Южно-Донбасский глубинный разлом входит в состав Припятско-Манычского трансрегионального глубинного разлома. По этой структуре Приазовский блок Украинского кристаллического щита граничит с Донбассом. Зона Южно-Донбасского глубинного разлома имеет протяженность в несколько сотен километров при ширине до 20-30км и характеризуется развитием крупных разрывных нарушений, брахиформной мелкой складчатостью, значительным проявлением магматизма, резким изменением фациалъного состава и мощности палеозой ских отложений, а также многочисленными рудными проявлениями эндогенного генезиса. Среди этих проявлении описаны руды флюорита барита, руд черных, цветных и благородных металлов [I]. Первое крупное проявление полиметаллов было встречено и описано в 60-е годы при обследовании карьеров Каракубского (ныне Комсомольского) рудоуправления [1, 2]. Свинцово-цинковая минерализация была приурочена к мощной кальцитовой жиле, которая рассекала темно-серые массивные известняки стратиграфических зон C1td и С1vа. Жила простиралась по азимуту 330°, имела падение близкое к вертикальному и мощность до 2м. Главным рудным минералом являлся сфалерит. Кроме сфалерита в жиле были обнаружены галенит, халькопирит и пирит. Несколько позже при поисковых работах на флюорит в данном районе полиметаллическое оруденение в форме жильных зон было встречено в докембрнйских породах [4].
В 2002 году при отработке уступов Северною карьера Комсомольского рудоуправления в известняках стратиграфических горизонтов С1tс С1td на горизонте +30м была вскрыта рудная зона с богатым сфалерит-галенитовым оруденением жильного типа.Новое проявление располагается в том же карьере в 750-800 м к северо-западу от точки, обнаруженной в 60-е годы. Авторами статьи был проведен комплекс полевых и лабораторных статьи был проведен комплекс полевых и лабораторных исследований данной рудной зоны. Первые результаты структурно-тектонических и минералогических исследований описаны в ряде статей [5, 6, 7]. В данной работе приведены результаты более детального и всестороннего изучения полиметаллического проявления с привлечением новых данных (минералогических, изотопных, струкгурно-тектонических, тектонофизических).
В результате выполненных работ установлено, что рудная зона приурочена к интенсивно измененным, брекчированным, кальщпизированным известнякам. В пределах зоны обнаружены две жилы, содержащие по¬лиметаллическое оруденение. Азимуг простирания главной рудной жилы составляет 330°. Падает жила на юго-запад под углами 80-85° к горизонту. Вмещающие жилу известняки катаклазированы и разбиты густой сетью кальшгговых прожилков мощностью от 1-2 мм до 40 см. Рудная минерализация представлена в основном галенитом и сфалеритом и приурочена к участкам брекчирования. Соотношение галенита и сфалерита в рудной жиле меняется по простиранию. В целом галенит преобладает над сфалеритом. Кроме этих главных рудных минералов в жиле в небольших количествах отмечается пирит и другие сульфиды. Основная жила прослежена по простиранию па протяжении нескольких десятков метров. Мощносгь рудной части с богатым галенит-сфалеритовым оруденением изменяется от 2 см до 45см. В 5м к западу от основной рудной жилы выявлена вторая рудная жила, которая имеет меньшую мощность и протяженность.
Для изучения структурно-тектонических условий на участке рудной жилы и установления этапов ее формирования проведено детальное изучение разрывных дислокации в самой рудной зоне и на прилегающей площади. При этом измерялись элементы залегания мелких разрывных нарушений, тектонических трещин и жил различного состава. Измерялись также элементы залегания штрихов и борозд скольжения на зеркалах тектонических трещин и определялось направление смещения их крыльев по „правилу Гофера".
Результаты полевых измерений обрабатывались на стереографической сетке Вульфа. Анализ плотности полюсов кальцитовых жил показал, что их максимальная плотность накладывается на полюс главной рудной жилы. Кроме этой системы жил обнаружены довольно пологие жилы кварцевого и кальцитового состава мощностью от 10 до 30см.
Последние структуры явно сформированы в другом поле деформаций. В 20м от главной жилы в СВ направлении выявлена кварц-пиритовая жилка мощностью до 2см. В этой жилке наблюдается видимая медная минерализация представленная малахитом. Жилка срезает более мощную кальиитовую жилу системы главной рудной жылы.
Такие взаимоотношения рудных жил указывают на многоэтапность формирования оруденения. О многоэтапном формировании рудной жилы свидетельствует и анализ борозд и штрихов на плоскостях тектонических трещин. Результаты такого анализа показали, что на одних и тех зеркалах скольжения отмечаются разнонаправленные подвижки. При этом штрихи, фиксирующие отдельные направления, имеют различную сохранность, что указывает на различный возраст деформаций. В главной рудной жиле зафиксированы сдвиговые деформации, которые можно отнести к пострудному этапу. Доказательством этого служиг мелкий разрыв субширотного простирания, вскрытый в одной из разведочных канав. Нарушение смешает северо-восточный зальбанд главной рудной жилы по правостороннему типу на 10см.
