Месторождения фанерозойских складчатых областей

Как было доказано, складчатые области характеризуются сложным блоковым строением и к периоду рудообразования на одном гипсометрическом уровне и соответственно в пределах «единой критической зоны рудоотложений» оказываются породы разных структурных ярусов геосннклинального этажа и фундамента. Наиболее значительно различаются структурные условия формирования месторождений, залегающих в образованиях орогевных комплексов, геосииклинальных отложениях и их фундаменте, в разновозрастных интрузивах гранитоидов.

Известно, что в позднюю стадию развития геосинклинальных областей их складчатые структуры преобразуются в обширные сводово-глыбовые поднятия. Разломы разделяют эти поднятия на обособленные тектонические блоки. Наиболее крупные, чаще всего прямоугольные блоки имеют унаследованное развитие и совпадают с контурами ранее существовавших автономных блоков геосинклиналей. На их площади обычно размещаются несколько рудных районов. Другие тектонические блоки располагаются закономерно в пределах сводов в соответствии с направлением сквозных радиальных и дуговидных разломов и имеют различные форму и размеры. Внутри блоков развиты преимущественно скрытые продольные, поперечные и диагональные разломы. В отложениях верхнего структурного яруса они проявлены обычно особенно слабо и устанавливаются с большим трудом, хотя также, влияют на размещение поздних вулканогенных построек интрузичов и оруденения.
Главные урановые месторождения орогенных областей приурочены к поздним вулканогенным образованиям, которые чаще всего развиты в краевых зонах обособленных тектонических блоков преимущественно на участках пересечения и сопряжения крупных разломов. Месторождения, связанные с разными типами вулканогенных образований, формировались в неодинаковых условиях. В целом среди рудовмещающих вулканогенных структур могут быть выделены три основных тина: вулкано-купольные сооружения, вулканические кальдеры обрушения и бескальдерные вулкано-тектонические депрессии.

Вулкано-купольные сооружения наиболее часто имеют форму усложненных овалов и нередко достигают значительных размеров (несколько десятке километров в поперечнике). Рудоносные вулкано-купольные сооружения формировалась в процессе многократного внедрения кислых магматических расплавов, характеризуются сложным внутренним строением и нередко ограничиваются кольцевыми и дуговидными разломами (рис. 73). Наиболее сложно строение краевой части куполов, в которой развиты более поздние кольцевые дайки, штокообразные интрузивы гранит-порфиров — граносиенит-порфиров и кластолав липаритов. Важной особенностью строения краевых зон являются кольцевые разломы, возникшие еще в начале вулканической деятельности. Они почти со всех сторон ограничивают купольные сооружения и отделяют липарит-граниты кольцевого блока от пород фундамента. В конце формирования вулканогенных пород по ним кольцевой блок обычно опускался. В связи с этим породы основания вблизи кольцевых разломов падают круто преимущественно внутрь куполов. В краевых зонах вулкано-купольных построек развиты, как правило, поперечные крутопадающие и пологие разрывы, здесь же размещаются и основные урановые месторождения и рудопроявления.
Структурные условия формирования месторождений, приуроченных к вулкано-купольным сооружениям, как было показано в 1 части книги, определяются особенностями формы залегания и внутреннего строения поздних субвулканических интрузивов, а также специфическими чертами проявления рудовмещающих разрывных нарушений.
Вулканические кальдеры обрушения являются характерными структурами поздних вулканических комплексов орогенных складчатых областей. С ними связана значительная часть урановых месторождений. Ураноносные кальдеры обрушения имеют в плане обычно округлую форму и почти со всех сторон ограничиваются дуговидными кальдерными разломами. Площадь рудоносных кальдер колеблется от нескольких десятков до многих сотен квадратных километров. Их слагают главным образом слоистые туфы, туфобрекчии и игнимбриты липаритов. В которых развиты секущие и согласные субвулканические интрузивы кварцевых порфиров, порфиров и гранит порфирой. Вулканиты основного и среднего состава имеют подчиненное значение и залегают преимущественно в нижних частях разреза. Суммарная мощность вулканогенно-осадочных пород кальдер обрушения обычно не превышает 1500 м.
По структурным условиям формирования месторождения кальдер обрушения разделяются на две основные группы. Одни из них размещаются в краевых зонах кальдер и приурочены к дуговидным кальдерным разломам. Структурные условия формирования их близки с таковыми месторождений вулкано-купольных сооружений. Эти месторождения также приурочены к поздним субвулканическим и жердовым фациям, развившимся в кольцевых и линейных поперечных разломах, и основные особенности локализации оруденения обусловлены формой и внутренним строением рудовмещающих субвулканических и жерловых фаций вулканитов кислого состава. Другие месторождения располагаются во внутренних частях кальдерных депрессий, в зонах скрытых разломов фундамента, слабо проявленных в стратифицированных полого залегающих вулканогенно осадочных породах кальдер. Структурные условия формирования этих месторождений обусловлены особенностями строения скрытых разломов в разных по составу и физико-механическим свойствам вулканогенно-осадочных породах. Как уже говорилось в первой части книги, на закономерности локализации оруденения большое влияние оказывают горизонты благоприятных туфогенных пород, чередующиеся в разрезе с породами, служившими экранами для рудоносных растворов.

