Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » О связях магматизма и эндогенной минерализации на примере Северного Кавказа

О связях магматизма и эндогенной минерализации на примере Северного Кавказа

17.11.2017

Особенности структурно-формационного развития Северного Кавказа. Альпийская горная система Большого Кавказа имеет длительную историю развития. Буровые скважины в районе г. Ростова, Предкавказского прогиба, материалы конгломератов Горного Крыма и буровые скважины Палазу-Маре (близ г. Костанцы, Румыния) показывают, что Кавказско-Крымско-Карпатская система была заложена как подвижная зона на раздробленном докембрийском кристаллическом фундаменте южной периферии Русской платформы. Реликты докембрийского магматизма и метаморфизма, выявленные Rb-Sr методом, доказаны сейчас и в пределах Северного Кавказа.

Совокупность формаций магматических горных пород позволяет выявлять тип строения и развития той или иной геоструктурной зоны.

Все больше материалов появляется о реликтах рифейских геосинклинальных образований в районе г. Ростова и, вероятно, на Баксане (Северный Кавказ). Вполне четко выделяются последовательно смещающиеся на юг геосинклинальные зоны двух более молодых этапов геосинклинального развития Большого Кавказа:

1) вулканогенно-осадочная серия, метаморфизованная в фации зеленых сланцев, зона нижнего палеозоя Передового хребта, в основании трогового прогиба она прорвана интрузиями уруштенского комплекса;

2) в пределах южного склона Главного хребта намечается геосинклинальный прогиб нижнеюрского возраста.

За последние годы завершен предварительный этап структурно-формационного расчленения Северо-Кавказской горной системы и создания карты конкретных магматических формаций горных пород.

Развитие магматизма на Северном Кавказе неразрывно связано с эволюцией крупных геоструктурных элементов (структурно-формационных зон). Границы этих зон определяются реально существовавшими (и, может быть, существующими) разломами, игравшими кардинальную роль в истории их развития на протяжении всего фанерозоя.

Структурно-формационное районирование Северного Кавказа. При составлении карты магматических формаций принята схема структурного районирования Северного Кавказа, приводившаяся в более ранних работах. Согласно этой схеме выделяются четыре основные структурно-формационные зоны: Бечасынская (Лабино-Малкинская), Передового хребта, Главного хребта и Южного склона. Строение этих крупных структурных элементов Северного Кавказа и история их развития различны. Субмеридиональные, длительно развивающиеся разломы в сочетании с разломами субширотного направления создают блоковое строение Кавказа. В настоящее время достоверно выявлены докембрийские образования в Бечасьнской зоне и в составе кровли верхнепалеозойских гранитов из области зоны Главного хребта.

Бечасынская структурно-формационная зона. Фунда мент ее сложен в основном дислоцированными кристаллическими сланцами и гнейсами докембрия. Докембрийские образования вскрываются в долинах большинства рек — от р. Лабы на западе до р. Черек Балкарский па востоке. Наиболее полный разрез докембрийского кристаллического фундамента, а также разрезы палеозойских и мезозойских толщ, слагающих мульдообразные прогибы в докембрийском фундаменте, наблюдаются по долине р. Кубани. В первом приближении разрезы докембрия дают возможность выделить две мощные толщины:

докембрий I — толща слюдистых, слюдисто-гранатовых, эпидот-цоизитовых кристаллических сланцев и гнейсов;

докембрий II — толща амфиболитов, зеленокаменных (хлорит-эпидотовых) порфиритов и порфироидов.

В пределах развития докембрийских толщ могут быть выделены конкретные магматические формации последующих эпох магматизма. К таким формациям относятся (снизу вверх):

а) додевонская (ордовикская) габбро-сиенитовая формация р. Аманкола, представленная габбро, сиенитами, красноватыми ортоклазовыми гранитами с жильной серией аплитов и редких пегматитов;

б) в пределах площадей развития толщ докембрия выделяются дайковые серии пироксеновых габброидов, подвергшихся воздействию верхнепалеозойских гранитов (район Малкинского массива), дайки порфиров и гранит-порфиров среднего — верхнего девона;

в) формация порфиров и гранит-порфиров (D2-D3?), слагающая депрессии в пределах докембрия по разрезу р. Кубани;

г) в верхнем палеозое докембрийский фундамент подвергался дислокациям, с которыми связано проникновение отдельных даек микроклино-вых гранитов или сложных ассоциаций глубинных пород типа значительно эродированного Малкинского гранитного массива или менее эродированной ассоциации гранитоидов р. Индыш;

д) в Даутско-Кубапском блоке широко развиты малые интрузии гранит-порфиров перми.

