Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Внутреннее строение и развитие Кривоврожско-Кременчугского глубинного разлома в пределах Криворожского рудного района

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Внутреннее строение и развитие Кривоврожско-Кременчугского глубинного разлома в пределах Криворожского рудного района"

I: од

- 6 Ж 5

академия нлгк укглш11й институт геохимии, миш:рллопта н ргдоевглзовАшт отделение мг/глллогапш

пя прпВак рукописи

УДК $51.2<*3(477)

ПЛОТНИКОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КРИВОРОЖСКО-КРЕМЕНЧУГСКОГО

ГЛУБИННОГО РАЗЛОМА Б ПРЕДЕЛАХ КРИВОРОЖСКОГО РУДНОГО РАЙОНА

Специальность 04.00.11 - геология, поиск и раззедгса рудных и псрулнмх мяс.торокдешнХ металлогения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата гсолого-минералогиеских наук

Киса - 1995

Работа выполнена в Криворожском горнорудном институте

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогическнх наук, профессор М.И. Черновский

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Скаргашский 0.И-

(Киевский государственный университет)

Защита состоится " 15 " луООИгс.* 199& г. в У^/час

на заседании специализированного Совета Д 016.17.02 при Отделении металлогении ИГМР АН Украины по адресу: 252680, Киев-142, проспект Палладина, 34

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Автореферат разослан " Р " ян(ьсхс>я _ 1995 г.

доктор геолого-минер«логнческ1П наук Коржиов МЛ!.

(ИГМР АН Украины) Ведущая' организация:

Криворожская геолого-разведочиая экспедиция (г. Кривой Рог)

Ученый секретарь специализированного Совета доктор геол.-мин. наук

- 1 -immmn

Кривсрсмско-Кременчугский рудный пояс известен как сеяаси. распространения крупнейших гедозсруд-лих месторсялеиий. Несмотря на различие представлений о его структуроборагсвааяи почти все исследователи свяеывают эЕо~оиия этого пояса с глубшпшм разломим. Вместе с тем внуртрепиы строение и развита данного разлома сс-.'Г'ггся пока ещё слабо исследовании,ш.

Лняуалъиоазь шет определяется . взаимосвязью . многих pv."u:;;;: месторождений Украинского юта с зонами глубинных разломов. Крем« того исследование внутреннего строоиия и развития одного из глубинных разломов П0ЭГ0Л5ГГ прогонсэмровать стрс?н.'"о и развитие других глубинных разломов Украинского цига.

Цель ч задачи исследогазпЯ - установить внутр-гниее строение и развитие Криворачско-Кременчугского глубинного разлома в пределах Криворожского рудного района и выяснить влияние глубинного разлома на расположенные в его зоне рудние поля и месторождения. Этому способствовало решение следующих задач: 1) систематика разрывных нарушений в зоне Кривсрожжо-Кремекчугского глубинного разлома с установлением их пространственных и временных взаимоотношений; 2) реконструкций параметров разновозрастных нолей тектонических напряжений, отратаежж этапы развития зоны глубинного разлома; 3) выявление влияния глубинного разлома на простран- • ственное развитие и морфологическую сходность складчатости в пределах Криворожского рудного района; 4) установление закономерностей изменчивости разрезов криворожской серки в связи с блоковыми движениями в зоне Кривородско-Кременчугского глубинного разлома; 5) расшифровка структуры пересечения крупнейших глубинных разломов Украинского щита: Кривсрохско-Кременчугского и Девладовского, с реконструкцией последовательности ее развития; 6) анализ пространственного расположения и внутреннего строения рудных полей . и

- 2 -

месторождений в зоне глубинного разлома.

Фаятчссиий материал и нггяода исследований. В основу работы положены материалы, полученные автором в результате инструментального геологр-структурного картирования месторождений Криворожского рудного района с применение» методов полевой тектонофи-8ики, а также петрографических, минералогических, петрохимичес-ких и математических методов исследований. Кроме того обобщались данные, содержащиеся в фондовой и опубликованной литературе.