Бескальдерные вулкано-тектонические депрессии также нередко вмещают урановые месторождения (рис. 74). Значительная часть их находится в пределах крупных ранних прогибов или слабо воздымавшихся блоков и относится к остаточным структурам. Фундаментом таких депрессий являются слабо деформированные вулканогенно-осадочные отложения предшествующих этапов формирования рудоносных блоков. В связи с этим в них не всегда отчетливо фиксируются перерыв и несогласия между вулканогенно-осадочными толщами поздних депрессий и отложениями их фундамента, которые характеризуются относительно простым строением.
Мощность вулканогенных и осадочных пород, выполняющих такие депрессии, часто превышает 2000 м. Основную часть разреза составляют осадочные породы, андезито-базальты и их туфы. Мощность и фации пород оказываются выдержанными на больших расстояниях. По сравнению с кальдерными депрессиями в них слабее проявлены разрывные нарушения и урановое оруденение. В значительно поднятых тектонических блоках бескальдерные депрессии формируются на более древних породах, представляющих жесткое основана характеризующееся сложным гетерогенным строением, что оказывает существенное влияние на размещение вулканогенно-осадочных и интрузивных, пород и гидротермального оруденения.
Рассматриваемые депрессии сложены нередко терригенными осадочными породами, а вулканиты основного и кислого состава развиты слабо или отсутствуют. Мощность пород чаще всего небольшая — до 1000 м. Урановые рудные поля и месторождения бескальдерных депрессий обычно размещаются в участках пересечения и сопряжения крупных разломов. Структурные условия формирования уранового оруденения определяются особенностями внутреннего строения сквозных и скрытых рудовмещающих разрывных нарушении строением разреза вулканогенно осадочных пород и условиями их залегания что уже было показано при рассмотрении месторождений в молассовых отложениях.
Восстановление разреза рудоносных орогенных областей показывает, то верхние пасти урановых месторождений формировались на глубине 500—2000 м от поверхности, существовавшей в период рудообразования. Распространение оруденения по вертикали колеблется от нескольких сот метров до 1500 м. Максимальные значения характерны для месторождений, приуроченных к вулкано-купольным сооружениям.
Урановые руды формируются преимущественно путем выполнения открытых полостей в зонах дробления и пор в горизонтах вулканогенно-осадочных пород с повышенными коллекторскими свойствами.

Многие урановые месторождения складчатых областей приурочены к интрагеоантиклинальным зонам и срединным массивам, в пределах которых молодые образования орогенной стадии развития отсутствуют или распространены незначительно. На территории этих областей выделяются крупные блоки устойчивых поднятии с наиболее древними глубоко метаморфизованными образованиями фундамента, а также прогибы, выполненные осадочными и вулканогенными комплексами нижних ярусов геосинклинального этажа.
Основные урановорудные поля располагаются в краевых частях обособленных тектонических блоков, в пределах которых интенсивно проявлены складчатость и разрывные нарушения, а также интрузивный магматизм. Анализ закономерностей размещения урановых месторождений показывает, что они чаще всего приурочены к участкам сопряжения различно ориентированных одновозрастных складок и, как частный случай, к местам резко выраженных: осложнений линейных складчатых структур, проявляющихся в виде поперечных изгибов и флексур. Нередко они также приурочены к местам пересечения разновозрастных складок и вулканическим аппаратам.
Разнообразие складчатых форм и осложнения внутреннего строения вулканических и жерловых фаций определяют различия в геологической позиции, структуре рудных полей и условиях формирования месторождений. Все это рельефно выступает при рассмотрении характерных рудных полей.
Одно из рудных полей (рис. 75) приурочено к краевой зоне интрагеоанти-клинального блока и размещается в участке крестовидного сопряжения одновозрастных крупных складок. Породы фундамента представлены различными глубокометаморфизованными образованиями. Терригенные отложения нижнего палеозоя (нижний ярус среднего структурного этажа) несогласно залегают на породах фундамента и смяты в складки двух направлений, которые смыкаются в центральной части рудоносной площади, создавая в плане своеобразную крестообразную структуру. Она подчеркивается системой крупных разрывных нарушений двух взаимно перпендикулярных направлений.

