля. Интрузивные образования: 4 - раннетриасовые ( ? ) интрузивы карбонатитов щелочно-ультраосновного комплекса; 5 - слабодифференцированные интрузивы троктолитовых долеритов, оливиновых долеритов, долеритов, ферро-габбро, габбро-долеритов (триасовая фаза, раннемезозойский комплекс); 6 - недифференцированные интрузивы и субвулканические тела долеритов, оливиновых долеритов, габбро-долеритов. 7 - разрывные нарушения. 8 - геологические границы. 9 - камни Джона.

В геологическом строении рассматриваемого района участвуют стратифицированные толщи пород пеляткинской свиты, относимой к верхнему отделу пермской системы, и корвунчанской свиты, датируемой нижним отделом триасовой системы.

Пеляткинская свита развита в обрамлении г. Стойковича и западнее нее в виде полосы шириной до 2-2,5 км. Ее выходы повсеместно ограничены разрывами, вдоль которых пеляткинская свита контактирует с более молодыми отложениями корвунчанской свиты. В районе г. Стойковича и северо-западного склона г. Чирвинского пеляткинская свита прорвана раннемезозойскими интрузивами. В целом, пеляткинская свита сложена пачками песчаников с конгломератами в основании, а также алевролитами, аргеллитами с прослоями и линзами каменного угля, которые накапливались в прибрежно-морской и континентальной обстановках в условиях кос, пересыпей баров и дельтовых конусов рек. В скважине 6, пробуренной в 13 км юго-западнее г. Стойковича в бассейне р. Хушма в верхних частях разреза пеляткинской свиты, отмечены прослои пирокластического материала, включающего брекчированные и окатанные обломки вулканического стекла, эффузивы и пепловый материал основного состава в цементе песчаников.

Корвунчанская свита наиболее широко распространена в районе. Судя по разрезам соседних территорий, она залегает с размывом на пеляткинской свите и включает собственно вулканические, осадочно-вулканогенные и вулканогенно-осадочные образования в виде гравийных туфов, лапиллиевых, агломератовых псаммитовых, алевритовых, вулканомиктовых песчаников, туфопесчаников, туфоалевритов с углистыми прослоями.

Отметим, что на геологической карте, составленной в 1977 г. В. Н. Комковым, Р. М. Завацкой, В. М. Глушковым под редакцией Д. И. Мусатова, на вершине г. Стойковича обозначен изолированный выход пород корвунчанской свиты площадью в несколько сотен квадратных метров.

Облик корвунчанской свиты был предопределен режимом эндогенной активности Хушминского многофокусного кольцевого траппового комплекса, который включает ряд более мелких вулканоструктур, типичных для Сибирской платформы [Сапронов, 1981; 1986; Сапронов, Соболенко, 1988]. В строении этого комплекса, наряду со стратифицированными толщами вулканогенных пород в пределах исследуемого района, участвуют также интрузивные образования двух основных фаз внедрения.

Интрузивы первой фазы внедрения включают:
1) недифференцированные интрузии и субвулканические тела долеритов, оливиновых долеритов, габбро-долеритов, которые распространены в северном и восточном секторах бруствера кратероподобной формы рельефа ( выс. 492,2 м; 457,0 м; г. Фаррингтон );
2) слабодифференцированные интрузии троктолитовых долеритов, оливиновых долеритов, долеритов, ферро-габбро, габбро-долеритов, которые слагают южный бруствер кратероподобной формы рельефа ( выс. 438,7 м и подножье г. Паллас ) и образуют множество штоков во внутренней части кратероподобной формы рельефа. Наиболее крупным из этих штоков является шток г. Стойковича, который залегает в ядре вулканогорста, имеющего в плане прямоугольные очертания размером 5х5 км и ограниченного разрывами северо-западной и северо-восточной ориентировки.

Интрузивы второй фазы внедрения представлены карбонатитами. Один из массивов этих пород развит в привершинной части г. Паллас и виде дайки широтного простирания, другой - в 3 км юго-западнее этой вершины, за пределами кольцевой системы хребтов.

В истории геологического развития исследуемого района выделяется три основных этапа: дораннетриасовый, раннетриасовый и послераннетриасовый.

