Трещинные и кливажные структуры месторождений

Эти структуры будут рассмотрены ниже в составе двух подгрупп: 1) трещинные; 2) кливажные.

Трещинные отруктуры месторождений

С трещинными структурами связаны жильные гидротермальные и пегматитовые месторождения свинца, меди, цинка, олова, золота, серебра, вольфрама, молибдена и других редких металлов. Месторождения в трещинных структурах представлены, как правило, жилами или реже зонами прожилков и вкрапленности и обычно отличаются от месторождений в складчатых и разрывных структурах большим количеством отдельных рудных тел.

Рис. 5.46. Позиция золото-серебряных месторождений в рудном поле Гуанохуато (по А. Вандке и X. Мартинесу). 1—3 — олигоисновыс отложения: 1 — андезитовые лавы и туфы, 2 — кристаллокластические андезитовые туфы, 3 — литокристаллокластические риолитовые туфы, 4 — эонен-оли го ценовые континентальные красноцветные образования (глины, песчаники, конгломераты, вулканический песок, андезиты); 5—6 — меловые породы. 5 — глинистые сланцы, известняки, 6 — филлиты, глинистые сланцы, вулканиты; 7—8 — мезозойский интрузивный комплекс 7 — граниты и диориты, 8 — габбро-диориты. 9 — жильные системы (месторождения) и их элементы залегания, 10 — пострудные сбросы.

11 — ось антиклинали

Рис 5.47 Схематический геологический разрез жильной системы Ла-Сьерра (по Р. Гроссу). 1 — квари-адуляровая жила (сплошное — рудное тело, пунктир — жила с низкими содержаниями золота и серебра); 2 — субвулканичсские андезиты; 3 — туфы андезитов, 4 — туфы риолитов, 5 — песчаники, конгломераты Грань между крупными трещинами и мелкими разломами всегда в определенной мере условна. Однако обычно трещинам свойственно более простое строение, у них более короткая история развития и меньшая протяженность. От мелких трещин структуры скалывания такого масштаба обычно отличаются закономерно изогнутой, волнистой тектонической поверхностью, оторочкой тектонической глинки трения и милонитов. Трещинные структуры, вмещающие рудные тела на месторождениях, могут быть отнесены к трещинам скола или отрыва.

Трещины скола, как и вмещающие оруденение более крупные разломы, иногда закладываются намного раньше рудообразования. В. А. Невский (1979) отмечает, что на щитах существуют примеры, когда рудовмещающие разломы закладывались в раннем—среднем протерозое, а связанные с ними месторождения формировались в мезозое. В связи с этим на рудных полях и особенно на месторождениях нередки случаи, когда жильные рудные тела приурочены не к одной, а к нескольким системам трещин скола. В. М. Крейтер (1956) выделил среди них месторождения с жилами в одной, двух, трех и четырех системах трещин скалывания.

К месторождениям в односистемных трещинах скола относятся, в частности, золоторудное месторождение Степняк в Казахстане и Антоновогорское кварц-вольфрамитовое — в Восточном Забайкалье (рис. 5.48). Последнее располагается в центральной части мезозойского складчатого пояса, сложенного мощными толщами юрских терригенных пород, непосредственно в апикальной части небольшого массива среднезернистых мусковитовых и биотитовых гранитов. Рудные тела представлены серией.

Рис. 5.48. Схема геологического строения Антоновогорского месторождения (по А. Д. Щеглову, Т В. Буткевичу).

/ — сланцы; 2 — конгломераты, 3 — мусковитовые среднезсрнистые граниты; 4 — двуслюдяныс срсднсзсрнистые граниты; 5 — кварц-вольфрам итовые жилы; 6 — тектонические нарушения параллельных кварцевых жил северо-восточного простирания. Они приурочены к крупным прямолинейным, крутопадающим трещинам скалывания и прослеживаются на расстояние до 800— 1000 м по простиранию. Жилы имеют сложную морфологию с раздувами, пережимами и апофизами и располагаются кулисно, что вообще характерно для трещин скалывания и выполняющих их рудных тел.

