Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Общие сведения о геологическом строении комсомольского рудного района 10
1.1. Структурно-вещественные комплексы 13
1.2. Интрузивный магматизм 19
1.3. Рудоносность 21
1.4. Тектоника 24
ГЛАВА 2. Пространственная характеристика и систематика складчатых и разрывных структур фестивального месторождения 32
2.1. Краткая характеристика тектонического строения 32
2.2. Вещественный состав руд 38
2.3. Складчатые структуры 45
2.3.1. Складчатые структуры терригенного основания 47
2.3.2. Складчатые структуры вулканогенного чехла 54
2.4. Разрывные структуры терригенного основания
и вулканогенного чехла 64
ГЛАВА 3. Динамо-кинематический анализ элементов разрывной тектоники фестивального месторождения 83
3.1. Кинематика разрывов 83
3.2. Реконструкция полей палеонапряжений 88
ГЛАВА 4. Основные закономерности строения и развития разрывных рудоконтролирующих структур фестивального месторождения 101
4.1. Особенности развития Перевальненского рудоносного сдвига 101
4.2. Морфология рудных зон 102
4.3. Миграция сдвиговых дислокаций 116
4.4. Стадийность рудоотложения и основные этапы развития рудоконтролирующих структур 120
4.5. Структурно-динамический контроль рудных столбов 127
Заключение 131
Список литературы 132
- Структурно-вещественные комплексы
- Складчатые структуры терригенного основания
- Реконструкция полей палеонапряжений
- Стадийность рудоотложения и основные этапы развития рудоконтролирующих структур
Введение к работе
Актуальность проблемы. Восполнение минерально-сырьевой базы региона требует совершенствования методов локального прогнозирования орудене-ния, которое невозможно без специального изучения геодинамических условий формирования структур рудных месторождений. Однако, геодинамика струк-турообразования (характер полей напряжения, связанные с ними движения тектонических блоков) исследуется все еще недостаточно. Описание структур месторождений проводится чаще всего статично, без исследований динамики, обуславливающей процессы структурирования объекта. Собственно динамические параметры процесса структурообразования, а, следовательно, и генетические соотношения между элементами структурного комплекса остаются, как правило, вне поля зрения специалистов, изучающих геологию рудных объектов. Многие исследования, проведенные в рудных районах Сихоте-Алиня, в том числе и в Комсомольском рудном районе (КРР) (Родионов 1974; Уткин 1980, 1989; Касаткин и др., 1994; Сорокин и др, 1995; Митрохин и др., 1999; и др.) показали, что структурно-динамический фактор, реализованный комплексом сдвиговых дислокаций, оказался решающим не только в локализации и перераспределении, но и в миграции рудоносных растворов.
Настоящая работа посвящена изучению структурно-динамических условий формирования Фестивального вольфрам-медно-оловянного месторождения, одна из главных особенностей которого заключается в двухъярусном строении разреза вмещающих стратифицированных образований. Интенсивно дислоцированные породы доаптского терригенного основания несогласно перекрыты слабо деформированными отложениями апт-кампанского вулканогенно-осадочного чехла. Рудные зоны рассекают эти различные по реологическими свойствами толщи, локализуясь преимущественно в разрывах с признаками сдвиговой кинематики. Исследование эволюции геодинамических условий сдвиговых дислокаций и выявление влияния структурно-динамических факто- ров на закономерности размещения руд в обоих структурных этажах является актуальным не только в научном, но и в практическом отношении.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы состояла в изучении геодинамики формирования рудоконтролирующих структур Фестивального месторождения на основе исследования особенностей их пространственно-временного развития и поиске закономерностей локализации продуктивного оруденения. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: изучение пространственно-кинематических характеристик доминирующих разрывных нарушений и сравнение их типов в терригенном основании и вулканогенном чехле; выявление признаков вертикальной миграции сдвиговых дислокаций от нижнего структурного этажа к верхнему; выяснение характера распределения полезных компонентов в рудовмещаю-щих структурах с учетом стадийности рудоотложения в условиях сдвиговых дислокаций; определение роли структурно-динамических факторов в формировании рудных столбов.
Фактический материал. В основу диссертации положены результаты изучения геодинамики формирования структуры и условий рудораспределения Фестивального месторождения (Уткин и др., 1991 г.).
