» » Tерригенно-карбонатные бассейны с барит-флюорит-свинцово-цинковым оруденением

Tерригенно-карбонатные бассейны с барит-флюорит-свинцово-цинковым оруденением

Рудоносные бассейны данной группы обычно рассматриваются как части «карбонатных платформ», т. е. литоральных или внутренних частей карбонатных шельфов, развивающихся на пассивных континентальных окраинах. В развитии таких бассейнов проявляются два этапа: начального рифтового, отражающего деструкцию пассивной континентальной окраины под воздействием тангенциальных напряжений, и последующего — «шельфового» прогибания. По характеру развития эти бассейны обнаруживают сходство с рифтогенными внутриплитными бассейнами. Однако можно считать, что движущие силы и механизм возникновения тех и других бассейнов различны. Внутриконтинентальный рифтогенез обусловлен процессами образования мантийных куполов, сопровождаемыми соответствующими рудогенерирующими системами, в то время как раскол пассивных континентальных окраин связан в значительной степени с внутрикоровыми напряжениями, возникающими в процессе спрединга океанического дна.
Особенности развития бассейнов данной группы проявляются в своеобразном формационном выполнении и специфике рудоносности. Выполняющие их осадочные комплексы обычно имеют двучленное строение: нижняя часть представлена красноцветными терригенными субаэральными отложениями; верхняя, большая по объему, — морскими и прибрежноморскими глинисто-карбонатными, сложными по фациальному составу, со значительной ролью рифовых образований.
Рассматриваемые бассейны обычно амагматичны, рудовмещающие комплексы могут прорываться дайками субщелочного состава. Слагающие их отложения включаются в слабодислоцированные платформенные чехлы как древних кратонов, так и фанерозойских орогенно-складчатых сооружений. В последнем случае они трактуются либо как квазиплатформенные, либо как миогеосинклинальные образования.
Для металлогенической специализации бассейнов данной группы прежде всего характерны промышленные стратиформные месторождения свинца и цинка с баритом, флюоритом и сопутствующими элементами: серебром, кадмием, германием и др., — широко известные как тип долины Миссисипи (MVT), т. е. свинцово-цинковые в карбонатных формациях. Месторождения этого типа весьма многочисленны и известны в осадочных бассейнах в основном палеозойского и мезозойского возраста. На континентальном шельфе восточной части Ссвсро-Американской плиты в нижнепалеозойских отложениях локализуются свинцово-цинковые месторождения рудных районов юго-восточной части штата Миссури и Верхнемиссисипской долины, в верхнепалеозойских отложениях — районов Три-Стейт и Иллинойс-Кентукки. В позднедевонско-раннекаменноугольных бассейнах размещаются барит-свинцово-цинковые месторождения Ирландии в Европе, Южного Казахстана в Азии; в пермско-каменноугольных — свинцово-цинковые в провинциях Хунань и Юньнань Китая. На северо-западной окраине Северо-Американской плиты в девонских отложениях залегают рудные месторождения (Пайн-Пойнт); в триасовых бассейнах киммерид Балкано-Карпатского пояса — барит-свинцово-цинковые, сидеритовые, ртутно-сурьмяно-цинковые (месторождения Болгарии, Югославии, Австрии, Польши). В юрско-меловых отложениях Северной Африки заключены свинцово-цинковые месторождения Марокко, Алжира, Туниса.
Особенности строения и геологические условия локализации месторождений этого типа охарактеризованы в обширной литературе. В качестве примера остановимся на характеристике Большекаратауского и Центральноирландского РОБ, по которым в последние годы появились публикации, характеризующие их как целостные седиментогенные структуры.
Большекаратауский бассейн. Расположен на юге Казахстана. В современных структурах он представляет собой сложный складчато-надвиговый антиклинорий хр. Бол. Каратау, протягивающийся в северо-западном направлении на 400 км при ширине от 40 до 120 км. На юго-западе, северо-востоке и северо-западе структуры антиклинория погружаются под чехол мезозойско-кайнозойских платформенных впадин, к юго-востоку они переходят в складчатые сооружения Северного и Среднего Тянь-Шаня (рис. IV.16).

