title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Бассейны форланда

Бассейны форланда

Располагаются эти бассейны в краевых частях континентальных плит, испытывающих давление со стороны надвигово-складчатых сооружений, образующихся после столкновения со смежной континентальной плитой. Характерной чертой бассейнов форланда является их асимметричное строение. Прилегающие к надвигово-складчатым сооружениям борта бассейнов — обычно крутые, в то время как обращенные в сторону плиты — очень пологие. Это фиксируется по раздувам мощностей геолинз форланда вблизи горных сооружений и по постепенному выклиниванию их в сторону платформы. Поэтому переходы бассейнов форланда в одновозрастные внутриплитные бассейны часто не имеют четко выраженных границ и они могут проникать далеко в глубь платформы. Отмечается смещение оси прогибов форланда во времени в сторону от растущих горно-складчатых сооружений. При этом отложения ранних этапов развития бассейнов могут выводиться на поверхность и размываться наряду с образованиями надвигово-складчатых поясов.
Осадочные комплексы бассейнов форланда обычно залегают на шельфовых отложениях предшествующего пассивноокраинного этапа, сменяя их вверх по разрезу иногда без четко выраженного перерыва. В некоторых случаях осадки бассейнов форланда могут залегать непосредственно на выступах фундамента платформы.
В составе осадочных комплексов преобладают пестроцветные глинисто-песчаные отложения озерно-аллювиальных равнин и дельтовых конусов выноса или сероцветные мелководные глинисто-песчаные внутренних морей, наследующие геохимические и петрографические особенности пород денудируемых комплексов. В аридных зонах широко развиты эвапоритовые образования, в гумидных — угленосные формации. И те и другие локализуются в нижних частях комплексов. Наблюдается изменение гранулометрического состава терригенных пород по отношению к размываемым горным областям, выражающееся в уменьшении количества грубообломочных отложений по мере удаления от них.
Перечисленные особенности строения бассейнов форланда обусловливают благоприятные условия для функционирования в них крупных артезианских систем и возможность формирования широкой гаммы гидрогенных рудных скоплений.
По металлогенической специализации и вещественному выполнению можно выделить два типа рудоносных бассейнов форланда: а) субаэральные эвапорит-терригенные пестроцветные калиеносные и серебро-медоносные; б) субаэральные и субмаринные терригенные сероцветные угленосные, железо-, марганцево- и урановорудные. Выделение этих типов в достаточной степени условно, так как мсденосные красноцветные, угленосные и эвапоритовые формации могут фациально замешать друг друга в пределах единого седиментационного прогиба. К первому типу можно отнести герцинский Предуральский прогиб, ко второму — альпийскую Причерноморскую впадину.
Предуральский бассейн форланда появился в артинском веке перед фронтом складчато-надвиговых структур Урала. Он заложился на восточной окраине Русской плиты, развивавшейся до этого, в девонско-каменноугольный период, в режиме пассивной континентальной окраины. Начавшие накапливаться верхнеартинские терригенные отложения выполняли эрозионные врезы в древнепермских образованиях. В кунгуре возникший прогиб был занят бассейном с повышенной соленосностью, что в условиях жаркого аридного климата, интенсивного прогибания ложа бассейна седиментации и ограниченного поступления терригенного материала обусловило накопление уникальной по параметрам галогенной формации. Формация представлена карбонатно-сульфатно-соленосной толщей, замещающейся в восточной части бассейна терригенно-сульфатными отложениями. Неравномерность прогибания ложа обусловила дифференциацию бассейна седиментации на относительно более глубокие впадины — Соликамскую и Вельскую — и разделяющее их Бирское палеоподнятие. Во впадинах мощность галогенной формации достигает 1000—1500 м и более, а суммарные мощности солей составляют до 500—600 в Соликамской и более 1200 м в Вельской впадинах. В Соликамской впадине наряду с поваренной солью сосредоточены уникальные запасы калийно-магниевых солей Верхнекамского месторождения. В солях месторождения в повышенных количествах присутствуют бром и рубидий.
В карбонатно-сульфатных породах нижней части галогенной формации известны проявления флюоритовой минерализации, ассоциирующей с целестином и баритом.
В ангидрито-карбонатных породах в верхах артинской и низах кунгурской толщ в восточном борту Предуральского прогиба отмечаются повышенные содержания марганца. В зоне гипергенеза за счет марганцовистости известняков образуются небольшие элювиальные и переотложенные окисленные марганцевые руды (месторождение Улу-Теляк и др.).