Инструментальное геолого-структурное картирование выполнялось . автором в течение семи лет в составе группы НИКа Криворои-ского горнорудного института. В результате было еакартировано более 100000 юг. м забоев горных выработок разрабатываемых месторождении и более 6000 пег. м обнажений.

Тектонофнзические исследования охватывали все воррветние комплексы горных пород и участки с различными типа.«! структур Криворожского рудного района. _ В пределах изучаемых участков производились реконструкции нолей напряжений локального уровня. Исходными данными являлись результаты нолевого изучения геркал скольжения, трещиноватости, плоскостей клпкшг, слоистости, микроструктурных ориентировок минералов.

В работе широко применялись математические методы иссле-■ дований с использованием разработанного автором пакета программ "ГЕОСТАТ", написанного на яеыке С++ в соответствии с особенностями объектно-ориентированного лрограчмирогашш г,ля игргептытх •компьютеров, совместимых с IBM РС/ХТ/ЛТ.

Основные защищаете положения.

1. В зоне Криворожско-Кременчугского глубинного ра^лсма выделяются четыре системы разрывных нарушений, отличаучтиес;? г рост-ранственно-временными характеристиками. Выделенные стр-м!' образуют единую зону глубинного разлома шириной до 10 км.

2. В развитии Криворожско-Кременчугсг.ого глубинного разлома выделяется три этапа структурооОрззования. Первый этап - досклад-чаяный - характеризуется заложением разломов первой системы: Западного, Тарапаковсксго, Саксагзнского, Восточного в условиях растяжения земной коры. На этом этапе сформировалась сбшая грабе- . нообразная структура Криворохсксго рудного района в которой происходило накопление пород Криворожской серии. Следующий этап -поперечное сжатие - привёл к образованию чешуйчато-блоковой

. структуры Криворожского рудного района. Он сменился сдвигом, приведшим к заложению разломов второй системы и широкому развитию поперечных складок и зон смятия.

3. Развитие Криворожско-Кременчугского глубинного разлома определило блоковое строение Криворожского рудного района, изменчивость мощностей и фациалыгаго состава криворожской серии, распространение складчатости и метаморфическую зонашюсть.

4. Криворожско-Кременчугский глубинный разлом обусловил геологическую позицию и структуры рудных полей и месторождений железистых кварцитов в Криворожском рудном районе.

Научная новизпа. Охарактеризовано внутреннее строение и раз-. ' витие одного из крупнейших глубинных разломов Украинского щита. На этой общей основе получены решения по ряду частных задач: 1) по комплексу признаков систематизированы разрывные нарушения в пределах Криворожского рудного района с выделением разломов различных систем и порядко'в и установлением их Еременных и прост- " ранственных взаимоотношений; 2) реконструированы параметры нескольких разновозрастных полей напряжений, отражающих этапы струк-турообразования Криворожско-Кременчугского рудного пояса; 3) выявлены закономерности пространственного развития складчатости с количественной оценкой степени её морфологической сложности; 4) произведено сопоставление разрезов криворожской серии в блоках,

ограниченных разрывными нарушениями с реконструкцией тектонического и магматического режимов блоков; 5) установлена взаимосвязь дислокационной истории и истории метаморфических преобразований; 0) расшифровано строение зоны пересечения крупнейших глубинных разломов Украинского щита: Криворожего-Кременчугского и Девладов-сксго с реконструкцией последовательности её развития; 7) показано влияние Криворожско-Кременчугского глубинного разлома на пространственное расположение и внутреннее строение рудных полей и месторождений железистых кварцитов.

