10.03.2021

Типы осадочных и осадочно-вулканогенных формаций структурных ярусов докембрия Украины


Исходя из относительной подвижности участков земной коры, выделяются геологические формации подвижных геосинклинальных зон и формации платформ. Для последних следует различать формации платформенного чехла погруженных платформ и формации активизированных участков платформ, переходящих к подвижным зонам. В подвижных зонах обособляются формации собственно геосинклинального и орогенного этапов.

В учении о геологических метаморфизованных формациях возникает ряд общетеоретических вопросов о закономерностях их образования в зависимости от разных тектонических режимов и структурных особенностей подвижных зон. Основное внимание при изучении формаций должно уделяться выявлению геохимического поведения рудных элементов и их минералов — концентраторов, направленного на установление природы металлоносности: осадочно-терригенной (золото, уран, алмазы), вулканогенно-хемогенной (железисто-кремнистой и колчеданной), вулканогенно-гидротермально-метасоматической (никель, кобальт, золото, полиметаллы), первично вкрапленной вулканогенной (никель, медь), постскладчатой метаморфической, метасоматической (золото, никель, кобальт, медь, полиметаллы, вольфрам, молибден).

Для Украинского кристаллического щита характерно развитие многих геосинклинальных циклов, геологические формации которых сохраняются от гранитного замещения в различных структурных зонах, представленных синклинориями. При инъекциях и ассимиляции гранитами лучше сохраняются те геологические формации, которые находятся в необращенных синклиналях в условиях ступеней метаморфических сланцев, роговиков и микрогнейсов.

В пределах этих метаморфических осадочных и осадочно-вулканогенных формаций сосредоточены рудные минеральные накопления, образовавшиеся как во время становления этих формаций в доскладчатый период, так и возникшие вследствие метаморфизма, метасоматоза и гранитных воздействий при складкообразовании и переходе геосинклинальной области в складчатую зону.

Типы метаморфических формаций Украинского щита. В изучении метаморфизованных формаций складчатых областей Украинского щита и их потенциальной металлоносности на протяжении последних трех десятилетий достигнуты значительные успехи, позволившие установить следующие их типы: осадочно-вулканогенные и инициальные ультрабазитовые, метабазит-спилитовые, кератофиро-порфиро-лептитовые, железисто-кремнисто-джеспилитовые, осадочно-вулканогенно-марганцевые формации, груборитмичные вулканогенно-терригенные, ритмичные терригенные флишоидные, песчано-конгломератовые и молассовые, глинисто-карбонатные, монотонные аспидно-гнейсовые (глинисто-мергелистые) формации.

Среди этих формаций наблюдается ряд рудоносных перспективных формаций. Ниже описаны наиболее полно изученные железистокремнистые формации Украинского щита, ультрабазитовые, метабазитовые, кератофиро-лептитовые, груборитмичные терригенно-вулканогенные, ритмичные терригенные, глинисто-карбонатные формации и некоторые их разновидности.

Железисто-кремнистые формации. В Украинском щите наблюдаются следующие железорудные пояса, приуроченные к синклинориям, в которых развиты железисто-кремнистые формации: Конкско-Белозерский (2700—3500 млн. лет), Базавлукский (2300—2700 млн. лет), Орехово-Павлопрадский (2000—2300 млн. лет), Корсакский или Западно-Приазовский (2300—2800 млн. лет), Мангушский или Восточно-Приазовский (1700—2000 млн. лет), Криворожско-Кременчугский, Каневско-Трахтомировский и Ананьевский (предположительно 200 млн. лет) и Володарский (2600 млн. лет).

Нами выделены следующие типы железистых формаций: железисто-кремнисто-сланцевый, железисто-кремнисто-сланцево-кератофировый (джеспилито-лептитовый), железисто-кремнисто-метабазитовый и железисто-кремнисто-ультрабазитовый. Из них промышленное значение имеют железисто-кремнисто-сланцевый и железисто-кремнисто-сланцево-кератофировый типы формации, отличающиеся большой насыщенностью и большой устойчивостью по простиранию железисто-кремнистых отложений.

