Анализ условий формирования меднорудных проявлений в зонах тектонических нарушений



Изучение влияния тектонических нарушений на зональность распространения меднорудных проявлений месторождения Коктасжал. Метод изучения основан на сборе статистических данных в скважинах. Получены результаты анализа распространения и содержания меди (Cu) по площади месторождения и в зоне тектонического нарушения (Центральный разлом). Необходимо провести исследование проб, отобранных в скважинах с помощью метода спектрометрии для более точного определения содержания Cu в пространственной модели.

Ключевые слова: тектоническое нарушение; меднорудное проявление; антиклинорий; брахисинклиналь; скважины; сброс; сдвиг.

Теоретическими основами инженерно-геологических исследований являются представления о том, что современные инженерно-геологические условия формируются на протяжении всей геологической истории развития района. Основные природные инженерно-геологические показатели: состав пород и их физико-механические свойства, напряженно-деформированные состояния массива пород, степень и характер трещиноватости, обводненность тесно связаны в первую очередь с геолого-структурными особенностями той или иной территории. Это положение определяет методическую основу инженерно-геологических исследований вообще, и территории месторождений сульфидных руд горно-складчатых областей, в частности [1].

Коктасжалская перспективная площадь находится в северо-восточной части Карагандинской области Республики Казахстан и административно расположена на территории Казыбекбийского.

Район работ сложен интрузивными, эффузивно-туфогенными и осадочными породами. Среди эффузивных и осадочных отложений условно или на основании фаунистической характеристики выделяются породы карадокского яруса ордовика(O₂^с), эффузивно-туфогенные отложения лудловского яруса силура(S₂^ld), туфогенно-песчаниковые образования нижнего-среднего девона(D₁²-D₂), а также породы живетского (D₂^gv) и франского ярусов (D₃¹), породы нижнего отдела перми представлены чубарайгырской свитой (P₁ cb),средний миоцен- аральская свита(N₁ ar), нижнее- среднечетвертичные (Q_I-II) и современные отложения (Q_IV)

Рис. 1. Геологическая карта месторождения Коктасжал

Структурной особенностью района месторождения Коктасжал является его положение на перегибе Баян-Аул-Чингизской мобильной глыбы, на востоке ограничивающейся северо-западными ответвлениями Чингизского антиклинория, а на западе — восточной оконечностью Спасского антиклинория. Эти региональные структуры в той или иной степени влияли на процессы формирования складчатыx структур района месторождения, который неоднократно подвергался воздействию мощных тектонических подвижек пликативного и разрывного характера. В результате проявления каледонской пликативной складчатости образовались главные складчатые структуры района, основной из которых является Коктасжалский антиклинорий, сложенный породами ордовика и силура, собранными в крутопадающие брахискладки северо-западного простирания. В осевой части антиклинорий прорван интрузиями плагиогранитов, гранодиоритов и кварцевых диоритов, вытянутость которых совпадает с направлением основных складчатых структур.

К северо-востоку и северу от антиклинория располагается Кызылтавская брахисинклиналь, сложенная верхнедевонскими отложениями. Породы собраны в систему линейно вытянутых эллипсоидальных складок со сжатыми крыльями и пологими куполами северо-западного простирания. К юго-западу от антиклинория располагается Южная брахисинклиналь, сложенная отложениями нижнего и среднего девона, которые собраны в линейно вытянутые складки северо-западного простирания с пологими углами падения пород в крыльях. Крылья главных структурных сооружений района осложнены сопряженными структурами второго и третьего порядков с крутым, иногда опрокинутым залеганием пород. Одновременно с этими структурами образуются многочисленные ослабленные зоны и глубинные разломы, по которым происходит перемещение отдельных блоков пород взбросо-надвигового характера, сопровождавшихся их смятием и дроблением. В районе месторождения основным дизъюнктивным элементом является Коктасжалская зона смятия, представляющая собой восточное продолжение Спасской зоны. В центральной своей части она имеет мощность до 2,5км и сужается до 0,5км в юго-восточном и северо-западном направлениях. Наряду с образованием зоны смятия в пределах антиклинальных структур возникают зоны разломов регионального характера от северо-западного до широтного и от северо-восточного до субширотного простираний, по которым происходят перемещения отдельных крупных блоков взбросо-надвигового характера. Одним из таких блоков является замковая часть Коктасжальского антиклинория, сложенная карадокскими отложениями ордовика, которые приподняты и надвинуты на силурийские отложения. В пределах месторождения амплитуда вертикальных перемещений отдельных чешуеобразных глыб достигает 20м [2].

В тектоническом плане месторождение расположено в ядре каледонской складчатой структуры (Коктасжальский антиклинорий), осложненной разрывными нарушениями. Одними из таких нарушений являются Южный и Северный разломы.