Примером месторождений, рудные тела которых располагаются в односистемных трещинах скола, оперяющих более крупные разрывные нарушения, является серебряно-свинцово-цинковое месторождение Пршибрам в Чехии. Оно находится в зоне крупного надвига, по которому протерозойские породы надвинуты на образующие синклиналь кембрийские терригенные образования (рис. 5.49). Рудные жилы развиты главным образом в породах автохтона. Они выполняют антитетические трещины скола, вызванные деформациями сдвига в зоне более крупного разлома и встречаются совместно с дайками, внедрившимися в те же структуры.

Месторождения, рудные тела которых приурочены к двухсистемным трещинам скалывания, многочисленны. В большинстве случаев на них одна система жил доминирует над другой. К двум системам трещин скалывания принадлежат рудные жилы Шахтоминского молибденового месторождения в Восточном Забайкалье (рис. 5.50). Оно сложено гранитами и гранодиоритами, прорванными дайками лампрофиров, диоритовых и кварцевых диоритовых порфиритов, гранит-порфиров и других пород. Большинство лайковых тел имеет северо-западное простирание при подчиненной роли субширотных даек. Молибденитовое оруденение сосредоточено в серии крутопадающих кварцевых жил. Они выполняют крупные трещины скалывания в основном северо-западного и запад-северо-западного простирания, по которым происходили взбросовые и сбросово-сдвиговые перемещения. В южной части месторождения широко распространены широтные жилы.

Две системы жил в трещинах скола устанавливаются и на Этыкинском оловянном месторождении в Восточном Забайкалье (рис. 5.51). Оно приурочено к пологому контакту интрузивного тела амазонитовых гранитов, и в его строении принимают участие. 5.49. Геологический разрез серебряно-свинцово-цинкового месторождения Пршибрам, Чехия.

/ — рудные жилы; 2 — диабазы; 3 — протерозойская постспилитовая серия; 4 — протерозойская спилитовая серия; 6 — кембрийские конгломераты; 7 — кембрийские сланцы.

Рис 5.50. Схематическая геологическая карта Шахтоминского месторождения (по материалам Шахтоминской ГРП).

1 — граниты и граносиенты; 2 — позднсвсрхнсюрскис дайки лампрофиров, диоритовых порфиритов, гранодиорит-порфиров, гранит-порсиров и других разностей, 3 — эруптивные брекчии; 4 — биотитизированные брекчии гранитов; 5 — кварцевые рудные жилы, 6 — разломы, крупные тектонические нарушения тие смятые в складку терригенные породы нижней—средней юры, прорванные киммерийскими дайками плагиогранит-порфиров. Рудоносными на месторождении являются невыдержанные по простиранию и падению более ранние пологие (15—30°) топаз-кварцевые жилы запад-северо-западного простирания и более выдержанные по мощности и залеганию север-северо-западные крутопадающие (70—80°) кварц-амазонитовые жилы. К двухсистемным трещинам скалывания приурочены также рудные жилы Восточно-Коунрадского молибденового месторождения в Казахстане, Центрального золоторудного поля в Хакассии, арсенопиритового месторождения Цана в Грузии, Арсеньевского олово-полиметаллического месторождения в Приморье, а также медного месторождения Морокоча в Перу.

Классическим примером месторождений в двухсистемных трещинах склывания стало золоторудное месторождение Морнинг-Стар в Виктории, Австралия (рис. 5.52). Здесь дайка диоритов прослеживается по простиранию на 600 м, ее мощность 80—90 м. В хрупких породах дайки развиты две системы трещин скола, которые образуют острый двугранный угол, обращенный в направлении предполагаемого субширотного горизонтального сжатия. По трещинам происходили значительные взбросовые перемещения, и в них локализуются жилы, быстро выклинивающиеся за пределами дайки.

