05.04.2021

Использование ритмичности при прогнозировании свинцовых и цинковых месторождений


Одним из новых факторов контроля медных, свинцовых и цинковых месторождений, на который обращено внимание в последние годы, является приуроченность их к формационным ритмам с определенной возрастной последовательностью формаций и мощностью ритмов. Ритмы этого порядка представляют собой как бы «элементарные» составляющие ритмов более крупных. Длительность становления их, в частности, в палеозое примерно 25—30 млн. лет, и они проявляются в основном синхронно, отражая общий ритм («пульс») тектонической жизни крупных регионов.

Каждый элементарный ритм характеризуется однонаправленной сменой пород хемогенных, вулканогенных, кластогенных. В одних случаях такой ритм может соответствовать смене пород внутри одной формации, в других — смене двух, трех или более формаций.

По преобладанию в разрезе вулканогенных или осадочных пород намечается четыре основных тина «элементарных» ритмов: гомодромный, антидромный, регрессивный и трансгрессивный. Так, гомодромные ритмы характерны для интервала O3—S1 Тагило-Магнитогорского прогиба, S2—D2 в южной части восточной зоны этого прогиба, D3—C1 центральной зоны Алапаевско-Варненско-Иргизского прогиба, и проявляется в данном случае в смене спилитовой формации спилит-натриево-липаритовой. При наличии осадочных пород в гомодромном ритме они обычно образуют регрессивный ряд: от кремнистых, глинистых до флишоидных и терригенно-вулканогенных молассоидных.

Ритмы антидромной направленности нередко начинаются базальт-дацит-липаритовой формацией, которая сменяется андезит-базальтовой; в других случаях антидромные ритмы начинаются андезит-базальтовой, сменяющейся базальт-трахитовой формацией или осадочными формациями. Антидромной последовательности вулканогенных пород в ритмах этого типа обычно соответствует трансгрессивная последовательность осадочных пород — от конгломератов и песчаников к глинистым и известковым породам.

В крайнем выражении, при редуцированном развитии вулканогенных пород, в соответствии с последовательностью осадочных формаций, намечаются самостоятельные трансгрессивные ритмы (снизу от грубообломочных отложений к терригенным флишевым и карбонатным) или регрессивные (при обратном порядке). Ритмы этих типов обычно присущи миогеосинклинальным прогибам. В эвгеосинклиналях они особенно характерны для основания и верхних частей разреза.

При анализе закономерностей размещения месторождений с учетом ритмичного строения выясняется, что наиболее крупные промышленно ценные пластовые месторождения приурочены к переходным зонам, где фиксируется смена типов ритмов по простиранию, т. е. переход от трансгрессивных к регрессивным или от гомодромных к антидромным. Эта же закономерность проявляется и в вертикальной (временной) последовательности чередования ритмов. Именно в такой структурной позиции находятся наиболее интересные медно-цинково-колчеданные месторождения — Дегтярское, Подольское, Узельгинское, Учалинское, им. XIX Партсъезда и др. Таким образом, ритмичность данного порядка может быть использована как важный критерий не только потенциальной рудоносности формаций, но и оценки возможных масштабов оруденения.

При анализе ритмичности с учетом мощностей отдельных ритмов и расположения однотипных формаций в различных ритмах — первом, втором, третьем и т. д. — выясняется, что мощность ритма, занимающего самое нижнее положение в геосинклинальном разрезе, обычно превышает 3,5 км, мощность второго ритма составляет не более 2,5 км, третьего — 1—1,5 км, последующие ритмы, как правило, имеют мощность менее 1 км. Устанавливается преимущественное тяготение большинства месторождений к ритмам мощностью от 2,5 до 1 км, к зонам резкого изменения мощностей и фациальных замещений (рис. 18).

Например, в районе Миргалимсайского месторождения общий терригенно-карбонатный разрез имеет четко выраженную трансгрессивную направленность. Основание толщи представлено молассой, местами с примесью вулканогенного материала. Мощность терригенной части разреза (D2C2 — D3fr1?) составляет более 1500 м. Вышележащий рудоносный ритм (D3fr2? — C1t) мощностью от 500 до 2000 м сложен терригенными, преимущественно глинистыми породами внизу и карбонатными, глинистокарбонатным в верхней части, основной по мощности. Рудоносный ритм перекрыт визейской карбонатно-терригенной толщей мощностью до 1000—1500 м.

Месторождения сарданинского типа обычно располагаются в многокилометровых терригенно-карбонатных комплексах. В частности, в Майско-Кыллахской зоне мощность такого комплекса составляет не менее 7 км. В разрезе выделяется три крупных ритма, соответствующих стратиграфическим сериям. Нижняя — учурская (ранний рифей) и средняя — майская серия (средний рифей) являются завершенными трансгрессивными ритмами, начинающимися терригенными формациями и заканчивающимися карбонатными. Третья серия — уйская — предстает как незавершенный, редуцированный ритм, сложенный молассовыми и флишевыми формациями с неопределенной направленностью в их смене. Лишь на крайнем юго-востоке Майско-Кыллахской зоны ритм завершается карбонатной формацией, что определяет его трансгрессивную структуру.

