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

гипсо-ангидритов с разрывными дислокациями. Эта рудная залежь прослеживается в субширотном направлении и контролируется се­ рией дизъюнктивных нарушений переменных амплитуд.

У зон разрывных нарушений наблюдается многократное умень­ шение мощности толщи сульфатных пород по сравнению с участ­ ками, где сплошность известняков Оксфорда не нарушена. Невоз­ можно себе представить явление ползучести и релаксации вязкой толщи сульфатных пород, которые при пластических деформациях представляли увеличение мощности ангидритов в сводах локаль­ ных антиклиналей и соответственно уменьшение ее под мульдами синклиналей, сползание части ангидритов в лежачие крылья или грабены блоковых нарушений с увеличением их мощности и умень­ шением ее в висячих крыльях нарушений (Лазарев, 1970). Одно­ возрастные породы, слагающие оба крыла разрывных, нарушений, обладают одинаковой мощностью, которая значительно сокращена в зонах нарушений. В пределах дизъюнктивных нарушений суль­ фатные породы гаурдакской свиты представлены преимущественно ангидридатами, нередко закарстованными и вторично огипсованными. При удалении от зоны нарушений в этой части разреза пре­ обладает гипс несомненно более ранних генераций. Подобные явления свидетельствуют о дегидратации гипса в пределах дизъ­ юнктивных нарушений под влиянием температурного фактора, что подтверждается экспериментальными исследованиями В. И. Мани­

Подтверждением проявления гидротермальных процессов явля­ ется жильный комплекс, заключающий в себе минералы, темпера­ тура образования которых позволяет выделить четыре стадии их формирования: 1) кальцитовая (290—300°); 2 ) целестиновая

(260—270°); 3) сернорудная (150—250°); 4) постсернорудная (80—

120°).

Первой стадии соответствуют минералы барит, флюорит, каль­ цит, клейофан — в известняках Оксфорда, второй — барит-флюо- рит-целестиновый горизонт, третьей и четвертой стадии отвечают процессы превращения первичного гипса в ангидрит и метасома­ тоз сульфатных пород кальцитовой и известняково-кальцитовой серными рудами с остаточными гипсо-ангидритами и включениями целестина, барита и флюорита.

Роль субширотных разрывных нарушений в карбонатах окс­ фордского яруса и карбонатно-сульфатном комплексе гаурдакской свиты была различной. Тектонические усилия, формирующие раз­ рывы в карбонатах Оксфорда, проявились стабильно и образовы­ вали сравнительно узкие зоны интенсивного дробления, тогда как в карбонатно-сульфатных породах они рассеивались как по по­ верхности напластования слоев, так и в вертикальном направле­ нии, образуя широкие, но менее интенсивные зоны дробления. Если

142

карбонатная толща при тектонических усилиях разрывалась, то карбонатно-сульфатная подвергалась различным изгибам слоев в виде локальных плнкативных дислокаций и лишь в местах более стабильных усилий — небольшим разрывам сплошности.

Гидротермальные растворы, поднимавшиеся по субширотным разломам, встречали на своем пути несколько литологических барьеров, компетентных образованию той или иной минерализа­ ции. Одним из таких барьеров явилась карбонатно-сульфатная толща гаурдакской свиты, где температура гидротермальных ра­ створов в результате их рассеивания по широким зонам дробления понижалась снизу вверх (от 260° в основании свиты до 80° в кровле маркирующих известняков). В зависимости от понижения температуры локализовались соответствующие минеральные ассо­ циации и происходили своеобразные процессы серообразования.

Наиболее яркими доказательствами изменения температуры и рассеивания гидротермальных растворов в карбонатно-сульфатной толще являются: 1 ) наличие в подошве гаурдакской свиты в зоне дизъюнктивных нарушений барит-флюорит-целестинового гори­ зонта; 2 ) повсеместно выше упомянутого горизонта размещаются залежи серных руд F и D с рассеянной целестин-барит-флюорито- вой минерализацией преимущественно в их центральной части. По форме залежь D и барит-флюорит-целестиновый горизонт почти не отличаются друг от друга.