В ходе полевых наблюдений автором осуществлялись массовые замеры ориентировок структурно-кинематических элементов и фотодокументация на поверхности (естественные обнажения, канавы, расчистки) и в подземных горных выработках. Было обработано и систематизировано 1746 замеров слоистости, 14580 - разрывов и 2725 - штрихов скольжения. Кроме того, использовались фондовые материалы Солнечного ГОКа и ПГО «Дальгеология» (Онихи-мовский и др. 1961 г.; Селезнев и др., 1964 г.; Рабчевский и др., 1971 г., 1978 г.; Ткаченко и др., 1975 г.; Огнянов и др., 1977 г.; Асманов и др., 1978 г., 1985 г.; Рудаков и др., 1990 г; Огнянов, 1991 г.), а также материалы тематических отчетов лаборатории геодинамики магмо- и рудоконтролирующих структур ДВГИ
ДВО РАН (Уткин и др., 1989 г., 1991 г.), в которых автор принимал непосредственное участие.
Морфология и структура рудных зон анализировались на плане поверхности, 11-ти подземных эксплуатационных горизонтах и 32-х разведочных профилях. Наиболее характерные из них представлены в аксонометрических проекциях.
Данные бороздового и кернового опробования (2490 проб) основных рудных зон месторождения (Геофизической и Ягодной) содержат значения мощности рудных зон и процентные содержания вольфрама, олова и меди.
Методы исследований. Основной метод исследования - изучение структурных парагенезисов (Лукьянов, 1965 и др.), который заключается в анализе закономерных сочетаний тектонических структур, а также морфологии, пространственных и временных соотношений разноранговых складок, разломов и их составляющих — структурных и кинематических элементов (слоистости, разрывов, штрихов и зеркал тектонического скольжения, полосчатости, кливажа). Этот подход широко используются в трудах российских и зарубежных тектонистов (Буртман и др., 1963; Гончаров, 1996; Лукьянов, 1965; Николаев, 1992; Семинский, 2003; Уткин, 1980; Шерман, Днепровский, 1989; Tchalenko, 1970 и др.). По доминирующему положению элементов структурных парагенезисов определялись направления сжатия, исходя из известных закономерностей наиболее распространенных типов деформаций с применением методов динамического анализа (Данилович, 1961; Гзовский, 1975; Паталаха, 1981 и др.) и метода морфогенетических аналогий структур разных иерархических уровней (Уткин, 1980, 1989).
Замеры ориентировок структурных и кинематических элементов обрабатывались по методике В.П. Уткина (1980) при помощи стереографической проекции Ю.В. Вульфа (верхняя полусфера) и планисферы А.В. Пронина, а также специализированных программ RockWare STEREO и StereoNett 2.46.
Для комплексного анализа морфологии рудных зон, автором был применен метод объемного геометрического моделирования (Мандыч, 1986), который заключается в аксонометрическом совмещении, и, как следствие, корректировке графических данных.
Обработка данных опробования для построения изолиний мощности, содержаний и продуктивности оруденения (метропроцента) по вольфраму, олову и меди в проекции на вертикальную плоскость проводилась с использованием программного пакета Golden Software SURFER 7.0 методом Кригинга.
Научная новизна заключается в следующем: установлено различие стилей пликативных и дизъюнктивных деформаций, как в терригенном основании, так и в вулканогенном чехле, отражающее направленность развития дислокаций снизу вверх; выявлено, что дуплексы растяжения, сформированные в зонах смыкания не-соосных левых сдвигов, в сочетании со сбросами образовали участки повышенной мощности наиболее благоприятные для локализации основных запасов руды; подтверждена и научно обоснована тесная связь стадийности рудоотложения с последовательностью развития структур скола и растяжения; найдена прямая зависимость распределения продуктивного вольфрамового, оловянного и медного оруденения с развитием сдвиговых дислокаций при доминирующем влиянии структурно-динамического фактора, где реологические и литологические свойства рудовмещающих стратифицированных образований имели второстепенное значение; впервые для месторождений КРР, имеющих двухъярусное строение, построена объемная геометрическая модель; показана важность и необходимость объемных геометрических построений и компьютерной обработки данных, значительно повышающих эффективность структурно-динамического анализа и наглядность представления его результатов.
Защищаемые положения.
Формирование структуры Фестивального месторождения обусловлено левосдвиговым геодинамическим режимом, который определил особенности пликативных и дизъюнктивных дислокаций, как в терригенном основании, так и в вулканогенном чехле.
Главными рудолокализующими структурами на месторождении являются дуплексы растяжения, сформированные в зонах смыкания несоосных левых сдвигов, которые в сочетании со сбросами образуют наиболее благоприятные участки для локализации оруденения.
Стадийность рудоотложения согласуется с последовательностью развития структур скола и растяжения — производных сдвиговых дислокаций — от нижних гипсометрических уровней к верхним.
Формирование крутонаклонных рудных столбов обусловлено сдвиговыми дуплексами растяжения, а пологих - проявленных, главным образом, в вулканогенном чехле, - развитием структур растяжения сбросовой природы, инициированных сосдвиговыми структурами растяжения терри-генного основания.