В собственно Майско-Кыллахской зоне предполагается, что разрез осадочного комплекса начинается майской серией, верхняя, обнаженная часть которой имеет мощность свыше 2 км. Вышележащая уйская серия имеет резко изменчивую мощность — от 4500 на востоке до 2500 в центре и 1500 м на западе зоны. За пределами рудоносной площади мощность ее сокращается до 200 м. Хотя формации уйской серии и не являются рудоносными, зоны ее резкого изменения мощностей оказывают непосредственное влияние на размещение месторождений в формациях вышележащего рудоносного венд-среднекембрийского ритма. Структура этого ритма довольно сложная. Начинается он на востоке молассоидной терригенной формацией, трансгрессивно сменяющейся «черносланцевой» или углеродисто-карбонатной заведомо нижне-среднекембрийской формацией, верхняя часть ритма сложена глинисто-карбонатной флишевой формацией среднего кембрия. В западном направлении терригенная молассоидная формация фациально замещается рудоносной рифовой и известняковой слоистой формациями, вышележащая часть разреза аналогична таковой, установленной в восточной зоне. Мощность венд-среднекембрийского ритма на рудоносной площади составляет около 1000 м, а в западном направлении сокращается до 300 м. Таким образом, если для подрудного, верхнерифейского ритма отмечается главным образом изменение полноты разреза и его мощности на рудоносной площади, то в собственно рудоносном ритме выявляются и достаточно резкие фациальные замещения. При этом рудоносная часть разреза приходится но времени на момент изменения направления сноса обломочного материала с восточного на западное.

В пределах Жаильминской грабен-синклинали наиболее крупные промышленные железо-марганцевые месторождения (Каражал, Ктай, Клыч, Жумарт, Керегетас, Камыс), а также полиметаллические месторождения (Жайрем, Бестюбе, Ушкатын и др.) приурочены к узкому стратиграфическому интервалу разреза (верхи нижнего фамена — верхний фамен).

В целом разрез вулканогенно-осадочных отложений с общей трансгрессивной направленностью в смене формаций имеет максимальную мощность в прогибах до 7 км и в различных частях геосипклинального трога двух- или трехритмовое строение. При этом ранний ритм (S2?—D2e) мощностью свыше 2 км характеризуется гомодромной сменой вулканогенно-молассовых образований, средний ритм (D3e — D3fr1) мощностью до 2500 м относится к андезит-дацит-липаритовой вулканогенной молассе и, наконец, третий ритм мощностью 1500—2000 м (Dgfr2—C1t) характеризуется трансгрессивной последовательностью формаций — от молассовой (D3fr2) к терригенно-карбонатной (D3fm1), далее к рудоносной терригенно-кремнисто-карбонатной формации (D3fm1—C1t). По простиранию, в южном направлении рудоносная формация довольно резко фациально замещается известняковой рифовой, а в северном направлении — алеврито-песчаной флишевой.

На Рудном Алтае вулканогенно-осадочный разрез мощностью свыше 2,5 км характеризуется антидромной направленностью в смене вулканогенных пород кислого и среднего состава в средней части разреза, смешанного и основного состава — в его верхах и трансгрессивной направленностью в смене осадочных пород: внизу преобладают песчаники, в средней части разреза — алевролиты, вверху — карбонатные и глинисто-карбонатные породы.

Структура формационных ритмов определяется сочетанием трех основных типов формаций: терригенных, вулканогенно-терригенных флишевых и карбонатной, обычно рифовой. При этом вулканогенно-терригенные формации с кислыми эффузивами вглубь прогибов замещаются аналогичными формациями с основными эффузивами. В общем разрезе выделяется до двух формационных ритмов, охватывающих примерные возрастные интервалы D2e2—D3fr1 и D3fr2—C1t, мощность которых сокращается до 500 м на палеоподнятиях и возрастает до 1500 м и более в прогибах. Структура ритмов также меняется поперек прогибов: ближе к палеоподнятиям выделяются участки с регрессивной (гомодромной) структурой, а далее в глубь прогибов — участки с трансгрессивной (антидромной) структурой.

Важно подчеркнуть, что одни и те же формации, занимая различное положение в вертикальных рядах, обладают и различной степенью рудонос-ности. Установленная преимущественная локализация крупных месторождений во втором или третьем ритмах объясняется тем, что именно в периоды образования этих ритмов фиксируется, с одной стороны, максимальная контрастность ритмов в сопредельных тектонических структурах, а с другой — устойчивость существования палеогеоморфологических и фациальных зон в рудоносных структурах.

Однако наличия ритма с благоприятными параметрами еще недостаточно для достоверного прогнозирования. Прогноз с использованием ритмичности может быть существенно уточнен с использованием представлений о типах формационных комплексов.





Яндекс.Метрика