книги из ГПНТБ / Формационный метод в прогнозе и изучении месторождений горнохимического сырья

наиболее богатых руд. Такие экраны обычно сильно сульфпдизированы, окварцованы или аргпллитизированы и, как правило, практически безрудны.

Структура рудного поля. Малетойваямское месторождение рас­ положено на периферии зоны относительных опусканий, вблизи границы с центральной зоной вулкано-тектонических поднятий. Оно

Рис. 19. Структурная схема рудного поля

/ —надрудные андезиты верхнекорфовской подсвнты2 —- рудовмещающис; эффузивно-

пирокластические образования икжнекорфовской подсвнты3 —древние; (дорудные) слабоактнвнзированные разрывы4 —; рудоконтролирующне (рудоподводящие и рудораспр

деляющне) активизированные разрывы; 5—вероятно рудоконтролирующне закр разрывы и предполагаемые (по геофизическим данным) осевые линии мннералнзац трещинных зон;в —пострудные и прочие (рудобграничительные и не контролирую оруденение) разрывы; 7 —границы блоков неотектоничсских поднятий и опускани8 — общий контур сероносностн9 —;контур распространения серных залежей (а —установ ный,о —предполагаемый по комплексу структурно-геологических данных10 — нзогнпсы); кровли сероносной зоны11;— разведочные участки (1 —Центральный, 2 —Юбилейны

12 —элементы залегания пород.

приурочено к крупной зоне разрывных нарушении северо-запад- ного простирания, что объясняет многие особенности его струк­ туры. Пликативные дислокации проявлены слабо и в большинстве случаев имеют приразломный характер.

Структурный план рудного поля характеризуется мелкоблоко­ вым строением, отдельные блоки испытывают разнонаправленный характер движений (рис. 19). Наблюдаются два приподнятых блока субмеридионалы-юго простирания и две зоны относительных

100

опусканий, ограниченные разрывными нарушениями или имеющие вид брахиформных складок. Опущенные блоки испытывают погру­ жение и в настоящее время; интенсивность опускании уменьша­ ется с юго-востока на северо-запад. Центральный и Юбилейный участки месторождения расположены на стыке приподнятых и опущенных блоков, что обусловлено повышенной трещиноватостью зон перехода.

Рудовмещающпе породы нижнекорфовской подсвиты в преде­ лах рудного поля залегают, как правило, с пологими наклонами слоев (до 10—15°). На Центральном участке месторождения они моноклинально падают на восток-юго-восток под углом 5—15°.

90°

Ь5-50°

Рис. 20. Роза-диаграмма углов падения слоистости ис­ ходных эффузивно-пирокластических пород нижнекорфовской подсвнты (а) и тектонической трещиновато­ сти (б) на Центральном участке.

К участку Юбилейному падение пород постепенно изменяется на северо-западное, южнее Центрального участка породы продол­ жают полого погружаться к юго-юго-востоку (рис. 20). На Юби­ лейном участке падение пород вновь меняется на юго-восточное. Наклонное залегание пород в основном обусловлено разнонаправ­ ленными движениями отдельных блоков, что привело к образова­ нию брахиформных складок; местами наклон слоев может быть первичным, связанным с поверхностью, на которую изливались лавы.

На Центральном участке по керну буровых скважин отмеча­ ются довольно крутые углы падения пород, фиксируемые на розедиаграмме пиками 25—30° и 40—45°, что,, вероятно, объясняется флексурообразными изгибами слоев вдоль крутопадающих разрыв­ ных нарушений (см. рис. 2 0 ).

Эффузивы верхнекорфовской подсвиты на подстилающих обра­ зованиях залегают предположительно с некоторым перерывом, что подтверждается наличием коры выветривания на нижнекорфовских вулканитах- и несоответствием элементов залегания двух толщ в непосредственной близости от месторождения. На запад­ ном склоне горы Малетотуин (в 3 км к востоку от Юбилейного

101

участка) покровы андезитов верхней подсвиты залегают со слабым наклоном (5—7°) на северо-запад; рудовмещающне образования нижней подсвиты на Юбилейном участке имеют падение на юговосток под углом 5—10°.