В дораннетриасовый этап накопились терригенные1 толщи пеляткинской свиты верхней перми в условиях прибрежной части морского бассейна с широким развитием дельтовых фаций2.

В раннем триасе активизировался вулканизм. Инъекция магмы в районе штока г. Стойковича и других более мелких штоков внутренней части кольцевой вулканоструктуры было сопряжено с восходящими тектоническими движениями и развитием двух систем разрывных нарушений, обусловивших формирование двух вулканогорстов - в окрестностях г. Стойковича и г. Чирвинского. В первую фазу внедрявшаяся магма отличалась основным составом нормальной щелочности, а во вторую - ее щелочность резко возросла. Продукты ее извержений в корвунчанское время сформировали в пределах указанных вулканогорстов вулканические конусы, жерла которых прорабатывались в ходе многократных извержений, изменялись в размерах под совместным действием взрывов в жерле, вибрации их стенок, абразии и т. д. По мере истощения энергии магматической камеры фонтанирование лавы стало прерываться длинными паузами, и жерла в эти периоды могли прочищаться только взрывами, что обеспечивало развитие явлений ударного метаморфизма. Затем конусы стали проседать, и на их месте возникли кальдеры обрушения, которые могли заполняться водой. В условиях фреатомагматического3 характера извержений выбрасываемый из жерла материал после своего осаждения приобретал типичную для осадочных пород слоистость, обеспечивая таким образом двоякий облик - вулканогенный и осадочный.

В послетриасовое время, в начале юрского периода, судя по развитию континентальных отложений этого возраста в соседних районах, началось общее воздымание территории и выравнивание рельефа. С тех пор на исследуемой территории сохраняются континентальные условия и преобладает развитие процессов денудации4. Ярусное строение современного денудационного рельефа, лестничное расположение разновозрастных поверхностей выравнивания и другие особенности, - все это указывает на то, что и в послепалеозойское время тектоническая активность недр не оставалась здесь постоянной.

Наиболее интенсивному расчленению рельеф этого участка, как и на остальной части Сибирской платформы, подвергся в неоген-четвертичное время. Свидетельством тому служат, в частности, V-образные врезы долин меридионального простирания, которые иногда имеют вид каньонов. Одна из таких долин прорезает кратероподобную форму рельефа по линии вдоль р. Хушма и притока р. Кимчу, пересекающего хребет Сильгами между высотами 492,2 м и 509,5 м.

Активизация новейших тектонических движений несомненно привела и к более интенсивному развитию склоновых процессов в виде проявлений солифлюкции5, дефлюкции, образования скоплений курумников. На крутых склонах, подобных тем, что присущи г. Стойковича, стали развиваться обвально-осыпные процессы.

Вещественный состав и строение глыб г. Стойковича

В результате полевых наблюдений нами установлено, что камень Джона и его спутник представляют собой грубообломочную осадочно-вулканогенную породу серого цвета со средне- и плоховыраженными признаками слоистого строения. Преобладают обломки размером 4-5 мм, отдельные из них достигают 10-18 мм. Цвет этих обломков весьма пестрый, что свидетельствует о неоднородности состава породы. Форма обломков оскольчатая или слегка окатанная. Наличие предпочтительной ориентировки в расположении обломков не подмечено, сортировка их плохая или средняя. Слоистость породы обусловлена чередованием конгломератовых, гравийных или песчаных размерностей обломочного материала. Порода имеет микрозернистый кварц-полевошпатный цемент с зернами темноцветных пород и минералов, который местами представлен гидроокислами железа и имеет кавернозное строение и признаками выщелачивания. На участках такого ожелезнения, где выветрелая поверхность породы имеет коричнево-оранжевый цвет, проявляется слабая реакция цемента с соляной кислотой. Поверхность камня Джона отшелушивается, толщина зоны шелушения горных пород составляет около 3 см. Отделившиеся от основной глыбы пластины породы характеризуются более светлыми оттенками серого цвета и более рельефной препарировкой обломочных зерен. Какие-либо явные признаки оплавления обнаженной поверхности камней Джона не обнаружены.