Заложение бассейна произошло в среднем девоне, когда вдоль юго-западной окраины каледонского Центральноказахстанского массива возник протяженный трог, выполненный красноцветными глинисто-конгломерато-песчаными с примесью туфогенного материала отложениями тюлькубашской и аршешской свит живет-франского возраста мощностью до 2000 м. Местами среди красноцветных туфогенных пород отмечаются линзы оливиновых трахибазальтов.
К концу франского века в результате ингрсссии моря в бассейне начинает накапливаться толща шельфовых, в основном карбонатных осадков фамен-визейского возраста мощностью до 3 км (рис. IV.17). Эта толща подразделяется на три формации (снизу вверх): фаменскую карбонатную (мощностью 250—1500 м); турнейскую карбонатную (900— 2500 м); визе-серпуховскую терригенно-карбонатную (950—2000 м).


Фаменская карбонатная формация характеризуется фациальной изменчивостью и значительными колебаниями мощностей. В пределах Большекаратауского бассейна выделены четыре основных типа разрезов: а) известняково-мергельный (турланская фация); б) известняково-доломитовый (кызылатинская фация); в) кремнисто-карбонатный (шалкиинская фация); г) терригенно-известняковый (аксуранская фация). Разрезы первых трех типов развиты в северо-западной и центральной частях хр. Бол. Каратау, четвертого — в юго-восточной части хребта. В породах формации в заметных количествах присутствуют OB, терригенный и кремнистый материал. К таким разностям, имеющим тонкоритмичное строение, тяготеет интенсивная вкрапленность пирита и сульфидов свинца и цинка.
Накопление отложений формации происходило в шельфовом бассейне, имевшем сложные конфигурацию береговой линии и морфологию дна. Неравномерное опускание ложа бассейна седиментации обусловливало возникновение конседиментационных прогибов и поднятий, появление многочисленных межформационных размывов.
В турнейской карбонатной формации, отложения которой накапливались в условиях открытого шельфа, количество доломитов уменьшается вверх по разрезу. Литолого-фациал'ьный состав характеризует относительная выдержанность по площади.
В верхней части комплекса в составе визе-серпуховской терригенно-карбонатной формации в заметном количестве появляются органогеннообломочные известняки и калькарениты, прослои известковистых песчаников и алевролитов, иногда пестроцветных, что указывает на обмеление бассейна седиментации, связанное с его инверсией.
Профилирующим оруденением Большекаратауского бассейна является барит-свинцово-цинковое, сосредоточенное в основном в фаменских и в меньшей степени в турнейских отложениях. Кроме того, в нижней части рудоносного комплекса локализуются проявления бариево-железо-марганцевой, медной, марганцево-медно-свинцово-цинково-баритовой, а в верхней — барит-стронциевой и ртутно-барит-свинцово-цинковой минерализации.
Свинцово-цинковые месторождения и рудопроявления встречаются по всему разрезу фаменских отложений и приурочены преимущественно к площадям развития известняково-доломитовой литофации. Выделяется несколько продуктивных пачек, представляющих собой чередование рудоносных, слаборудоносных и безрудных слоев. Так, в районе месторождения Миргалимсай рудная минерализация отмечается на 13 уровнях по всему разрезу верхнефаменских и нижнекаменноугольных отложений. При этом основное промышленное оруденение локализуется в средней части фаменских отложений в так называемом втором ленточном горизонте мощностью от 2 до 28 м. В Шалкиинском рудном районе продуктивная пачка приурочена к средней части верхнефаменских отложений. Ее мощность колеблется от 10 до 140 м. Промышленное оруденение концентрируется в двух горизонтах мощностью 5—20 м каждый.
В размещении оруденения устанавливается четко выраженный контроль палеотектоническими элементами фаменского шельфового бассейна. Рудные районы располагаются на склонах конседиментационных палеоподнятий, а в их пределах отдельные рудные залежи контролируются локальными пририфовыми и межрифовыми котловинами с застойным сероводородным режимом осадконакопления.
Морфология рудных тел — пластообразная, реже сложная трубо- и гнездообразная. Руды — вкрапленные тонкополосчатые, реже прожилково-вкрапленные, брекчиевые. Соотношение свинца и цинка на месторождениях колеблется в широких пределах: от 1:2 до 1:20. Основными рудными минералами являются сфалерит, представленный обычно клейофаном, галенит и пирит, а также барит; второстепенными — арсенопирит, блеклые руды, халькопирит и др. Руды в повышенных количествах содержат серебро, кадмий, германий.
Подходы к трактовке генезиса барит-свинцово-цинкового оруденения Большекаратауского бассейна определяются выбором ведущих рудоконтролирующих факторов. Длительное время Миргалимсайское и другие месторождения хр. Бол. Каратау относились к телетермальной группе. Их характерными признаками считались контроль разрывными нарушениями и развитие специфических околорудных изменений — доломитизации и окварцевания. По мере установления связей в распределении оруденения с литолого-фациальными и палеотектоническими элементами строения рудовмещающей толщи предпочтение стало отдаваться эксгаляционно-осадочной модели формирования оруденения. В то же время И.В. Стеценко и другие исследователи развивают представления о формировании полиметаллических залежей Каратау за счет разгрузки в придонной части бассейна осадконакопления элизионных подземных вод — рудоносных рассолов, экстрагировавших рудные элементы из подстилающих красноцветных терригенных формаций.
Весьма показательны особенности размещения свинцово-цинковых месторождений в нижнекаменноугольных отложениях Центральной Ирландии (Наван, Тайнаг, Силвермайнс) (рис. IV.18), составляющих в последние десятилетия основную базу цинковых руд Европы.

