Глубинные разломы и их роль в образовании месторождений полезных ископаемых

На зависимость распространения многих видов полезных ископаемых в земной коре от глубинных разломов указывалось многократно. Она определяется прежде всего, высокой проницаемостью пород в зонах разломов и появления участков с пониженным давлением. Особенно широко развиты процессы метасоматоза и гидротермальной деятельности, приводящие к концентрации месторождений олова, вольфрама, меди, ртути и др.

Установлено также тяготение нефтяных и газовых месторождений к зонам глубинных разломов в фундаменте нефтегазоносных бассейнов. Это объясняется тем, что над глубинными разломами в осадочном чехле возникают системы локальных поднятий, валы, антиклинальные зоны, а также разрывы, экранирующие горизонты-коллекторы, зоны трещиноватости, барьерные рифы и т.д.

Таким образом создаются благоприятные условия для миграции и аккумуляции нефти и газа. Нельзя не учитывать также повышение температуры в осадочном чехле над глубинным разломом, что может иметь значение при генерации нефти и газа из нефтегазопроизводящих толщ.

Линеаменты

Линеамент – это ряд тектонических структур, часто весьма различных по типу и возрасту, объединенных в линейно вытянутую цепь, протяженностью до многих тысяч километров. Часто понятие линеамента отождествляют с понятием глубинного разлома либо трактуют как специфический тип сочетания глубинных разломов. С появлением космических снимков линеамент приобретает самостоятельное значение. Линеамент необязательно должен быть связан с тектоническими разрывами и смещениями.

В настоящее время под линеаментом понимают линейные неоднородности земной коры и литосферы разного ранга, протяженности, глубины и возраста заложения, которые проявлены на земной поверхности прямо (разрывами) или опосредованно, геологическими и ландшафтными аномалиями.

Эти аномалии могут быть обусловлены:

1. разломами фундамента

2. флексурными и трещинными зонами в осадочном чехле

Корчуганова Н.И. Геологические структуры на космических снимках // Соросовский журнал №10, 1998. С.60-67

На космических снимках(КС):

Сбросы (формируются в условиях растяжения земной коры с наклоном поверхности разрыва в сторону опущенных пород) – прямолинейны, выражены уступами.

Раздвиги ( перемещение горных пород происходит перпендикулярно поверхности отрыва) – заполнены магматическими породами, образованиями даек (рои даек).

Всбросы (поверхность сместителя наклонена в сторону поднятых пород)- в плане имеют дугообразную форму. Выпуклость направлена в сторону более молодых пород.

Сдвиги (смещение горных пород по простиранию сместителя в горизонтальном направлении) – определяется на КС по однонаправленным смещениям и искривлениям русел, склонов долин, конусов выноса, водоразделов и др. форм рельефа.

Например: сдвиг Сан-Андреас(Сев.Америка) – региональный сдвиг- дешифрируется по кулисному расположению мелких разрывов

Надвиги (образуются при общем продольном сжатии параллельно с образованием складок) – отличаются сложным фестончатым рисунком перемещенных масс, которые распадаются на отдельные пластины.

Шарьяж и покров – разновидности надвига.

Морфология, структурный рисунок разрывов на КС помогают определить кинематику и геодинамические условия их формирования.

В рельефе линеаменты выражаются закономерно ориентированными прямолинейными границами горных хребтов и кряжей, берегов морей, озер и крупных болот, спрямленными участками речных и ледниковых долин, цепочками просадок различного генезиса и пр.

Ширина таких зон от нескольких км до десятков км. На КС они отражаются благодаря обзорности и генерализации изображения, на АЭС и наземных наблюдениях их не видно.

Линеаменты формируют:

1. узкие четкие линии

2. линейные зоны

3. широкие пояса

Граничные линеаменты – Урало-Оманский – разделяют основные геоструктурные области: складчатые пояса и платформы. Урало-Оманский линеамент протянулся вдоль всего Урала и далее к югу вплоть до Аравийского моря. К нему относятся разрывы преимущественно врезового характера, но также есть сбросы и сдвиги. Возраст – от рифеиского до позднепалеозойского.

Другой линеамент – Днепровско-Тянь- Шаньский длиной свыше 2000 км, в котором сочетаются структуры палеозойского, раннемезозойского и мезо-кайнозойского возраста. Очевидно он заложился в палеозое, а затем отдельные отрезки его активно проявляли себя в разное время.

