Рудоконцентрирующая структура восточного Приазовья
Автор:Т.П. Волкова
Источник: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Гірничо-геологічна. Випуск 23, 2001
Автор:Т.П. Волкова
Источник: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Гірничо-геологічна. Випуск 23, 2001
Проведен анализ геологической карты Восточного Приазовья и рассчитана информационная энтропия для полей тектонических, геоморфологических и петрографических показателей. Максимальными уровнями информационной энтропии зафиксирована рудоконцентрическая структура северо-восточного простирания, включающая большую часть выявленных в настоящее время pyдoпpoявлeний и месторождений Восточного Приазовья, Положение структуры подтверждено в геофизических полях и сопоставлено с положением восточноприазовского мантийного диапира.
Приазовский блок Украинского щита отличается весьма сложным геологиче¬ским строением. Территорию Приазовья слагают породы архея и протерозоя, относящиеся к самостоятельным структурным ярусам, каждый из которых характеризу¬ется своим набором геологических формаций. Архейский ярус представлен в ниж¬ней толще, имеющей мощность 8-9 км, пироксеновыми кристаллосланцами, амфиболитами, биотитовыми гнейсами с пачками глиноземистых пород, а также безруд¬ных и железистых кварцитов. Верхняя часть яруса, имеющая мощность 1 км, пред¬ставлена глиноземистыми гнейсами, железистыми кварцитами, биотитовыми и серицито-кварцевыми сланцами и метапесчаниками. В протерозойском ярусе также выделяется нижняя и верхняя части. Первая из них представлена пестрой ритмично-слоистой толщей, состоящей из биотитовых, силлиманит-биотитовых, графит - биотитовых гнейсов, кварцитов, в меньшей степени, амфиболитов, пироксеновых сланцев. Верхняя часть сложена вулканогенными породами, биотитовыми гнейсами, железистыми кварцитами и известняками [1]. Наиболее сложное геологическое строение имеет Восточно-Приазовский микроблок. Это обусловлено наличием глубокометаморфизованных комплексов пород, разновозрастных интрузивных и субвулканических образований пестрого состава, широким распространением разномасштабных нарушений различных направлений, нередко сопровождаемых проявлениями метасоматоза и гидротермальной деятельности.
Приазовский мегаблок пережил несколько магматических этапов, с каждым из которых связаны месторождения определенных видов полезных ископаемых. Главной особенностью является наличие Восточноприазовского сиенит-граносиенитового плутона, с ранним, нижнепротерозойским этапом формирования которого связано появление Анадольских микроклиновых гранитов, претерпевших состояние расплава, а в более позднее время — пород Хлебодаровского, Южнокальчикского, Октябрьского и Каменномогильского комплексов. В последние годы дока¬зана высокая перспективность Восточного Приазовья для выявления месторождений редких металлов. Основными моментами, определяющими формирование редкометального оруденения в Приазовье, по мнению большинства исследователей [1], можно считать следующее:
Материалы поисковых работ свидетельствует о проявлении в регионе не менее двух этапов рудогенеза. Первый этап относится к эпохе тектоно-магматической активизации Украинского щита позднепротерозойского возраста (1800-1650 млн. лет). С этим периодом связано формирование крупных интрузивных массивов, продуктивных на редкие металлы: Октябрьского (ниобий, тантал и цирконий), Володарского (цирконий, редкие земли), Екатериновского, Каменномогильского и Стародубовского (тантал, ниобий, редкие земли), Кальмиусского, Греко-Александровского и Талаковского ( вольфрам, молибден, редкие земли) и других более мелких массивов.
В распределении этих структур на площади Восточного Приазовья решающую роль играют разломы. Для этих массивов характерны сложные породные комплексы, имеющие большую вертикальную и латеральную изменчивость. Это определяет значительную неоднородность самих интрузивных массивов. Второй этап редкометального оруденения связан с герцинской тектоно-магматической активизацией. В этот период формировались палеовулканические постройки, не вскрытые эрозией суб¬вулканические тела и многочисленные дайки трахитового и трахиандезитового со¬става. С ними генетически связан щелочной метасоматоз, определивший появление богатых редкоземельных руд паризит-флюорит-карбонат-халцедонового (месторождение Петрово-Гнутовское, рудопроявления Пищевикское, Вербовое и др.) и ортит- флюорит-халцедонового составов (Анадольское рудопроявление). Редкоземельная минерализация представлена паризитом, бериллиевая — бавенитом, бертрандитом, реже гадолинитом и гентгельвином. В герцинский этап тектономагматической акти¬визации формировались руды и других полезных ископаемых, в частности, флюорита (Покрово-Киреевское месторождение), цветных (молибдена, вольфрама, свинца) и благородных (серебро, золото) металлов, перспективные рудопроявления которых установлены в последнее время в бассейне р. Кальмиус. Все кристаллические породы перекрыты чехлом рыхлых отложений кайнозойского возраста мощностью от 2-5 до 85м, что весьма затрудняет поиски месторождений полезных ископаемых и требует применения новых методов для выявления перспективных рудоносных площа¬дей. Одним из таких методов является использование информационной энтропии при обработке геологических карт.