Определяющая роль в формировании структуры рудного поля и локализации серного оруденения принадлежит разрывным нару­ шениям. Наиболее древними являются разрывные нарушения субшнротного простирания, которые входят в систему крупного разлома, прослеженного далеко за пределами рудного поля. Вы­ являются эти нарушения по геофизическим, структурно-геоморфо­ логическим данным и дешифрированию аэрофотоснимков. Влияния этого типа нарушений на рудоотложение не установлено.

Основными рудоподводящими и рудораспределяющими струк­ турами являются разрывные нарушения северо-западного и субме­ ридионального направления, объединяемые во вторую группу. Среди них выделяются долгоживущие, активизированные в пост­ рудный этап разрывы, являющиеся наиболее выдержанными, и закрытые разрывы, которые представляют собой осевые линии минерализованных трещинных зон. В совокупности они составляют линейную трещинную зону северо-западного направления, которая является основной рудоконтролирующей структурой.

В пределах рудного поля Малетойваямского месторождения эта структура представляет собой серию вертикальных и крутопадающнх разрывных нарушений, выраженных зонами дробления и брекчирования пли зонами сближенной трещиноватости, протяженность которых составляет от 200 до 1200 м. Смещения вдоль них носили характер сбросов и сдвпго-сбросов, амплитуды которых незначи­ тельны (первые метры, реже первые десятки метров). Внутрнрудные тектонические подвижки вызвали дробление богатой алунитсерной руды с образованием рудных брекчий. В отдельных участках внутри полостей разрывов в рудах отмечается тектоническая по­ лосчатость и флюидалы-юсть, которая выражается чередованием неправильных волнистых полосок, сложенных алунит-серным и кварц-пиритовым агрегатом.

Северо-западные п субмеридиональные разрывы этой группы, сопровождаемые серией сколовых нарушений более высоких по­ рядков, в местах пересечения и сочленения образуют участки по­ вышенной тектонической проработки — своеобразные локализаторы трещиноватости, которые являлись наиболее благоприятными структурами для рудоотложения. Именно к такой структуре при­ урочен участок Центральный. Сходящийся веерообразный пучок разрывных нарушений на данном участке обусловил морфологию серных залежей и распределение серной минерализации. О рудо­ подводящей роли разрывов северо-западного направления можно судить по приуроченности наиболее обогащенных серой участков рудных тел к приразломным зонам (рис. 21). В северо-западной части участка наиболее богатые руды локализуются в пределах сравнительно узкой (20—80 м) полосы вдоль северо-западного

102

разрывного нарушения. Висячий, вероятно притертый, бок этого нарушения играл рудоограничнтельную роль, о чем можно судить по резкому выклиниванию залежи к северо-востоку от разлома (см. рис. 18). Аналогичная роль разрывных нарушений установ­ лена и в южной части участка; здесь положение осложняется вли­ янием ' рудоограничительных разломов северо-восточного направ­ ления.

Третья группа разрывных нарушений представлена северо-во­ сточными и субмеридиональными нарушениями сбросового харак­ тера. Выражены они субвертикальными зонами сближенных круп­ ных трещин, большей частью притертых в период рудоотложения и игравших роль рудоограничительных структур. К этой группе относятся локальные пострудные разрывы типа сбросов с амплиту­ дами в первые метры, принадлежащие системе радиальных трещин вулкана Агломератового, установленной южнее месторождения

(Власов и др., 1971).

Из мелких разрывных нарушений следует отметить сколовые трещины, оперяющие разрывы второй группы, а также трещины межплоскостных расслаиваний. Они имеют рудораспределяющее значение, обусловливая площадной характер гидротермального процесса.