Центральноирландский рудоносный осадочный бассейн. Формировался на мобильном шельфе пассивной континентальной окраины с продвигавшейся с юга на север морской трансгрессией и значительными колебаниями мощностей и фаций (рис. IV. 19). В распределении последних отчетливо прослеживается унаследованность от более древних каледонских структур. Возникновение бассейна было связано с деструкцией в позднем девоне пассивной северо-западной окраины океана Рейк, сменившейся в раннем карбоне шельфовым осадконакоплением.
В разрезе рудовмещающего осадочного комплекса выделяются (снизу вверх): красноцветная континентальная моласса позднего девона, прибрежно-морские терригенные отложения верхнего девона—нижнего карбона, рудоносная шельфовая карбонатная формация турнейско-визейского возраста, угленосная терригенная паралическая формация среднего карбона, красноцветная терригенная континентальная формация позднего карбона—ранней перми.
Красноцветная терригенная формация позднего девона выполнена отложениями аллювиальных равнин, сменяющимися в верхней части прибрежно-морскими сероцветными алеврито-песчаными осадками. Мощность формации на палеоподнятиях Центральноирландского бассейна составляет 250—350 м, увеличиваясь в троговых зонах до 5 км и более.
Турнейско-визейская карбонатная толща имеет трехчленное строение. Нижняя часть мощностью до 350—450 м представлена «нижним глинистым известняком»: алеврито-глинистыми известняками с прослоями аргиллитов, с обильными остатками криноидей и другой фауны, свойственной открытому шельфу. Средняя часть мощностью от первых сотен до 750 м поздне-турнейско-раннсвизейского возраста выделяется как уолсуортский известняк, или «рифовый известняк». Для этой формации характерно сложное внутреннее строение, обусловленное сочетанием микритовых куполов, меж-купольных пририфовых брекчий и иловых впадин. Накопление отложений формации происходило в нижней части шельфа в относительно спокойных гидродинамических условиях.
На уолсуортской рифогенной толще залегает известняк «калп» — толща темных, иногда кремнистых слоистых известняков мощностью до 300 м, почти не содержащих органические остатки и относимых к образованиям шельфовой лагуны.
В верхнедевонских красноцветных терригенных породах имеются мелкие проявления медистых песчаников и баритовой минерализации. Coпровождающие медистые песчаники жильные халькопирит-барит-кварцевые тела отрабатывались в XIX в.
В нижней и средней частях динантского карбонатного комплекса заключены крупные промышленные месторождения и многочисленные проявления полиметаллических руд, имеющих разную морфологию: от пласто- и линзообразной до жильной.
Тела массивных и вкрапленных сульфидных медных, свинцово-цинковых с серебром и баритом руд приурочены к крыльям антиклинальных структур и располагаются вблизи сбросов восток-северо-восточного простирания. По направлению эти сбросы совпадают с сутурой Япетус, контролировавшей осадконакопление позднетурнейского—ранневизейского времени и представляющей главную осевую линию Центральноирландского бассейна (см. рис. IV.19). Для многих рудоконтролирующих разломов доказана их конседиментационная природа.