В последнее время к юго-востоку от описанного проявления на протяжении нескольких сотен метров установлены новые мелкие жилы с полиметаллическим оруденением. Для этих жил характерны некоторые особенности. Во-первых, новые жилы располагаются кулисообразно и имеют простирание близкое к главной рудной зоне. Во-вторых, в составе нерудных минералов резко увеличивается доля кварца.
Первая особенность указывает на формирование полиметаллического оруденения при сдвиговых деформациях. Этот факт находит подтверждение и в результатах поисково-разведочных работ на площади, прилегающей к проявлению. По данным этих работ наплощади установлен крупный разлом запад-северо-западного простирания, имеющий падение в южном направлении под углом 60-50° - Комсомольский сброс. Полиметаллические жилы локализованы в висячем борту этого разлома.
Анализ пространственных взаимоотношений основного шва Комсомольского разлома с рудоносными жилами, содержащими полиметаллическое оруденение, позволяет слетать заключение, что формирование полиметаллических жил в данном районе происходило при правом сбросо-сдвиге по системе сколов Комсомольского разлома.
Детально изучен минеральный состав полиметаллического проявления. Первичные рудные минералы проявления представлены сфалеритом, галенитом, халькопиритом, пиритом, марказитом, полибазитом, самородным серебром, акантитом, тетраэдритом, теннантитом.
Сфалерит (ZnS) является одним из главных рудных минералов и встречается в виде включений сросшихся кристаллических зерен размером до 1-2см и более. Местами они образуют гнездообразные скопления и прожилковидные выделения размером до 10-15см и более. Помимо достаточно крупных кристаллических выделений сфалерита первой генерации в парагенезисе с халькопиритом, кальцитом и другими минералами встречается мелкая (до 1см) рассеянная вкрапленность сфалерита второй генерации в известняке. Его окраска, как правило, темно-бурая, почти черная. Сфалерит второй генерации нарастает на грани кристаллов сфалерита первой генерации, вместе с ним заметны под микроскопом выделения галенита, пирита, марказита и блеклой руды. Обнаруживаются также небольшие кристаллы светло-коричневого сфалерита (клейофана) с включениями темного.
При минераграфическом изучении аншлифов и особенно травлении в парах царской водкой выявляется сложное полисинтетическое двойникование сфалеритовых агрегатов с аллотриоморфнозернистой структурой. Иногда обнаруживаются небольшие округлые почковидные агрегаты сфалерита лучистого строения. Встречаются также каплевидные образования сфалерита с лучистым расположением его зерен, окаймляющих кристаллы кальцита в виде крустификационных каемок. Описанные структурно-текстурные особенности руд указывают на низкотемпературные условия образований с преобладанием процессов замещения и перекристаллизации. Спектральными и химическими анализами среди мономинеральных проб сфалерита обнаружны десятые и сотые доли процента меди, кадмия, стронция и сурьмы, а также тысячные доли процента олова, германия и серебра.
По микроскопическим и микрозондовым данным в сфалерите обнаружен минерал акантит (Ag2S) - низкотемпературная (<179°С) моноклинная модификация сульфида серебра каркасного строения, содержащая обычно 87,06% серебра и 12,94% серы. Акантит обычно образует в сфалерите зерна неправильной формы размером до 0,3-0,5 мм. Этот же минерал встречен также в виде мелких включений в галените, особенно в структурах распада твердых растворов тила акантит-галенит-халькопирит и акантит-тетраэдрит[9].
Галенит (PbS) в рудной зоне встречается в основном в виде двух разновидностей: довольно крупных зерен размером до 1-2 см с отчетливыми кристаллографическими очертаниями и мелких (до 3-5мм) ксеноморфных выделений типа мирмекитовых вростков среди темно-бурого сфалерита. Прожилковидные выделения галенита внедряются в обе разновидности сфалерита и иногда пересекают их, так что галенит является более поздним по отношению к сфалериту образованием. Коррозия галенитом сфалерита устанавливается при структурном травлении аншлифов, когда заметны остатки одного зерна сфалерита с одинаковой оптической ориентировкой по обе стороны от заместившего их галенита. При большом увеличении в иммерсии (1008х) в галените заметны удлиненные и игольчатые кристалики акантита, а также каплевидные и иной формы выделения блеклой руды (тетраэдрита) и полибазита.
Халькопирит (CuFeS2) встречается значительно реже, чем галенит и сфалерит.
Он представлен отдельными мелкими (до I мм) зернами и их более крупными скоплениями, которые с глубиной местами образуют заметные рудные выделения. Приурочены зерна халькопирита обычно к сфалериту, реже галениту, пириту и кварц-кальцитовым образованиям. Форма зерен халькопирита неправильная, иногда округлая. Наблюдается местами подобие эмульсионной вкрапленности халькопирита среди зерен сфалерита. Иногда видны сростки галенита и сфалерита с халькопиритом. В таких местах халькопирит ксеноморфен по отношению к сфалериту. При выветривании халькопирит образует вторичные медьсодержащие минералы, в том числе малахит.