Выводы. Гаурдакское поднятие относится к нормальному типу плнкативных дислокаций. Оно осложнено субмеридиональными и субширотными разрывными нарушениями, а также экзотектоническнми явлениями. Последние возникали в пределах неглубокого залегания соляной толщи гаурдакской свиты в результате подзем­ ного выщелачивания солей и гравитационного проседания (обру­ шения) вышележащих меловых пород.

Субмеридиональные дизъюнктивы осложняют юго-восточное крыло структуры, где при росте складки отмечалось максималь­ ное напряжение изгиба слоев. Они характеризуются большой амп­ литудой смещения пород и узкой зоной дробления.

Субширотные разломы — малоамплитудные, но с довольно ши­ рокими и интенсивными зонами дробления, разбивают Гаурдакскую брахиантиклиналь на три блоковые ступени, наиболее опу­ щенной из которых является центральная и наиболее приподня­ той— юго-западная.

Субширотные разломы по природе и механизму образования относятся к разряду глубинных, они контролируют гидротермаль­ ный жильный комплекс и размещение сероносных залежей Гаурдакского поднятия.

Образование метасоматических серных руд в карбонатно-суль­ фатной толще гаурдакской свиты связано с конечными стадиями гидротермального процесса.

143

ных известняков, в том числе и ратынскпх, не позволяют с доста­ точной надежностью прогнозировать площади для открытия новых месторождений и рационально ориентировать направления поиско­ вых буровых работ. Поисковые и разведочные работы в Предкарпатье в основном осуществлены до разработки палеогеографиче­ ского критерия (Отрешко, 1960і). А. И. Отрешко отмечает, что об­ разование Предкарпатских месторождений, видимо, произошло в связи с размывом сульфатоносных разрезов в сармате. Этот вы­ вод, к сожалению, не получил должного использования, хотя под­ готовка к разработке и начавшиеся на Роздольском месторожде­ нии добавочные работы убедили в том, что глинистая толща, по­ крывающая рудоносные известняки, далеко не однородна. В последние годы геологи начали выделять образования сармат­ ского яруса и косовской свиты. Подразделение покрывающей толщи на сарматские (вербовецкие и иркутские) слои осуществлено Г. Т. СаксеевымѵЭтот критерий использован в работах А. Н. Деиисевич, С. М. Щеденко и Г. Т. Саксеева. Наличие в основании глинистой толщи базального слоя, свидетельствующего о пере­ рыве в осадкообразовании, объясняется И. И. Алексенко резуль­ татом предкосовского размыва как ратынских известняков, так и подстилающих: гипсо-ангидритового горизонта, барановских слоев, местами верхнего мела и верхней юры. И. И. Алексенко считает, что по литологическим особенностям породы косовской свиты и сарматского яруса очень похожи и связаны постепенным переходом. В явном противоречии с этим выводом оказывается детальное описание И. И. Алексенко разрезов как косовской свиты, так и сарматского яруса. Во многих местах. сероносного бассейна в основании глин косовской свиты широким развитием пользуются слоистые мергели. На левобережье Днестра в Бурштинском и Ходоровском районах Львовской области их мощность достигает 30 м, в других участках бассейна они маломощны или отсутствуют. В юго-восточной части района, в Черновицкой обла­ сти слоистые мергели установлены и во внешней зоне Предкарпатского прогиба. В отличие от глин, в слоистых мергелях резко сокращается количество органогенных остатков. Эти породы наб­ людаются там, где ратынские известняки маломощны или отсутст­ вуют, например в Ходоровском районе. Сложены слоистые мергели тонко чередующимися прослойками серых глин, карбоната, реже туфов и туффитов. Мощность прослоев изменяется от 5 см и бо­ лее. Карбонатные прослои обычно светло-серые, беловатые. Глини­ стую толщу все же можно разделить, ее верхняя часть, сложенная собственно глинами, характеризуется обилием органических остат­ ков. Обилие органических остатков присуще глинам сарматского яруса, которые к тому же жирные, пластичные, бентонитовые. Сло­ истые мергели косовской свиты, залегающие согласно на ратын­ ских известняках или на гипсах, отличаются по наличию тонких прослоев голубой глины, не менее обычны в них прослойки, и маломощные слои песчаников, сланцев, мергельных и глинистых

известняков. Для различных районов Предкарпатья литологический состав прослойков этой толщи меняется. Недостаточное внимание, уделенное изучению перекрывающей толщи, не позволило выявить в Предкарпатье закономерные изменения состава и мощностей глинистой толщи и условия локализации и распространения мер­ гельной ее части.