Практическая значимость работ определяется: 1) использованием установленных закономерностей пространственного развития складчатых и разрывных нарушений при геолого-структурнсм и структурно-технологическом картировании месторождений в Криворожском рудном районе; 2) использованием построенных геолого-структурных карт, погоризонтных планов и разрезов месторождений железистых кварцитов при оперативном и перспективном планировании работ горнодобывающих предприятий; 3) возможностью использования установленных закономерностей по •Криворожско-Креыенчугскому глубинному разлому для прогнозирования внутреннего строения и развития других глубинных разломов Украинского щита.

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 8 статьях, из которых 1 находится в печати, и в 6 отчётах о научно-исследовательских работах.

Дпробащм работ. Результаты исследований докладывались на XXIX Всесоюзной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (г. Новосибирск, 1991), на расширенном заседании ГГП Геопрогноэ и ИГН HAH Украины (г. Киев, 1994), на заседании учёного совета НИГРИ (г. Кривой Рог, 1994), ежегодных научно-технических конференциях Криворожского горнорудного института.

Обжи и структура дucccpr-wpju. Fa'jor.i состоит из введения, шести глав и ваключенпя. Она изложена на НЮ страницах машинописного текста, шшостриропанп 12 тл'блила/и и 127 рисунками. Список' литературы включает 11V наименований.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством кандидата геолого-минералогических наук, профессора М.И. Чернсв-ксго, которому автор выратает свою признательность за высокую требовательность и постоянную помощь при проведении исследований.' Автор искренне благодарен, сотрудникам Кривсрокского горнорудного института канд. геол.-минерал, наук: Э.В. Дмитриеву, И.С. Парань-ко, А.И. Каталенцу, Л. С. Еелокрысу, О.Т. Глушницкому, И.В. Холо-шину, А.Н. Трунину. Кроме того гкрапаю глубокую признательность сотрудникам лаборатории рудничной геологии и гидрогеологии НИГРИ канд. геол.-минерал, наук Ю.Л. Ажозову, ст. научи. сотр. Ф.К. Толкачеву, Б.С. Гладких, C.B. Довганю.

СОВРЕКЕШМЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКС24 СТРОЕНИИ КРИВОРОЖСКОГО РУДНОГО РАЙОНА

Криворожский рудный район расположен в центральной части Украинского щита. Он сложен породами шушего протерозоя, выделяемыми в криворожскую серию и протягивающимися в субмеридиональном направлении в виде узкой полосы, "вапатой" медду гранитоидами архейского возраста, Криворожская серия несогласно залегает на ар-' хейских гранитоидах днепропетровского комплекса и по диалогическому составу подразделяется на следующие свиты: яовонривсрожскую, представленную метзвулканогеннкмн образованиями (амфиболиты) с редкими прослоями метзосадочных пород (слидисто-кварцевые мета-песчаникл и сланцы) ; скелева'пскуп, сложенную метаморфизованными терригекными (кварцевые метакенглсмер.тга, метагравелиты, метапес-чанигаг; сланцы биотшевые, серицит-биотитовке, кварц-биотитовые) и вужансгенижи (тальком-'?, сррпентчп -т-?-'М50Еые и тальк-карбо-

натные сланцы) породами; сахсаганскую, состоящую из толщи вулка-ногенно-осадочных пород представленных чередующимися железистыми (магнетиговые, магнетит-мартитовые, карбонат-магнетитовые, хлорит- и амфибол-магнетитовые, кварциты) и сланцевыми (биотитовые, серицйт-биотитовые, графит-бютитовые, хлоритовые, амфибол-хлоритовые сланцы) горизонтами; гданцевскую, представленную метапесча-никзми, метаконгломератами, метакварцитами, кварц-слюдистыми, кварц-хлоритовыми, графититовыми сланцами; доломитами и доломити-зированными известняки; глееватскую, сложенную полкмиктовыми метаконгломератами, метапесчачиками, чередующимися с кварц-биотитовыми сланцами.