Отложения верхней части нижнего палеозоя слагают самостоятельный структурный ярус среднего этажа и залегают па подстилающих их породах резко несогласно, перекрывая как осадочные, так и различные магматические образования. Картированием установлено, что эти отложения слагают отдельные цепочки брахиформных складок с крутыми углами падения крыльев. Складки, развитые в породах верхнего яруса, унаследуют общую крестообразную складчатую структуру отложений нижнего яруса. Все складки осложнены продольными и поперечными разрывами, которые являются непосредственным продолжением разломов фундамента.
Главная масса уранового оруденения концентрируется в зонах разрывных нарушении в пределах интервалов, рассекающих флексурные осложнения или рериклинальные замыкания складок. Оно локализовано в основном в отложениях верхней части нижнего яруса среднего структурного этажа. Формы рудных тел, закономерности локализации оруденения и условия его формирования в значительной мере определяются элементами складчатой структуры вмещающих пород.
Близкий к рассмотренному пример рудных полей, приуроченных к сопряжению одновозрастных складок палеозойских толщ, контролируемых зонами взаимно пересекающихся зон глубинных разломов, приведен на рис. 76. Здесь в пределах зон разломов развиты достаточно узкие, линейные складки с крутыми углами падения крыльев. На участках сопряжения и пересечения разрывных нарушений образовалась система сложно построенных линейных и брахиформных складок, оси которых ориентированы в разных направлениях. При удалении от зон разломов и участков их пересечения складчатость затухает и породы на значительных площадях залегают субгоризонтально или в них отмечается слабая волнистая складчатость с пологими углами падения крыльев.
Оруденение развито в зонах сопряжения разломов и складок и приурочено к определенным благоприятным горизонтам пород, осложненным секущими и послойными разрывами. При этом в центре сопряжения и складок и разломорудные тела отсутствуют или развиты незначительно. Главные рудные тела обычно приурочены к одному из сегментов, ограниченному зонами разломов и находятся па некотором удалении от центра сопряжения.
Известны примеры рудных нолей, контролируемых взаимно перепекающимися разломами, когда над одним из них возникает не складка, а флексурный перегиб крыла складки, приуроченной к другому разлому.
Другие месторождения складчатых областей контролируются зонами разломов, над которыми возникли разновозрастные складки. Одно из таких месторождений приурочено к узлу пересечения разновозрастных складок широтного и северо-восточного простираний (рис. 77). В пределах этого месторождения докембрийские отложения интрагеоантиклинальной зоны, слагающее нижний структурный этаж, собраны в серию различно ориентированных складок и прорваны разновозрастными интрузивными массивами. С юга к рудоносному блоку примыкают нижнепалеозойские отложения (средний этаж), оси складок которых ориентированы в общем параллельно краю интрагеоантиклинального поднятия. Докембрийские и нижнепалеозойские отложения несогласно перекрываются более молодыми образованиями, смятыми в узкую синклинальную складку с осью, ориентированной диагонально по отношению к складчатым сооружениям подстилающих ее пород.
Урановое оруденение размещается в узле пересечения северо-восточной складки и крыла субширотной синклинальной складки нижнепалеозойских пород (нижний ярус, среднего этажа), осложненных системой разрывных нарушений, проходящих в краевой части интрагеоантиклинальной зоны. Структурные условия локализации уранового оруденения в значительной мере обусловлены особенностями строения складчатых деформаций и послойных разрывных нарушении, развитых в нижнепалеозойской толще.

