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

Субмеридиональная — Шурчинская зона разломов образовалась в процессе роста складки. Для этой зоны характерны узкие текто-

Рис. 25. Схематическая геологическая карта Гаурдакского поднятия

1 —четвертичные делювиально-пролювиальные отложения2 —четвертичные; делю- вііально-коллювнальные отложения —обрушенные меловые породы3 —палеоцен; ; 4 —верхний мел5; —нижний мел;6 —каменная соль с пластами калийных солей

верхнегаурдакской подсвнты7 —; гнпсо-ангидриты с пластами известняка (маркирую­ щий горизонтR) ннжнегаурдакской подсвнты8 —;известняки Оксфорда9 —;мергели келловея;1 0 —глины, алевролиты бата, песчаники, алевролиты байоса11 —сланцы; докембрия;12 —линии равных мощностей четвертичных отложений13 —разрывные;

нарушения(а —экзотектоннческие, б —эндотектоннческие: I—Узункудукское; II Кушкалакское; III —Карачинское; IV —Акбулакское; V—Шурчннское)

нические швы, большая амплитуда смещений, отсутствие или слабое проявление жильной минерализации в местах пересечения с суб­ широтными разломами. Эта зона имеет два—три сближенных шва

132

с общей амплитудой опускания юго-восточного блока на 500—800 м. Зона сбросов начинается у южной периклинальной ча­ сти складки, где ее швы расходятся, разветвляются и оперяют северную ветвь Узункудукского грабена. Шурчинская зона про­ тягивается в северном направлении под четвертичными отложе­ ниями до района колодцев Шурча. Здесь она резко поворачивает на юго-восток и уходит в пределы Маликской синклинали. На отрезке между южной периклиналью поднятия и районом колодцев Шурча плоскости сместителей Шурчинской зоны сбросов накло­ нены к юго-востоку под углом 65—85°. По ним приведены в текто­ нический контакт с верхнеюрской сульфатной толщей отложения неокома, неокома с аптом и альбом, а последние с верхнемеловыми образованиями. Вдоль узких интервалов между швами Шурчин­ ской зоны разломов значительно сокращены мощности верхнеюр­ ской сульфатной толщи и глинистых пачек нижнего мела.

Субмеридиональная зона разломов, предполагаемая В. И. Седлецким (1964 г.) в северо-западном крыле складки, не подтвер­ ждается новыми данными в большей северо-восточной его части. Юго-западнее оврага Карача выявлен флексурообразный перегиб, прослеженный вдоль северо-западного и западного флангов Гаурдакского серного месторождения.

Субширотные зоны, более поздние относительно субмеридио­ нальных, тяготеют к грабену. Это обычно широко распространен­ ные зоны дробления, контролирующие залежи серных руд, которые несут гидротермальную минерализацию. К наиболее крупным из них (с севера на юг) относятся: Акбулакская, Карачинская, Кушкалакская, являющиеся по сравнению с Узункудукским грабе­ ном дизъюнктивами второго порядка.

Акбулакская и Карачинская зоны разломов разбивают Гаурдакскую брахиантиклиналь на три ступени: северо-восточную, цент­ ральную и юго-западную, а Кушкалакская — осложняет юго-запад­ ную ступень.

Карачинская зона разломов ограничивает наиболее приподня­ тую юго-западную ступень от наиболее опущенной (70—100 м) и сдвинутой на 400—500 м к северо-западу ступени (рис. 26). Эта зона разломов сочленяется с Шурчинской и прослеживается от колодца Шурча, у подножия юго-восточного склона Гаурдакских гор, до устьев оврагов Карача и Кугуртли и пересекает свод брахиантиклинали. На северо-западном крыле складки она фикси­ руется в крайней северо-восточной части Гаурдакского месторожде­ ния и за пределами месторождения уходит в юго-восточном на­ правлении. В сводовой части Гаурдакского поднятия и в верховьях упомянутых оврагов Карачинская зона разломов имеет ширину 2 км и включает ряд мелких нарушений, складок и флексурообраз­

133

Характерной особенностью описываемой зоны является то, что амплитуда ее мелких нарушений не превышает 40 м, редко дости­ гает 60 м. Величина смещения пород 5—20 м. Опущены в основ­ ном северо-восточные блоки, падение плоскостей сбрасывателей северо-западное и юго-западное. Приподнятыми блоками на днев­ ную поверхность выведены известняки Оксфорда (мощностью до 40—60 м), в опущенных блоках преобладают карбонатно-сульфат­ ные образования гаурдакской свиты. Оксфордские известняки в зо-

Рис. 26. Структурная карта Гаурдакского поднятия по кровле известняков

Оксфорда

/ —выход на поверхность известняков Оксфорда2 —изолинии; , построенные кровле известняков Оксфорда3 —; эндотектоннческне разрывные нарушения.