Практическое значение. На примере двухъярусного строения Фестивального месторождения показана необходимость и возможность структурно-тектонических исследований на разных этапах изучения объекта. Использование объемного геометрического моделирования и компьютерная обработка данных значительно упрощает поиск и установление закономерностей структурных и временных факторов, повлиявших на рудораспределение. Получена основа для решения практических задач локального прогнозирования и предварительной оценки скрытого оруденения. На первичных этапах исследований часть полученных результатов и рекомендаций были переданы Солнечному ГОКу, что позволило существенно повысить эффективность эксплуатационно-разведочных работ на месторождении.
При помощи объемного геометрического моделирования выявлены структурные закономерности строения и особенности морфологии южного фрагмента Перевальненского сдвига и приуроченных к нему минерализованных зон, включая дуплексы растяжения. Для рудных зон Геофизической и Ягодной выявлены пространственные параметры наиболее благоприятных участков локализации основных запасов руд. Установлена тесная связь стадий рудоотложе-ния с последовательностью развития структур скола и растяжения. Показано пространственное положение рудных столбов для вольфрама, олова и меди на различных структурных этажах.
Апробация работы. Результаты работ по теме диссертации докладывались на конференции молодых ученых ДВГТУ «Молодежь и научно-технический прогресс» (Владивосток, 1998 г.) и Ученом совете ДВГИ (2008 г.), представлены на международном междисциплинарном симпозиуме «Закономерности строения и эволюции геосфер» (Хабаровск, 1994 г.) и международных конференциях: IAGOD «Металлогения северо-западной пацифики: Тектоника, магматизм и металлогения активных континентальных окраин» (Владивосток, 2004 г.), «Современное состояние наук о Земле» (Москва, 2011 г.). Материалы проведенных исследований были использованы в написании отчета по хоздоговорной тематике. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения; содержит 150 страниц машинописного текста, 43 рисунка, 3 таблицы и список литературы из 188 наименований.
Благодарности. Работа выполнена в лаборатория геодинамики магмо- и рудоконтролирующих структур ДВГИ ДВО РАН под руководством д.г.-м.н. В.П.Уткина, которому автор выражает глубокую признательность.
Автор искренне благодарен за участие в обсуждении результатов исследований к.г.-м.н. П.Г. Коростелеву, д.г.-м.н. В.Г. Гоневчуку, к.г.-м.н. А.Н. Митрохину, к.г.-м.н. П.Л. Неволину, к.г.-м.н. Б.И. Семеняку, а также за ценные советы и критические замечания д.г.-м.н. В.И. Гвоздеву, д.г.-м.н. В.В. Голозубову, к.г.-м.н. В.В. Иванову, д.г.-м.н. В.Т. Казаченко, д.г.-м.н. В.Г. Хомичу.
Автор чтит память своих учителей: Л.А. Неволина, В.А. Мандыча и Б.К. Сорокина, давших базовые знания по структурной геологии, геометрическому моделированию месторождений и динамо-кинематическому анализу.
Структурно-вещественные комплексы
Верхнепалеозойско-триасовый СВК представлен конседиментационными чужеродными пластинами кремней, спилитов и диабазов, залегающих среди триас-юрских терригенных отложений. Согласно Н.В. Огнянову (1991 г.) возраст рассматриваемых образований варьирует в широком диапазоне: от перми до ранней юры (рис. 1.3). Протяженность аллохтонных пластин достигает 4-5 км при их максимальной мощности 150-200 м, хотя обычно эти величины составляют, соответственно, сотни и десятки метров. Данные образования распространены главным образом на крайнем западе и юго-западе КРР.
Триасово-среднеюрский СВК в рудном районе выделен Н.В. Огняновым (1991 г.). Согласно его данным, к этому комплексу относится кремнисто-яшмовая толща позднетриасового возраста и залегающая выше аспидная толща средне-раннеюрского возраста с редкими прослоями кремней и песчаников.
Кремнисто-яшмовая толща закартирована в южной части района и представлена тонким ритмичным переслаиванием кремнистых и кремнисто-глинистых пород. Подчиненное значение имеют кирпично-красные яшмы. Неполная мощность отложений толщи составляет 150-200 м.
Аспидная толща, согласно залегающая на кремнисто-яшмовой толще, сложена преимущественно алевролитами и алевроаргиллитами. Реже встречаются песчаники, составляющие не более 10% объема толщи, а также линзы глинистых кремней. Общая мощность толщи - 900-1000 м. Обнажена толща в восточной части района, где слагает ядро Хурмулинской синклинали. Аспидная толща соответствует нижней части разреза выделявшейся ранее хурбинской свиты.