Рис. 5.51. Схема структуры второго Этыкинского участка {по О. Левицкому, В. Аристову и др.).

/ — песчаники, алевролиты, глинистые сланцы; 2 — мелкогалечные конгломераты, 3 — дайки догранитных лиорит-порфиритов, 4 — дайки плагиогранит-порфиров; 5 — рудные жилы, а — кварцамазонитовые, 6 — топазкварцевые, 6 — грейзенизированные породы; 7 — зоны брекчирования Крупные трещины протяженностью во многие десятки или первые сотни метров в большей мере, чем более крупные разрывы (разломы), демонстрируют некоторые важные особенности сколовых нарушений, в частности структуры типа «конского хвоста». Они возникают на флангах разломов и крупных трещин, а иногда и по их падению. Примером может служить оловянное месторождение Потоси в Боливии, на котором особенно ярко выражено расщепление крупных трещин скалывания на их флангах по восстанию, а иногда и по падению (рис. 5.53). В таких участках наблюдается значительное сгущение и крупных и мел;

Рис. 5.52. Рудоносные кварцевые жилы, приуроченные к двухсистсмным трещинам скалывания в гранодиоритах, внедрившихся в глинистые сланцы, на месторождении Морнинг-Стар, Австралия {по Р. Клапписону).

ких трещин, к которым бывают приурочены рудные тела и столбы.

Вторым примером может служить крупнейшее месторождение Бьют в штате Монтана в США. Оно располагается в узле пересечения разломов северо-восточного и северо-западного простирания, которые рассекают кварцевые монцониты и сопровождающие их жильные породы и вмещающие их мезозойские отложения (рис. 5.54). Главными структурными элементами рудного поля являются два параллельных крутопадающих разлома северо-восточного простирания, которые ограничивают блок пород шириной 100—110 м и длиной свыше 300 м. На северо-восточном фланге этот блок ограничен вертикально залегающим разломом северозападного простирания. В пределах этого блока и сосредоточена основная масса рудных жил месторождения. Некоторые из них имеют субмеридиональную или северо-восточную ориентировку,.

Рис. 5.54. Система жил типа «конского хвоста» в пластиновидном блоке пород, ограниченном параллельными разломами, на медном месторождении Бьютт,.

США {по Р. Сейлсу)

но наиболее значительные и самые ранние жилы вытянуты в субширотном направлении (система Анаконда). На восточном фланге они плавно меняют ориентировку и становятся параллельными северо-западному разлому. С юга к жилам системы Анаконда примыкают многочисленные более мелкие жилы северо-западного простирания, образующие структуру «конского хвоста». Такие участки отличаются максимальной густотой сети жил.

Трещины отрыва встречаются на многих жильных месторождениях. Они выполнены невыдержанными, быстро выклиниваюшиРис. 5.55. Схема геологического строения Ононского оловянного месторождения в Забайкалье, приуроченного к системе трещин отрыва, ориентированных вкрест простирания складчатости (по Б.М. Косову)

7 — юрские углистые сланцы, 2 — граниты; 3 — кварц-касситеритовые жилы; 4 — палеозойские метаморфические сланцы; 5 — гранит-аплиты; 6 — простирание оси антиклинали мися так называемыми «рубцовыми жилами». Но примеры месторождений, в структуре которых трещины отрыва приобретают самостоятельное значение и играют доминирующую роль, сравнительно редки. К их числу относится, в частности, Ононское оловянное месторождение в Забайкалье, где кварцкасситеритовые жилы располагаются в трещинах отрыва, ориентированных вкрест простирания осей складчатых структур в нижнеюрских аргиллитах и песчаниках (рис. 5.55). Предполагается, что трещины отрыва в этом случае образовывались в процессе складчатости и являются производными общего плана деформаций. Еще одним примером месторождений с рудными телами в трещинах отрыва, видимо, является Березовское золоторудное месторождение с «лестничными жилами».