В начале уфимского века резко увеличивается поступление в бассейн терригенного материала с денудируемого Уральского орогена, значительно расширяются контуры бассейна осадконакопления, охватывая часть Русской плиты до р. Волги. На протяжении всей поздней перми в бассейне накапливаются преимущественно красноцветные молассоидные толщи сложного фациального и литологического состава. Сносимый с Урала материал транспортировался многочисленными реками и временными потоками, мигрировавшими по площади, и далеко проникал в глубь платформы.
По всему разрезу верхнепермских отложений Предуральского бассейна отмечаются проявления медного оруденения. Медистые отложения приурочены преимущественно к лагунно-континентальной красноцветной формации уфимского яруса и верхнсказанского подъяруса, морской глинисто-карбонатной формации нижнеказанского подъяруса и континентальной пестроцветной карбонатно-терригенной формации татарского яруса.
Медное оруденение установлено на обширных площадях Предуральского бассейна; от севера Пермской области до юга Оренбургской области и от Урала до Волги. Медная минерализация известна во всех горизонтах верхней перми. Отложения уфимского яруса медоносны в Пермском Приуралье на площадях, прилегающих к Среднему Уралу, а также далеко к западу от Урала, в Татарии, Наиболее широкое площадное развитие имеют меденосные образования нижнеказанского подъяруса, контролирующиеся прибрежной зоной на западе нижнеказанского морского бассейна. Верхнеказанские отложения рудоносны на территории Татарии и Башкирии. К татарскому ярусу тяготеет оруденение в Оренбургском Приуралье.
В целом не намечается какой-либо заметной возрастной миграции оруденения по площади бассейна. Рудные тела в составе отдельных стратиграфических подразделений не занимают строго определенного стратиграфического положения. Обычно они распределяются многоярусно в соответствии с многоярусным строением рудовмещающих комплексов.
В размещении меденосных площадей устанавливается четко выраженная связь с крупными структурными элементами фундамента и локальными палеоструктурами бассейна седиментации. Меденосные площади располагаются: а) над сводами фундамента, их выступами и склонами вдоль долгоживущих глубинных разломов, ограничивающих докембрийские рифтогенные структуры (Калтасинский, Серноводско-Абдулинский авлакогены); б) над зонами крупных разломов, ограничивающих наиболее прогнутую часть бассейна, прилегающую к Уральскому орогену. Во всех случаях меденосные площади контролируются валообразными поднятиями, фиксирующимися по опорным признакам пермских отложений, разделенными депрессиями. В пределах валов расположение рудопроявлений и месторождений определяется брахиантиклинальными структурами низших порядков. Интенсивность оруденения повышается на склонах этих структур, в участках сочленения их друг с другом, в структурных выступах и седловинах. Анализ мощностей отдельных горизонтов верхней перми показывает, что валы, а в их пределах локальные положительные структуры имеют конседиментационный характер.
Литолого-фациальный контроль медного оруденения в верхнепермском бассейне выражается в его приуроченности к трем типам отложений: а) пестроцветным алеврито-песчаным или алеврито-галечниково-песчаным озерно-аллювиальным; б) пестроцветным алеврито-песчаным дельтово-аллювиальным; в) сероцветным карбонатно-глинисто-алевритовым прибрежно-морским. Медное оруденение фиксируется только в сероцветных разностях пород. Все литологические разности пород, участвующие в строении рудоносных формаций, от конгломератов до известняков, могут быть рудовмещающими.
Среди рудопроявлений и месторождений выделяются две основные группы: а) с син-диагенетическим и б) с эпигенетическим оруденением.
Первая группа проявлений медной минерализации связана в основном с сероцветными карбонатно-глинисто-алевритовыми прибрежно-морскими, местами с тонкозернистыми озерными и заливно-лагунными отложениями. Рудовмещающими являются маломощные пласты мергелей, известковистых аргиллитов и алевролитов, нередко с повышенным содержанием углистого материала, с первичной син-диагенетической серой окраской. Пласты таких пород в основании нижнеказанского подъяруса характеризуются выдержанностью на больших площадях. Мощность минерализованных интервалов колеблется от 0,1—0,2 до 1,0—1,5 м. На общем фоне низких содержаний меди (сотые и первые десятые доли процента) выделяются локальные участки с 1—2 % меди (редко более), которые служили объектом добычи «шиферных руд». Минерализация представлена тонкой вкрапленностью, реже просечками и конкрециями сульфидов железа и меди, иногда с примесью галенита и сфалерита, а в поверхностных выходах — гидрокарбонатами, оксидами меди и самородной медью.