Среднеюрско-нижнемеловой СВК слагает преобладающую часть Комсомольского района. В его разрезе Н.В.Огнянов (1991 г.) выделил четыре ритмично построенных терригенных толщи: среднеюрскую (средний-верхний бай-ос), средне-позднеюрскую (титон-берриас), позднеюрско-раннемеловую и ран-немеловую (валанжин). Каждая из них имеет, как правило, песчаниковое основание с переходом в верхней части в тонкозернистую преимущественно алев-ролитовую толщу, нередко содержащую линзы глинистых кремней. Общая мощность отложений комплекса, согласно оценкам Н.В. Огнянова, превышает 4500 м.
Среднеюрская толща, залегающая в сновании комплекса, представлена в нижней части пачкой переслаивающихся алевролитов и тонкозернистых песчаников мощностью до 900 м (по А.Я. Асманову и др., (1985) верхнехурбинская подсвита). Верхнюю часть толщи слагают песчаники с редкими прослоями алевролитов, сменяющиеся пачками ритмичного переслаивания песчаников и алевролитов, а также кремнисто-глинистыми сланцами (ульбинская свита) мощностью 1000-1500 м.
Средне-верхнеюрская толща, сложена ритмично переслаивающимися песчаниками и алевролитами, а также развитыми в верхней части толщи кремнисто-глинистыми сланцами. Мощность толщи - 1000-1300 м. По своему составу она соответствует выделявшейся ранее (Асманов и др., 1985 г.) силинской свите.
Верхнеюрско-нижнемеловая толща представлена преимущественно алевролитами и редкими пачками ритмично переслаивающихся песчаников и алевролитов. В верхней части разреза наблюдаются кремнистые и кремнисто-глинистые породы. Мощность отложений составляет около 1700 м. Согласно В.Я. Асманову и др. (1985 г.) эта толща соответствует отложениям падалинской свиты.
Нижнемеловая толща, венчающая разрез комплекса, представлена в основном гравелитами, седиментационными брекчиями и. реже, разнозернистыми песчаниками с линзами алевролитов. Общая мощность толщи, известной как торинская свита (В.Я. Асманов и др., 1985 г.), около 500 м.
Нижнемеловой (?) СВК выделен достаточно условно. Слагающие его отложения залегают несогласно с размывом на юрско-раннемеловых осадочных породах. Комплекс представлен преимущественно грубозернистыми отложениями: конгломератами, гравелитами, песчаниками. В составе обломочного материала участвуют как местные подстилающие породы ранних комплексов, так и породы из удаленных от площади источников сноса. Мощность отложений комплекса- 1000-1100 м.
Верхнемеловой СВК слагает Восточную и Западную синклинали, а также Амутскую мульду, расположенную в северной части района (рис. 1.2). Вулканические породы комплекса с резким угловым несогласием перекрывают образования более древних комплексов. Его нижняя часть образована вулканоген-но-осадочными породами риолит-дацитового состава, объединенными в холда-минскую свиту. Выше по разрезу залегают вулканиты андезитового состава амутской свиты (Асманов и др., 1985 г., Огнянов, 1991 г.).
Холдаминская свита (по Б.И. Семеняку и др., 2000) сложена апт-кампанскими осадками типа континентальной молассы, переслаивающимися с породами вулканического происхождения (туфами риолитов, риодацитов, да-цитов, туфоконгломератами, туфопесчаниками, туфоалевролитами). Перечисленные породы слагают крылья Западного и Восточного синклинальных прогибов, встречаясь также в виде небольших покровов в других, более эродированных участках района. Разрез свиты построен ритмично. В нем выделяется пять микроритмов (пачек) общей мощностью до 1200 м, в основании каждого из которых лежат конгломераты и туфоконгломераты, а в верхней части - спекшиеся риолитовые или дацитовые туфы. Первая и вторая пачки, содержащие в себе риолитовые порфиры с преобладанием натрия в составе щелочей, комагматич-ны породам пурильского интрузивного комплекса (Гоневчук, 1980). Эти пачки имеют апт-альбский возраст (Дубровский и др., 1979). Б.И. Семеняк и др. (2000) считают, что, тяготея к зонам Мяочанского и Холдаминского разломов, названные вулканиты при удалении от этих зон фациально замещаются континентальной молассой, выделявшейся ранее Н.В. Огняновым (1991 г.) вслед за В.Я. Асмановым и А.В. Вокуевым (1973, 1985 гг.) в нижнемеловой (?) СВК. Третья и четвертая пачки, включающие в себя риолитовые порфириты и даци-ты с преобладанием калия, объединяются в самостоятельный холдаминский вулканический комплекс. Отложения пород пятой пачки с андезито-дацитами нормальной щелочности фиксируют переходный этап от вулканизма риолито-вого к андезитовому. Третья-пятая пачки свиты (мощность 1300 м) имеют се-номан-туронский возраст (Дубровский и др., 1979).
