ISSN 1991-3087
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

НА ГЛАВНУЮ

Структурно-тектоническая позиция Тулийокского месторождения.

Часть 1. Линеаментно-спектральная оценка магнитного поля

 

Мовчан Игорь Борисович

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Национального минерально-сырьевого университета «Горный», г. Санкт-Петербург.

 

Хибины – крупнейший щелочной массив мира. Вопрос о его генезисе до сих пор дисскусионен. К ранним гипотезам относится теория Б.М. Куплетского (1928-1930) о близком времени формирования всех нефелино-сиенитов и более позднем времени образования рисчоритов и мельтейгит-уртитов. Примечательны также предположения Н.А. Елисеева (1936-1939) о последовательном внедрении нефелино-сиенитовых магм с изменением их геологической позиции от окраины к центру массива. До сих пор считается, что все породы Хибин сформированы при кристаллизации из магм. Альтернативные идеи высказаны в работах Б.Е. Борутского (1976, 1988) и А.И. Серебритского (1990, 1992), согласно которым некоторые породы массива возникли вследствие метасоматических процессов: мельтейгит-ийолит-уртитовый комплекс пород порожден нефелинизацией вулканогенно-осадочных образований. В 80-х годах, после открытия Хибинских карбонатитов, в восточной оконечности Хибинского массива выполнен комплекс геологоразведочных работ, включивших разведочное бурение и магнитометрию. Скважинами вскрыты метасоматически измененные породы вулканогенно-осадочного комплекса. Анализ пространственного размещения вулканитов (И.А. Серебрицкий, 1995) [1], ассоциирующих с ними пирокластов и вулканогенно-осадочных пород позволил наметить в центре Хибин вулканотектоническую палеоструктуру в виде кальдеры проседания. Ее контур охватывает бассейн р. Тулийок от устья на востоке до истоков на западе (район г. Юкспор, Кукисвумчорр, Каскасньюнайчорр). Анализ материалов съемки методом вызванной поляризации (В.А. Комаров, 1988) [2] указывает на наличие в зальбандах продуктивных горизонтов рассеянного оруденения в виде сульфидных зерен, сильно изолированных друг от друга. Это косвенно подтверждает сильное влияние метасоматоза на формирование пород Хибин.

Тулийокская палеоструктура имеет в плане сложную конфигурацию и сильно осложнена дизъюнктивной тектоникой. На востоке она ограничена субмеридиональной тектонической зоной с западным падением. Разрывная структура трассируется по линейным гравитационным и магнитным аномалиям в акватории оз. Умбозера приблизительно в 1,5 – 2 км от берега. Строение структуры расшифровано по документации керна глубинных скважин (глубина вскрытия – 2 км) [1]. На юге крутопадающая под 70-900 на запад структура обнаруживает сложное строение тектонического шва, характеризующееся высокой степенью неоднородности насыщения дайками. Западный борт шва разлома вскрыт в интервале 900-970 м от устья скважины.

В северном направлении Тулийокская депрессия расщеплена на две ветви, пространство между которыми, а также междайковые интервалы швов заполнены гранитогнейсами со структурно-минералогическими признаками процессов фенитизации, альбитизации, ороговикования. Разрывная структура, ограничивающая Тулийокскую палеоструктуру с юга, подсечена скважинами и отчетливо выражена в дневном рельефе. Эту разрывную структуру справедливо отнести к одной из оперяющих ветвей Эвеслогчорской зоны смятия.

Акватория залива Тульилухти и его побережье сложены, в основном, фойяитами, ороговикованными сульфидитизированными туфобрекчиями, обогащенными тонкой вкрапленностью пирротина, пирита, магнетита. В западной половине залива, вдоль береговой полосы, объем магматических пород резко сокращается и сменяется толщами ороговикованных туфобрекчий, чередующихся с горизонтами эффузивов основного состава (авгититы) и миндалекаменными текстурами.

В юго-западной части береговой зоны акватории в фойяитах подсечены останцы полевошпатовых ийолит-уртитов, структурно приуроченных к южному крылу складки Центральной ийолит-уртитовой дуги. Крутопадающая субширотная тектоническая зона сложной морфологии сечет реликты этой складки и выполнена разновозрастными образованиями: дайками основного и щелочно-основного состава (тингуаиты, мончикты, пикритовые порфириты и др.), пегматоидными телами альбит-олигоклазового состава, цементирующими брекчированные дайки. Перечисленные породы пересекают жилки биотита, содалита, канкренита, карбонатов и сульфидов.