Сколовые трещины обычно фиксируются вблизи поверхности, на верхних горизонтах серных залежей, где они ориентированы на восток, юго-восток и северо-восток (45—50°). На глубине они раз­ виты слабо или выполаживаются, пространственно совпадая с на­ правлением слоистости первичных пород. Зоны наиболее интен­ сивной трещиноватости сколового характера, как правило, зале­ чены жило- и линзообразными телами монокварцитов, сульфиднокварцевых пород и реже серных кварцитов. Наиболее четко такие зоны проявлены в северной части Центрального участка, где они часто выходят на поверхность (см. рис. 18).

Трещины межплоскостных расслаиваний приурочены к контак­ там резко различных по физическим свойствам пород: пластичных туфов и жестких эффузивов. В отличие от сколовых трещин по­ следние интенсивнее развиты на нижних горизонтах серных зале­ жей. Они обычно бывают выполнены согласными первичной сло­ истости вытянутыми линзами монокварцитов, сульфидно-кварцевых пород и серных кварцитов и имеют вид проводников между суб­ вертикальными рудопроводящими разрывами.

Таким образом, основная роль в локализации серных залежей Малетойваямского месторождения принадлежит разрывным нару­ шениям, которые предопределили блоковое строение рудного поля и являлись рудоподводящими и рудоограничительными структу­ рами. Тектонические нарушения разделяют рудные тела на отдель­ ные блоки, отличающиеся друг от друга типами, качеством руд и условиями залегания, что обусловило сложное строение серных за­ лежей.

Строение и условия залегания рудовмещающей толщи пород

104

определили пластообразную форму серных залежей, их пологие углы наклона и своеобразную зональность в расположении различ­ ных минеральных фаций гидротермально-измененных пород.

Расположение месторождения в зоне относительных опусканий явилось благоприятным фактором для сохранности серных зале­ жей от выщелачивания.

Сочетание структурного и литологического контроля размеще­ ния серного оруденения характерно для многих метасоматических серных месторождений Японии. Например, на месторождении Хоробецу высококачественные серные руды распространены главным образом в местах пересечения туфового слоя разрывными наруше­ ниями (Власов и др., 1971).

Установленные закономерности в локализации серного орудене­ ния позволяют по-новому подойти к оценке перспектив Малетойваямского месторождения. Запасы серных руд месторождения мо­ гут быть значительно увеличены за счет разведки перспективной площади, выделенной нами в междуречье рек Левый и Правый Малетойваям, вдоль разлома северо-западного направления, про­ ходящего у подножия вулкана Агломератового.

Малетойваямское месторождение заслуживает постановки дальнейших геологоразведочных работ.

И. Серные месторождения Курильских островов Структурно-формационная приуроченность сернорудных залежей

Курильские острова относятся к системе двойных островныхдуг со всеми присущими этому типу геологических структур осо­ бенностями. В составе их отчетливо выделяются две зоны: внешняя (Малая Курильская гряда) и внутренняя (Большая Курильская гряда). В разрезе первой преобладают верхнемеловые отложения; вторая сложена преимущественно неоген-четвертичными образо­ ваниями. Серная минерализация сосредоточена только во внут­ ренней зоне.

Из всех геологических формаций, развитых во внутренней зоне Курильских островов, наибольший интерес с позиций продуктив­ ности на самородную серу представляют вулканогенные образова­ ния четвертичного возраста, включающие комплекс известково-ще­ лочных изверженных пород гиперстеновой серии. Преобладают двупироксеновые андезиты, которыми сложена большая часть хо­ рошо выраженных в рельефе вулканических построек Курило-Кам­ чатской островной дуги.

По набору морфогенетических признаков среди Курильских четвертичных вулканов, на многих из которых продолжается активная эруптивная или фумарольная деятельность, целесообразно различать три основные группы: одиночные конусы, кальдерные вулканы и вулканические хребты. Каждой из этих групп присущи специфические особенности состава и литологии изверженных

105

пород, проявления эруптивных процессов, газо-гидротермаль­ ной деятельности и перспективности формирования залежей само­ родной серы.