Амутская свита (по Б.И. Семеняку и др., 2000) сложена пироксеновыми, реже роговообманково-пироксеновыми андезитами и плагиоандезитами, их туфами или порфировыми разностями. В средней части разреза общей мощностью 2200 м прослеживается горизонт туфов риолитовых порфиров (мощностью до 80 м), делящий свиту на две пачки: нижнюю пирокластическую и верхнюю эффузивную. Породы свиты, как единодушно считается (Руб и др., 1962; Главацкая, Кошман, 1963; Геология..., 1971; Гоневчук и др., 1976; Гонев-чук, 1980; Огнянов, 1986; Асманов и др., 1988; Сорокин и др., 1995 и др.), ко-магматичны интрузивам силинского комплекса. Относятся они (Гоневчук, 1980) к ряду нормальных пород, недосыщенных щелочами и железом. Наиболее основными являются высококалиевые андезиты, контактирующие с риоли-товыми порфирами маркирующего горизонта. Позднемеловой возраст вулканитов амутской и холдаминской свит обоснован многочисленными отпечатками хвойных и покрытосеменных растений (Огнянов, 1986).
Складчатые структуры терригенного основания
Терригенно-осадочный комплекс пород основания на площади месторождения интенсивно дислоцирован в складки близмеридионального (330-10) простирания, характерного для КРР и отличного от регионального северовосточного (30-60) простирания складчатых структур Сихоте-Алиня (рис. 1.2). Суммарная диаграмма (рис. 2.4 А) отражает преимущественное залегание слоев в рассматриваемом районе: простирание ССЗ 330-350 с отклонениями к СЗ 315-320 и СВ 20-30, падение ЗЮЗ Z55-75, реже более крутое до 60-90, или пологое до 25-30. Лишь на отдельных участках отмечены слои встречного падения: ВСВ Z70-850 и ВСВ Z20-450. Асимметричное залегание слоев с резко выраженным преобладанием падений в западных румбах обусловлено, скорее всего, преимущественным развитием сильно сжатых или изоклинальных складок, опрокинутых на восток. Крылья основных складок осложнены складками более высоких порядков с шарнирами различной ориентировки - от горизонтальных до совпадающих с направлением падения крыла.
Южнее р. Холдами закартированы три крупные складки первого порядка с размахом крыльев 300-500 м (рис. 2.1, с востока на запад): Рудная антиклиналь, Дробильная синклиналь и антиклиналь кл. Загадка. Две первые складки расположены в районе локализации рудных зон месторождения и хорошо изучены (Огнянов и др., 1977 г.; Асманов и Вокуев, 1985 г.).
Простирание осей складок в целом близмеридиональное с отклонениями в ту или иную сторону. Так, на участке между долиной р.Холдами и субширотным Северным разломом оно является довольно устойчивым север-северовосточным (5-15), а вблизи последнего плавно изменяется на запад-северозападное (330-350). На подземных горизонтах, вплоть до 525 м, ядро Рудной антиклинали прослеживается в направлении ССЗ 350 между рудными зонами Водораздельной и Слепой, субпараллельно, а возможно и согласно, западному крылу складки. Осевая поверхность антиклинали близвертикальна. Согласно данным бурения ядро Дробильной синклинали прослеживается в юго-восточном направлении под вулканитами и пересекается зоной Геофизической между профилями Г-Ш и Г-IV (Асманов, Вокуев, 1985 г.). В районе долины р. Холдами Рудная антиклиналь и Дробильная синклиналь также поворачивают влево и севернее нее следуют с погружением в направлении ССЗ 340. Их северо-западные фланги, осложненные, по-видимому, дополнительными складками, на участке пересечения с зоной северо-восточных сколов контролируют совместно с последней оруденение зоны Горелой (рис. 2.1).
Соотношение между складками и формами рельефа таково, что оси антиклиналей на значительном протяжении прослеживаются вдоль долин ключей Ягодного и Загадка, а ось синклинали - вдоль их водораздела. Такой, так называемый, обращенный рельеф или инверсия рельефа возникает в том случае, когда ядра антиклиналей сложены породами, менее устойчивыми к водной эрозии, чем ядра синклиналей (рис. 2.5). Последнее, бывает обусловлено различным составом пород, слагающих ядра складок, но в данном случае, когда они сложены переслаивающимися песчаниками и алевролитами, основную роль играет тектонический фактор. Если деформируемая толща состоит из переслаивающихся маломощных слоев, способных к относительному проскальзыванию, то прочностные свойства антиклинальных и синклинальных ядер примерно одинаковы. Если же в толще встречаются достаточно мощные компетентные слои или пакеты слоев, ограниченные поверхностями скольжения, эти свойства будут различны. В таких слоях или пакетах слоев замки антиклиналей благодаря трещинам растяжения, раскрытым кверху, эродируются быстрее, чем ядра синклиналей, что может сыграть решающую роль в формировании речной сети и обращенного рельефа.