Известно, что рудоносные территории характеризуются максимальной неоднородностью геологического строения, геофизических и геохимических полей. Это объясняется тем, что для накопления рудных элементов в промышленных масштабах из кларковых содержаний, в которых они содержатся в литосфере, необходимо поступление дополнительной энергии, источником которой служит магматический очаг [2]. Длительность и многоэтапность развития позднемагматических процессов предопределяют множественность этапов отделения от магматического очага летучих и, связанных с ними, редких и рудных элементов, возможность многократного повышения аномальных концентраций как в теле самой интрузии, так и во вмещающих ее породах. Неоднократное интенсивное воздействие магматического очага и создает такие неоднородности в строении полей различных геологических показателей. Суммарным эффектом поступления отдельных порций энергии являются месторождения полезных ископаемых, в которых неоднородность проявляется не только в геологическом строении, но и в распределении содержаний рудных и сопутствующих оруденению элементов. Фиксировать неоднородность при графическом изображении полей различных геологических показателей удобнее всего с помощью энтропии.
Выделенные с помощью энтропии области максимальной неоднородности по каждому вышеназванному показателю практически совпали и оконтурили одну общую территорию Восточного Приазовья.
В пределах этой области оказались практически все вынесенные на карту месторождения и рудопроявления.
Выделенная структура имеет линейную форму северо-восточного простирания, охватывая все интрузивные массивы, разломы среднего ранга Восточного Приазовья.
Для прослежива¬ния глобальных систем линеаментов важное значение имеют результаты гравиметрических и магнитометрических исследований.
Особенно эти касается закрытых
пространств древних платформ и молодых плит [4]. Поэтому дополнительно была проведена но той же методике обработка карт
гравиметрических и магнитометрических полей Восточного Приазовья того же масштаба.
Области максимальных значений энтропии этих полей подтвердили положение выделенной глобальной структуры,
которая была названа рудоконцентрирующей. Такие структуры описаны в литературе под названием скрытых линеаментов и представляют собой ослабленные зоны,
глубоко проникающие в земную кору и верхнюю мантию [4]. В результате этого линеаменгы выполняют роль каналов,
по которым происходит поступление прежде всего легко-подвижных компонентов из глубинных слоев земной коры.
Обычно выделяют два типа таких структур [4]: одна определяет специализацию, а другая - концентрацию оруденения.
В данном случае выделенная структура объединила месторождения и рудо¬проявления различной специализации, хотя большая части,
была ориенитована на редкие металлы, поэтому ее можно считать концентрирующей.
Внутри рудоконцентрирующей структуры специализацию на редкие металлы определяет ряд интрузивных массивов.
Геологическая позиция массивов потенциально рудоносных на редкие металлы пород, как правило, приурочена к пересечению разнонаправленных разломов,
один из которых формирует рудовмещающую отрицательную морфоструктуру, а другой осложняет ее внутреннее строение.
При движении по этим разломам блоки, вме¬щающие массивы потенциально редкометально рудоносных пород,
часто оказываются приподнятыми и выступают в виде мелких горстов II порядка, осложняющих грабены.
Положение редкометальных месторождений относительно интрузивных массивов весьма разнообразно. Согласно современным представлениям [5],
пространственное размещение редкометальных месторождений характеризуется кучным или линейным расположением материнских для редкометального оруденения массивов интрузивных пород,
а также самих рудных месторождений. На изученной территории большая часть массивов группируется в линейную структуру, очевидно связанную с областью повышенной проницаемости земной коры,
а месторождения и рудопроявлсния харак¬теризуются кучным расположением относительно интрузивных массивов.
Обычно узловое распределение месторождений присуще оруденению, связанному не с собственно геосинклинальными циклами развития,
а с орогенным этапом или более поздним этапом активизации платформ и щитов [5].
Для интрузивных массивов Восточного Приазовья весьма характерна концен¬трическая зональность (Октябрьский массив, Азовская структура). Концентрические и дуговые структуры неоднократно отмечались на космоснимках Восточного Приазовья [6]. Позднее геофизическими исследованиями была установлена гравитационная аномалия в основании Приазовского блока, подтвержденная обширным комплексом геофизических исследований (аномальные магнитные поля, повышенный тепловой сток). В пределах этой аномалии наблюдается широкое развитие магматических пород, занимающих около 50% всей площади Приазовья, и концентрация оруденения различного типа. Эти данные позволили предполагать наличие в основании этого Приазовского протоплатформенного массива мантийного диапира первично ультраосновного состава [6]. Размеры диапира доходят до 200 км. Этот диапир, имеющий воронкообразную форму, был прослежен на глубину до 130 км. В нижней своей части он сужается до 60 км [6]. Под Восточным Приазовьем зафиксирована центральная часть этого диапира, который ранее упоминался как восточно-приазовский батолит в ряде работ [7,8]. Очевидно, именно этот диапир был источником энергии, поступавшей по рудоиодводящим каналам выделенной рудоконцентрирующей структуры при формировании многочисленных рудопроявлений и месторождений Восточного Приазовья.
Таким образом, выявленная рудоконцентрирующая структура может считаться наиболее перспективной площадью на выявление разнообразных рудопроявлений и месторождений полезных ископаемых. Локальные перспективные площади в пределах этой структуры концентрируются вблизи очаговых структур - интрузивных массивов Восточного Приазовья.