Среди железисто-кремнистых формаций Украины не изучены и не оценены железисто-кремнистые формации Сурской синклинали Орехово-Павлоградского синклинория и Гуляйпольской синклинали. He вскрыты совсем потенциально рудоносные аномальные полосы Ананьевской и Каневско-Трахтомировской зон.

Ультрабазитовые формации. Важное место среди рудоносных формаций докембрия занимают ультрабазитовые формации, представляющие собой метаморфизованные ультраосновные магматогенные продукты пикритовых лав, их туфов, тел дунитов, перидотитов и пироксенитов.

Ультрабазиты магнезиального ряда содержат в исходном составе силикатов Ni — до 0,5—0,1% и Co — до 0,05—0,01%. При метасоматической переработке, карбонатизации и окварцевании происходит вынос сульфидно-мышьяковых соединений никеля и кобальта наряду с отложением сульфидов железа и меди. Нередко наблюдается концентрация хрома. При процессах калиевого метасоматоза, выщелачивания и грейзенизации ультрабазитов возникают реакционные серии сланцев, образующих слюдяные метасоматиты и вермикулитовые месторождения.

В украинском докембрии можно выделить следующие типы ультрабазитовых формаций: песчано-ультрабазитовый, сланцево-кератофироультрабазитовый, метабазито-ультрабазитовый, железисто-кремнисто-ультрабазитовый и интрузивно-ультрабазитовый.

В Алферовской синклинали Верховцевского района к таким толщам приурочиваются зоны оруденения, возникшие вследствие вторичной концентрации сульфидов никеля, кобальта, меди. К такой же зоне, сложенной породами ультрабазито-метабазитовой формации, приурочено кобальтовое и медное оруденение восточной Верховцевской рудоносной зоны.

Интрузивно-ультрабазитовая формация объединяет метаморфизованные интрузии ультрабазитов в слоистых метаморфических толщах. Этот тип ассоциации метаморфических пород трудно диагностируется, однако представляется одним из перспективных в отношении первичной рудоносности, в том случае, если он сложен дифференцированными пологими согласными пластовыми силлами или дифференцированными массивами. Породы интрузивно-ультрабазитовой формации перспективны обычно на хромитовое оруденение. Хромитовые ультрабазиты установлены в Хощеватском районе и Ташлыкоком синклинории, а также в Западной зоне Белозерской синклинали. Линзовидный характер интрузивных залежей ультрабазитов предполагается в зоне залежей Соленовского крыла Чертомлыкско-Соленовской брахисинклинали.

Варваровская интрузивная серпентинитовая залежь мощностью до 3 км устанавливается в Верховцевской синклинали. В ее западном контакте открыто вкрапленное сульфидно-никелевое оруденение. В пределах этой залежи серпентинитов наблюдается также проявление хризотил-асбеста. В ядре Белозерской синклинали также установлена мощная межпластовая интрузия аподунитовых серпентинитов.

С корами выветривания серпентинитов связаны концентрации силикатного никеля в зонах Ташлыкского и Базавлукского синклинориев и в Восточно-Саксаганской зоне (Девладовский район).

Метабазитовые формации. Метабазитовые формации представляют собой толщи пород, являющиеся продуктами метаморфизма туфов и лав базальтового состава. Продукты гидротермального и пневматолитического метасоматоза представлены: пропилитами, празинитами, эпидозитами, вторичными кварцитами, базавлукитами, амфиболовыми и гранатовыми метасоматитами и альбититами, а также кроссито-глаукофано-альбититовыми метасоматитами.