Общая структура Криворожского рудного района многими исследователями рассматривается как 'крупный синклинсрий, восточное крыло которого представлено Саксаганской синклиналью и Саксаганской антиклиналью, разделённых Саксаганским разломом.. Западное крыло синклинория представлено Тарапако-Лихмановской антиклиналью и Лихмановской синклиналью. Центральная осевая часть синклинория выделяется как Основная синклиналь. Последняя в осевой части усложняется Ингулецкой антиклиналью и делится ею на -Западно-Ингу-" лецкую и Восточно-Ингулецкую синклинали. Западно-Ингулецкая "~ син-" клиналь в свою очередь состоит из Валявкинской (на западе) и Екатерининской (на востоке) синклиналей, разделённых Валявкинской антиклиналью. Особенностью синклиналей является отсутствие западных крыльев. Переход синклиналей к смежным антиклиналям осуществляется через разрывные нарушения. Западное крыло Валявкинской синклинали "срезано" Тарапаковским разломом, Екатерининской -Скелеватским разломом. Новокривсрожский разлом разделяет Восточно-Ингулецкую синклиналь и Ингулс-цкую антиклиналь. Западные ^крылья синклиналей проявлены лишь на участках их замыкания.

В последние годы широ распространенным стало • представление

сб общей монаито-пы,структуре Кртеор^-сксго оудного района. Сонованиеи для та;ой трактовии послу «сял ланнш глубокого бут кия,: проходка КрзвороосгсЯ сперххлубскс.;; сквс-"'«!*}, а т^гске терпретацил геофияичеиких д?л<н-.л Г'ОЭ). При з1~ч самск Осно?п~:' синклинали, еоючел Р'-аточ;п~И;'Гулеш:ум сп!пс"1ш-ль, Нъ удсцкуя антиклиналь, Западно-Кпгулецкую с;:якшгал> и Тярапако-Лихманов-с:сй згшиаганаль, рассыатризгзотсл как слогдал зо-а смятия, г-'гч-цзя форму флексуры, на фене о'гаего юно!ИШШглкзго за;:стапк;г.

Структурообразованпе Криворожского рудного района различны?«! исследователями рассматривается по-разному. Согласно сдчим представлениям он рассматривается гщт.рътш зовн ирлгллго прсзи-ба, находящаяся в западней части Прццнелрсссксго кегг-Ллсгса. Ссх-ласно другим представлениям Криворожский рудкуй райе а. совместно с Западно-Ингуле-цкой полосой является часть» пэрихрзтетюго бассейна, отвечающего пассивной континентальной окраине фрагмета эпиархейского микроконтинента Приднепровского кэггблокя. Существует такие модель струкгурссбразования Криворожского рудного района как зсяы суб^лащи, вдоль которой происходило пододвигание океанической коры Приднепровского литосферпого блега под КироЕог-радский • микроконтинент. Некоторые исследователи рассматриваю? развитие Криворожского рудного района как рифтогепной структура.

Таким образом обобщенные данные о строении и рагпитии Криворожского рудйого района разноречивы. Поэтов/ единая увязка детально закартпрсвашшх участков позволит уточнить как общее строение Криворожского рудного района, так я его структурообразованпе с общих позиций глубинного разлома.

СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ

Кривороже}»-Кременчугский глубинный разлом пересекает Украинский щит в субмгридиоизльясч направлении и уходит на севере в Днепрово-Дснп'.тп, п на гг? л ''гсттноморскую впадинн (З.Д. Кру-

тиховская и др., 1969). Впервые как самостоятельный тектонический элемент он был выделен В.Г. Бондарчуком (1955), который рассматривал его как ровообраэный прогиб и связывал с ним линейно-вытянутый характер структуры Криворожского рудного района. По мере| развития представлений о тектонике Украинского щита и геологичес-' ком строении Криворожского рудного района многие исследователи признавали наличие в его пределах 'глубинного разлома и так или иначе связывали с ним отдельные особенности его общей структуры (С.И. Субботин, 1961; Я.Н. Белевцев, 1562; Н.П. Семененко, 1946; Г.К. Каляев, 1964; К.Ф. Тяпкин, 1965; В.А. Куделя, 1965; и др). В этот период изучение Криворожско-Кременчугского глубинного разлома проводилось в основном геофизическими методами (но данным ГСЗ З.А. Крутиховская и др.', 1969)'.