нах локальных нарушений сильно раздроблены и разрыхлены, непосредственно у тектонического контакта они часто кальцитизированы, осветлены или окрашены в бледно-розовый цвет.

Другой важной особенностью Карачинской зоны разломов является наличие в ее пределах гидротермальных и гидротер- мально-метасоматических образований кварца (горный хрусталь, морион), целестина, барита, флюорита, клейофана, кальцита, круп­ ных залежей серных руд, а также субтерральных образований.

Субтерральные образования — пластинчатые, друзовидиые и карбонатно-глинистые гипсы, обычно слабоосерненные. Они про­

134

слеживаются вдоль мелких разрывных нарушений и наблюдаются в виде небольших куполовидных холмов шириной 5—20 м и высо­ той до 3 м. Выходы этих образований тяготеют, как правило, к подошве гаурдакской свиты и к известнякам маркирующего гори­ зонта R, располагаясь у разрывных нарушений в опущенных, реже приподнятых блоках.

Кварц обычно приурочен к верхней части разреза известняков Оксфорда, где выполняет зальбанды целестин-баритовых жил, реже встречается в гнездах и прожилках.

Барит очень характерен для описываемой зоны. Он локализу­ ется в известняках Оксфорда (до глубины 50 м) в виде мономинеральных агрегатов б см в поперечнике, а также на контакте гаур­ дакской свиты с оксфордским ярусом, слагая небольшие линзы мощностью 3 м в опущенных блоках.

Флюорит встречается в ассоциации с баритом вблизи контакта Оксфорда и гаурдакской свиты в виде линзообразных и гнездо­ образных тел горизонта К (В. П. Мирошниченко, 1933 г.).

Клейофан в гнездах и прожилках мощностью до 10 см при­ урочен к зонам дробления в известняках Оксфорда. Эта мине­ рализация фиксируется в 5—10 м и более ниже кровли извест­

няков.

Залежи серных руд локализованы в основном в погруженных блоках нижней части гаурдакской свиты. Последние имеют грубо­ столбообразную, изометричную и линзовидную форму. Их морфо­ логия и строение определяются природой разрывных нарушений. Максимальные мощности залежей (70 м) и высокое содержание серы отмечаются в пределах изгиба слоев и сочленения их с раз­ рывными нарушениями. По мере удаления от этих участков на­ блюдается выклинивание залежей и уменьшение содержания серы в рудах.

А к б у л а к с к а я з о н а разломов пересекает Гаурдакскоепод­ нятие в 2 км северо-восточнее Карачинской. У устьевой части од­ ноименного оврага и в сводовой части брахиантиклинали она про­ слеживается в карбонатно-сульфатной толще гаурдакской свиты по косвенным признакам: наличию довольно частых выходов на дневную поверхность субтерральных отложений, находок серы в виде гнезд, пленок и отдельных кристаллов, раздробленных и перемятых гипсо-ангидрптов и известняков горизонта R. Отмеча­ ются локальные пликативные структуры субширотного направле­ ния и флексурообразиые перегибы, устанавливаемые в известня­ ках маркирующего горизонта. Акбулакская зона разломов вклю­ чает два—четыре разрывных нарушения с опущенными юго-запад­ ными крыльями и амплитудами смещения 20—50 м. Ширина зоны около 1,5 км. На отрезке между устьем оврага Акбулак и левым бортом р. Кансай зона разлома перекрыта мощным чехлом чет­ вертичных образований. В правом берегу р. Кансай она прослежи­ вается в виде сброса, осложненного экзотектоникой. Здесь ампли­ туда опускания юго-западного крыла 70—100 м, угол падения

135

плоскости смещения 70—85° к юго-западу. Шов зоны разлома

2,5—3 м.

Акбулакская зона разломов отделяет среднюю ступень Гаурдакского поднятия от его северной, приподнятой на 60—100 м, и северовосточной периклинали, где спокойное залегание карбонат­ но-сульфатной толщи лишь местами осложнено локальными пликативными дислокациями субмеридионального простирания.

Площадь, расположенная к юго-западу от Карачинской зоны разломов, является наиболее приподнятой частью брахиантиклинали и ее юго-западной периклинали. Здесь локализовано Гаурдакское месторождение серы, основная часть которого находится в сфере влияния Узункудукского грабена и Кушкалакской зоны разломов. Слои падают в основном на юго-запад, а в крайней се­ веро-западной части месторождения на северо-запад (азимут па­ дения от 200 до 320°) под углом 10—20°. Для отдельных локаль­ ных структур-блоков, которые отмечаются довольно часто, падение пород меняется на обратное — северо-восточное, а углы варьируют

взначительных пределах. Резкое колебание углов падения наб­ людается даже на сравнительно небольших участках, отстоящих недалеко друг от друга.