По характеру переслаивания комплексов можно выделить следующие типы метабазитовых формаций: собственно метабаэитовый, железисто-кремнисто-метабазитовый, сланцево-песчано-метабазитовый, сульфидно-колчеданно-метабазитовый, ультрабазито-метабазитовый и промежуточный тип метабазит-андезит-порфиритовых зеленосланцевых формаций.

Наиболее широко развиты собственно метабазитовые фармации, представленные толщами зеленых сланцев, спилитов и амфиболитов. Железисто-кремнисто-мегабазитовые формации характеризуются редкими прослойками железисто-кремнистых отложений, образующихся в связи с частой сменой вулканических процессов и перерывов, сопровождающихся гидротермальной подводной деятельностью. Такая туфогенная метабазитовая толща с прослоями железисто-кремнистых пород наблюдается в верхней свите Верховцевской серии, в Кременчугском и других районах.

Сульфидно-колчеданные метабазитовые формации возникают в областях проявления гидротермальной вулканической подводной деятельности, обусловившей зеленокаменное преобразование туфово-вулканогенных толщ и процессы отложения колчеданных залежей. При этом происходит осаждение сульфидов железа, которое сопровождается концентрацией меди и других элементов. Такие формации наблюдаются в разрезах Верховцевской, Сурской и других синклиналей Базавлукской области.

Кератофиро-лептитовые формации. Продукты кислого липаритового или порфирового вулканизма слагают металипаритовые формации, которые в составе метаморфических толщ получили название кварц-кератофировых формаций для низких ступеней метаморфических аспидных и филлитовых сланцев и лептитовых формаций для гнейсовых ступеней метаморфизма. С формациями кислого кварц-кератофирового вулканизма связаны также и процессы подводной вулканогенной гидротермальной фумарольно-сольфатарной деятельности, следствием которой является возникновение железисто-кремнистых отложений и гидротермальная переработка (альбитизация, трахитизация, аргиллитизация, отбеливание, вторичное окварцевание, сульфидизация) и проявление сульфидных вкраплений медных, полиметаллических и золотых рудопроявлений. Встречаются также образования жильных и жерловых тел порфиров и кератофиров.

Спилит-порфирито-кератофировые вкрапленные сульфидоносные формации характеризуются переслаиванием продуктов основного, среднего андезитового и кислого риолитового вулканизма, превращенных в результате вулканогенно-гидротермальных процессов в пропилиты, празиниты и березиты с обильными вкраплениями пирита, прослоями колчедана, а также медной минерализацией.

Груборитмичные терригенно-вулканогенные формации. Ассоциация метаморфических пород, в которых среди терригенных слоистых отложений наблюдаются и магматогенные образования, представляют собой промежуточные груборитмичные терригенно-вулканогенные формации. К таким формациям относятся толщи, развитые в Ташлыкском синклинории в бассейне Южного Буга, где в узких сжатых синклиналях залегают сменяющиеся в разрезе метабазиты с ультрабазитовыми телами в них, глиноземистые гнейсы, графитовые гнейсы, песчанико-кварциты и мраморы. Такими же груборитмичными формациями сложена, очевидно, и синклинальная полоса, прослеживающаяся через села Троицкое — Сачковы Хутора — Темрюк в Приазовье. К этим толщам на Буге приурочены рудопроявления хрома, никеля, силикатного никеля в корах выветривания ультрабазитов, скарновые рудопроявления в известняках, вермикулитовые и графитовые месторождения.

Ритмичные терригенные формации. Ритмичные переслаивающиеся глинистые и песчаные отложения, иногда с прослоями карбонатных пород, представляют собой образования флишоидного типа. Они могут быть пестроцветными, сероцветными и красноцветными. Пестроцветные сланцы встречаются в низах ингулецкой серии Кривого Рога, красноцветными являются песчаники овручской серии с пирофиллитовыми сланцами, сероцветными — филлиты и черноцветными — толщи углисто-графитовых сланцев, для которых характерно развитие пленок и вкраплений сульфидов. Гидротермальные сульфидные проявления отмечаются внутри этих формаций в Криворожской и в Западно-Ингулецкой синклиналях. Среди этих ритмичных терригенных формаций наблюдаются грубоконгломератовые формации внутри ингулецкой серии в Саксаганской и Кременчугской синклиналях, где установлено наличие сульфидов. Мощность конгломератов достигает 500 м. Конгломератовые формации присутствуют и в основании Белокоровичской синклинали на северо-западе щита, где также установлены рудопроявления в цементе.

