 | Кольцевая минерагения Земли |
Source: http://www.meteorite.narod.ru/proba/stati/stati40.htm
К настоящему времени установлено, что 70—75% месторождений полезных ископаемых пространственно связаны с кольцевыми структурами. Такая связь имеет тесные генетические взаимоотношения.
Установлено, что определенным генетическим типам кольцевых структур соответствует только свой набор полезных ископаемых.
В. В. Соловьев описал несколько типовых позиций, при которых могут создаваться максимально благоприятные условия для локализации рудного вещества в пределах кольцевой структуры. Рудное вещество концентрируется:
1) во внешних или периферических контурах кольцевых структур, особенно в условиях, когда они оконтурены кольцевыми разломами или представляют собой плутоны разных размеров;
2) за контурами кольцевых структур (но вблизи них), если они окаймляются складчатыми поясами;
3) в зонах пересечения кольцевых структур с пересекающими их или с сопряженными с ними разломами (или линеаментами) различных рангов и размеров;
4) в областях интерференции (сгущения) кольцевых - структур разного размера и различного генезиса;
5) в наиболее приближенных к поверхности Земли частях плутонов, отраженных в виде кольцевых структур.
Во всех случаях определяющим фактором является степень проницаемости земной коры, обусловленная ее раздробленностью. В зависимости от положения зоны проницаемости по отношению к кольцевой структуре локализация полезных ископаемых может идти как в периферических, так и в центральных частях.
Учитывая возможность пересечения кольцевых структур линеаментами, можно выделить места скопления полезных ископаемых гидротермального типа. В. В. Соловьев выделил Кольско-Карельский регион и другие районы типа Алтае-Саянской области. Однако каждому генетическому типу кольцевых структур соответствует определенный генетический набор полезных ископаемых.
Нуклеары. Их высокая минерагеничность определяется высокой подвижностью и проницаемостью их внешних частей; наличием кольцевых структур-сателлитов, радиальных разломов и узлов тектонической интерпретации участков пересечения радиальных разломов в центральных частях нуклеаров, а также дуговых и радиальных линеаментов; характерными чертами глубинного строения (увеличенной по сравнению с интернуклеарными областями мощностью земной коры); длительностью и унаследованностью развития нуклеаров от раннего докембрия до фанерозоя.
К внешним частям многих нуклеаров приурочены зеленокаменные пояса раннего докебрия, в пределах которых сконцентрированы месторождения железа, никеля, кобальта и других металлов. Примерами могут служить Алдано-Становой нуклеар, во внешней части которого локализованы образования торгового комплекса Алданского щита с месторождениями железистых кварцитов Чаро-Токкинского региона;
Витимо-Олекминский нуклеар, во внешней части которого располагаются месторождения, генетически связанные с основными и ультраосновными породами (асбест, полиметаллические руды).
Практический интерес представляют верхнеархейские-раннепротерозойские осадочно-вулканические комплексы, накопленные в шовных прогибах внешней части Свекофенно-Карельского нуклеара.
Расположение зеленокаменных поясов раннего докембрия на внешних, наиболее подвижных и проницаемых частях нуклеаров Сибирской платформы и Балтийского щита дает возможность прогнозировать здесь месторождения железистых кварцитов, проявления кобальта, никеля, меди.
Размещение крупнейших минерагенических провинций и поясов, заключающих стратиморфные месторождения меди, свинца, цинка и других металлов, по данным М. 3. Глуховского и В. М. Моралева, приурочено к внешним частям нуклеаров.
Например, во внешней зоне Северо-Американского нуклеара располагается рудный пояс Скалистых гор со стратиморфным месторождением полиметаллических руд Салливан и медоносная провинция озера Верхнего. В краевой части Колорадского нуклеара расположена известная провинция металлоносных (уран, ванадий, медь и др.) осадочных пород плато Колорадо. Многие крупные рудные пояса Африки также приурочены к периферическим частям Центрально- и Южно-Африканского нуклеаров.
Аналогичная картина выявляется при изучении нуклеаров Индийской и Австрийской платформ.