Падение слоев на крыльях основных складок обычно крутое (45-85), а в замках более пологое (до 15-30). На диаграммах (рис. 2.6) видно, что шарниры основных складок субмеридиональные и ундулируют с углами погружения до 20-30 на север и юг, но в целом близгоризонтальны. Крылья основных складок осложнены дополнительными отлогими складками с углами между крыльями 140-180. В зависимости от ориентировки шарниров можно выделить три группы дополнительных складок. К первой относятся складки, пологие шарниры которых субпараллельны шарнирам основных складок, что свидетельствует, скорее всего, об их синхронном развитии. Шарниры складок второй группы ориентированы круто по падению крыльев основных складок. Такие складки -аксоноклинали - формировались в периоды доминирования сдвиговых смещений, приведших в конечном итоге к значительному левому развороту складчатых структур КРР от первоначального (северо-восточного) простирания до субмеридионального и север-северо-западного. Для складок третьей группы характерно север-северо-восточное (СЗ 5-45) простирание шарниров при погружении их в ту или иную сторону под разными углами (15-75). Это - поздние складки, синхронные, по-видимому, складкам вулканогенного чехла. Более мелкие складки в породах терригенного основания задокументированы В.Б. Кушевым в разрезе, вскрытом расчисткой в левом борту долины р.Холдами, между ключами Извилистым и Медвежьим (рис. 2.7 А). Здесь уверенно выделяются две антиклинальные и смежная с ними синклинальная складки, крылья которых имеют размах 5-15 ми осложнены дополнительными складками. Согласно стереограмме (рис. 2.7 Б), ориентировка шарниров скла док - северо-западная, азимут погружения 305-340 Z8-400.
Реконструкция полей палеонапряжений
Значительная часть площади Фестивального месторождения расположена в пределах северо-западного крыла Восточной синклинали, сложенной верхнемеловыми вулканогенно-осадочными породами холдаминской и амутской свит. Синклиналь асимметрична в плане и разрезе: простирание ее пологого (Z10-15) - северо-западного крыла - СВ 35-45, а более крутого (до Z40) - юго-восточного, ограниченного Холдаминским разломом, - СВ 25-30, так что в плане она имеет форму клина, сужающегося к северо-востоку (рис. 1.2).
Согласно данным В.Я. Асманова и Ю.И. Бакулина (Геология..., 1971), Восточная и Западная синклинали развивались в позднемеловое время как прираз-ломные компенсированные прогибы в условиях общего растяжения, связанного с поднятием района и несогласно наложены на интенсивно дислоцированные толщи терригенного основания. Ими установлено, что мощности пластов увеличиваются от периферии прогибов к осевым частям и что участки максимального прогибания в процессе осадконакопления меняли свое местоположение, причем складки поперечного изгиба формировались в ходе седиментации.
На наш взгляд, формирование этих структур происходило в обстановке доминирующих левосторонних смещений по разрывам северо-восточного направления, главными представителями которых в КРР являются Мяочанский и Холдаминский разломы. Такой левосдвиговый геодинамический режим обеспечивал синхронное развитие структур растяжения северо-западной и субмеридиональной ориентировки и структур сжатия субширотного и северовосточного простирания. Эксперименты и геологическая практика свидетельствуют о том, что сдвиговые смещения в терригенном основании сопровождались образованием в чехле складок, ориентированных по отношению к сдвигам под углами от 45 в межсдвиговых пространствах до 4-24 над самими сдвигами (Riedel, 1929; Муди и Хилл, I960). Учитывая вышесказанное, можно рассматривать Восточную и Западную синклинали как крупные складки вулканогенного чехла, расположенные по обеим сторонам антиклинальной складки терригенно-го основания — Центрального сводового поднятия.
Возможен и альтернативный вариант, когда Западная и Восточная синклинали рассматриваются как сложно построенные приразломные прогибы, состоящие из более мелких структур сжатия и растяжения. В таком случае удовлетворительно объясняется эшелонированное расположение складок второго порядка, ориентированных косо относительно оси Восточной синклинали (простирание складок и оси - СВ 48-63 и СВ 25-40, соответственно). В связи с этим следует добавить, что граница вулканогенного чехла и терригенного основания в пределах северо-западного борта синклинали на площади месторождения систематически разобщена влево по серии разрывов север-северовосточного простирания с падением под углами 35-50 на восток (рис. 2.1). Такие левосторонние разобщения могли быть следствием смещений типа левых сдвигов, а скорее всего сбросо-сдвигов или сбросов по вышеупомянутым разрывам. Очень вероятно, что аналогичные левосторонние со сбросом, но уже не восточного, а западного крыла, смещения были характерны и для ограничивающего синклиналь с юго-востока Холдаминского разлома.