Петрографический анализ шлифов горный пород показал присутствие следующих обломков магматических горных пород:
1) дацитовый микрополосчатый порфирит светло-серого цвета размеров 6х10 мм, имеющий форму близкую к прямоугольной, с хорошо окатанными углами. Полосчатость обусловлена чередованием полос от темно-серого до черного, шириной от 0,3 до 1,1 мм. Эта полосчатость подчеркивается также различиями в размерах кварцевых зерен, агрегаты которых образуют четковидные удлиненные обособления при соотношении длины к ширине 1:10, сходные со структурами будинажа6. В раздувах кварцевые зерна крупнее. На границах светлых и черных полос отмечены сферолитовые структуры с таблитчатыми выделениями зональных полевых шпатов. Линзы обрамляются каймой с повышенной концентрацией пылевидного темного (графитистого?) вещества. Обломок нарушен микротрещиной, которая пересекает микрополосы, но не выходит за пределы самого обломка, и заполнена кварцем. Изгибы микротрещины соответствуют границам темных и светлых микрополос. Короткие грани обломка являются относительно ровными и имеют регенерационную кайму.
2) пепловый липарит-дацитовый туф темно-коричневого цвета с флюидальной текстурой размеров 4х5 мм. Флюидальная масса раскрисстализована в микрозернистый агрегат с преобладающим размером зерен 0,05-0,06 мм, на фоне которой развиты порфировые выделения кварца размером 0,2 мм, множество агрегатов пылевидных пепловых частиц размером 0,015 мм и единичные сферолиты радиально-лучистого строения. Обломок разбит двумя системами трещин, одна из которых минерализована кварцем.
3) трахит-дацит размеров 12х18 мм с хорошо раскристаллизованной основной массой зерен кварца и полевых шпатов размером до 0,05 мм и местами - меньше 0,001 мм. На фоне основной массы обособлены таблитчатые порфировидные выделения соссюритизированного плагиоклаза (около 1 мм) с каймой оплавления, оскольчатые и угловато-округлые обломки или порфировые выделения кварца (1-2 мм), а также сферолоиды округлой формы или неправильного округлого строения. Центральная и наружная части сферолоидов в проходящем свете являются темными, промежуточные - светлыми. На участках скопления таких сферолоидов порода приобретает “клубневидную” или литофизовую структуру, которая могла возникнуть в результате разрыва газовых пустот после спекания полостей.
4) оскольчатый обломок вулканического стекла темно-коричневого цвета с пятнисто распределенными участками раскристаллизации, где размеры зерен достигают 0,05 мм. Основная масса имеет скрытокристаллическое строение (< 0,007 мм), на фоне которой обособлены крупнозернистые массы, сконцентрированные в сферолитовые образования с радиально-лучистым строением.

Наряду с магматическими породами среди обломков, обладающих относительно хорошей окатанностью, присутствуют зерна кварца, яшмоидов, кремней и кварцитов. Характерно также присутствие частично корродированных зерен калиевых полевых шпатов (рис. 3г), хорошо сохранивших свои первичные кристаллографические очертания. Наличие такого типа зерен свидетельствует о том, что обломочный материал при своем накоплении не испытывал дальнего переноса.

В целом, порода более чем на 50 % построена обломками осадочных пород - седикластов (песчаников, глинистых и кремневых пород). Достаточно много кварца, реже встречаются полевые шпаты. Для обломков эффузивных пород типа долеритов характерно более позднее их окремнение, что создает видимое сходство их с кислыми эффузивами.

В породе присутствует цемент двух типов. Первый из них является регенерационным и развит в виде сплошной каймы вокруг зерен кварца (рис. 3б, 3в). Формирование регенерационного цемента обычно связано с растворением краев кристаллов на стадии относительно глубоких катагенетических7 изменений горных пород при их погружении. Второй тип цемента заполняет поры и является более поздним по отношению к первому. Кроме того, в областях развития цемента указанных типов обособляются наложенные участки развития гидроокислов железа, имеющие пятнистое распределение.