На схеме показаны мощные проявления магматизма, начавшиеся в нижней—средней юре. Они известны в пределах Карачаевского блока, где долеритовая—трахиандезитовая—гранодиорит-гранитовая формации образуют магматический комплекс, формировавшийся в условиях консолидированной области.

Бечасынская зона сочленяется с зоной Передового хребта по субширотному (СЗ—ЮВ) разлому глубокого заложения. Наиболее молодые образования филлитов, вулканогенов среднего—верхнего девона, залегающие на северном крыле антиклинальной структуры Передового хребта и несогласно перекрытые верхним карбоном, тектонически сопряжены с породами фундамента Бечасынской структурной зоны. При этом часто вдоль разлома выведены на поверхность перемятые породы субстрата с включенными серпентинитами и древними (500 млн. лет) плагиогранитами. Такой контакт хорошо наблюдается на р. Теберде у пос. Нижне-Тебердинского.

В развитии структур Кавказа, как это было показано еще Освальдом, существенную роль играли субмердиональные разломы разновременного заложения. Наложение таких разломов привело к созданию блокового строения всего Северного Кавказа и усложнению контура сочленения зоны Передового хребта с Бечасынской зоной. В результате сочленение этих зон в разрезе Кубани значительно смещено к югу.

Формирование тектонического шва северо-западного простирания между Бечасынской зоной и зоной Передового хребта не древнее верхнего девона и, несомненно, древнее нижней юры.

Зона Передового хребта наиболее полно отражает развитие палеозойской геосинклинали Северного Кавказа. В различных блоках выведены на поверхность геологические образования, характеризующие тот или иной уровень денудационного среза и этап развития геосинклинали. В отрезке палеозойской геосинклинали от Кубани до Зеленчука может быть прослежен троговый прогиб, сложенный зеленокаменными породами, вероятнее всего, ордовика (К-Аг возраст серицита 437 млн. лет), прорываемый интрузиями и дайками габброидного и диоритового состава. Находка Ф.М. Дыссой граптолитов силура на Гидаме подтверждает вероятность ордовикского возраста зеленокаменных пород основания геосинклинального трога.

В более западной части зоны в поднятых блоках верховьев р. Кизильчук и в бассейне Большой и Малой Лабы выведены на поверхность более-глубинные зоны геосинклинального трога, сложенные в основном интрузивным магматическим комплексом, названным мной еще в 1950 г. уруштенским. В состав этого комплекса входят глубинные интрузивные магматические формации габбро-амфиболит-ультрабазитовая и плагиогранит-диоритовая с широким развитием на заключительном этапе процессов натриевого метасоматоза. Эти интрузивы внедрились в ордовикскую зеленокаменную толщу основания трога в девоне (370-360 млн. лет). Требуется, однако, уточнение цифр другими методами.

По северной периферии геосинклинального трога в зоне, более устойчивой в среднем—верхнем девоне (известны находки кораллов и микрофауны во вмещающих филлитах), формируется ассоциация вулканогенов от кислого (кератофиры) до андезит-базальтового состава с горизонтами их туфов, прорываемая комагматическими экструзивными телами субщелочных и других габброидов, штоками кислых натриевых пород и трахитов. Все месторождения колчеданных руд приурочены не к трогу, а к этой, уже устойчивой, зоне.

Структурно-формационная зона Передового хребта тектонически срезается более южной зоной Главного хребта по Пшекиш-Тырныаузской шовной зоне. Вдоль этой зоны не позднее нижней юры фиксируется поднятие кристаллического ядра Кавказа, сложенного гранитными формациями верхнего палеозоя с сохранившейся местами кровлей из пород докембрия.

В верхнем палеозое зона Передового хребта и тем более Лабино-Малкинская зона являлись устойчивыми областями с развитием в их пределах главным образом дизъюнктивных нарушений, с перемещениями блоков разной амплитуды и разного знака. Поэтому гранитный магматизм верхнего палеозоя и последующий мезокайнозойский характеризуются формами, типичными для устойчивых областей или участков субплатформенного режима. Большая стабильность структурных элементов более благоприятна для образования рудопроявлений.

Зона Главного хребта сложена кристаллическими породами глубинной фации, среди которых выделяется субстрат, образованный кристаллическими сланцами и гнейсами докембрийского возраста. Магматические образования верхнего палеозоя — комплекс гранитоидов Главного хребта формировался в глубинных условиях и в основном не выходил за пределы кристаллического субстрата. Очень важно для геологии Кавказа установить истинный геологический возраст сланцев Главного хребта, спор о котором продолжается свыше 100 лет.