В трещинах отрыва локализованы и рудные тела жильного олово-полиметаллического месторождения Акенобе в Японии. Его рудные тела залегают среди каменноугольных—пермских филлитов и сильно метаморфизованных основных лав и туфов. Стратифицированные образования простираются в северо-восточном направлении (по азимуту 40—60°) с падением обычно на северозапад под углом 30—70°. Слагающие рудное поле породы смяты в складки, оси которых простираются на северо-восток, что указывает на ориентировку сжимающих усилий в направлении СЗ—ЮВ (рис. 5.56). Силлы и дайки диоритов, габбро и диабазов прорывают стратифицированные образования и вытягиваются параллельно их простиранию. В центральной части месторождения устанавливается крупное разрывное нарушение сбросово-сдвигового типа, амплитуда горизонтальных смещений по которому достигает 400—500 м. Левосдвиговые перемещения по нему согласуются с представлением о северо-западной ориентировке оси сжатия (ст₃). Вторую систему образуют разломы северо-восточного простирания, нередко использовавшиеся при внедрении интрузивных тел. В зонах этих разломов нередко устанавливаются жилы с оловянной,.

Рис. 5.56. Геологическая карта месторождения Акенобе, Япония (по X. Имаи и др.).

/ — песчаники и глинистые сланцы; 2 — метаморфизованные лавы и туфы основного состава, 3 — кремнистые породы; 4 — диориты; 5 — граниты; 6 — разломы: А — Акенобе. В — Сеиеи, С — Коми нс, D — № 25, Е — Канакидани, F — жилы № 4, G — Седани; 7 — жилы: 1 — Седани № 4, 2 — Седани № 6, 3 — Нансеи, 4 — Фудоно,.

5 — Рюсеи, 6 — Гинсеи вольфрамовой или магнетитовой минерализацией. Однако наиболее важные олово-полиметаллические жилы месторождения приурочены к трешинам растяжения, которые простираются в целом на северо-запад по азимуту 30—50° и падают под углом 60—90° на юго-запад или северо-восток. Жилы имеют криволинейные в плане очертания, выполняют трещины, по которым не происходит никаких перемещений блоков, а некоторые из них резко выклиниваются на границе сред, различных по физикомеханическим характеристикам (например, филлитов и диоритов). Жилы в трещинах отрыва ориентированы в общем нормально по отношению к осям складчатых структур и, вероятно, образовывались при северо-западной ориентировке сжимающих усилий. Эти жилы пересекают разломы северо-восточной ориентировки без смещения частей рудных тел или с незначительной амплитудой смещения.

Комбинированные системы трещин. К этой группе отнесены прежде всего месторождения в трещинах скола трех и более систем. Многосистемные трещины скола являются результатом одноили многоэтапных деформаций. Такие объекты кроме более сложного строения нередко отличаются и более разнообразной рудной минерализацией. Примером может служить месторождение Аннаберг, кобальт-серебряные, свинцово-цинковые и оловянные жильные рудные тела которого приурочены к многосистемным трещинам скола (рис. 5.57).

Иультинское олово-вольфрамовое грейзеновое место;

Рис. S.57. Жильное месторождение Аннаберг в Германии, приуроченное к многосистемным трешинам скола (по Г. Мюмеру).

1 — кобальт-серебряные жилы; 2 — свинцово-цииковыс жилы; 3 — оловорудные жилы; 4 — микрограниты; J — гнейсы рождение на Чукотке располагается среди метаморфических сланцев, песчаников, алевролитов и конгломератов верхней перми в экзоконтакте крупного массива гранитов и плагиогранитов, который внедрился в замковой части антиклинальной складки. Жильные рудные тела образуют несколько систем различного простирания, из которых наиболее крупной является северо-восточная система (рис. 5.58). В ее состав входят кулисообразно расположенные, ветвящиеся, иногда пересекающиеся жилы, достигающие по простиранию 150—200 м, по падению 50—70 м и по мощности 0,5—5 м. Кроме того, на месторождении развиты тела северо-западного простирания, группирующиеся в три жильные зоны, а также жилы субширотного и субмеридионального направлений, находящиеся между ними. На более глубоких горизонтах жильные тела выклиниваются и сменяются прожилкововкрапленной грейзеновой минерализацией, которая отвечает корневой части всей жильной системы.