Повсеместные ороговикование, фенитизация, наряду с признаками наложения интенсивной тектоники, проявлены в эффузивах, субинтрузивных телах, лампрофировых дайках, комплексе туфов, туфобрекчий и ассоциирующих с ними осадочных породах. Влияние тектоники зафиксировано присутствием ксенолитов щелочных базальтоидов, габброидов, сцементированных щелочными трахитами, фонолитами, нефелинитами. К северу от разлома, в пределах акватории залива и северного его побережья, пятнистые фойяиты насыщены ксенолитами карбонитизированных эффузивов ультраосновного состава щелочного ряда семейства фоидолитов. Собственно ксенолиты имеют вид угловатых обломков и их скоплений, сгруппированных в пологопадающие брекчиевые зоны. Горизонты этих реликтов иссечены сетью карбонатных прожилков, залечивающих трещины. По обломкам фоидолитов наблюдается интенсивная биотизация и карбонитизация. Наблюдаемый на поверхности и в керне сложный комплекс минерализованных жил карбонатного, флюорит-карбонатно-сульфидного, цеолитового составов сечет ксенолиты и цементирующую магматическую массу, формируя на востоке Тулиокской депрессии карбонатитовый штокверк. Более поздние, наложенные, разрывные структуры также минерализованы и представлены зонами либенеритизации, шпреуштейнизации. В рельефе дневной поверхности они подчеркиваются долинами рек.

Геологический разрез полигона, - его тонкослоистая структура, наличие и характер метаморфогенных изменений, исключительная раздробленность с признаками гидротермальных изменений, – детерминирован благодаря системе скважин глубиной до 1500 – 2000 метров. В частности, в средней части акватории залива Тульилухти верхние горизонты до глубин 800 м сложены монотонными крупнозернистыми лейстовыми фойяитами. Глубже они сменяются пятнистыми фойяитами, чередующимися с раздробленными фоидолитами, обладающими миндалекаменной текстурой вулканических покровов. При этом по всем породам наблюдаются интенсивные изменения. Фоидолиты переходят в карбонат-биотитовые прожилковые метасоматиты. Цементирующие их нефелиновые сиениты преобразованы в калишпат-карбонатные «карбонатиты». По контактовой зоне наблюдается развитие калишпат-альбитовых, пироксен-биотит-кальцитовых, альбит-кальцитовых «карбонатитов». В свою очередь, альбит-кальцитовые метасоматиты с ортоклазом рассечены прожилками, содержащими редкоземельные карбонаты (синхизит, паризит, хуанхит, бербанкит, анкелит и др.). Этот комплекс пород на глубине порядка 1 км подстилается пикритовыми порфиритами мощностью до 30-40 метров, залегающими на массивных фойяитах. Таким образом, разрез акватории Тульилухти слагают две группы ультраосновных эффузивов щелочного характера: фоидолиты, а также подстилающие их щелочные пикриты, чередующиеся с фойяитами.

Элементы западного фланга Тулийокской палеоструктуры проявлены в естественных обнажениях гор Кукисвумчорр, Каскасньюначорр, Юкспор и Саамского перевала. В них наблюдаются вулканические породы: лавокластолиты, пирокласты, орто- и паратуффиты, образующие стратифицированную толщу. Она имеет вид субмеридиональной полосы мощностью до первых метров до 2 км с относительно пологим в 10-500 центроклинальным падением. Общая протяженность толщи составляет до 20 км и гипсометрически ее породы приурочены к одному уровню в 700-800 метров. Эти породы интенсивно изменены разновозрастными метасоматическими процессами, среди которых доминируют ороговикование, фенитизация и мигматизация.

В пространственном распределении вулканогенных пород Тулийокской депрессии можно выделить элементы фациальной зональности. На восточном ее фланге широко распространены эффузивы, субинтрузивные тела и дайки, а вулканокластиты занимают в геологическом разрезе подчиненное положение. Однако к западу роль вулканокластитов возрастает вплоть до района гор Кукисвумчорр, Юкспор, Каскасньюначорр и Саамского перевала. На промежуточной площади среди преобладающих фойяитов наблюдаются горизонты конгломератов, подвергшихся фенитизации.