В размещении полиметаллического оруденения в Центральноирландском бассейне намечается латеральная и вертикальная зональность. Медная минерализация занимает наиболее низкое стратиграфическое положение, локализуясь в нижнетурнейских глинистых известняках преимущественно в нижней части бассейна. Свинцово-цинковое оруденение располагается выше по разрезу в более чистых известняках и доломитах. Наиболее крупные свинцово-цинковые месторождения локализуются внутри микритовых куполов, трассирующих сутуру Япетус, или к северу от нее. Контроль оруденения палеоподнятиями проявлен во всех трех основных рудных районах бассейна. Рудные залежи месторождения Тайнаг локализуются в верхней части купольной рифогенной постройки. Для них характерно сочетание эпигенетической галенит-сфалеритовой минерализации в доломитизированных известняках и карбонатных брекчиях в склоновых частях микритового купола, переходящей в тонкополосчатые сульфидные руды в слоистых глинисто-кремнистых известняках локальных межкупольных котловин. На этих же участках появляются прослои кремнистых железняков. Среди рудных образований месторождения Тайнаг обнаружены «холмы» и «трубы», облекаемые гидротермально-осадочными слойками пирита, галенита, сфалерита, трактуемые обнаружившим их Д. Бэнксом как древние аналоги «черных курильщиков».
Рудные тела месторождения Силвермайнс располагаются в локальных впадинах кровли куполовидных поднятий. В центральной части их руды представлены сульфидами с колломорфными структурами (пирит, марказит, сфалерит, галенит), в меньшей степени — прожилково-вкрапленной минерализацией в брекчиях и тонкозернистым сульфидным илом. В рудах наблюдаются синседиментационные текстуры оползания. Мощность рудных залежей уменьшается к бортам локальных впадин. В составе некоторых залежей участвуют массивные и брекчиевые сидериты, иногда составляющие матрикс вкрапленных галенит-сфалеритовых руд, а по латерали они сменяются пластообразными телами баритов.
На месторождении Наван оруденение контролируется отложениями Палевых слоев, представляющими собой тела калькаренитовых и оолитовых известняков мощностью до 180 м, трактуемых как образования крупного приливного канала, врезавшегося в массивные микриты карбонатной отмели. Рудовмещающие породы доломитизированы. Рудные тела линзовидной формы тяготеют к нижней и средней частям Палевых слоев, сливаясь в юго-восточной части месторождения в единое рудное тело мощностью более 60 м. Сульфидная минерализация (сфалерит, галенит, марказит, пирит) имеет послойное полосчатое распределение. Наблюдаются признаки как син-, так и эпигенетического рудообразования. Формирование основной массы оруденения закончилось до предпоздневизейского размыва и последующего отложения известняков «калп». К. Эндрю и Дж. Эштон связывают формирование галенит-сфалеритовых руд с пульсационным прогибанием ложа бассейна осадконакопления, сопровождавшимся подводными эксгаляциями рудоносных растворов, что в период накопления Палевых слоев создало сложную картину сочетания седиментационно-диагенетических тонкослойчатых текстур сульфидных руд с текстурами подводного оползания и смятия, гидравлического взламывания, заполнения пустот и замещения литифицированных карбонатов.
Охарактеризованные особенности рудоносности Большекаратауского и Центральноирландского терригенно-карбонатных бассейнов на деструктированных пассивных континентальных окраинах в той или иной степени свойственны и другим бассейнам этой группы. Можно считать типичным проявление региональной металлогенической зональности, выражающейся в смене вверх по разрезу выполняющих бассейн комплексов железомарганцевого и медного оруденения барит-свинцово-цинковым. Причем практическую ценность имеет почти исключительно последнее.
Обращает на себя внимание широкое площадное развитие свинцово-цинкового оруденения в подобных бассейнах, что свидетельствует об их высокой рудоносности. Поэтому они заслуживают особого внимания при поисково-съемочных работах.

title-icon Подобные новости