Такие грубообломочные конгломератовые и гравелитовые формации представляют несомненный интерес с точки зрения их рудоносности, не только для докембрийских, но и для фанерозойских образований.

Глинисто-карбонатные формации. Парагенетические ассоциации карбонатных и глинистых отложений представляют глинисто-карбонатные формации, наиболее широко проявленные в толщах осадков Брусиловского синклинория, в так называемой городской серии западной части щита, где мощность карбонатных отложений достигает 2 км. Среди кальцифиров из известковых роговиков и скарнов, представляющих собой переработанные гидротермальным и пневматолитическим метасоматозом карбонатные породы, можно ожидать отложения различных типов руд.

Некоторые вопросы изучения геологических формаций. Для изучения метаморфизованных геологических формаций докембрия важное значение имеет рассмотрение некоторых общих вопросов. К ним относятся: вопросы ритмичности и цикличности; необратимости и единообразия строения, фациальной устойчивости и изменчивости формаций; характера палеовулканизма — постоянства вулканических очагов и пульсации кислого, среднего, основного и ультраосновного вулканизма во времени; особенности очагов в разных зонах; вопросы образования осадочно-вулканогенных формаций в наземных условиях, в субконтинентальных частично морских и в центральных вулканических зонах геосинклинальных областей с подводной гидротермальной деятельностью; установление степени эксплозивности вулканизма; соотношение вулканоплутонических и субвулканических комплексов; определение суммарной энергии, выделявшейся при вулканических процессах в связи с установлением общей массы всех извержений за всю историю докембрия и фанерозоя и вычисление плотности выделения энергии на площадях разных структурных зон; изучение закономерностей сочетания ассоциаций вулканических хемогенных и терригенных красноцветных, пестроцветных, сероцветных формаций в связи с проблемами палеоклиматологии.

Все эти вопросы в той или иной мере решаются и будут служить объектами анализа при исследовании состава и первичной природы метаморфических продуктов. Особенно трудными являются вопросы установления первичной природы формаций высоких гнейсово-пироксеновых ступеней метаморфизма, в частности, установление продуктов кислого вулканизма — лептитов-клессовитов, открытых в осницкой серии северо-западной части Украинского щита, в Днестровско-Бугском районе и, несомненно, пользующихся еще более широким развитием.

Одним из наименее изученных и дискуссионных вопросов является проблема эволюции литогенетических процессов в докембрии. В древнейших ярусах земной коры, сформированных в отрезке времени 3500—2700 млн. лет, в Украинском щите наблюдается набор осадочно-вулканогенных железисто-кремнистых, ультрабазитовых, метабазитовых, кератофировых, лептитовых формаций и осадочных глинистых и песчаных формаций. Наличие последних свидетельствует о том, что характер выветривания приводил, так же как и в последующие эпохи, к образованию глинистых минералов и песчаных кварцевых терригенных продуктов. Состав осадочных формаций указывает на то, что источником материала для образования этих толщ были кварцсодержащие породы кислого гранитоидного или кварцпорфирового состава. Во втором структурном ярусе, сформированном в отрезке времени 2700—2000 млн. лет, наряду с осадочно-вулканогенными и осадочными глинисто-песчаными формациями получают существенное развитие органогенные углистоглинистые и карбонатные отложения, присутствие которых в первом структурном ярусе пока не установлено, хотя небольшие карбонатные прослои пород констатированы.





Яндекс.Метрика