Несмотря на то, что многие исследователи.признавали наличие в пределах Криворожского рудного района глубинного разлома, понимался он ими неоднозначно. Некоторые исследователи понимали под ним одну структурную- лини», именуемую в пределах Криворожского рудного района Западным разломом. В качестве доказательств его глубинности они приводили следующие данные:

1) Разлом характеризуется значительной протяжённостью, пересекая Украинский шит в субмеридиональном направлении. На севере, по геофизическим данным, он прослеживается в. пределам Днепро-во-Донецкой впадины и Воронежского кристаллического массива, а на юге пересекает Причерноморскую впадину и в виде гравитационных аномалий проходит по территории Крымского полуострова. Общая протяжённость его составляет более тысячи километров."

2) Разлом характеризуется значительной глубиной заложения. По профилю ГСЗ Днепропетровск-Кировоград он распространяется от дневной поверхности до границы Мохоровичича.

3) Разлом разделяет различные структурно-формационкые воны

отличающкейя типами складчатости и закономерностями их размещения, комплексами характерных формацкснных типов пород и их возрастными соотношениями, характером физических полей, степенью мета»,¡орфизма, глубинным строением земной коры (Г.И. Катяев, 1964).

Другое понимание Криворожско-Кременчугского глубинного разлома выражается в том, что основные его разрывные нарупения: СаК-саганский и Тарапаковский разломы, а таоте оперяющие их разрызы более высоких порядков, проявляют тенденцию к веерообразному слиянию на глубину с Западным разломом, что позволило предположить единую иерархическую систему разрывных нарушений шириной около 10 гаи, которая и является собственно - Криворожско-Кременчугским глубинным разломом (Г.И. Каляев, -1988; М.И. Черновский, 1989). При такой трактовке глубинного разлома получили объяснение многие вопросы строения и развития Криворожского рудного .' района, . поскольку весь он находится в зоне глубинного разлома (A.B. Плотников, 1994). Поскольку этот разлом является долгоживущим, то пространственное размещение рудных полей и месторождений в Криворожском рудном районе, изменчивость разрезов криворожской серии, характер и распространение зон метаморфизма, типов складчатости и других признаков во многом определялось строением и развитием глубинного разлома. - '

СИСТЕМЫ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ В ЗОНЕ КРИВОРОЖСКО-КРЕМЕНЧУГСКОГО ГЛУБИННОГО РАЗЛОМА Систематика разрывных нарушений

Обработка материалов инструментального геолого-структурного картирования позволила дать сводную характеристику■всех известных в пределах Криворожского рудного района разрывных нарушений на количественной основе, их классификацию, возрастные и иерархичес-

Табл.)

Морфологическая характеристика разрывных нарушений в зоне Кривороаско-Кременчугского глубинного разлока

Наименование разлома Протяябнность по простирания Протяиённость по шдениЕ Мовдость Размах волнистости Растояниз мэаду соседними изгибами м Азимут простирания град. Угол падения Амплитуда перемещения

к м м м град. торга, м верт. м

'азломы первой системы

Западный Тарапаковский Саксаганский Восточный >130000 40000 40000 43000 >7000 3000 • 3500 5500 200-300 30-50 50-70 ■ 60-70 3500 1500 1200 1000 50-100 20-50 30-50 20-30 5-20 20-30 30-35 40 60-80 10-60 40-80 40-87 30000 3000 3500 2300 11000 1000 2000 1300

Разломы второй системы

Вго-Восточный Вост.-йнновский Зап.-йнновский Диагональные разломы 30000 25000 20000 17000 2000 1800 1900 1980 50 40 45 20 980 200 180 110 30 20 25 10 345 5 350 335 80 50 70 75 1700 1200 1800 2000 1000 380 12С0 350