М. 3. Глуховскии считает, что имеются все признаки приуроченности кимберлитовых полей к нуклеарам, так как нуклеар формируется в пределах долгоживущих зон высокой проницаемасти земной коры, когда создаются благоприятные условия для формирования докембрийских алмазоносных эклогитов.
Нуклеары интересны для поисков месторождений алмазов, золота, свинца, меди, железа и т.д
Магматогенные кольцевые структуры делятся на две генетические группы: плутоническую и вулканическую и играют важную минерагеническую роль: с их образованием связаны важнейшие руды, содержащие уран, бериллий, алюминий, серебро, редкие элементы.
Плутонические кольцевые структуры сложены интрузивными породами различного состава: гранитоидами, нефелиновыми сиенитами, карбонатитами и т.д. Наиболее распространены плутонические кольцевые структуры, сложенные гранитоидами.
Кольцевые массивы гранитов достаточно подробно изучены в Африке. Интрузии плато Джое (Нигерия) могут служить эталонами гранитных месторождений тантала, ниобия, олова. Массивы Абу-Даббаб, Нувейби, Игла (Египет), Абу-Рушейд (Саудовская Аравия) можно считать эталонами месторождений тантала, ниобия, олова, бериллия; их аналоги известны в различных странах. В Аппалачах с кольцевыми интрузиями связаны медноцинковые (Гаспе, Батерст), полиметаллические (Багинс) и другие месторождения. Они образованы в интрузивных комплексах преимущественно герцинского или более молодого возраста. Особенно интересны в минерагеническом отношении зоны пересечения плутонических кольцевых структур с линеаментами.
Установлено, что кольцевые структуры диаметром свыше 150 километров не содержат крупных месторождений металлов.
Кольцевые массивы нефелиновых сиенитов могут служить источником добычи апатита, а также тантала, ниобия, стронция, цезия, титана, ванадия, калия, циркония, алюминиевого и другого сырья: например, лопаритовые руды Ловозерского массива, сынныритовые породы Сынныра.
Кольцевые массивы щелочно-ультраосновного состава (карбонатиты) известны на всех континентах. На территории Канады изучены ниобиеносные карбонатитовые массивы Джеймс-Бей, Сент-Оноре (Шикутими), Ока.
Площади массивов варьируют от трех до 65 кв. км.
Плутонические кольцевые структуры основного состава очень продуктивны на минералы. Так, кольцевой комплекс Бушвельд в ЮАР площадью около 65 000 квадратных километров из норитов, лав и пирокласт, фельзитов, гранитов, щелочных пород имеет концентрации меди, никеля, кобальта, железа, титана, ванадия, платины, золота, молибдена, олова, флюорита и еще 19 компонентов. Массив Бушвельд структурно влияет на размещение рудных месторождений во вмещающих древних породах трансваальской системы (месторождения платины, золота, алмазоносных кимберлитов и т. д).
Исследование континентальных вулканических поясов невозможны без детального анализа кольцевых структур.
Н. И. Филатова и др. показали, что в Охотско-Чукотском вулканическом поясе крупные магматогенные кольцевые структуры в основном определяют металлогеническую специфику региона. В качестве благоприятных рудоконтролирующих факторов здесь рассматриваются зоны пересечения концентрических или дуговых разломов с радиальными линеаментами либо участки сгущения мелких кольцевых структур.
Субвулканическими и вулканоплутоническими кольцевыми структурами разных континентов связаны имеющие важное практическое значение медно-порфировые руды. Известные месторождения меди Южной и Северной Америки связывают именно с этим генетическим классом кольцевых структур.
В Андийском поясе и Карибском регионе месторождения ассоциируют с поясами известково-щелочных магматических пород, для которых доказано глубинное подкоровое происхождение. Во многих случаях месторождения приурочены к субвулканическим кольцевым телам кварцевых монцонитов, дацитовых порфиритов и генетически с ними связаны.
Данные по большинству медно-порфировых месторождений как штокверкового типа, так и типа брекчиевых трубок показывают, что все они сформировались в условиях экстенсиия. Такие условия должны были реализоваться вслед за тектоническими перестройками. Многие месторождения меди, связанные с субвулканическими кольцевыми телами Андийского пояса, расположены вдоль Западного побережья Южной Америки. В Северных и Южных Кордильерах в зонах пересечения линеаментов с кольцевыми структурами вулканоплутонического происхождения также формируются многочисленные месторождения меди. Так, с поясом Нью-Мексико связано месторождение Западная Чиуа-уа; к этим же зонам приурочены месторождения серебра.