Недостатки в изучении разрезов Предкарпатских серных место­ рождений обусловили большую путаницу в генетических построе­ ниях. О. С. Вялов (1966) в формировании Предкарпатского про­ гиба выделяет два крупных этапа. В течение первого этапа осад­ ками заполнялась только внутренняя зона прогиба. Второй этап характеризуется вовлечением в опускание Внешней зоны, которая с нижнего тортона отделяется от малоподвижной платформы и на­ чинает развиваться как часть прогиба. В этой зоне отложения богородчанской свиты ложатся на разновозрастные слон меловой си­ стемы. Гипсы и ангидриты тирасской свиты, залегающие выше, имеют широкое распространение (местами и во Внутренней зоне прогиба). Новейшие данные о распространении тирасской свиты существенно изменяют представления И. И. Алексенко об образо­ вании гипсов и ангидритов в обособленных лагунах, в обрамлении которых накапливались конгломераты. Тирасская свита как во Внешней, так и Внутренней зонах прогиба перекрывается отложе­ ниями галицкой серии в составе косовской и дашавской свит. Ко­ совская свита подразделяется на вербовецкие, прутскне, коломыйскне и клокучинские слои. Клокучинские слон мощностью до 100 м сложены песчаниками, глинами и конгломератами (пыстинскими)

спрослоями обуглившихся растительных остатков. Они относятся

книжнему сармату, как и дашавская свита (Вялов, 1966). В поро­

дах клокучинских слоев обнаружены микрофауннстические остатки, характерные как для нижнего миоцена, так и для сар­ мата. Это является обычным результатом перерыва в осадконакоплении, размыва и переотложения более древних пород в ба­ зальную толщу, накапливающуюся в иных палеогеографических обстановках.

Важным доказательством наличия в галицкой серии крупного внутрнформационного перерыва являются данные об особенностях накопления и строения разрезов неогена Закарпатского прогиба. Геотектонические особенности развития Предкарпатского и За­ карпатского прогибов имеют ряд общих черт, отражающих роль интенсивных неотектонических подвижек и этапов вулканизма. Нижний тортом в Закарпатском прогибе (Солотвинская впадина) начинается терешульскими конгломератами, которые вверх по разрезу сменяются терригенными образованиями новоселицкой и талаборской свит, перекрытыми слоями тереблинской свиты, за­ ключающей толщу каменной соли, которая сопоставляется с гипсо­ ангидритовым горизонтом тирасской свиты Предкарпатья. Тереблинскую свиту перекрывает терригенная толща солотвннской, наи-

146

ковской, шандровской свит. Стратиграфически более молодые ньяговские конгломераты на подстилающих слоях залегают несо­ гласно и иногда перекрывают все перечисленные толщи вплоть до новоселицких туфов. Накопление ньяговских конгломератов Закар­ патского прогиба и пыстинских конгломератов Предкарпатского прогиба, как и предшествующий им размыв, произошло в связи с одним и тем же интенсивным горообразовательным этапом, про­ явившимся в нижнем сармате. В Предкарпатском прогибе можно предполагать несогласное, с эрозионным размывом, налегание пы­ стинских конгломератов и других базальных образований клокучинских слоев на разновозрастные слои тортона и подстилающие их отложения меловой и юрской систем. Следовательно, конгло­ мераты в местах выклинивания гипсов и ангидритов тирасской свиты накопились в связи с предсарматским размывом, который и определил условия формирования серных месторождений. Этот вы­ вод подтверждается фактическими материалами Предкарпатских серных месторождений.