Рис. 5.58. Схематический план и разрезы Иультинского месторождения (по Б. В. Макееву и др.).

I — орогооикованные пссчано-сланцсвыс отложения; 2 — гранитный шток; 3 — разрывные нарушения; 4 — рудные жилы; 5 — контуры невскрытого гранитного штока на разных горизонтах Еще одним примером является Депутатское оловорудное месторождение в Якутии. Оно располагается в пологом крыле крупной антиклинальной складки, в строении которой принимают участие терригенные толщи верхней юры. Многочисленные рудовмещающие трещины скалывания несут следы многократных подвижек и приоткрываний, часто они сопровождаются зонами дробления. Рудные тела месторождения представляют собой жилы, линейно вытянутые штокверковые зоны или минерализованные зоны дробления протяженностью многие сотни метров по простиранию при мощности до 10 м и более. Большая часть рудных тел группируется в мощные и протяженные, крутопадающие (75—85°) оруденелые зоны, в которых обычно присутствует выдержанная по простиранию и падению центральная трещинная жила. Она сопровождается серией параллельных прожилков и зон дробления, а также оперяющими трещинами отрыва и скалывания. На флангах крупных жил в трещинах скола часто отмечается веерообразное разветвление жил с образованием структур типа «конский хвост».

Трещины оперения разрывных структур среднего масштаба сравнительно невелики по протяженности и не часто вмещают рудные тела, имеющие самостоятельное значение. Нередко вмещающими рудные жилы являются оперяющие трещины отрыва, развитые в зонах разломов скалывания. С. Ж. Ходгсон (1989) указывает, что самостоятельные рудные тела в трещинах растяжения в зонах разломов могут представлять собой короткие эшелонированные рубцовые жилы обычно сигмообразной формы. Они встречаются непосредственно в зонах разломов или на поверхностях сместителей и развиваются на ранних стадиях деформации (рис. 5.59). Примером могут служить рубцовые жилы в зонах надвигов, осложняющих крылья складок, в районе Балларат в Австралии (рис. 5.60). Жилы в трещинах растяжения встречаются также на месторождении Перрон в Квебеке (рис. 5.61). В его структуре важную роль играют взбросы, а также дайки, внедрившиеся в зоны этих нарушений. Хотя на месторождении жилы встречаются и в зонах взбросов, но подавляющее большинство их выполняет оперяющие пологие трещины отрыва.

Рис. 5.59. Обычная форма и расположение жил в трещинах отрыва в зонах разломов (по С.Ж. Ходгсону).

Подобная ситуация устанавливается и на месторождениях Сигма и Ламак в Квебеке. Они располагаются в сильно нарушенном блоке андезитовых лав и диоритов, непосредственно примыкающем к крупному разлому. На месторождении Сигма (рис. 5.62) преобладающим распространением пользуются жилы и дайки в трещинах скола, круто падающие на юг. Подчиненную роль играют разломы и жилы в трещинах скола, более полого падающие на север, а также протяженные субгоризонтальные жилы в трещинах отрыва, представляющие собой самостоятельные рудные тела.

Линейные макроштокверки. Штокверковыми обычно называются рудные тела, в которых оруденение приурочено к серии сближенных мелких, различно ориентированных трещин. Контуры таких рудных тел, как правило, могут устанавливаться только по данным опробования при заданном бортовом содержании. В строении таких месторождений могут принимать участие и более крупные жильные тела, выполняющие сближенные, образующие густую сеть субпараллельные трещины скола протяженностью по простиранию и падению до нескольких десятков метров. В таких случаях говорят о линейных макроштокверках (Невский, 1979). Повышенная трещиноватость пород в таких случаях возникает в узлах пересечения и сопряжения разломов и крупных трещин, в местах сочленения оперяющих трещин, особенно трещин скалывания, с основными тектоническими поверхностями разломов и крупных трещин. Многочисленны случаи приуроченности месторождений, в том числе и макроштокверков, к зонам высокой удельной трещиноватости крупных трещин в структурах типа.