Большое количество тектонических нарушений Кушкалакской зоны разломов и Северной ветви Узункудукского грабена рассмат­ риваемой части Гаурдакского поднятия отчетливо прослеживается

воксфордских известняках и менее ясно в покрывающей карбо­ натно-сульфатной толще гаурдакской свиты. Нарушения создают довольно сложную систему блоков, из которых сложенные извест­ няками Оксфорда имеют вытянутую форму. Системы приподнятых

иопущенных блоков чередуются между собой и на юго-западной периклинали ступенчато погружаются на юго-запад.

К у ш к а л а к с к а я з о н а разломов прослеживается на югозападной ступени Гаурдакского поднятия. Характер проявления тектонических нарушений Кушкалакской зоны аналогичен Кара­ чинской; почти все ее нарушения относятся к числу поперечных и частично диагональных сбросов, сбросо-сдвигов и взбросов. Эту зону характеризуют:

1. Кулисообразное размещение линий разрывных нарушений. В северо-западной части простирание 280—300°, в присводовой ча­ сти поднятия— ближе к меридиональному (320—330°), на юго-во­ сточном крыле 280—310°.

2.Невыдержанность величины вертикального смещения. Круп­ ные нарушения по простиранию (особенно в северо-западном на­ правлении) быстро затухают, заканчиваются флексурой или сочле­ няются с другим нарушением. В сводовой части брахискладки нарушения имеют максимальную (до 10 0 м) амплитуду, которая быстро уменьшается в обоих направлениях, вплоть до затухания.

3.Наличие (кроме поперечных) северо-западных, диагональ­ ных и северо-восточных нарушений. В некоторых случаях устанав­ ливается их более поздний возраст.

136

Разрывные нарушения Кушкалакской зоны разломов в кровле известняков Оксфорда вскрыты подземными горными выработками. Их простирание 300—320° и 260—280°. И. С. Лазарев отмечает, что углы падения сместителей этих нарушений крутые (80—90°). Амплитуды смещений 0,5—20 м. Нарушения с малыми амплиту­ дами являются оперяющими по отношению к более крупным, они прослеживаются как вблизи крупных нарушений, так и на значи­ тельном расстоянии параллельно им в пределах зоны дробления шириной 50—90 м. В местах сочленения нарушений ширина зоны дробления может достигать 120—160 м. Локальные мелкие нару­ шения (амплитуда 1 —3 м) обычны для зоны дробления шириной 10—15 м. Оксфордские известняки в этих зонах особенно вблизи сместителей отличаются повышенной трещиноватостью. По трещи­ нам отмечается значительное скопление органических веществ (графитоподобное вещество), вторичный белый кальцит, гипс и вкрапленность серы. Над оксфордскими известняками по зонам дробления размещаются залежи серно-кальцитовых руд. Иногда в серных рудах вблизи сместителя встречаются угловатые обломки (брекчии) известняков Оксфорда, сцементированные серно-кальци- товой рудой. Это явление развито нешироко, часто вблизи наруше­ ний с амплитудами 5—10 м и более, брекчии в руде отсутствуют. По простиранию нарушений установлено закономерное изменение амплитуды смещений: увеличение ее с глубиной (в направлении падения кровли известняков Оксфорда) и сокращение до нуля по восстанию. Эти изменения амплитуд происходят скачкообразно (ступенчато) по оперяющей трещиноватости и субмеридиональным перегибам. По-видимому, такой флексурообразный перегиб просле­ жен в северо-западной фланговой части месторождения. Здесь разрывные нарушения Кушкалакской зоны разломов имеют боль­ шую (до 12 0 м) амплитуду вертикального смещения; далее к се­ веро-западу от флексуры почти все нарушения выклиниваются или имеют весьма небольшие (1—5 м) амплитуды.

Подобное явление, очевидно, свидетельствует о сдвиговом ха­ рактере субширотных нарушений, в более подвижных блоках ко­ торых нередко возникают поперечные складки (иногда разрывы). На приподнятой части флексуры повсеместно наблюдаются резкие колебания углов падения пород и резкие колебания амплитуды вертикального смещения секущих флексуру нарушений.