В пределах площади месторождения чехол вскрыт густой сетью горных выработок и буровых скважин на всю его мощность, составляющую более 500 метров. Его подошва, в целом моноклинально, под углами 20-30, погружается в юго-восточном направлении, осложняясь субширотными складками.
Северо-западное крыло Восточной синклинали на площади Фестивального месторождения характеризуется пологим юго-восточным падением слоистости - аз. пад. 120-145Z10-30 (рис. 2.4 Г). Крыло осложнено дополнительными -вторичными складками (складками второго порядка), о чем свидетельствует вытянутость изолиний - аз. пад. 310-330Z 15-30. Поясное расположение поверхностей напластования дает возможность определить ориентировку шарниров складок второго порядка — простирание СВ 50-60, погружение СВ Z0-5 (рис. 2.4 Г).
На основе анализа большого количества элементов залегания слоистости, было проведено трассирование складок чехла и дополнено статистической обработкой этих данных с учетом их поясного распределения. Чтобы скорректировать результаты трассирования складок на поверхности (рис. 2.9 А), построена карта рельефа поверхности терригенного основания (подошвы вулканогенного чехла) (рис. 2.9 Б; 2.10). Результаты свидетельствуют о закономерном проявлении складчатости в апт-кампанской вулканогенно-осадочной толще. Так, на северо-западном крыле Восточной синклинали развиты разноориентирован-ные складки второго порядка с длиной волны от первых метров до 650 метров. Складки конформны с поверхностью терригенного основания и прослеживаются устойчиво на всю мощность чехла до дневной поверхности (рис. 2.9 В). Наблюдается лишь постепенное затухание этих складок из-за выполаживания слоистости снизу вверх. Среднее направление падения (аз. пад. 135Z20) северо-западного крыла Восточной синклинали определено статистически на суммарной диаграмме главным максимумом полюсов слоистости (рис. 2.4 Г) и, более точно, - плоскостью максимальной концентрации шарниров вторичных складок (рис. 2.11 плоскость I). Максимумы ориентировки шарниров (рис. 2.11) демонстрируют пять направлений складок второго порядка: СВ 40-55 (максимум В1), ВСВ 60-70 (максимум В2), ЗСЗ 270-285 (максимум ВЗ), СЗ 315-325 (максимум В4) и ССВ 20-30 (максимум В5). В пределах Фестивального месторождения, складки СВ, ВСВ и ЗСЗ направлений образуют складчатые зоны: Северную, Центральную и Южную шириной 1.8-2.6 км, которые последовательно сменяют друг друга с севера на юг по направлению к замку Восточной синклинали (рис. 2.9 А,Б).
Стадийность рудоотложения и основные этапы развития рудоконтролирующих структур
Центральная складчатая зона {ВСЕ 65-70) состоит из Ягодной, Долинной антиклиналей и Придорожной синклинали (рис. 2.9). Длина волны у этих складок составляет 600-650 метров. Падение крыльев складок - ЮВ 110-170 Z5-35 и СЗ 320-СВ 15Z0-30. Шарниры складок погружаются на ВСВ под углами 10-20 (рис. 2.9 б). Наклон осей складок варьирует от вертикали на 5-10. Придорожная синклиналь - простая складка, тогда как свод и крылья Ягодной и Долинной антиклиналей осложнены продольными линейными складками с длиной волны около 300 метров. В плане (рис. 2.9 А, Б) наблюдаются S-образные флексурные изгибы простирания осей и крыльев Ягодной и Долинной антиклиналей. Замок Ягодной антиклинали вскрыт на горизонте 780 м между профилями XIV и XV. Контакт туфоконгломератобрекчий с нижележащими туфами кварцевых порфиров в замке антиклинали имеет элементы залегания - аз. пад. 325-340Z5-25 (северо-западное крыло) и аз. пад. 145-160Z15 (юго-восточное крыло).
Поскольку ВСВ (65-70) складки продольного изгиба ориентированы преимущественно нормально (рис. 2.9 б, ось В2) к ССЗ (340-350) латеральному сжатию, которое обусловило начало формирования и развитие системы субмеридиональных левых сдвигов внутри Комсомольской МСЗ посредством левосторонних движений вдоль Мяочанского и Холдаминского пограничных разломов (рис. 1.2), то зарождение этой складчатости совпадает по времени с началом сдвигообразования в пределах сдвиговых зон.