Петрографо-геологические факты по соотношениям изверженных пород с толщей филлитизированных сланцев (изредка с девонской микрофауной) ороговикованных песчаников, конгломератов и некоторых даек с палеозойскими гранитами свидетельствуют о доюрском возрасте этих метаморфизованных образований зоны Главного хребта.

Вместе с тем накоплено много материалов, свидетельствующих, что в пределах зоны Главного хребта в юре происходило осадкообразование, приведшее к формированию песчано-аргиллитовых толщ флишоидного характера. Такие толщи перекрывают зону Главного хребта западнее верховьев р. Пшеха. Слабо метаморфизованные аргиллиты в верховьях р. Санчаро с угловым несогласием налегают на дислоцированную толщу девонских филлитов с прорывающими их гнейсированными породами.

Все это дает основание для более строгого анализа уже накопленных и вновь получаемых фактов о стратиграфическом положении толщи филлитов, ороговикованных песчаников и конгломератов зоны Главного хребта в Осетии и в верховьях р. Малой Лабы.

В пределах зоны Главного хребта развиты:

1. Древний (додевонский) субстрат кристаллических сланцев, гнейсов, в значительной части переработанных под воздействием гранитоидов верхнепалеозойского магматического комплекса. В разрезе р. Даут обнажена контактовая зона гранитов и вмещающих пород субстрата. В кровле гранитов в верховьях р. Теберды встречены мусковитовые пегматоидные тела с докембрийским возрастом мусковита.

2. Осадочно-метаморфизованные, частично контактео-ороговикованные породы второго структурного этажа. В настоящее время возраст филлит-конгломератовой толщи (Северная Осетия) обычно принимается за юрский. В некоторых разрезах наблюдается развитие формации габброидов. Встречаются также согласные тела гнейсированных ортоклазовых гранит-порфиров. Эти магматические образования, вероятно, относятся к девонским. Часть габброидных даек мезозойские.

Строение зоны Главного хребта в ее отрезке между реками Ардон и Малая Лаба отличается от строения более западных и более восточных участков. Большой интерес представляет Буронский блок, где па поверхность выведены кристаллические сланцы и граниты более древние, чем верхнепалеозойские Садона и Кассарского ущелья.

3. Верхнепалеозойский магматический комплекс гранитоидов Главного хребта, представленный формациями порфировидных гранитов, гранодиоритов, двуслюдяных гранитов и существенно калиевых аляскитовых гранитов. Каждая из этих гранитовых формаций сопровождается своей пегматит-аплитовой серией пород. На схеме весь этот магматический комплекс глубинной фации показан одним условным знаком.

Перестройка структуры Северного Кавказа в мезозойско-кайнозойское время ассоциировалась в разных блоках зоны Главного хребта и ее сочленения с другими зонами, с интрузиями более молодых магматических пород — Цей, Тырныауз.

Зона Южного склона представляет собой область развития мезозойского геосинклинального трога. Сложена она в основании метамор-физованными толщами палеозоя, выходящими в виде опущенных изолированных «окон», перекрытых мощными отложениями терригенной юры. На севере по системе субширотных разломов зона Южного склона сочленяется с зоной Главного хребта.

Подробное изложение материалов по эволюции магматизма и структур северокавказской области от докембрия до формирования антропогеновой вулканической деятельности типа вулкана Эльбрус, а также характеристика вещественного состава пород и рудопроявлений опубликованы в ряде работ автора, поэтому на этих разделах в настоящем докладе не останавливаемся.

Изучение кавказского материала, а также литературные данные показывают повторяющуюся тождественность геологоструктурной и петролого-магматической обстановки для некоторых типов руд, например медпоколчеданных, возникающих на определенных этапах развития геосинклиналей разного возраста. Постепенная временная и территориальная сопряженность во многих районах мира (Англия, США, Азия и др.) урановой минерализации с верхнепалеозойскими гранитоидами и олова с меловым магматизмом достаточно широко известны. Такая сопряженность рудных и магматических проявлений имеет глубокую основу — генетическую связь между рудой и магмой.

Геологическая ассоциированность магматических формаций Северного Кавказа и отдельных интрузивов с рудопроявлениями. Наряду с материалами личного исследования проявлений эндогенной минерализации на карту магматических формаций нанесены некоторые рудопроявления, отмеченные в книге В.Б. Черницына, В.Л. Андрущука и П.Ф. Рубцова.