С е в е р н а я в е т в ь Узункудукского грабена прослеживается непосредственно на юго-западной периклинали Гаурдакского под­ нятия, где она расчленена на ряд мелких нарушений. Эти наруше­ ния образуют сложную систему ступенчатых сбросов, грабенов и горстов преимущественно субширотного северо-западного прости­ рания. Амплитуда нарушений колеблется от 5 до 100 м и более. Ширина каждой зоны от 10 до 150 м. В пределах трещинных зон широким развитием пользуется эпигенетический барит-флюрит-це- лестиновый горизонт^. Характерными минералами являются араго­ нит, (в радиально-лучистых и копьевидных агрегатах в известняках

137

сульфатных пород, а также газо-нефтенасыщенность оксфордских отложений, особенно в юго-восточной части месторождения, где в основании гаурдакской свиты нередко отмечаются пористые вто­ ричные карбонатные породы, лишенные серы.

Субширотные разрывные нарушения в пределах брахиантиклиналн затронули не только образования оксфордского яруса, но и вышележащие карбонатно-сульфатные отложения гаурдакской свиты. Различные физико-механические и лнтолого-фациальные особенности пород карбонатного оксфордского яруса и карбо­ натно-сульфатной толщи гаурдакской свиты обусловливают выде­ ление двух структурных этажей с существенными различиями их тектонического строения. Особенности образования этих этажей полностью не познаны, а их объяснение отражает разные точки зрения на механизм происхождения. В слоях гаурдакской свиты разрывные нарушения выражены в основном складкообразова­ нием; лишь сравнительно крупные нарушения находят свое отра­ жение в маркирующих известняках в виде разрыва их сплошности. Подтверждением того, что нарушения затухают, часто не доходя до маркирующих известняков, является отсутствие в них серной минерализации, тогда как в нижней части разреза серный рудогенез проявился достаточно интенсивно. В случае смещения пла­ стов маркирующих известняков в них образуется зона дробления и в ней развивается осернение или появляются другие вторичные минералы (кальцит, гипс). Если зона дробления захватывает всю карбонатно-сульфатную толщу, то серная минерализация просле­ живается по всему разрезу, иногда даже в покрывающих четвер­ тичных образованиях. В гипсо-ангидритовых породах нарушения прослеживаются по наличию трещин, часто заполненных пластин­ чатым гипсом, местами осерненным, брекчий и карстовых поло­ стей. Изредкавстречаются небольшие зоны дробления шириной 10—15 м, вдоль которых нередко отмечаются микроструктурные осложнения.

Из основных признаков, свидетельствующих об особом проявле­ нии дизъюнктивных нарушений в карбонатно-сульфатной толще, наиболее характерными являются форма и строение барит-флюо- рит-целестинового горизонта К и сероносных залежей. Барит-флю- орит-целестиновый горизонт приурочен к контакту оксфордского яруса и гаурдакской свиты. Он прослеживается по юго-западной периклинали Гаурдакского поднятия в виде серии линз, вытянутых вдоль Кушкалакской зоны разломов и Северной ветви Узункудукского грабена. Этот горизонт по условиям залегания напоминает рудное тело лакколитообразной (грибообразной) формы, корни ко­ торого уходят по трещинам мелких разломов в известняки Окс­ форда. Мощность горизонта не превышает 0,6 м при средних зна­ чениях 0,15—0,25 м. Наибольшие мощности тяготеют непосредст­

138

венно к сравнительно крупным разломам. По мере удаления от этих разломов горизонт постепенно выклинивается и перйшдит

впластообразную линзу.

Всоставе горизонта три зоны минерализации: 1) в основании развит известняк с вкраплениями кристаллов целестина; 2 ) выше преобладает целестин, кристаллы целестина сцементированы кальцитом, реже гипсом; 3) третий слой характеризуется гипсовым составом с включениями кристаллического целестина. Целестин го­ лубовато-серый, крупнокристаллический. Его кристаллы беспоря­ дочно ориентированы и имеют удлиненные призматические и

игольчатые формы. Барит и флюорит образуют нитевидные про­ слоечки и чаще встречаются между кристаллами целестина, каль­ цита и пластинчатого гипса в нижних двух зонах. Кальцит — ос­ новной минерал этого горизонта. Он часто нарастает на кристаллах целестина, барита и флюорита, но преимущественно выполняет совместно с серой полости верхней зоны. Здесь редко встречаются кварц, клейофан и пирит. Верхний контакт нерезкий, в виде посте­ пенного перехода в серно-кальцитовую руду залежи F.

Сероносные залежи в разрезе карбонатно-сульфатной толщи подразделяются на три горизонта (снизу вверх) F, D и R. В насто­ ящее время нами и другими исследователями по типам руд выде­ ляются:

1 ) метасоматические залежи — сернокальцитовые руды, при­ уроченные к подошве гаурдакской свиты (залежь F)\ 2) известня- ково-кальцитовые руды, образованные в известняках маркирую­ щего горизонта R и приуроченные к ним пространственно.