Тенденцию к образованию массивов правильной округлой формы обнаруживают преимущественно интрузии как кислого, так и ультраосновного ряда, но, как правило, с повышенной щелочностью, а следовательно, и со специфической металлогенией.
Вероятно, это связано с формированием магмы с повышенной щелочностью на больших глубинах, чем в случае магм нормального состава.
Часто кольцевые формы дешифрируются на космических снимках в тех районах, где на поверхности нет выходов магматических пород, например в Северном Верхоянье, но и они служат индикатором невскрытых интрузивных массивов, залегающих на сравнительно небольших глубинах. Это подтверждено геофизическими данными, так как на гравиметрических и магнитометрических картах интрузивные тела обнаруживают характерные аномалии. При полевых исследованиях удалось обнаружить признаки оруденения, в данном случае олова. По геохимическим данным, здесь вскрыты на поверхности самые верхние части рудных тел, уходящих на глубину.
Особое значение изучение кольцевых структур приобрело при прогнозировании и поисках низкотемпературного оруденения, связанного с вулканотектоническими структурами. В вулканических поясах известны месторождения золота, серебра, олова, полиметаллов. Для их поисков важны и крупные кольцевые структуры, фиксирующие положение вулканов центрального типа, залегающих под ними периферических очагов магмы, расположение дуговых и радиальных трещин. Таков Охотско-Чукотский пояс с его множеством крупных кольцевых структур.
Особая роль принадлежит кольцевым структурам при поисковых работах на нефть и газ. Основные их месторождения связаны со структурами, расположенными в чехлах молодых и древних платформ и краевых прогибов.
В этой связи приобретают важнейшее значение кольцевые структуры тектоногенного происхождения — округлые впадины и поднятия - брахиантиклинали или солянокупольные структуры, сопровождающиеся системами разрывных нарушений и пликативных дислокаций центрального типа и проявляющиеся на космических снимкал в виде кольцевых структур мини- и микроструктурного классов.
Зоны нефтегазонакопления также неблюдаются на космических снимках в виде кольцевых образований.
Особенно это относится к изометричным платформенным сводам типа Астраханского, Татарского, Каракумского, Ставропольского (СССР), Озарк, Цинциннати (США) и др. Однако внутренняя и радиальная зональность месторождений внутри этих сводовых зон нефтегазонакопления обычно не обнаруживается.
Исключение — классический свод на западном побережье Мексиканского залива, представляющий собой гигантский атолл Голд-Лайн, сопровождаемый правильной овальной цепью нефтяных месторождений в рифовых массивах. Он выглядит на космических снимках в виде овальной кольцевой структуры.
Известны примеры и более крупных нефтегазоносных структур — нефтегазоносных областей или бассейнов, проявленных кольцевыми объектами на космических снимках. Такие мегаструктуры характеризуются концентрическим планом расположения нефтегазовых месторождений. Это прежде всего Прикаспийский нефтегазоносный бассейн, окруженный по периферии “бортовым уступом”, к погружаемому крылу которого приурочена цепь газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений в обширных поднятиях подсолевого палеозоя. В центральной же части бассейна располагаются нефтяные месторождения в надсолевом мезозойском комплексе, связанные с соля-нокупольными структурами.
Аналогичные черты концентрического плана распределения нефтегазоносности обнаруживает и бассейн Мексиканского залива. Его периферию образует правильное полукольцо нефтяных месторождений, связанных с солянокупольными структурами мезозоя, причем к центру бассейна соль выклинивается.
Нефтегазоносность центральной депрессии этого бассейна с субокеаническим типом земной коры уже установлена (это пологие поднятия без следов соляной тектоники), но изучена еще слабо. Нефтяные месторождения шельфа п-ва Юкатан не обнаруживают связи с этой структурой. Из приведенного материала отчетливо вырисовывается огромная роль кольцевых структур при прогнозном анализе закономерностей резмещения рудного и нерудного сырья.