Разломы третьей системы

Кандыбинский Скелеватский Новокриворояский Екатерининский Валивкинский Западно-Валяв- кинский 6250 7700 13500 5100 4000 4000 900 1400 1700 1200 800 850 10-20 25 5-10 1-5 5-7 5-9 750 500 1250 400 300 350 100 200 200 90 100 80 0-45 10 10 355 350 340 45-60 60-80 65-80 60-80 70-80 80-30 500 250 300 1000 70 90 50 30 20-30 150 50 55

Поперечные разрывные карцлениз 5000 600 ю 40 0.3 85 90 15-20 0-1

- Л

ТаЗл.2

Блоки первого поряда в зона Кргаюрояско-Кременчьтского геубиннсго разло>»

Наимеио- ванив блока ГраНИЦЧ Протяженность ИИ Мощность т ОЗглз . структура СГ?5Т.» Мощность м

Западая Восточная Северная Глпя

Северннй Западный разлом Демурии- СШ1Й КЦ- пол Декурин- СКИЙ КУПОЛ Девла- довсюй разлом 30 10 ВйЮЮСТ-нальнзя Рй,пк РН. гк РК.ЗХ PR.pl PH.il 250 200 515 1750 1150

Западно- Саксаган- ский Западный разлом Саксаган-ский разлом Девла- ДОВСКИЙ разлом Шго-Вос-точгай разлом , 40 3-5 ЙОНОКЛИ- напыня РН, як РР| £Х РИ.дс! РР. 81 80 350 1900 1500

Восточио-Саь'саган- СКИЙ Сакса- ганский разлом Саксагая- СКИЙ 1!Ц- пол Девла- довский разлом Яго-Восточный разлом 40 3-7 Моноклинальная РЯ, лк PR.sk РЯ, бх 1300 600 1100

Ккиий Западго-Тарата-ковский разлом !й"о-Вос- точннй разлей ¡Ого-Вос- точнчй и Западао- Тарага- ковский разломы Мллора-Д08СКИЙ купол 14 9 Синклинальная РР,пк РК, Ек РЯ, БХ 1300 750 1300 800

Тарапа-ковский Западай разлом Запздно-Тарапа-ковский разлом Кго-Вос-точный разлом Западшй Западно- Тарапа- ковский разломы 30 3 Антиклинальная РЯ.пк PR.sk РЯ, зх РН, вЧ 600 210 320 340

Лихманов-ский . Запэднкй разлои Милора-довшй купол Сочленив Западного и Западно-Тареиа-копсксго ЗаМНКа-НИе Лих-манов- ской синкдч- Н1И1 30 1 Еаная часть синклинальная, северная-ионоклн-нэлъная РЯ.пк PR.sk РИ,5Х PR.Br! 250 160 390 75 з

кие взаимоотношения, а также оценку их роли в общей структуре.;1 Для этого, согласно методике М.В. Гзовского (1975), были определены количественные показатели разрывных нарушений (табл.1). 1

Разрывные нарушения в зоне Криворожско-Кременчугского глубинного разлома объединяются в четыре системы, отличающиеся; пространственно-временными характеристиками. Выделенные системы разломов ветвясь, паралелизуясь и сливаясь как в плане, так и на глубине образуют единую гону Криворожско-Кременчугского глубинного разлома, мощностью до 10 км.

Блоковое строение зоны Криворожско-Кременчугского глубинного

разлома

Разрывные нарушения различных систем образуя единую ' зону Криворожско-Кременчугского глубинного разлома отличаются между собой по амплитудам перемещений, протяжённости, сложности внутреннего строения, элементам залегания и другим показателям. Это • обусловило различную их роль в структуре Криворожского рудного района с выделением блоков различных порядков. Наиболее крупные разрывные нарушения:' Западный, Тарапаковский (и его южное продолжение - Западно-Тарапаковс'кий), Саксаганский, Юго-Восточный, а также Девладовский глубинный' разлом ограничивают блоки первого порядка, отличающееся общей структурой, разрезами криворожской-серии и тектоническим режимом (табл 2). ..........

