Конседиментационные депрессии. 
Структуры рудных полей и месторождений

Примеры конседиментационых депрессий встречаются в Керченском железорудном бассейне (Эльтинская, Камышбурунская и другие мульды; рис. 8.18). Морские платформенные осадочные.

Рис. 8.18. Схематическая геологическая карта южной части Керченского басейна (по М. Скобникову).

I — пески пересыпей, кос, террас, 2 — глины песчанистые и пески, 3 — бурые железняки; 4 — ракушечники глинистые, известняки; 5 — известняки детритусовые и мшанковые; 6 — известковые глины; 7—11 — глины: 7 — трепеловилные, 8 — зеленовато-серые и оливковозеленые. 9 — слоистые с прослоями мергелей. 10 — с мергелями, известняками детритусовыми и строматолитовыми, 11 — майкопские месторождения оолитовых руд встречаются здесь в крупных тектонических брахисинклинальных структурах, а также в ложнотектонических структурах — компенсационных прогибах в зоне развития грязевого вулканизма («вдавленных синклиналях»). Эти конседиментационные структуры определяют морфологию, распределение мощности и даже латеральную зональность рудных тел месторождений. Рудные залежи имеют пластовую форму, их мощность достигает максимума (25—40 м) в центральных частях мульд, быстро уменьшается на крыльях до 0,5 м и до полной выклинки на соседних поднятиях (рис. 8.19). В направлении от бортов мульд к их центральным частям закономерно изменяется состав руд. В краевых частях, где глубина моря была невелика и режим осадконакопления был оксидным, преобладают бурые железняки (содержат трехвалентное железо). В центральных зонах, где на больших глубинах сохранялись восстановительные условия, руды представлены железистыми хлоритами (содержат двухвалентное железо).

С крупной тектоно-экзогенной депрессией связана крупнейшая в мире группа месторождений золота Витватерсранд в ЮАР. Она приурочена к обширному синклинорному прогибу северовосточного простирания протяженностью 350 км при ширине 25—50 км (рис. 8.20). Палеофациальные и палеотектонические реконструкции позволили Д. Преториусу сделать вывод, что сисРис. 8.19. Геологический разрез конседиментаиионной депрессии (мульды) на Керченском месторождении (по Ю. Ю. Юрку и др.). 1 — лессовидные суглинки; 2 — пески и алевролиты; 3 — глины песчаные; 4 — глины; 5 — икряные, обломочные и обломочно-оолитовые руды; б — табачные оолитовые руды; 7 — известняки.

Рис. 8.20. Бассейн Витватсрсранд и его окрестности (по М. М. Константинову и др.). 1 — группа Центрального Ранда; 2 — группа Западного Ранда; 3 — территория горной добычи тема Витватерсранд накапливалась во внутрикратонной межгорной впадине, ограниченной на севере разломом. По мнению А. Д. Щеглова (1994), Витватерсранд связан с рифтогенной структурой, тогда как В. Е. Хаиным (1971) прогиб рассматривается как межгорный, выполненный орогенной молассой. В настоящее время считается установленным тектонический характер впадины. Ее подвижность со временем возрастала, а размеры сокращались. В развитии впадины выделены шесть импульсов прогибания, которые фиксируются значительными угловыми несогласиями горизонтов осадочных пород. Прогиб осложнен серией куполов, в ядрах которых выходят граниты, а по периферии последовательно фиксируются все составляющие рудоносной свиты Витватерсранд обшей мощностью около 8 км. Свита сложена кварцитами, гравелитами, глинистыми сланцами, песчаниками и конгломератами, более крутое залегание которых в бортах прогиба сменяется на более пологое в центральных его частях. Золотоносные горизонты представляют собой пласты конгломератов мощностью от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров с кварцевой галькой и плотным кварцевым цементом, содержащим золото (рис. 8.21). Слои, включающие пласты золотоносных конгломератов, образовывались в пределах равнины. Дискуссионным остается вопрос, была ли эта поверхность дном внутреннего моря или мелководного озера, морским побережьем, низкой дельтой или предгорной равниной. Питающая бассейн система рек отличалась высокой энергией потока. Она проникала во впадину через узкий каньон, пересекающий краевую зону разломов, и отлагала обломочный материал в виде веерообразной дельты. По мнению М. М. Константинова и других (2000), такие выдержанные слои, как Майн-Риф-Лидер, могли образовываться путем выноса огромного количества обломочного материала целой системой рек и затем сортировки его в результате наступления моря. В пределах рудоносных горизонтов золото концентрируется у основания или в верхней части и связывается с более крупной галькой, что указывает на более сильную деятельность течения. В целом скопления золота, или богатые струи, совпадают с полосами более крупнообломочных конгломератов и, как можно судить по ориентировке гальки, с направлением транспортировки материала. Между струями в рудном горизонте размер галек уменьшается и появляются участки кварцитов. Богатые струи расположены вне видимой связи со структурами, сбросами и являются, по существу, древними россыпями. Исследование таких палеорусел показывает, что в ряде случаев положение их осевых частей определялось разломами в основании депрессии.