Значительная часть урановых месторождений залегает в породах фундамента геосииклинальных зон. На структурные условия формирования этих месторождений также большое влияние оказывали крупные разломы и сопряженные с ними складчатые структуры. Рудовмещающими являются как догеосинклинальные протоплатформенные образования, так и собственно метаморфические толщи докембрийских протогеосинклиналей. Рассматриваемый далее пример иллюстрирует положение рудного поля среди деформированных пород догеосинклинального протоплатформенного чехла.
Рудное поле (рис. 78) располагается в зоне крупного глубинного разлома северо-восточного простирания, разделяющего каледонскую складчатость на блоки с неодинаковой историей развития. Оно размещается в участке поперечного изгиба узкой синклинальной складки, образованной слабо метаморфизованными породами фундамента и нижнего яруса геосинклинального этажа. В пограничной зоне между этими блоками в пределах рассматриваемой синклинали сохранились самые поздние протоплатформенные толщи докембрийских осадочных пород, которые перекрываются комплексом нижнепалеозойских эффузивно-осадочных отложений, слагающих ядро складки. Рудные тела и отдельные месторождения локализуются вблизи контактов толщ и пачек осадочных пород различного литологического состава и пространственно тяготеют к узлам пересечения послойными срывами и мощными зонами дробления поперечных изгибов складчатых структур. Структурные условия формирования таких месторождении во многом определяются элементами складчатых форм.
Другим примером рудных полей, залегающих в породах фундамента и пространственно тяготеющих к участку сочленения по межформационной поверхности несогласия складок одного направления, в которые собраны отложения разных структурных ярусов, является рудное поле, охарактеризованное В.И. Казанским, Б.Л. Рыбаловым и др. В его пределах месторождения располагаются между крупным продольным разломом и межформационной поверхностью сочленения разновозрастных складок. Здесь прослеживается большое количество продольных (секущих и послойных) и поперечных разрывных нарушений. Рудные жилы концентрируются в основном в замках антиклиналей и развиваются но трещинам и разрывам, ориентированным перпендикулярно или под острым углом к простиранию осей складок. Их структурно условия формирования обусловлены особенностями складчатых форм и разрывов. Оруденение локализуется в трещинах отрыва и скалывания среди песчаных сланцевых отложений верхней части нижнего яруса фундамента, ограничиваясь сверху поверхностью межформационного несогласия.
Известны примеры, когда рудные поля располагаются на участках резких изгибов одновозрастных складок метаморфических пород фундамента. В их пределах обычно развиты опрокинутые и лежачие складки, нарушенные многочисленными продольными разломами, послойными разрывами и межформационными надвигами. Вдоль этих нарушении среди благоприятных пород и размещается урановое оруденение.
Отдельные урановые месторождения залегают в геосинклинальных образованиях и приурочены к ранним палеовулканам, которые сложены вулканогенными породами основного состава. Рудовмещающие жерловые и субвулканические фации обычно располагаются на участках пересечения и сопряжения крупных разломов, ограничивающих тектонические блоки с различными режимами геологического развития. На таких участках часто наблюдаются отчетливо проявленные усложнения складчатых форм. Все это накидывало отпечаток на структурные условия формирования месторождений. Основное урановое оруденение локализовано либо в жерловых фациях и субвулканических интрузивах либо во вмещающих их породах. Структурные условия формирования его существенно различаются. Особенности локализаций оруденения в жерловых и субвулканических фациях, в значительной мере обусловлены их формой и внутренним строением. На закономерности размещение оруденения во вмещающих породах большое влияние оказывают состав, свойства и условия залегания вулканогенно-осадочных слоистых пород.

Достаточно большая группа гидротермальных урановых месторождений фанерозойских складчатых областей располагается в разновозрастных интрузивах гранитоидов, прорывающих породы фундамента, геосинклинального и орогенного комплексов. Одни из них, доорогенные рудовмещающие интрузивы, имеют большие размеры (сотни квадратных километров) и залегают в геосинклинальных складчатых комплексах или метаморфических породах их фундамента.
Рудные поля и месторождения располагаются во внутренних, либо в кривых частях гранитоидных интрузивов и приурочены к долгоживущим региональным разломам нескольких направлении. Урановое оруденение локализовано в оперяющих разломах на участках пересечения, расщепления региональных рудоконтролирующих разломов и в блоках между ними. Структурные условия формирования таких месторождений определяются преимущественно морфологией и особенностями строения рудовмещающих разломов. В их пределах промышленное урановое оруденение наблюдается лишь на небольших участках, отличающихся от безрудных наиболее сложным геологическим строением и длительным развитием. Такие участки часто совпадают с крупными изгибами разломов но простиранию и падению, местами их расщепления в пересечения. На участках месторождений, где развиты различные по составу и физико-механическим свойствам вмещающие породы, пояса даек и ксенолитов, нередко проявляется литологический контроль оруденения.
Другие рудовмещающые интрузивы гранитоидов фанерозойских складчатых областей относятся к небольшим дополнительным и поздним малым интрузивам и залегают в самых различных вмещающих породах, в том числе и в ранних батолитоподобных массивах гранитоидов. Урановые месторождения, приуроченные к таким поздним интрузивам, формировались в специфических структурных условиях и характеризуются определенными особенностями размещения оруденения. На условия локализации оруденения большое влияние оказывали форма и внутреннее строение интрузивов, состав и физико-механические свойства вмещающих их пород. Урановорудные тела обычно накладываются па зоны грейзенов, аногранитных альбититов, калишпатитов, березитов и ранние кварц-сульфидные жилы, которые часто оказывают решающее влияние на закономерности размещения оруденения.
Заканчивая краткое рассмотрение структурных условий формирования урановых месторождений фанерозойских складчатых областей, необходимо отметить, что промышленное оруденение формировалось на глубине 1000—2000 м от поверхности, существовавшей в период рудообразования. В благоприятных структурных условиях, например в зонах контактов интрузивов гранитоидов. вертикальный размах оруденения может достигать 2000 м.