О д и н о ч н ы е к о н у с ы представляют собой одиночные ост­

др.). Форма построек обычно соответствует правильным или усе­ ченным конусам, реже — сложным конусам сомма-везувийского типа. Вершины одиночных конусов сложены главным образом об­ ломками изверженных пород, вулканическими шлаками н бомбами веретенообразной или ленточной формы. Лавовые потоки играют здесь второстепенную роль и в основном фиксируются в средней и приподошвенной частях конусов.

Наиболее крупные извержения этих вулканов происходят обыч­ но из вершинных кратеров построек. Иногда такие извержения сопровождаются слабыми эксплозиями на склонах пли у подножий и приводят к возникновению небольших побочных конусов, из кра­ теров которых нередко изливаются потоки расплавленной лавы. В составе изверженного материала одиночных конусов преобла­ дают двупнроксеновые андезнто-базальты и базальты, которым ко­ личественно подчинены более кислые разновидности пород данной группы. Раздифференцированность изверженного материала здесь слабая, что, вероятно, связано с непосредственным мантийным пи­ танием (Горшков, 1967; Эрлих и др., 1966).

Для вулканов этой группы характерны извержения преиму­ щественно стромболианского типа, сопровождающиеся быстрым прекращением газо-гидротермальной деятельности в межэруптнв-

ііости расплавов на пути их движения к поверхности. Гидротер­ мальное минералообразование и накопление серных руд у этой группы вулканов развиты слабо.

К а л ь д е р ные в у л к а н ы в пределах Большой Курильской гряды известны на островах Онекотан, Ушишир, Симушир, Итуруп и Кунашир (вулканы Заварицкого, 625 м; Тао-Русыр, 920 м; Бро­ утона, 440 м; Медвежий, 563 м; Львиная Пасть, 500 м; Головнина, 547 м и др.). Для вулканов этой группы характерны невысокие аб­ солютные отметки построек соммы и наличие в центральных ча­ стях обширных, почти изометричных в плане котловин с более пли менее плоским дном и крутыми, нередко обрывистыми внутрен­ ними стенками. Часть объема этих котловин обычно заполнена сточными или бессточными озерами с пресной, кислой или солоно­ ватой водой. По гребням сомм некоторых кальдериых депрессий и на их дне наблюдаются экструзивные куполы или лавово-шлако­ вые конусы, отдельные из которых имеют на контактах обильные выходы парогазовых струй фумарол и термальных источников. Внутри многих кальдер широко развиты отложения слабо сортпро­

106

ванного террпгенного материала делювиально-пролювиального или водно-осадочного (кальдеро-озерного) генезиса. В составе его при­ сутствуют обломки пемз, плотных лав, измененных пород и по­ родообразующих минералов.

Среди Курильских кальдерных вулканов выделяются простые кальдеры, кальдеры с экструзивными куполами, кальдеры с экст­ рузивными куполами и внутренними лавово-шлаковыми конусами, многоактные кальдеры (Федорченко, 1969). Наиболее широко раз­ виты здесь кальдеры взрывного характера (тип Кракатау), кото­ рым резко подчинены кальдеры обрушения (тип Глин-Коэ).

Кальдерные вулканы взрывного типа сложены хорошо' раздифференцированными продуктами извержения; питающие их очаги имеют неглубокое внутрнкоровое размещение, а в отдельных слу­ чаях (вулкан Заварицкого на о-ве Симушир), возможно, и в толще пород осадочного чехла (Остапенко, 1969). Близкое к поверхности залегание очагов способствует быстрому освобождению их от ле­ тучих компонентов (и серопродуцирующих соединений), тратя­ щихся почти полностью на энергию эксплозивных извержений. О высокой газонасыщениости магматических расплавов и хорошей их раздифференцированности у кальдерных вулканов свидетельст­ вуют выбросы при пароксизмальных извержениях больших объе­ мов пористых кислых пемз.