Примером месторождений, связанных с контролируемыми разломами конседиментационными впадинами, является, например, крупное месторождение свинца и цинка Ред-Дог на Аляске. Современная структура месторождения сформировалась в послерудный этап и определяется серией крупных надвигов, образование которых завершилось в раннем мелу. Месторождение залегает го сл о>

Рис. 8.21. Геологический разрез через золоторудное поле Клсрксдорп (по М. М. Константинову и др.). 1 — группа Чуниспурт (доломиты); 2 — кварцитовая формация Блек-Риф;

• 3 — супергруппы Иоганнесбург, Турфонтейн, Вентерсдорп; 4 — супергруппа Джепперстаун;
• 5 — супергруппа Совсрнмент; 6 — разломы

Рис 8.22 Реконструкционная блок-диаграмма участка миссисипского (позднепалеозойского) бассейна на момент образования месторождений Ред-Дог и Лик (по Д. Муру и др).

Север находится слева от блок-диаграммы; размер блока по горизонтали составляет несколько десятков километров, а по вертикали — несколько сотен метров в осадочных отложениях каменноугольного возраста, накопившихся в крупном осадочном прогибе шириной свыше 560 км. Резкие изменения фаций и мощностей осадочных пород в его пределах указывают на существование здесь в период рудообразования серии горстов и грабенов, ограниченных крутопадающими разломами. Реконструкции структуры месторождения на момент рудообразования показывают, что оно связано с конседиментационной грабенообразной впадиной высокого порядка (рис. 8.22). Впадина была выполнена черными сланцами, песчанистыми известняками, турбидитами (развиты в осевой части депрессии) и кремнистыми сланцами, суммарная мощность которых в поперечном разрезе депрессии изменяется от 45 до 212 м. Рудные тела месторождений Ред-Дог и Лик образовывались непосредственно над ограничивавшими ее зонами конседиментационных разломов, предположительно служивших рудоподводящими структурами.

Крупное комплексное (Cu-U-Au) стратифицированное месторождение Олимпик-Дам в Австралии приурочено к одноименному грабену, который простирается в северо-западном направлении более чем на 7 км при ширине свыше 4 км (рис. 8.23). Его рудные тела вытянуты вдоль длинной оси грабена. Последний не выражен на поверхности и погребен 350-метровой толщей осадков. В продольном разрезе он несколько изогнут вокруг оси северовосточного простирания. Выполняющие эту конседиментационную впадину осадочные породы (полимиктовые брекчии формаций Олимпик-Дам и Гринфилд) достигают мощности 1000 м и более и залегают полого (15—20°). Они накапливались в высокоэнергетических условиях в засушливой субаэральной обстановке и представляют собой отложения грязевых потоков, лахаровые брекчии, оползневые брекчии, образовывавшиеся при разрушении крутых склонов конседиментационного грабена. Вблизи ограничивающих.

грабен крутопадающих разломов наблюдаются более крутые углы падения этих пород, смена направления их падения на обратное, развиты конседиментаиионные оползневые брекчии и появляются локальные приподнятые блоки. В центральных частях грабена, в толще выполняющих его пород устанавливаются более мелкие сдвиговые нарушения, параллельные его оси. Они смещают наиболее древние из выполняющих его отложений, но не затрагивают более верхние пачки осадочного разреза, что служит признаком конседиментационности разломов. Строение грабена осложняется.

Рис. 8.23. Схематический геологический план месторождения Олимпик-Дам на горизонте -450 м (А) (по Д. Робертсу и Г. Хадсону).

1 — формация Гринфилд; 2 — щелочные граниты; 3—4 — формация Олимпик-Дам: 3 — Верхняя гранитная брекчия, 4 — свиты Брукс—Уинан—Блэк-Гематит; 5 — зона, обогащенная сидеритом.

План, показывающий основные структурные элементы грабена Олимпик-Дам (Б) (по Д. Робертсу и Г. Хадсону). 1 — долериты; 2 — формация Гринфилд; 3 — контуры области распространения свит Брукс, Уинан и Блэк-Гематит.