Южная складчатая зона (ЗСЗ 270-285) состоит из Буровой, Скрытой синклиналей и Быстрой антиклинали (рис. 2.9). Длина волны этих складок составляет 600 метров. Падение крыльев-ЮВ 120-185Z10-50 и СВ 20-105 Z5-50. Шарниры - устойчиво погружаются на ВЮВ под углами 10-35 (рис. 2.9 в). Их осевые поверхности падают под углами 80-90. Вблизи подошвы описываемые складки плоскозамковые. При этом центри- и периклинали резко осложнены преимущественно продольными линейными складками с длиной волны 300 м (рис. 2.9).
Для ЗСЗ (270-285) складок продольного изгиба наблюдается четкая взаимосвязь с участками затухания субмеридиональных левых сдвигов по простиранию. Например, на площади изучения ЗСЗ складки локализованы поперек (рис. 2.9 в, ось ВЗ) зоны обоюдного затухания Бортового и Геофизического ско 62 лов Перевального сдвига (рис. 2.9 А, Б). Затухание разломов сопровождается уменьшением амплитуды левосторонних смещений на флангах сколов. При уменьшении амплитуд наблюдается увеличение степени деформации замковых частей ЗСЗ складок. Эта характеристика отвечает типичной присдвиговой складчатости во фронте роста сдвигов по простиранию за счет латеральной компоненты движений, которая генерирует продольное сжатие. Следовательно, зарождение ЗСЗ складок соответствует уже зрелой стадии развития субмеридиональных левых сдвигов внутри Комсомольской МСЗ.
Конформность с подошвой чехла наблюдается не только для вторичных складок, но и для складок более высоких порядков с длиной волны до 300 м, которые прослеживаются в ВСВ и ЗСЗ складчатых зонах (рис. 2.9 А, Б). Анализ стратиграфических данных показывает нарастание и убывание мощности слоев чехла, соответственно, в синклиналях и антиклиналях для всех складок, конформных подошве. Следовательно, складки чехла с длиной волны от 300 м являются конседиментационными. Локальные СВ, ВСВ и ЗСЗ складки с длиной волны 5-10 метров, напротив - постседиментационные, поскольку являются концентрическими или подобными. При этом характерен антиподальный (обращенный) рельеф относительно вторичных складок чехла и его подошвы.
Складки СЗ и ССВ направлений на изученной площади статистически проявлены слабо и представлены локально - с длиной волны не более 10-15 метров. Они встречаются в замках и крыльях более крупных СВ и ВСВ складок.
СЗ (315-325) складки представлены асимметричными наклонными подобными складками, осложняющие крылья складок систем В1-В2 (рис. 2.11), а также симметричными нормальными субгоризонтальными складками, приуроченных к замкам СВ и ВСВ складчатых зон на участках ундуляции их шарниров.
ССВ (20-30) складки осложняют крылья СВ и ВСВ складок северозападного падения - например, смежное крыло Пологой и Ягодной складок (рис. 2.9). Они являются асимметричными наклонными подобными S-образными складками. Падение крыльев - В 80-100Z45-60 и С 350-15Z20 "Ч 30. Погружение шарниров - ССВ Z. 15-20. Осевые поверхности падают обычно на ЮЮЗ Z75-800.
Согласно рассмотренным структурным признакам, СЗ и ССВ локальные складки являются постседиментационными на площади изучения. Тем не менее, конседиментационные СЗ вторичные складки известны для других участков района, например для Западной синклинали (Кушев, 1967; Геология..., 1971), где они локализованы на участках концентрации меловых вулканических центров — в местах сочленения крупных разломов субмеридионального и ССЗ простирания.
Взаимоотношение складок со сдвигами полностью отвечает первичной складчатости начальной фазы тектонических деформаций в условиях простого сдвига (Стоянов, 1977; Sylvester, 1988; Уткин, 1980 и др.). Такая складчатость (В.П. Уткин, 1980, 1989, 2009 и др.), образует фронт вертикальной миграции сдвиговых дислокаций в направлении от нижних структурных слоев к верхним. Затем, более зрелые (сколовые и деструктивные) формы сдвиговых дислокаций накладываются последовательно на первичную складчатость по мере перемещения фронта миграции вверх. Процесс наложения сколоеых форм сдвиговых дислокаций на первичную апт-кампанскую СВ складчатость фиксируется ВСВ и ЗСЗ конседиментационными складками. Также как и СВ складки, последние рассекаются субмеридиональными левыми сдвигами Комсомольской МСЗ. Однако, отдельные смещения конседиментационных складок левыми сдвигами характеризуются минимальными амплитудами, либо отсутствуют совсем, поэтому они являются более поздними генерациями апт-кампанской складчатости КРР.