То, что в земной коре рано закладываются особенности строения, выраженные в линейных зонах, способных концентрировать эндогенную активность, можно установить и в более общей форме.

От Байкала до Апеннин среди складчатых зон разного возраста преобладает простирание «юго-восток – северо-запад». Урал и Пай-Хой сочетаются под таким резким углом, что невольно возникает предположение о подчинении их простираний заранее заданным направлениям.

Линеаменты образуют выраженную сеть из нескольких доминирующих направлений:

- Ортогонального

- Широтно-меридионального

- И двух диагональных 300-120^◦ и 330-150 ^◦,

согласующихся с планетарной трещиноватостью, обусловленной ротационными напряжениями верхней оболочки Земли.

Кольцевые структуры

Кольцевые структуры представляют собой изометричные, концентрические геологические тела разного рода и генезиса. Выделяют:

1)Эндогенные –образовавшиеся в результате тектонических движений, магматической деятельности и др. эндогенных процессов.

-Тектоногенные - образование которых связано с вертикальными тектоническими движениями фундамента.

Например: Астраханский свод в Прикаспии

Вартовский свод на Западно-Сибирской плите

-Магматогенные структуры широко распространены на платформах и в складчатых поясах

Например: Хибинский щелочно-ультраосновной массив на Балтийском щите

Бушвельдский массив в ЮАР

-Вулканические структуры, связанные с мантийным магматизмом приурочены к зонам глубинных разломов, характерны для трапповых полей древних платформ (Тунгусское на Сибирской платформе).

Вулканические структуры, связанные с коровым магматизмом распространены в континентальных вулканических поясах.

-Вулканотектонические структуры отличаются крупными размерами (до 400-600 км в диаметре) и являются длительно развивающимися тектоническими депрессиями, заполненными вулканическими и вулканогенно-осадочными породами.

-Метаморфогенные разделяются на гнейсовые складчатые овалы (характерны для щитов: Алданский, Балтийский, Украинский, Канадский) и гранитогнейсовые купола(связаны с процессами гранитизации и магматического диапиризма).

2) Экзогенные – карстовые(при растворении и выщелачивании горных пород поверхностными и подземными водами), суффозионные (при выносе подземными водами тончайших частиц), термокарстовые (вытаивание подземного льда), просадок и т.д.

Ваганов В.И., Иванкин П.Ф. и др. Взрывные кольцевые структуры щитов и платформ. М.: Наука, 1985. 200с.

3) Космогенные - импактные структуры, образованные в результате ударов метеоритами.

Астроблема (в переводе с греческого) - звездная рана.

Космогенные структуры имеют характерные морфологические особенности:

1. небольшая глубина по сравнению с диаметром

2. кольцевой, периферический вал вокруг воронки

3. центральную горку

О космогенном генезисе структур доказывают:

• наличие метеоритного вещества в больших количествах

• следы шок-метаморфизма в породах.

На Земле насчитывается 200 метеоритных кратеров и астроблем, 40 из них находятся в Канаде.

Брюханов В.Н., Буш В.А. и др. Кольцевые структуры континентов Земли. М.: Недра, 1987. 184с.

Нуклеары – особая группа кольцевых структур Земли.

Нуклеары (нуклеус-ядро) - это сложно построенные полигенные кольцевые структуры. Их возникновение связано с нуклеарной стадией геологического развития Земли, сменившей лунную 4 млрд. лет назад.

Предполагается, что это были громадные кольцевые бассейны (тип лунных или марсианских полей) на месте которых в результате процессов сложного осадконакопления, гранитизации и метаморфизма возникли первые ядра континентальной коры материков.

В настоящее время в пределах древних платформ выделено 33 нуклеара.

Самый крупный из них – Северо-Американский ( диаметром - 3800км).

Несколько уступают ему в размерах Западно-Африканский – 3600 км, Амазонский - 3200 км. Оленекский и Прибалтийский - маленькие нуклеары порядка 500 км.

Некоторые нуклеары оказались разорванными в процессе перемещения литосферных плит: Южно и Центрально-Африканский – западные части которых расположены в Южной Америке.

Внутри нуклеаров расположены архейские и протерозойские метаморфические, магматические и вулканогенно-осадочные комплексы и более молодые отложения фанерозоя, а по периферии некоторые из них оконтурены протерозойскими мобильными поясами, иногда рифтовыми системами или крупными дуговыми разломами (например, Танзанийский нуклеар в Африке с запада оконтурен Восточно-Африканской рифтовой системой).