При рассмотрении рудопроявлений с точки зрения их связи с определенными формациями и интрузиями положены в основу критерии, сформулированные в докладе на 1-м Петрографическом совещании (1953 г.):

1) структурно-территориальная сопряженность;

2) близость геологического возраста изверженных пород и рудопроявлений;

3) специфика состава и поведение элементов и минералов индикаторов в рудных проявлениях и в ассоциирующихся с ними изверженных породах.

Магматизм и рудопроявления палеозойского геосинклинального этапа эволюции Северного Кавказа. Для вулканогенно-осадочных образований, слагающих собственно геосинклинальный трог и относящихся по возрасту к силуру (скорее к ордовику), заметные рудопроявления пока не выявлены.

В приподнятых блоках основания трога (Лабинский, Речепстинский) вскрыты интрузивные магматические формации специфического облика, представленные формацией габбро-амфиболитов и перидотитов и формацией пород кислой магмы от диоритов до плагиогранитов, сопровождаемых интенсивным преобразованием вмещающих пород, их альбитизацией и мусковитизацией. Петрографический состав этих формаций резко отличен от последующих формаций основной и кислой магмы, развитых в структурных зонах Северного Кавказа.

Для габбро-амфиболитовой формации характерно образование ильменита и апатита в виде сегрегаций в самих габброидах. Для производных плагиогранитных интрузий характерно проявление скарнов с ильменитом, апатитом и цирконом. Апатит образует мощные скопления в кварц-мусковитовых жилах и метасоматических залежах.

Редкие элементы, преимущественно Th, Ce, Za, встречаются как акцессорные в пегматоидных гранитах, пегматитах и минерализованных кварцевых жилах. Характерна обогащенность стронцием как рудных образований, так и гранитных пород. Минерализация, ассоциирующаяся с интрузиями основной и кислой магмы развивающейся геосинклинали, весьма специфична.

В Урупско-Худесской зоне, прилегающей с севера к геосинклинальному трогу, в более спокойных условиях уже в среднем—верхнем девоне развивался эффузивно-экструзивный магматизм, представленный ассоциацией перемежающихся лав основного и кислого состава (от андезит-базальт-диабазов до кератофиров Na-липаритов) с туфами и прорезающими дайками габброидов, трахитов интрузивных кератофиров. Возраст этих вулканогенно-осадочных толщ определен по остаткам кораллов и микрофауне во вмещающих филлитах. С этими вулканогенно-экструзивными комплексами среднего—верхнего девона ассоциируются эпигенетичные месторождения колчеданных полиметаллических руд Северного Кавказа — Уруп и Худес. Такое возрастное и структурное положение месторождений создает некоторые перспективы для поисковых работ в пределах выходов девона на промежуточных площадях (Аксаут, Кубань). Возможно, что одним из источников полигенного оруденения буронского типа являются колчеданные месторождения аналогичного типа, переработанные верхнепалеозойским гранитным магматизмом.

Рудопроявления, генетически связанные с магматизмом верхнего палеозоя.
Комплекс гранитоидов кристаллического ядра Кавказа сложен формациями гранодиорит-гранитовой (порфировидные граниты в том числе), двуслюдяных гранитов и гранит-аляскитовой.

Наиболее активной, в смысле контактового воздействия на вмещающие породы (образование в контактовых породах силлиманита и андалузита), явилась формация двуслюдяных гранитов. С ними в зоне Главного хребта связаны рудопроявления редких элементов, в том числе разрабатывавшееся вольфрамовое месторождение Кти Теберда и др. Вольфрам-арсено-пиритовое оруденение горы Кургашип-Чит приурочено к кровле активных гранитов, непосредственно подпираемой куполовидными апофизами этих гранитов. В апикальной части самих гранитов встречаются рудные минералы.

Малые интрузивные тела верхнего палеозоя (карбон, пермь), развитые в более устойчивой к тому времени области Передового хребта, содержат редкие элементы (Аксаут, Пскент, Малая Лаба). В некоторых экструзивах присутствуют углеродистые соединения, выполняющие ячеистые участки в эффузивах и экструзивных породах. Это указывает на их пост-магматическое происхождение при выделении газов из магм с частичным выполнением образовавшихся пустот углеродистыми соединениями.

В области субплатформенного режима верхнепалеозойский магматизм также сопровождается специфической минерализацией того же верхне-палеозойского возраста.

С проявлениями верхнепалеозойского магматизма в субплатформенной Бечасынской зоне связано свинцово-цинковое месторождение Эльбрус.

Есть достоверные основания считать руды, часто приуроченные к гранит-порфирам верхнего палеозоя, интрудирующим субплатформенный докембрийский субстрат, генетически связанными с гранитными магмами, давшими эти гранит-порфиры.