Рис. 3 Петрографические особенности пород камня Джона: б) - обломочное зерно кварца с газово-жидкими включениями, развитыми по микротрещинам (1), обрамляемое каймой цемента регенерации, возникшего в стадию катагенеза (1а) и контактирующее с более поздним цементом типа заполнения пор (2). в) - обломок эффузивной породы, в центре которого расположен фенокристалл полевого шпата (1), обрамляемый основной микрозернистой массой (1а), который расположен на контакте с более крупным обломком кварца (2) и корродирован при развитии кварцевого цемента регенерации (2а) и гематитовой каемки (3). г) - частично корродированное зерно калиевого полевого шпата со следами спайности и характерной кристаллографической формой (1), которое иногда покрыто бурой коркой ожелезнения и контактирует с более поздним кварцевым цементом типа заполнения пор.

Многие из указанных обломков горных пород разбиты несколькими системами трещин и несут признаки динамометаморфизма, в анализе которых нам оказали содействие геологи Д. Д. Бадюков и Л. И. Хрянина. В некоторых кварцевых обломочных зернах просматриваются редкие прямолинейные нарушения оптической сплошности, связанные, очевидно, с процессами роста пирамидальных граней кристаллов кварца, а также наблюдаются субпараллельные нарушения, несущие, вероятно, следы деформации зерен кварца. Отсутствие подобных следов в каймах нарастания указывает на то, что деформация зерен кварца проходила в материнской породе обломков. В шлифе камня Джона встречен участок с достаточно интенсивным развитием тектонических деформаций, что выражается в наличии систем плоскостных нарушений в зернах кварца. Отличие данных систем ламеллей от систем ударных планарных элементов или PDF (planar deformation features) заключается в следующем: а) отсутствии строгой параллельности отдельных ламеллей; б) их изогнутости; в) большой ширине; г) приуроченности к центральным частям зерен; д) наличии лишь одной системы на зерно; е) отсутствии четкого оптического контраста, столь характерного для ударных планарных элементов. Подобные пластические деформации, резко отличные от ударной трещиноватости, достаточно часто можно наблюдать в различных песчаниках, претерпевших глубокие катагенетические изменения. Поэтому наблюдаемое волнистое или пятнистое угасание некоторых кристаллов кварца едва ли может служить безоговорочным критерием ударного метаморфизма. Отсутствие к тому же в породе минералов-индикаторов ударных воздействий указывает на то, что сильному механическому воздействию порода не подвергалась.

Допуская, что породы камня Джона не испытали существенной ударной нагрузки, сопоставимой с импактной, нельзя, однако, исключать возможности деформации отдельных обломков при их дроблении в жерле древнего вулкана. В целом, породы изучаемых нами глыб г. Стойковича несут признаки эксплозивного8 и осадочного процессов. При этом следует учесть и то, что на территории Восточной Сибири образование трапповых серий сопровождалось широким развитием фреатомагматических извержений, при которых вулканический материал взаимодействовал с водами озера, заполнявшего кальдеру вулканаструктуры или водными толщами в условиях низкой, периодически затапливаемой суши [Фролов, Щербакова, 1991].

В шлифах образцов камня джона наблюдаются многочисленные включения рудного материала. Протолочка образцов в агатовой ступке позволила Л. Е. Штеренбергу выявить, что эти темноцветные рудные образования часто имеют вытянутую форму и неровный рельеф поверхности. Они характеризуются светло-серым цветом, металлическим блеском и обладают высокой магнитностью. Размеры этих частиц редко превышают 0,1 мм. Они, как правило, генетически связаны с вмещающей их кремнистой массой, располагаясь между зернами. При сжатии между двумя предметными стеклами металлические частицы не раздавливались и не крошились, а просто сплющивались, проявляя тем самым свою высокую ковкость. Рентгеновский анализ металлических частиц ( табл. ) в камере Дебая-Шеррера ( 37,5 мм; Со Кa -излучения ) показал, что мы имеем дело с самородным железом, обладающим гранецентрированной кубической структурой, вероятнее всего, относящимся к a-железу.