Максимальная посткальдерная газо-гидротермальная деятель­ ность и сероотложение свойственны кальдерам с экструзивными ку­ полами и кальдерам с экструзивными куполами и внутренними ла­ вово-шлаковыми конусами. Простые и многоактные кальдеры не проявляют ее или характеризуются быстрым затуханием этих про­ цессов. Кальдерные вулканы Курильских островов можно рассмат­ ривать как объекты второстепенного значения, заслуживающие по­ путного обследования при поисках сернокислотного сырья.

В у л к а н и ч е с к и е х р е б т ы, включающие сложные сооруже­ ния вулканов гнездово-линейного типа, пользуются на Курильских островах широким распространением. Образование их связано с одновременной деятельностью вдоль глубинных разломов не­ скольких кустов или близко расположенных вулканических цент­ ров. Обычно вулканические хребты состоят из нескольких тесно слившихся полигеиных конусов (хребты Вернадского и Карпин­ ского на Парамушире, Криштофовича на Урупе, Грозного и Бога­ тыря на Итурупе). Реже полигенные конусы с гнездовым раз­ мещением выводных каналов встречаются изолированно от этих

Каждый из полигенных конусов представляет собой сложное сооружение стратовулкана. В их строении наблюдается переслаи­ вание лавовых потоков и синхронных им пластов межлавовой вулканокластики. Продукты извержения таких вулканов представлены всей гаммой пород от базальтов до андезито-дацптов при резком

107

ные от таких структур одиночные полигенные конусы представ­ ляют в этом отношении значительно меньший интерес.

Изучение вулканизма как индикатора глубинных процессов по­ могает установить не только общие петрологические закономер­ ности эволюции магматических расплавов в очагах, но и произ­ вести дальнейшую конкретизацию условий серообразующих про­ цессов. Наряду с особенностями глубинного строения, необходимо учитывать распределение систем разрывных нарушений, благопри­ ятных для вулканических процессов. Глубинным сейсмическим зон­ дированием в пределах Курильской гряды отбиваются участки раз­ вития земной коры континентального, субконтинентального и суб­ океанического типов (Аверьянов и др., 1963). Сопоставление типов вулканических проявлений с этими структурами показывает, что перспективный на самородную серу гнездово-линейный вулканизм проявлен здесь только в блоках с двучленным строением земной коры. Результаты изучения механизма очагов землетрясений пока­ зывают, что разная мощность этих блоков сопровождается разви­ тием различных систем современных разрывных нарушений (Аверьянова, 1965).

На территории Курильских островов выделяются три серонос­ ных района: Северо-Курильский (Парамуширский), ЦентральноКурильский (Средне-Курильский) и Южно-Курильский.

Северо-Курильский (Парамуширский) сероносный район харак­ теризуется наиболее мощной (20—30 км) для Курильской гряды земной корой континентального типа с четко выраженными гра­ нитными и базальтовыми слоями скоростных параметров прохож­ дения сейсмических волн. Двучленное строение обусловливает воз­ можность наиболее полного проявления вулканизма гнездово-ли­ нейного типа, ярким выражением которого являются сооружения вулканических хребтов Вернадского и Карпинского на о-ве Парамушнр. Изучение механизма очагов землетрясений показывает, что современные разрывные нарушения совпадают здесь с субмеридио­ нальным простиранием осевых линий вулканических хребтов и со­ ставляют с основной структурой Курильской гряды 20—30°. Завею четвертичную историю вулканизма в пределах района не происхо­ дило существенной перестройки тектонического плана.

Детальные вулканологические исследования показали, что в пределах сооружений вулканических хребтов о-ва Парамушир устанавливается четкая закономерность уменьшения с юга на се­ вер кислотности изверженных пород, а также сокращения интен­ сивности гидротермального метаморфизма и масштабов сероносности. Здесь происходила миграция во времени эруптивных цент­ ров (шагающие вулканы, по Г. М. Власову).

Эти явления объяснимы, если признать справедливым для дан­ ного типа вулканов предположение о преимущественно наклонном, параллельно погружению сейсмофокальной плоскости, внутрикоровом размещении очагов (Мархинин, Стратула, 1969). Субмериди­ ональные разломы способны скрывать разноглубинные участки

109