Схема распределения сульфидной минерализации различных типов (В) (по Д. Робертсу и Г. Хадсону). 1 — формация Гринфилд; 2—3 — области развития минерализации: 2 — наложенной халькозин-борнитовой, 3 — стратифицированной халькопирит-борнит-пи;

ритовой также системой разломов северо-восточного простирания, для которых были характерны правосторонние, а позднее — левосторонние сдвиговые перемещения блоков. Минерализация меди, урана, серебра, золота и редких земель встречается практически по всей толще пород, выполняющих депрессию. Основная масса руд сосредоточена в брекчиях формации Олимпик-Дам и нижней свите вышележащей формации Гринфилд.

В конседиментационных депрессиях происходило образование также исключительно важных и крупных стратиформных месторождений свинца, цинка и меди в терригенных и карбонатных породах (Муфулира в Центральной Африке, Удокан в Восточном Забайкалье, Джезказган в Казахстане, Любин в Польше, Салливан в Канаде и др.). Структуры некоторых из таких месторождений являются полигенными, поскольку окончательно формируются в результате преобразования первичных тектоно-экзогенных структур под воздействием более поздних тектонических и метаморфических процессов, сопровождаемых переотложением рудного вещества. Однако первичное накопление его на таких.

Рис. 8.24. Литолого-фациальная схема Удоканского месторождения {по

Ф.П. Кренделеву и др.).

1 — четвертичные отложения; литолого-генетические типы нижнепротерозойских отложений: 2—5 — отложения мелководного бассейна: 2 — тонкослоистые алевритоглинистые осадки мелководной фации часто осушающейся прибрежной части бассейна с большим количеством знаков ряби, течений и трещин высыхания, 3 — меденосные тонкослоистые алевритоглинистые осадки мелководной фации прибрежной части бассейна, 4 — мелкозернистые песчаные осадки подводной фации дельты с неясной косой слоистостью, 5 — хорошо отсортированные песчаные осадки фации прибрежной зоны волнений с прослойками зерен естественного тяжелого шлиха; 6— 7 — осадки надводной дельты: 6 — сравнительно слабо отсортированные косослоистые песчаные осадки русловых фаций с линзами песчано-глинистых осадков пойменно-озерных (?) фаций со знаками течения и трещинами высыхания. 7 — меденосные отложения надводной дельты, аналогичные 6; 8—9 — дайки: 8 — гранит-аплитов, кварцевых порфиров, 9 — габбро-диабазов; 10 — граниты порфировидные биотитовые, 11 — геологические границы достоверные (а) и предполагаемые (б); 12 — зоны тектонических нарушений достоверные (а) и предполагаемые (б); 13 — элементы залегания пород месторождениях протекало в условиях конседиментационных впадин, а последующие процессы преобразования структуры и переотложения рудного вещества могли быть слабо проявлены.

Анализ условий образования таких месторождений показывает, что они возникали либо в центральных, либо в краевых частях конседиментационных впадин, некоторые из которых контролировались разломами. Обычной локальной структурной особенностью месторождений является пространственная связь оруденения с участками выклинивания или уменьшения мощности пластов рудовмещающих или подрудных пород около поднятий палеорельефа.

Удоканское месторождение медистых песчаников в Восточном Забайкалье, по мнению В. И. Казанского (1988), залегает в пределах изолированной эпикратонной впадины, которая выполнена породами удоканской серии протерозоя общей мощностью 6— 10 км (рис. 8.24). В современной структуре отложения этой серии образуют ряд дугообразных синклинальных складок. Однако структурой, контролировавшей это осадочное (осадочно-диагенетическое) месторождение, являлась конседиментационная впадина, и процессы рудонакопления протекали в условиях солоноватоводного озера или мелководного морского бассейна, хотя границы бассейна седиментации неясны. Медистые песчаники представляют собой типичные дельтовые отложения и приурочены к зоне замещения грубозернистых отложений мелкозернистыми. Рудные тела имеют пластовый характер и сохраняют свое стратиграфическое положение на площади в десятки квадратных километров, участвуя в строении складчатых структур согласно с вмещающими породами. Мощность рудного горизонта коррелируется с мощностью рудовмещающей сакуканской свиты, а умень;

шение мощностей с севера на юг со стороны Алданского щита совпадает с направлением сноса обломочного материала, установленным по углам наклона косых слойков, валиков ряби, следов течения и другим признакам. В размещении типов руд месторождения намечается зональность по латерали и в разрезе меденосной толщи: борнит-халькозиновые руды приурочены к дельтовым, а пирит-халькопиритовые — к более глубоководным фациям.