Спектральный анализ частиц самородного железа, выполненный с помощью лазерного микроанализатора ( LMA-1 ), аналитиком Н. А. Божевольновой ( ИГЕМ РАН ) установил, что содержания микроэлементов в частицах самородного железа очень малы. Так, количество никеля колеблется от 0,03 до 0,1 %. Меди, кобальта и других элементов - также редко доходило до 0,2 %. Это подтверждает высказанное предположение о том, что найденное в камне Джона самородное железо представлено a-железом. На микрофотографии одной из многих частиц, выделенных после протолочки образцов, отбитых от камня Джона, видно, что структура частиц железа изменена под влиянием наложенных более поздних процессов, имевших место после ее образования. Как показал академик А. Г. Бетехтин [Бетехтин, 1937], часто в природных условиях развиваются коррозионные структуры, возникающие после кристаллизации минералов и связанные с разъеданием и замещением тех или иных минералов, особенно рудных, остаточной жидкостью. Подобное разъедание и даже частичное замещение имеет место при формировании частиц самородного железа в изученных нами образцах камня Джона.

Таблица

Результаты рентгеновских анализов светло-серой металлической частицы и магнитного шарика

металлическая светло-серого

 

частица
 цвета

самородное [Михеев,

железо
 1957]

металлический  шарик

магнитный

магнетит [Михеев,


1957]

I

D

I

D

I

D

I

D

110

2,00

9

2,02

-

-

1

4,21

4

1,42

7

1,43

3

2,97

6

2,99

8

1,168

10

1,168

10

2,52

10

2,54

6

1,01

7

1,01

1

2,45

3

2,42

 

 

 

 

5

2,11

7

2,09

 

 

 

 

2

1,71

3

1,71

 

 

 

 

6

1,60

9

1,61

 

 

 

 

8

1,48

9

1,47

 

 

 

 

3

1,30

5

1,27

 

 

 

 

1

1,22

2

1,26

 

 

 

 

-

-

1

1,17

 

 

 

 

2

1,10

4

1,11

 

 

 

 

4

1,08

8

1,09

 

 

 

 

2

1,05

6

1,04

Отдельные черные шарики, выделенные при протолочке образца пород камня Джона, обладают гладкой блестящей поверхностью. Размер их колеблется от тысячных до сотых долей миллиметра. По данным рентгенографии, они представлены магнетитом ( табл. ).

Попытки выявить природу Тунгусской катастрофы, сопряжены с исследованием силикатных микросферул из «катастрофного» ( включающего прирост 1908 г. ) слоя колонки торфа, отобранного в предполагаемом эпицентральном районе Тунгусского взрыва. Предполагается, что найденные шарики и их состав косвенно подтверждают космическое происхождение силикатных микросферул, которые якобы образовались при переплавлении первоначального вещества во время взрыва и потеряли при этом большую часть наиболее летучих элементов [Колесников, 1980]. При этом, однако, отмечается и то, что состав силикатных шариков, а также химический состав сохранившегося в торфе вещества совершенно не похожи на состав каменных и тем более железных метеоритов. Вещество шариков сильно обогащено наиболее легкоплавкими и летучими элементами ( Zn, Br, Hg, Pb, Sn ), содержит много щелочных металлов (Na, Rb, Cs, и, вероятно, К), а также серебра, золота и молибдена. Оно оказалось значительно беднее никелем и кобальтом, чем обычные метеориты.

В связи с этим заметим, что анализируя микросферулы из «катастрофного» слоя колонок торфа, исследователи не сравнивали состав этих микросферул с теми многочисленными сферолитовыми образованиями, которые содержатся в коренных вулканогенных породах, а также в обломочном материале камня Джона. Преобладание в микросферулах «катастрофного» слоя щелочных металлов по нашему мнению свидетельствует о том, что источником этих микросферул вероятнее всего являлись коренные вулканогенные породы щелочного состава, столь характерные для платформенного этапа вулканизма Тунгусской синеклизы древней Сибирской платформы. Находясь долгое время, с юрского периода, в континентальных условиях, коренные вулканогенные породы подвергались длительной денудации, в результате которой содержащиеся в этих породах микросферулы были отпрепарированы, подверглись переносу и в конечном счете оказались в современных слоях торфа. Причины концентрации этих частиц в «катастрофном» слое торфа 1908 г, вероятно, могли явиться следствием выворачивания корневой системы деревьев и последующего разноса минеральной составляющей почв, что, однако, заслуживает более пристального изучения указанного явления. Особого внимания заслуживает и сама методика выделения «катастрофного» слоя торфа 1908 года. Маркирующие признаки этого слоя, позволяющие безошибочно опознавать его на местности, пока не определены, а используемый для такого обособления подсчет числа годовых циклов торфонакопления представляется не вполне надежным для корреляции событий прошлого.