Детальное изучение описаний глинистой толщи разрезов поис­ ковых и разведочных скважин, выполненных большим коллекти­ вом геологов, убедило нас в возможности выделения в них базаль­ ных образований и разделения слоев на собственно косовские и нижнесарматские. Толща сарматских глин, кроме упомянутой обо­ гащенное™ растительными остатками, характеризуется в базаль­ ной части наличием комковатых, перемятых пород (глин, мергелей, песчанистых мергелей), включениями угловатых и в разной мере окатанных обломков известняка, мергеля, песчаника, включениями в голубых глинах зеленоватых бентонитовых глин, линзообраз­ ными прослойками и даже выдержанными слоями песка. На Язовском месторождении в нижней части сарматской толщи широко развиты разнозернистые песчаники, местами с примесью несорти­ рованного материала. Эти породы налегают на разновозрастные слои косовской свиты, ратынского горизонта, гипсо-ангидритового горизонта и подстилающие породы вплоть до образований верх­ него мела, а в редких случаях и верхней юры. К косовским (вербовецким) отнесены не вызывающие сомнения слои мергелей, слан­ цеватых глии, сланцев с прослоями известняков, однородных глии, однородных песчаников, туфогенного материала.

Выделяемые нами косовские слои залегают на ратынском гори­ зонте согласно. Этот вывод относится к тем площадям распрост­ ранения ратынского горизонта, которые не подверглись сармат­ скому размыву. Участки с явными следами предсарматского раз­ мыва ратынских известняков также характеризуются наличием в их кровле мергелей, которые перемяты или несут другие признаки переотложения. В закарстованных разрезах разделение ратынских известняков на размещавшиеся ранее в коренном залегании и переотложенные в связи с предсарматским размывом довольно трудно. В тех и других случаях встречаются слон разрушенных обломочных карбонатных пород. Критерием для разделения их

является лишь то, что известняки в коренном залегании обладают кавернозностыо, наличием гнезд и прожилков вторичного кальцита, целестина, серы, которые встречаются и в закарстованных слоях. Базальные накопления обломков карбонатных пород этих призна­ ков лишены. Среди них могут встречаться обломки мергелей, пес­ чаников или глинистый цемент (жирные бентонитовые глины) из разностей глин, не характерных для косовских слоев. В тех местах, где предсарматскому размыву подвергался и гипсо-ангидритовый горизонт, обычны обломки гипса. Критериями отнесения таких об­ ломочных накоплений гипса к базальным образованиям являются несортированность материала, а также корреляция разрезов сосед­ них скважин. Стремление предкарпатских геологов доказать реги­ ональное распространение ратынского горизонта привело к неоп­ равданному в ряде случаев отнесению к нему как сарматских ба­ зальных накоплений карбонатного обломочного материала, так и карбонатных слоев, подстилающих гипсо-ангидритовый горизонт в местах его размыва.

На геологической схеме косовские и другие образования пока­ заны со снятыми сармат-четвертичными отложениями; здесь вы­ делены зоны распространения косовской свиты, ратынского гори­ зонта, гипсо-ангидритового горизонта (рис. 28). Структурное положение слоев отражено в изогипсах кровли гипсо-ангидритовот горизонта. По этим изогипсам в пределах Роздольского месторож­ дения выделяются как приподнятые, так и погруженные участкиблоки. Зарисовка структуры по изогипсам кровли гипсо-ангидрито­ вого горизонта на стадии поисковых и разведочных работ позво­ лила бы выделить разломные зоны значительно раньше, чем они были установлены в карьерах при разработке месторождения. Ошибочность оценки структуры месторождения по кровле ратын­ ского известняка вполне очевидна.

