Источник: Научные труды ДонНТУ, серия горно-геологического факультета, выпуск 96, Донецк 2005
Приазовский блок является восточной частью Украинского щита (УЩ). От остальной его части блок отделен Орехово-Павлоградским глубинным разломом. В свою очередь, по геологическому строению Приазовский блок расчленяется на две части – западную и восточную, которые существенно отличаются по строению. Характерной особенностью Восточного Приазовья является наличие глубокометаморфизованных комплексов пород, разновозрастных интрузивных и субвулканических образований разнообразного состава, широкое распространение разномасштабных нарушений различных направлений. В основании Приазовского блока по геофизическим данным и широкому развитию магматических пород Оровецким Ю.П. выделен мантийный диапир первично ультраосновного состава. Под Восточно-приазовским блоком зафиксирована центральная часть этого диапира, который ранее упоминался Кармазиным П.С. как восточно-приазовский батолит. Активная жизнь диапира продолжалась от раннего протерозоя до палеозоя. Первично ультраосновная магма, внедряясь в толщи протерозойских пород, ассимилировала их, обогащаясь различными химическими элементами, и привносила их в вышележащие породы. Этим объясняется обогащение пород различными полезными компонентами.
В пределах Кальмиусской площади Восточного Приазовья геологами Приазовской ГРЭ в результате глубинного геологического картирования ГГК-50 были впервые выявлены несколько субвулканических построек в пределах участков Вербовый, Кичиксу и Кирилловский. Эти структуры сложены в основном трахитами, андезитами, их ксенокластолавами и лавобрекчиями палеозойского возраста. Вмещающие породы представлены протерозойскими гранитами Анадольского комплекса, кварцевыми сиенитами Хлебодаровского комплекса и архейскими диорит-эндербитами, гнейсами и мигматитами Токмакского комплекса. Все они локализованы в пределах Октябрьского и Приморского (Конкского) разломов, которые являются основными рудоконтролирующими структурами; к ним тяготеют все известные рудопроявления и ореолы рассеяния цветных металлов.
Кирилловская палеовулканическая постройка наиболее крупная. Расположена в пределах Октябрьского разлома, в 3 км восточнее с.Кирилловка. В плане, на современном эрозионном срезе, она имеет неправильную форму с общей вытянутостью на 1,5-3 км при ширине до 1,2 км. Располагается, в основном, среди кварцевых сиенитов Кальмиусского массива. В северной и северо-восточной частях к ней примыкают биотитовые граниты этого массива. Как в сиенитах, так и в гранитах имеются многочисленные дайкообразные тела вулканитов того же состава. До 1 км от дневной поверхности она зафиксирована как несколько расширяющаяся на глубину крутопадающая структура внутри кварцевых сиенитов с общей тенденцией ее склонения в юго-западном направлении. Результаты плотностного моделирования по профилю, проходящему через северную часть Кирилловского палеовулкана показали, что ее вертикальная «мощность» (при плотности слагающих ее пород 2,54 г/см3) составляет 2,2-2,5 км. Скважинами вскрыты: в центральной части палеовулкана – трахиты и трахитовые порфиры, на западном фланге к ним примыкают лавобрекчии трахитов. В краевой части палеовулкана (на западном и восточном флангах) распространены ксенокластолавы трахитов. Завершая характеристику Кирилловского палеовулкана, можно отметить своеобразный характер выклинивания тела по простиранию – в виде протяженных линзообразных полос – апофиз разнообразной протяженности и ширины, которые развиты субпараллельно друг другу, подчеркивают направление разрывных нарушений Октябрьского разлома и иногда ограничены ими. В результате поисков на участке выявлено одно рудопроявление молибдена, два –вольфрама, пункты минерализации молибдена, вольфрама, серебра. Все они приурочены к маломощным зонам кварцевых прожилков, несущих рудную минерализацию.
Субвулканические постройки Кичиксу находятся в 6 км от «Кирилловского» к северо-западу, будучи в 2,5-3,5 раза меньше его. В настоящее время в пределах участка Кичиксу выделено по комплексу геофизических данных четыре палеовулканической структуры. Они расположены на пересечении двух зон разломов: Октябрьского и северного фланга Приморского (Конкского), но не среди сиенитов, как Кирилловский, а в биотитовых гранитах Анадольского массива. К востоку граниты сменяются диорит-эндербито-гнейсами, плагиомигматитами Токмакского комплекса. Как и Кирилловский, субвулканические образования Кичиксу разбиты многочисленными крутопадающими на восток зонами дробления, вдоль которых имели место взаимные перемещения блоков и гидротермальные поствулканические образования, в том числе с наложением рудной минерализации. До глубины 400 м субвулканическая постройка характеризуется сложным строением. Проявляется тенденция к общему расширению тела с глубиной. На современном эрозионном срезе зафиксированы узкие (100-150 м) полосы с установленной протяженностью до 2,5 км. По имеющимся материалам характеризуемые субвулканические образования сложены преимущественно трахитами, трахит-порфирами и реже ксенокластолавами и лавобрекчиями трахитов. Мощность коры выветривания по скважинам очень велика, что затрудняет детальное исследование объекта. В процессе поисков при ГГК-50 на участке выделено одно рудопроявление вольфрама, одно рудопроявление свинца, пункты минерализации молибдена, вольфрама, серебра, золота. Все рудопроявления и пункты минерализации расположены над участками неглубокого залегания выделенных палеовулканов или на незначительном удалении от них.