Вторая группа проявлений медной минерализации локализуется в различных породах, чаще в песчаниках (от мелко- до крупнозернистых), конгломерато-брекчиях и конгломератах со вторичной эпигенетической серой окраской, с карбонатным и смешанным карбонатно-глинистым цементом, реже в известковистых алевролитах, мергелях, известняках и доломитах. Меденосные породы нередко содержат в большом количестве обуглившиеся растительные остатки, иногда стволы окаменевших деревьев, кости наземных позвоночных. Форма рудных залежей полностью определяется морфологией тел терригенных пород. Неправильная, линзовидная, извилистая лентообразная форма тел песчаников, конгломерато-брекчий и конгломератов, характерная для озерно-аллювиальных отложений, обусловливает линзовидную, гнездообразную, извилистую ленточную форму рудных тел. Размеры рудных тел варьируют от совершенно незначительных до лент длиной 1500 м и более при ширине 100—200 м. Мощность рудных тел колеблется от первых десятков сантиметров до первых метров, достигая иногда 14—22 м.
Распределение медной минерализации крайне неравномерное. Содержание меди варьирует от десятых долей до 2—5, иногда до 5—15 %. Оруденение представлено в основном гидрокарбонатами и оксидами меди, пропитывающими цемент терригенных пород и образующими примазки, пленки, налеты по трещинам и плоскостям напластования. Нередко встречается самородная медь. На глубоких горизонтах появляются сульфиды меди и железа, но сульфидных рудных тел на глубине не выявлено.
Помимо меди в рудах постоянно устанавливают серебро (от 10 до 200 г/т и более), на некоторых месторождениях Оренбургского Приуралья (Гирьял и др.) присутствуют свинец (до 1—3 %), кадмий (до 2 %), в повышенных количествах селен, висмут, мышьяк, хром и кобальт.
Таким образом, в разрезе пермского осадочного комплекса Предуральского бассейна устанавливается вертикальная минерагеническая зональность: в его нижней части развито марганцевое оруденение, выше локализуются мощные залежи калийных и каменной солей, а в верхней части широко по площади развито медное оруденение.
В гумидных условиях, господствовавших к северу от Тимана в Печорском бассейне, в перми параллельно с накоплением пестроцветных эвапорит-терригенных формаций Предуральского бассейна происходило формирование мощных угленосных толщ.
Причерноморский бассейн расположен к северу от альпийского орогена Горного Крыма (рис. IV.25). Он возник в позднем мелу перед фронтом складчато-надвиговых сооружений Крымского сектора альпийского коллизионного пояса, занимая промежуточное положение между Предкавказским и Предкарпатским прогибами форланда. В качестве предгорного альпийского прогиба Причерноморская впадина была выделена А.Д. Архангельским еще в начале 30-х годов.

Прогиб развивался на гетерогенном основании и имеет сложное внутреннее строение. Причерноморский бассейн выполнен осадочным комплексом мощностью до 6 км (рис. IV.26). В строении комплекса принимают участие формации: 1) аптальбекие песчано-глинистая углистая прибрежных равнин; кремнисто-песчано-глинистая относительно глубоководная морская с титано-цирконовыми россыпями; карбонатно-песчано-глинистая мелководная морская глауконитсодержащая, писчего мела, с редкими включениями кремней и фосфоритов; терригенно-карбонатная мелководная морская; 2) верхнемеловая — нижнепалеоценовая карбонатная морская; 3) палеоцен-среднеэоценовая терригенная с углями озерно-речная; 4) средне-верхнеэоценовая песчано-глинистая мелководная прибрежно-морская; 5) палеоцен-верхнеэоценовая терригенно-карбонатная мелководная морская; 6) олигоцен-нижнемиоценовая песчано-алеврито-глинистая мелководная морская марганцевоносная; 7) миоценовая карбонатно-терригенная мелководная морская; 8) плиоценовая песчано-глинистая мелководная прибрежно-морская железорудная.

Причерноморский бассейн имеет характерное для бассейнов форланда асимметричное строение с крутым южным бортом, примыкающим к Крымскому орогену, и очень пологим северным, располагающимся на южном склоне Украинского щита и обычно выделяемым как самостоятельный структурный и мсталлогенический элемент. Важно подчеркнуть отмечавшуюся еще Н.П. Семененко и Н.Ф. Балуховским тесную связь и сопряженность южного склона Украинского кристаллического массива и северного крыла Причерноморской впадины. Этот фактор позволяет, как представляется, уточнить геодинамическую обстановку формирования и структурную позицию крупнейших месторождений марганца Никопольского района.