Вразрезе эти залежи располагаются одна над другой на рас­ стоянии от 10 до 50 м, изредка сливаются. Большее площадное развитие имеет залежь F (рис. 27).

Вплане Гаурдакского месторождения залежь F имеет до­ вольно сложную конфигурацию, она подковообразно вытягивается по периклинали структуры. Между первыми и вторыми, третьими

ичетвертыми участками месторождения залежь прерывается, без­ рудные пространства имеют ширину 100—300 м, соответствующую ненарушенной части оксфордских известняков между Кушкалакской зоной разломов и Северной ветвью Узункудукского грабена. Далее на северо-восток выявлено единое рудное поле, от которого

взападном направлении ответвляются вытянутые линзообразные, столбообразные тела, отделенные друг от друга безрудными участ­ ками (см. рис. 27).

Форма рудных тел и условия их залегания определяются при­ родой Кушкалакской зоны разломов и Северной ветви Узункудук­ ского грабена. Серная залежь F приурочена к вертикальным и крутопадающим зонам дробления и брекчирования в карбонатно­ сульфатной толще и унаследует в общих чертах форму и размеры этих зон. Рудные тела имеют столбообразные, вытянутые, чечеви­ цеобразные и линзовидиые формы с резкими раздувами и пере­ жимами, с рукавообразными и пластообразными ответвлениями.

139

Раздувы, как правило, приурочены к искривлениям субширотных разломов, а максимальные мощности их тяготеют к местам сочле­ нения оперяющих нарушений с основными зонами и пересечением последних с субмеридиональными флексурообразными перегибами. Они представлены изометричными телами с одинаковым характе­ ром выклинивания. Серная залежь F состоит из целого ряда мощ­ ных, но довольно узких тел, вытянутых в субширотном направле­ нии. Сливаясь, они образуют единое рудное тело сложной формы, свойственной жильным образованиям.

Вкрест простирания и по простиранию подошва рудного тела повторяет ступенчатый характер кровли известняков Оксфорда. В опущенных частях блоков у сбросов мощность залежи макси­ мальная (200 м). На участках приподнятых блоков, взбросов и висячих крыльев сбросов мощность залежи соответствует величине амплитуды смещения. Ширина рудного тела, образованного в од­ ной зоне дробления, колеблется в пределах 10—100 м. Залежь, при­ уроченная к двум и более смыкающимся зонам дробления, имеет ширину не менее 150 м. Вне зоны дробления основные мощные ча­ сти залежи резко выклиниваются или посредством маломощных апофиз соединяются с другими. Протяженность таких апофиз 10 м и более, мощность 1 — 10 м.

Выклинивание серной залежи тупое, реже постепенное, плав­ ное. Контакты четкие, резкие. Отмечаются постепенные переходы серной руды через бедную, гипсо-кальцитовую и гипсо-ангидрито­ вую разновидности во вмещающие породы.

Наиболее богатое содержание серы в залежах отмечается в мощных рудных столбах и куполообразных раздувах, приурочен­ ных к отрицательным перемещениям. Сера в виде включений и прожилково-вкрапленная. В апикальной части залежей отмечается переслаивание кальцитовой руды с рудой гипсового состава, в ко­ торой видна первичная текстура замещенных сульфатных пород.

Сероносная залежь D фиксируется в четырех—пяти разобщен­ ных локальных линзах юго-восточной части месторождения. Сер­ ное оруденение в залежи D приурочено к пластам маркирующих известняков, разделяющим, а также подстилающим, их сульфат­ ным породам. Характерной особенностью известняков является то, что на участках, где они разрываются дизъюнктивными нарушени­ ями, мощность их увеличивается вдвое или втрое за счет вторич­ ных известняково-кальцитовых образований.

Залежь D не характеризуется столь строгой приуроченностью к разрывным нарушениям, как залежь F, и имеет в основном пла­ стообразную форму, локализуясь в межпластовых пространствах. Здесь также наблюдается взаимосвязь осерненных известняков и

Рмс. 27. Схема размещения залежей Гаурдакского месторождения

/ —четвертичные отложения2 —;гнпсо-ангндрнты с пластами известняка (маркирующи горизонтR) гаурдакской свиты3;—известняки Оксфорда4 —;граница распространения чет­

вертичных отложений; 5 —эндотектонические разрывные нарушения (а —установленнб — предполагаемые);6 —сероносные залежи(F , D ); 7 —контуры карьеров.

141