Рис. 5.61. Рудные жилы в трещинах оперения вдоль даек на месторождении Перрон, Канада (по X. Амесу).

I — золото-кварцевые жилы; 2 — дайки; 3 — зеленокаменные породы; 4 — сколовые зоны; 5 — тектонические нарушения.

«конского хвоста» или к зонам сгущения крупных трещин между параллельными сближенными разломами.

Пример линейного макроштокверка на редкометалльном месторождении приведен на рис. 5.63. Участок месторождения сложен горизонтально залегающим потоком дацитов, который рассечен серией незначительных по масштабу крутопадающих разломов северо-западного простирания. Между разломами развита густая сеть крупных крутопадающих параллельных субмеридиональных трещин скалывания, с которыми связано оруденение.

Рис. 5.62. Геологический разрез и план поверхности месторождения Сигма,.

Канада (по Ф. Роберту и др.).

Эллипсоиды деформаций показывают (в плане и разрезе) взаимоотношения прсоблазающих крутопадающих на юг жил и даек в трещинах скалывания, подчиненных, лазающих на север под средними углами разломов и жил в структурах скалывания, субгоризонтальных жил в трещинах отрыва, а также возможных сопряженных с ними нарушений, нс проявленных на месторождении (пунктирные линии).

I — кварцевые жилы; 2 — дайки полевошпатовых порфиров: 3 — андезитовые лавы и диорит-порфириты: 4 — пирокластические породы: 5 — разломы и зоны повышенной трещиноватости.

Рис. 5.63. Сгущение крупных рудовмешающих трещин в пластиновидных блоках, ограниченных параллельными разломами:

А — сгущение субмеридиональных трещин в блоке, ограниченном северо-западными разломами; Б — сгущение северо-западных трещин в блоке, ограниченном меридиональными разломами (по В.А. Невскому).

1 — дациты, 2 — кварцевые порфиры; 3 — разломы; 4 — крупные трещины. 5 — минерализованные трещины К этому же типу относится структура одного из крупнейших месторождений прожилково-вкрапленных руд меди в мире — Чукикамата в Чили (рис. 5.64). Оно располагается среди кварцевых монцонитов (порфиров Чукикамата), слагающих вытянутое в меридиональном направлении крупное (2,5 км по простиранию) и мощное (600—800 м) тело, прорывающее сложное тело гранодиоритов. Блок, где находится месторождение, ограничен двумя параллельными, сближенными крутопадающими разломами, и все тело кварцевых монцонитов интенсивно деформировано. Между разломами и особенно вблизи контактов тела возникли мощные (60—130 м) зоны скалывания, насыщенные густой сетью продольных трещин, которые на флангах заканчиваются структурами типа «конского хвоста». Кроме продольных зон скалывания здесь встречаются поперечные и диагональные крупные трещины скалывания и отрыва, развита густая сеть мелких трещин. Медное оруденение приурочено к сближенным жилам, образующим зоны макроштокверка, к густой сети мелких трещин скалывания и отрыва, которые сопровождаются вкрапленностью медных минералов.

Рис. 5.64. Макроштокверковая зона в пластиновидном блоке порфиров на медном месторождении Чукикамата, Чили (по В. Лопесу).

/ — рудные прожилки и минерализованные трещины; 2— 7 — породы: 2 — окисленные, 3 — ссрицитизированные и окисленные, 4 — серицитизированныс и оквариованные, 5 — альбитизированные и окварцоваиные, 6 — хлоритизированные и альбйтизированные, 7 — неизмененные гранодиориты.