Изучение органического вещества включало:
а) лиминесцентный анализ нерастертого образца пород камня Джона;
б) определение содержания органического углерода в темноцветной части обломков кремнисто-аргиллитовых пород.

Анализы выполнены стандартными методами на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ. Зафиксирована достаточно интенсивная люминесценция образца пород камня Джона в светло-голубых тонах. Поскольку ультрафиолетовому облучению подвергался образец целиком, то пока не представляется возможным судить, с какой разностью обломков или цемента связано это явление. Важно то, что обломок камня Джона содержит растворимые в органических растворителях наиболее легкие компоненты органического вещества ( битумоиды ), по-видимому, метаново-нафтенового состава. Цвет люминесценции растворимой части в какой-то степени указывает на ее состав; очевидно в групповом составе выявленного нами битумоида преобладают метаново-нафтеновые углеводороды над нафтено-ароматическими, что является весьма характерным для углеводородов древних толщ Сибирской платформы [Баженова и др., 1981]. В настоящее время не представляется возможным определить однозначно, являются ли эти углеводороды автохтонными9 или имеют миграционную природу.

Определение органического углерода показало, что в кремнистых аргеллитах содержание С орг достигает 0,12 %, что соответствует осредненному нижнему пределу концентрации С орг ( органический некарбонатный углерод ) в нефтегазоматеринских свитах палеозоя и допалеозоя Сибирской платформы [Баженова и др., 1981]. Как показали исследования Т. К. Баженовой и др., в допалеозойском разрезе осадочного чехла Сибирской платформы известно 18 стратиграфических уровней, где располагаются углеродосодержащие горизонты, сложенные терригенно-карбонатными, карбонатными и терригенными породами. По фациальному облику это нормально морские, реже - лагунно-морские отложения. Этими исследователями принято в качестве осредненного нижнего предела концентрации С орг , достигающие 0,1 %. Породы с концентрацией С орг 0,1-0,5 % относятся к субдоманикоидным10 разностям, свыше 0,5 % - к доманикоидным. В связи с этим можно предположить, что изученный нами обломок аргиллита в камне Джона представляет собой осадочную породу углеродсодержащей фации домезозойского возраста. Несомненно, что вопрос о генетической диагностике органического вещества в обломках пород камня Джона остается проблематичным с позиций органической геохимии исследуемых толщ.

Заключение

Разнородность состава обломков пород камня Джона, сходство их с составом вулканогенно-осадочных пород корвунчанской свиты и соседних интрузивов, плохая сортировка и окатанность обломочного материала, а также следы его спекания и последующего динамометаморфизма,- все это позволяет утверждать эксплозивное происхождение пород камня Джона в непосредственной близости от жерла древнего вулкана. Наличие признаков слоистого строения и упорядоченности в расположении обломков дает основание рассматривать эти породы как осадочные. И, наконец, судя по наличию двух различных типов цемента и участков развития гидроокислов железа, можно утверждать, что после своего образования породы камня Джона претерпели, по крайней мере, три стадии эпигенетических преобразований.

Исходя из перечисленных признаков, мы относим породы камней Джона к фреатомагматическим эксплозивно-осадочным образованиям, которые могли формироваться в жерле древнего вулкана или вблизи него при наличии водной толщи. Не исключено, что в то время слой воды мог заполнять кальдеру древнего вулкана. При прохождении обломков по жерлу вулкана, испытывая многочисленные соударения между собой или с его стенками, эти обломки могли подвергаться динамометаморфизму и разбиваться трещинами. После выброса из жерла сцепление обломков между собой, вероятно, определялось только их спеканием и было относительно слабым. Позднее, судя по особенностям строения цемента, рассматриваемая порода претерпела дополнительные преобразования, в развитии которых можно выделить, по крайней мере, три стадии. Первая из них соответствует глубоким катагенетическим преобразованиям, приведшим, в частности, к растворению краев зерен кварца. Это явление могло возникнуть при погружении обломочного материала под толщи новых порций изверженного материала или гораздо позднее, в юрское время, когда тектоническое прогибание территории обусловило накопление достаточно мощной серии угленосных отложений. Вторая стадия, когда формировался цемент заполнения пор, связана, вероятно, с восходящими тектоническими движениями, приведшими к осушению территории и последующей денудацией ранее накопленных юрских и более древних образований, что обусловило усиленную циркуляцию подземных вод и растворов в недрах. На третьей стадии произошло очередное усиление этой циркуляции и поровое пространство неравномерно заполнилось гидроокислами железа. Последнее событие связано, вероятно, с активизацией новейших тектонических движений в неоген-четвертичное время.