В пределах участка Вербовый на глубинах 200-400 м предполагаются субвулканические постройки, которые не вскрыты докайнозойской эрозией. Участок Вербовый находится в верховьях балки Вербовая, в восточном эндоконтакте Анадольского массива и приурочен к разрывным структурам – производным Приморского (Конкского) и Октябрьского разломов. Западная и северная части участка сложены разнообразными гранитами и мигматитами Анадольского массива, восточная и южная – кварцевыми сиенитами Кальмиусского массива. На контакте между Анадольским и Кальмиусским массивами, примерно по центру участка с юго-запада на северо-восток протягивается полоса шириной 50-700 м, сложенная диорито-эндербито-гнейсами, теневыми диорито-эндербито-мигматитами и теневыми плагиомигматитами Токмакского комплекса. Примерно в центре участка по комплексу геофизических данных предполагается тело субвулканических пород, либо аналогичных развитым на участках Кичиксу и Кирилловский, либо более кислого состава. Глубина залегания кровли палеовулкана изменяется от 200 до 500 м, отдельные трещинные тела трахитового состава вдоль Октябрьского и Приморского разломов выходят на поверхность кристаллического фундамента. На глубине 500 м форма субвулканического тела примерно округлая, немного усложнена зонами северо-западного направления и в диаметре достигает 1000 м. С глубиной структура расширяется, вытягивается вдоль зон Октябрьского направления и на глубине 1200 м ее размеры равняются 1200-2000 м. В результате поисков на участке выявлено одно рудопроявление вольфрама.
Геохимические особенности эффузивных пород площади исследовались автором на основании данных полуколичественных спектральных анализов по 27 химическим элементам (295 проб). Рассмотрены два наиболее характерных для перечисленных участков петрографических вида вулканических пород: трахитовый и андезитовый. Для каждого вида созданы выборки содержаний элементов объемом 229 и 66 проб соответственно. Для оценки содержаний микроэлементов в перечисленных породах рассчитаны кларки концентрации (Кк), которые представляют собой отношения содержаний элементов в рассматриваемых породах к кларкам содержания элементов в породах; в данном случае к кларкам в средних породах. В среднем уровня накопления (при Кк>1,5) достигли и в трахитах, и в андезитах следующие элементы: таллий, свинец, вольфрам, хром, висмут, барий, ниобий, молибден, олово и цирконий. Цинк и серебро достигли этого уровня только в трахитах. Представления о трехуровневом строении геохимического поля (фоновый уровень близкларковых содержаний элементов, первый уровень концентрации элементов, второй уровень концентрации элементов) позволяют оценить преобладание сингенетического или эпигенетического накопления элементов. В нашем случае, лишь три из перечисленных выше элементов - таллий, свинец, цирконий - достигли первого (при Кк=2,4-10) уровня концентрации. Этот уровень проявляется в геохимически специализированных комплексах пород с преобладанием сингенетического накопления. А три элемента - вольфрам, висмут и молибден относятся ко второму (Кк>10) уровню концентрации. Второй уровень концентрации элементов проявляется на площадях активного проявления эпигенетических процессов, в первую очередь среди гидротермально-метасоматических образований.
Один из петрографических видов эффузивных пород, а именно трахиты, а также их туфы и лавобрекчии, распространены на трех участках Кальмиусской площади: Вербовом, Кичиксу и Кирилловском. Для сравнения приведена характеристика содержаний элементов в вулканических породах каждого участка. На всех трех участках в трахитах в большей или меньшей степени уровню накопления соответствуют содержания таллия, свинца, вольфрама, висмута, ниобия, молибдена, циркония, хрома, олова, бария, цинка, серебра, лантана, церия, кобальта. Однако коэффициенты концентрации Кк=2,4-10 и более характерны только для Tl, Pb, W, Bi, Nb, Mo, Zr. Для перечисленных эффузивных пород площади с помощью прикладной программы SPSS 10.0 проведен корреляционный анализ. Рассчитаны коэффициенты корреляции всех элементов при уровне значимости 0,05. Сравнив полученные коэффициенты корреляции с критическими значениями коэффициента корреляции, а также проверив их значимость с помощью соответствующего критерия Стьюдента, установлена значимая корреляционная связь между элементами: свинец хорошо коррелируется с серебром, а также молибденом, иттрием, ниобием, оловом, иттербием, цинком и литием; для вольфрама характерна значительная связь с медью, кобальтом и слабая связь с оловом; для молибдена характерна корреляция со свинцом, оловом, цинком, серебром, медью, иттрием и иттербием. В целом, для эффузивных пород площади намечаются такие ассоциации элементов: 1) Pb, Mo, Sn, Zn, Ag; 2) Cu, W, Co, Sn; 3) Ba, Y, Yb, Ce, La, Nb.
Проверка гипотез распределения химических элементов дает возможность говорить о преимущественно логнормальном законе распределения элементов в эффузивных породах площади. Это хорошо согласуется с представлениями о характере распределения микроэлементов в изверженных породах. Таким образом, на основании корреляционного анализа, а также учитывая обогащение вулканических пород исследуемой площади некоторыми химическими элементами, можно выделить целый ряд элементов, играющих важную роль в металлогенической специализации Кальмиусской площади Восточного Приазовья. Прежде всего, к таким элементам отнесены: Mo, W, Pb, Ag, Zr, Bi, Sn, Zn.