Эти разломы контролируют оруденение месторождения Коктасжал и ряда проявлений, проходят через всю площадь рудного поля, протягиваясь далеко за его пределы в северо-западном и юго-восточном направлениях. Образование Северного и Южного разломов и других, северо-западных дизъюнктивов произошло ещё в начальную фазу каледонского тектоно-магматического цикла. В последующие этапы формирования тектонической структуры месторождения разрывные нарушения северо-западного простирания неоднократно подновлялись, а Северный и Южный разломы были обновлены и явились благоприятными подводящими каналами для внедрения дайкоподобной интрузии плагиогранит-порфира. После внедрения этой интрузии плагиогранит-порфиров дизъюнктивная зона этих двух разломов, как ряда и других разрывов северо-западного простирания, продолжительное время оставалась подвижной. Многие из этих тектонических трещин в герцинскую фазу орогенеза вновь обновляются. Интенсивному дроблению подвергаются и плагиогранит-порфиры, которые были разбиты серией разломов различных направлений.

Кроме зон дробления северо-западного простирания, на месторождении Коктасжал широко развиты тектонические трещины северо-восточного направления. По возрасту они являются более молодыми по сравнению с тектоническими нарушениями первого направления, но близкие к ним. В пределах месторождения основными трещинами этого направления являются Западный, Центральный и Восточный разломы. Образование этих разрывных нарушений сопровождалось вертикальным перемещением крупных подвижных блоков. В это время по Центральному разлому произошло заметное опускание северо-западного борта разлома по отношению к его юго-восточному борту [3].

Западный разлом расположен между нулевым и первым разведочными профилями, Центральный — проходит между VII и VIII, а Восточный — между XV и XVI разведочными профилями. Таким образом, участок месторождения, в котором в настоящее время сосредоточена основная масса медной минерализации, будучи со всех сторон ограниченным сравнительно крупными тектоническими нарушениями северо-западного и северо-восточного направлений, продолжительное время оставался наиболее подвижным блоком. Неоднократно повторяющиеся здесь тектонические подвижки подвергли породы блока максимальным динамическим нагрузкам. В результате этих нагрузок плагиогранит-порфир сильно раздроблен, перемят и рассланцован.

Кварцевыми штоками и многочисленными кварцевыми прожилками были залечены все тектонические трещины. Однако и после кварцевых гидротерм на месторождении тектонические подвижки не прекратились.

Разрывные нарушения типа сдвигов, сбросов, сбросо-сдвигов распространены широко и определяют блоковое строение района работ. Преобладают разломы северо-западного простирания, наиболее молодыми являются малоамплитудные сбросы и сбросо-сдвиги северо-восточного простирания [4].

Были проведены работы по отбору образцов керна по скважинам с определением их глубины и привязке по местности. Данные по скважинам с содержанием Cu приведены в таблице 1.

Таблица 1

Данные по скважинам ссодержанием Cu

Скважины	% содержание Cu
Скважина № 18	0,37
Скважина № 19	0,45
Скважина № 23	0,52
Скважина № 34	0,49
Скважина № 36	0,45
Скважина № 46	0,53
Скважина № 103	0,40
Скважина № 104	0,43

Скважина № 18, глубиной 24,6 м находится на VII профиле ниже Центрального разлома. Содержание Cu составляет 0,47 %.

Скважина № 19, глубиной 34,2 м расположена в зоне рудной залежи восточнее Центрального разлома на X профиле. Содержание Cu составляет 0,45 %.

Скважина № 23 глубиной 44,9 м находится на VII профиле на пересечении Центрального и Южного разлома в зоне рудной залежи. Содержание Cu составляет 0,30 %.

Скважина № 34 глубиной 87,5 м находится на VII профиле севернее Центрального разлома. Содержание Cu составляет 0,49 %.

Скважина № 46 глубиной 151,04 м расположен на XII профиле выше Восточного разлома. Содержание Cu составляет 0,53 %.

Скважина № 103 глубиной 255,30 м находится в самом Центральном разломе на профиле VI. Содержание Cu составляет 0,41 %.

Скважина № 104 глубиной расположен выше Центрального разлома в зоне рудной залежи на VI профиле. Содержание Cu составляет 0,43 %.

Проведя анализ в скважинах, было установлено, что в зоне тектонического нарушения (Центральный разлом) и в зонах прилегающих к разлому, содержание Cu варьирует в небольших интервалах. (Таблица 1), но в скважинах, приуроченных к самим тектоническим нарушениям (скважина № 23, 103) концентрация Cu меньше. Исходя из этих данных можно сделать вывод, что концентрация Cu в зоне тектонического нарушения уменьшается.

Литература:

1. А. Б. Байбатша. Геология месторождений полезных ископаемых. — Алматы, 2008.
2. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра, 1986
3. Косыгин Ю. А. Основы тектоники. — М.: — Недра, 1974 г.
4. Методическое руководство по изучению инженерно-геологических условий рудных месторождений при их разведке. — М.: Недра, 1977. (Соавторы Е. М. Гамалей, Г. Г. Скворцов, Д. А. Ярг и др.)