Результаты детальных полевых и лабораторных исследований даны в работах А.И. Серебрицкого и И.А. Серебрицкого, получившие продолжение в [3], с обоснованием доминирующей роли метасоматоза в формировании породных комплексов полигона исследований. Кроме Тулийокской палеоструктуры этот полигон включает месторождение Олений Ручей, расположенное на юго-востоке Хибинского щелочного массива, строение которого рассмотрено в [3, 4, 5]. Оно включает в себя территорию в районе гор Суолуайв, Ньоркпахк и Коашкар и расположено в зоне выклинивания ийолит-мельтейгит-уртитового продуктивного комплекса юго-восточной оконечности Центральной дуги. На юго-востоке месторождения (северо-восточный склон г.Суолуайв) развиты псевдостратифицированные породы продуктивного комплекса. На протяжении 4 км от перевала Суолуайв до Оленьего ручья чередующиеся по разрезу породы (ийолиты, мельтейгиты, уртиты, апатитовые руды и пр.) несут признаки многократной перекристаллизации с образованием согласных горизонтов пегматоидных мельтейгитов, сфенитов, блоковых уртитов. С приближением с рисчорритам на фланге и с глубиной нефелин этих образований замещается калиевым полевым шпатом с формированием послойных малиньитов, ювитов-рисчорритов, постепенно переходящих в массивные рисчорриты. На водоразделе г. Суолуайв в поле развития массивных рисчорритов вскрыты останцы «стратифицированных» пород комплекса. На северо-западе месторождения (г. Ньорпахк) толща сложных ювитов содержит останцы ийолитов, мельтейгитов, замещающиеся рисчорритами. Эта толща отделена от псевдостратифицированной пологозалегающей продуктивной структуры тектонической крутопадающей зоной. Последняя выполнена разгнейсованными и мигматизированными рисчорритами, несущими многочисленные пегматоидные жилы. В юго-восточном направлении разгнейсованные рисчорриты сменяются пачкой чередующихся пород, которые по своему петрографическому составу представляют полный аналог псевдостратифицированных образований, отмеченных выше. Северо-восточный участок месторождения попадает на область выклинивания ийолит-уртитовой дуги и захватывает территорию от среднего течения ручья Таежного до северо-восточного подножья г.Коашкар. Она сложена массивными ювитами-рисчорритами с реликтами маломощных будинированных останцов полевошпатовых ийолитов и уртитов. Комплекс пород осложняется крутопадающими дизъюнктивами северо-восточного простирания, вдоль которых развиты зоны мигматизации со следами пластической деформации, зафиксированными плойчатостью. На периферии массива ювиты-рисчорриты обогащаются калиевым полевым шпатом, и породы приобретают облик массивных рисчорритов, в которых далее появляется лейстовый K-Na полевой шпат, и рисчорриты постепенно сменяются хибинитами. Все разновидности пород месторождения Олений Ручей объединены в возрастном отношении в пять групп:

1)                 ранний мельтейгит-ийолит-уртитовый комплекс и переслаивающиеся с ним стратифицированные апатит-нефелиновые тела;

2)                 метасоматиты, развитые по породам мельтейгит-ийолит-уртитового комплекса – блоковые перекристаллизованные уртиты, полевошпатовые ийолиты и уртиты, малиньиты, ювиты, апатит-нефелиновые руды;

3)                 продукты локального реоморфизма – массивные жильные ийолиты, уртиты, нефелиновые сиениты, а также продукты площадного реоморфизма – рисчорриты, хибиниты, фойяиты.

4)                 дайки, субвулканические тела;

5)                 пегматитовые жилы, поздние минерализованные зоны.

Математическая обработка (факторный анализ) аналитических материалов установила существование трех групп химических элементов, геохимическая эволюция которых во времени и пространстве обусловлена их взаимным антагонизмом: фельсифильные (Si, Al, Na, K), фемафильные (Ti, Mg, Fe3+, Fe2+, Mn) и рудные (P, Ca). Антагонизм первых двух групп проявлен высокими положительными связями между элементами внутри групп и высокими отрицательными связями между элементами разных групп. P и Ca образуют самостоятельную группу, обладающую высокими отрицательными корреляционными связями с элементами фельсифильной группы и слабые положительные с фемофильными элементами. Антагонизм K и P позволяет связать процессы высвобождения и переотложения P в структурных позициях с нарастающим калиевым метасоматозом. Указанные соотношения между группами элементов подчеркивают наличие метасоматической дифференциации вещества, а сочетание широкого круга контролирующих факторов при тектонических, метасоматических и реоморфических процессах обусловили наблюдаемую петрографическую и геохимическую зональности.

Многими авторами указывается, что возможный источник флюида для метасоматической проработки исходных для формирования рисчорритов пород представлен остатками пегматитового расплава, из которого образовывались апатитовые руды. На это указывают температурные диапазоны генезиса породных комплексов: для ийолит-уртитов – 800-1000 0С, для апатитовых руд – 700-800 0С, для рисчорритов – 400-600 0С.

 

Литература

 

1.                  Серебрицкий А.И. «Вулканиты Хибинского щелочного комплекса и продукты их метасоматической эволюции», СПбГУ, 1996. 159 С.

2.                  Комаров В.А. и др. «Возможности метода вызванной поляризации при поисках апатитовых руд в Хибинах». Журн. Вопросы геофизики, вып.32: «Геофизические методы поиска и разведки полезных ископаемых Северо-Запада СССР». ЛГУ, 1968, с. 29-40.

3.                  Мовчан И.Б., Серебрицкий И.А. «Совместная интерпретация геохимических и геофизических данных, полученных по восточной окраине щелочного Хибинского массива.». Труды конф. «Геофизика-97», СПб, 1997, с. 157.

4.                  Мовчан И.Б., Серебрицкий И.А. «Трехмерная модель геохимической зональности месторождения «Олений Ручей». Труды межд.конф. «Геология и геоэкология Фенноскандии Восточно-Европейской платформы и их окружения». СПб, 2001, с. 73-74.

5.                  Мовчан И.Б., Серебрицкий И.А. «Факторная модель поведения породообразующих оксидов в пределах Хибинского щелочного массива». Труды конф. «Геология и геофизика 300», СПб, 2000, с.122-124.

 

Поступила в редакцию 20.02.2013 г.

2006-2019 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.