Пирит и марказит (FeS2) встречаются в виде мелких (до 0,3мм) зерен среди первичных минералов жилы. Форма вкрапленников пирита чаще всего неправильная, а его зернистые агрегаты в разной степени перекристаллизованы вплоть до кристаллов кубической формы. В ряде случаев пирит замещает марказит, который под рудным микроскопом четко отличается от пирита своим двулучепреломлением вследствие своей ромбической сингонии. Нередко эти минералы несут следы окисления.
Вторичные минералы представлены смитсонитом, англезитом, церусситом, малахитом и гидроокислами железа. Смитсонит-церусситовые прожилки нередко наблюдаются среди сфалерит-галенитовых сростков. Малахит развивается за счет халькопирита, а пирит несет следы окисления. Для вторичных минералов характерны коррозионные структуры. Часто наблюдается структура пересечения, решетчатые структуры. Следует отметить, что вторичные минералы развиваются, прежде всего, по трещинам,спайности галенита и других минералов.
По имеющимся микроскопическим данным устанавливается следующий порядок кристаллизации рудных минералов: сфалерит 1 – сфалерит 2 – галенит-халькопирит, пирит, марказит, блеклая руда, акантит-поли6азит, самородное серебро - ковеллин,халькозин, малахит, смитсонит, англезит.
Интересные данные получены по изотопным исследованиям свинца гапенита проявления. По сравнению с гарисским международным изотопным стандартом свинец изученного рудопроявления оказался аномальным, значительно обогащенным всеми тремя радиогенными изотопами. Этот свинец можно отнести KJ-тапу [10]. Полученные изотопные данные позволяют говорить о важной роли кристаллического фундамента Донбасса в формированин рудного свинца среди нижнекаменноугольных карбонатных пород. По-видимому, при этом происходил аовышенный вынос подвижных радиогенных добавок химически активными гидротермальными растворами, возникшими в связи с фанерозойским этапом тектономагматической активизации региона.
Таким образом, изучение вещественного состава полиметаллических руд структурно-тектонических, тектонофизических условии их локализации показывает многоэтапность формирования полиметалличекого оруденения и его комплексный харакгер. Сложность, многоэтапность формирования, полиминеральный состав эндогенного оруденения - все это характерные признаки крупных рудных объектов, которые могут быть обнаружены в районе. Локализашя оруденения в карбонатных отложениях также говорит о перспективности площади на комплексное полиметаллическое оруденение. Известно, что существенная доля добычи свинцово-цннковых руд США приходится на свиндово-цинковые залежи, локализованные в морских карбонатных отложениях долины реки Миссисипи.
Список литературы
1. Лазаренко Е.К., Панов Б.С., Груба В.И. Минералогия Донецкого бассейна -К.: Наук, думка, 1975. -Ч. 1.-255 с.
2. Панов B.C. Знахідка поліметалічного зруденіння серед вапняклв Донецького басейну // Доп. АН У РСР. - 1963. - № 4. - С. 538-539.
3. Панов Б.С. О галените и сфалерите в известняках из окрестностей села Раздольного (Каракуба) в Донецком бассейне // Вопросы минералогии осадочных образований. Львов: Изд-во Львов, ун-та, 1970. - Кн. 8. - С. 73-79.
4. Панов Б.С. Алехин В.И., Салоед-Кокова B.C. Поиски флюорита в зоне сочленения Донбасса с Приазовским кристаллическим массивом с помощью метода структурно- геодинамического картирования // Флюорит Украины (Критерии поисков).- 1981.- С. 74-85.
5. Новые данные о рудоносности Южно-Донбасского глубинного разлома/НА. Козарь, С.Н. Стрекшов., А.Н. Гребенюк, В.И. Алехин и др./Наук, праці ДонНТУ. Сер. гірничо-геол. - Донецьк, 2002. - Вип. 54. -с. 99-102.
6. Алехин В.И. Новые данные о проявлении серебра в зоне Южно-Донбасского разлома//Труды 4-й междун. конф. "БРМ-2003"- Донецк: ДонНТУ, 2003.- С. 159-161.
7. О новой находке полиметаллов в известняках нижнего карбона Донбасса / Б.С. Панов, В.И. Алехин, В.И. Купенко и др./Доп. НАН України, 2003.-№ 8.- С. 123-125.
8. Структурно-текстурные особенности эндогенных руд /А.Г. Бетехин, А.Д. Генкин, А.А. Филимонова, Т.Н. Шалун /М.: Недра, 1964. - 598 с.
9. Ємець О.В., Загжтко В.М., Юшин О.О. Мшерали срібла Каракубського рудопрояву (Волновахська зона, Донбас)// Минерал, журн. - 2003. - № 2-3.- С. 22-26.
10. Браун Дж.С. Рудные свинцы и изотопы // Изотопы свинца в рудных месторождениях. - М.: Атомиздат, 1969.- с. 124-174.