Марганцеворудные площади Никопольского района локализуются в северном приплатформенном борту Причерноморского бассейна. Марганцевое оруденение сосредоточено в олигоцен-нижнемиоценовой мелководной морской сероцветной песчано-алеврито-глинистой формации. Накопление марганца происходило в серии лагун, существовавших в зоне северного побережья обширного морского бассейна. Отмечается хорошо выраженная связь в распределении оксидных и карбонатных руд марганца с палеогеографическими зонами. По мере удаления от палеобереговой полосы в глубь бассейна седиментации оксидные руды марганца сменяются карбонатными. Марганцевые руды представлены пластом мощностью 1,5—2,5, иногда 4—6 м, в той или иной степени насыщенном конкрециями и желваками оксидов марганца.
Текстурные особенности марганцевых руд и литолого-фациальный контроль оруденения служат основанием для отнесения их к диагенетическим образованиям. При этом характерной особенностью рудных скоплений является отсутствие признаков первичного накопления в осадке. Если на механизм аккумуляции марганца в осадочных породах взгляды исследователей в большинстве случаев совпадают, то источник значительных количеств марганца и пути поступления его в бассейн седиментации являются предметом дискуссий. Представления об источнике марганца группируются в основном вокруг двух гипотез. По первой источником марганца служили денудируемые комплексы основных пород, участвующие в строении Украинского щита. Высвобождаемый при выветривании марганец речными водотоками выносился в морской бассейн, где осаждался на некотором удалении от берега. При диагенезе происходило перераспределение марганца, он накапливался в виде конкреций, стяжений и т. п. По второй гипотезе марганец поступал из глубинных эндогенных источников в процессе вулканической деятельности, а месторождения имеют гидротермальную природу и относятся к отдаленной вулканогенно-осадочной формации.
Д.Г. Сапожниковым в свою очередь выдвинуто предположение о накоплении марганца в глубоких частях Майкопского палеоморя в условиях сероводородного заражения, откуда в процессе апвеллинга он поступал в прибрежные части бассейна. Существует точка зрения и о космогенной природе марганца.
Обсуждая возможные варианты моделирования марганцевого оруденения, следует акцентировать внимание на том, что Причерноморская впадина представляет собой сложно построенный длительно развивавшийся артезианский бассейн. В формировании подземных вод его наряду с захоранивающимися седиментационными, преимущественно морскими, водами участвовали продукты подводной вулканической деятельности, обогащенные марганцем. На это указывает наличие вулканогенных пород и повышенной кремнистости отложений, тяготеющих к осевой, наиболее прогнутой, части бассейна. Под давлением растущего орогена Южного Крыма пластовые воды могли отжиматься к внешнему, северному, борту Причерноморского прогиба, где при наличии благоприятных структур поступали в придонные части бассейна седиментации и отлагались на окислительных барьерах. В этом случае в качестве одного из главных рудоконтролирующих факторов может рассматриваться палеоструктурный, выражающийся в наличии зон повышенной проницаемости над крупными расколами фундамента, фиксирующимися в южной части Украинского щита под внешним пологим бортом Причерноморской впадины.
В верхней части осадочного комплекса Причерноморского бассейна локализуются лептохлоритовые и гетит-гидрогётитовые руды Камыш-Бурунского и других месторождений. Рудные горизонты входят в состав плиоценовой песчано-глинистой мелководноморской формации. Характерной особенностью руд является их повышенная марганцовистость (0,3—2, иногда до 6—9 %) и фосфористость (0,12—1,5 %).
В целом в разрезе позднемезозойского—кайнозойского осадочного комплекса Причерноморского бассейна вертикальная региональная металлогеническая зональность выражается в смене марганцевого оруденения железным.
Особенности рудоносности Предуральского и Причерноморского бассейнов форланда позволяют считать, что бассейны этого типа требуют особого подхода к оценке их рудоносности, учитывающего наряду с традиционными палеогеографическими, стратиграфическими, литолого-фациальными и т. п. факторами возможность функционирования палеоартсезианских систем, их связей с нефте-газообразующими процессами, долгоживущими расколами фундамента и погребенными рифтогенными структурами, а также синхронной вулканической деятельностью в смежных орогенах.
Продуктивность такого подхода подтверждается выявлением крупных скоплений урановых руд с селеном, ванадием и другими примесями в Чу-Сарысуйском позднемезозойско-айнозойском бассейне, который может быть отнесен к подобному типу.

title-icon Подобные новости