Породы косовской свиты в пределах месторождения сохрани­ лись в виде разных по размерам останцов, которые размещаются на приподнятых и опущенных блоках. Перемещения блоков на этом и других предкарпатских месторождениях произошли после образования рудных залежей. Следовательно, структурная приуро­ ченность эрозионных останцов косовских слоев была иной, чем на­ блюдаемая ныне. Ратынский горизонт распространен широко, в непосредственной близости от месторождения установлено его выклинивание в связи с выходом на нижнесарматскую эрозионную поверхность гипсо-ангидритового горизонта. Гипсо-ангидритовый го­ ризонт четко прослеживается у северной и южной границ рудной залежи. Хотинский горизонт выходит на предсарматскую поверх­ ность в пределах и вне месторождения. В составе хотииского горизонта развиты кавернозные, кальцитизированные известняки, местами рудоносные, очень сходные с ратынскими. Оруденение в хотинских известняках установлено в северных краевых частях залежи.

148

5fr

Рис. 28. Схематическая геологическая карта Роздольского месторождения

/ —разведочные скважины2 ;—ориентировочный контур месторождения3 — изогнпсы; кровли гипсо-ангидритового горизонта4 — косовская; толща (а—до 5 м. б —более 5 м):

5 —горизонт ратынскнх известняков6 —;гішсо-ангндрнтовыіі (креховскнй) горизонт; 7 —горизонт хотннских известняков.

149

На рис. 29 показаны нзогипсы предсарматского размыва и мощности ратынского горизонта. Наиболее глубокие предсармат-

В пределах месторождения отметки подошвы предсарматского размыва 230—250 м и более. Мощности ратынского горизонта бо­ лее значительны для тех участков, где предсарматский размыв

•был минимальным. Это утверждение относится к участкам, на ко­ торых ратынский горизонт не перекрыт косовскими образованиями, выклинивание этого горизонта в связи с размывом наглядно и осо­ бых пояснений не требует. Закономерные изменения мощности ра­ тынского горизонта наблюдаются и на участках, где он перекрыт косовской толщей. Менее значительны изменения мощности ратын-

•ского известняка там, где мощность косовских образований до 5 м. При увеличении мощности косовской толщи до 15—30 м ратынский горизонт и заключенная в нем рудная залежь выклиниваются.

Зависимость мощностей ратынского горизонта и косовской свиты показана на графике (рис. 30). На этот график вынесены данные по рудным и безрудным скважинам, вскрывшим мини­ мальные мощности ратынского горизонта. Разброс точек внутри зоны зависимости (значительная ширина, точки вне зоны) отра­ жает роль структурного фактора — положение скважин относи­ тельно разломных зон и отдельных разломов, по которым посту­ пали компоненты реакций серообразования.

Косовская толща сложена мергелями с прослойками глин, из­ вестняков, иногда песчаников, лишенных гипергенных преобразо­ ваний: кавернозности, гнезд и прожилков вторичного кальцита, целестина и других минералов, парагенетичных сере. Та часть косов­ ской толщи, которая характеризуется наличием указанных минера­ лов, при общем преобладании карбонатных пород, ранее рассмат­ ривалась некоторыми исследователями в составе ратынского горизонта. Присутствие в рудоносной толще безрудных прослойков глин, мергелей, иногда песчаников (ие подвергшихся гипергенным изменениям) убеждает в том, что эти кальцитизированные, кавер­ нозные, сероносные карбонатные породы являлись обычными со­ ставными частями косовской толщи, подвергшимися на определен­ ном этапе процессам преобразования.

Преобразования карбонатных пород, сопутствующие серному оруденению, на Роздольском и других предкарпатских месторож­ дениях происходили в частях разреза, сопредельных гипсовым и ангидритовым слоям. В этом отношении рассматриваемый район не имеет существенных отличий от других отечественных и зару­

горизонты являются эпигенетическими образованиями, а попытки использования их в качестве стратиграфических подразделений при­ водят к ошибкам. Этот вывод особенно нагляден для хотинского

150

250

Рис. 29. Схема распределения мощностей ратынского горизонта

/ —разведочные скважины; 2 —ориентировочный контур месторождения; 3 —изоги подошвы предсарматского размыва. Мощности ратынского гориз4 —онта0;до 5 м; 5 —от 5 до 10 м6;—от 10 до 15 м; 7 —от 15 до 208 м—;свыше 20 м; 2 —участки

выявления серного оруденения в хотинском горизонте.

151