В целом породы камня Джона по своему составу, текстурным и структурным признакам обнаруживают сходство с коренными породами трапповой формации и весьма близки к породам корвунчанской свиты, хотя и отличаются от последних. Это отличие является фациальным и обусловлено тем, что породы камня Джона имеют фреатомагматическое эксплозивно-осадочное происхождение. Породы же корвунчанской свиты являются преимущественно осадочными, хотя и содержащими значительную долю вулканогенного материала.

Авторы выражают благодарность Д. Ф. Анфиногенову, Н. А. Божевольновой, Д. Д. Бадюкову, В. А. Ромейко, Л. И. Хряниной и Л. Е. Штеренбергу за содействие в проведении исследований.

Литература

Баженова Т. К., Белецкая С. Н., Беляева С. Л. и др. Органическая геохимия палеозоя Сибирской платформы и прогноз нефтегазоносности. Л.: Наука. 1981. - 211 с.
Бетехтин А. Г. Классификация структур и текстур руд // Известия АН СССР, отделение математических и естественных наук, №1, 1937. - С. 50-75.
Колесников Е. М. О некоторых вероятных особенностях химического состава Тунгусского космического тела // Взаимодействие метеорного вещества с Землей. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. - С. 87 - 102.
Михеев В. И. Рентгенометрический определитель минералов. Гос. научно-технич. изд-во лит-ры по геологии и охране недр. М. 1957. - 867 с.
Сапронов Н. Л. Магмопроводящие разломы на юге Тунгусской синеклизы // Геология и геофизика, 1981, №3, С. 53-59.
Сапронов Н. Л. Древние вулканические структуры на юге Тунгусской синеклизы. Наука СО. Новосибирск, 1986. - 104 с.
Сапронов Н. Л., Соболенко В. М., Москалев В.А. Палеовулканические реконструкции палеозоя Сибири. Новосибирск, 1988. - С. 12-24.
Фролов В. Т., Щербакова М. Н. К построению актуалистической модели эксплозивно-осадочного процесса // Вестник Московского университета. Сер. 4, геология. 1991, №6, С. 33-40.

Словарь специальных терминов:
1. Терригенный - обломочные морские образования наземного происхождения.
2. Фация - совокупность пород в определенных условиях образования.
3. Фреатическое извержение - один из видов центрального извержения, когда после очень продолжительного периода покоя внезапно возобновляется деятельность старого вулкана; кратковременные взрывы сопровождаются выбросами огромных масс пара и обломков старой лавы при совершенном отсутствии новой. (Геологический словарь. М:, Гос. научно-технич. изд-во литературы по геологии и охране недр, 1960).
4. Денудация - снос, удаление продуктов выветривания путем смыва.
5. Солифлюкция - стекание перенасыщенного грунта по склону.
6. Будинаж - процесс разделения пластов крепких горных пород на отдельные части под влиянием тектонического давления и обтекания отдельных линз более пластичными породами.
7. Катагенез - глубинное преобразование.
8. Эксплозивный - взрывной.
9. Автохтонный - на месте образования.
10. Доманик - тонкослоистый темно-бурый и черный горючий сланец.

© Томский научный центр СО РАН
Государственный архив Томской области
Институт систем информатики СО РАН
грант РГНФ №05-03-12324в
Главная | Архивные документы | Исследования | КСЭ | Лирика | Ссылки | Новости | Карта сайта | Паспорт