Реконструкция полей тектонических напряжений и

последовательности развития зоны Криворожско-Кременчугского глубинного разлома

Выделенные, системы разрывных нарушений представляют собой взаимосвязанные длительно развивающиеся зоны, отражающие механизмы развития . Криворожско-Кременчугского глубинного разлома. Для реконструкции условий структурообразования в зоне глубинного раз-

лома, а 'также для. выяснения возрастных взаимоотношений систем разломов были применены методы по,левой токгонсфизкки,.которие показали, что в развитии Кригсрожско-Крсмент/гского глубинного разлома выделяется три этапа структурообразовэдия. Первый этап -досклащгатй - характеризуется заложенном разломов первой системы (Западный, Тарапаковский, Саксаганскнй, .-Восточный) в условиях рагтихения земной корн. На этом этапе сформировалась оОщач грабе-нообразная структура Криверожско-Кременчугского рудного района н которой происходило накопление пород криворожской серии. Следующий этап - поперечное сжатие - привёл к образованию чешуйчато-блоковой структуры района. Он сменился сдвигом, приведшим к заложению разломов второй системы и широкому, развитию поперечных складок и гон смятия в центральной части Криворожского рудного • района.

ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕ!ПЮГО РАЗВИТИЯ СКЛАДЧАТОСТИ В SOIE КРИВОРОЖСКО-КРЕ!,И1ЧУГСКОГО ГЛУБИННОГО РАЗЛОЯА

Закономерности пространственного развития складок рассматриваются в связи с развитием Криворожско-Кременчугского глубинного разлома, а также окружающих структур, Центрального Приднепровья и Западно-Ингулецкой полосы.

Влияние Криворояско-Крстччугсюзго глубинного разлома на ■ распространение складчатости в Криворожском рудном районе проявилось:

1) В увеличении степени сжатия и изменении ориентировки осей наиболее крупных складок, унаследованных от эеленокгменных-структур Центрального Приднепровья: Лихмановской, Основной, Тернов- ■ ской, Желтореченской синклиналей. На удалении от зоны глубинного разлома эти структуры характеризуются коробчатой формой. При приближении к глубинному разлому форма складок становится пережа- ' той.

Таблица 3

Осрэднённае коэффициенты складчатости в зоне Криворокско-Кременчугского глубинного раапоыа

Коэффициенты

Участок . * СЕатия асимметрии изменчивости оси складки изменчивости мощности слоя остроты замка дисгармоничности интенсивности деформации Рогоюиа-Яковлева

ЛИХМЙНОБСКИИ БЛОК

йнгрецкий Рахмановсккй 0.8 0.45 0.67 0.3 0.43 0.12 4 3.1 1.2 0.16 54 26 4.3 2,2 ' 0.85 0.35

ТАРММОВСШ БЛОК ■

Тарапако-Лих-мановской антиклинали 0.97 0.83 0.51 4.3 0.94 74 5.6 0.9

ИШПБЛОК

Основной синклинали 0.66 0.64 0.28 3.4 0.5 42 2.9 0.65

ЗАШЩНО-СЙКСРГЙИСКШ БЛОК - ----------- -------------

Больная Глее-ватка 0.45 0.43 0.14 3 0.2 28 1.3 0.37

В0ст(шмжмжш БЛОК

Саксаганский Терновсюй 0.42 0.5 0.4 0.5 0.11 0.25 3 3.2 0.1 0.4 22 61 1.8 2.1 0.35 0.45

¡3 СЕВЕРНЫЙ 5Л0К -

йнновский 0.4 0.42 0.1 2.8 0.14 12 1.4 0.35

£) В увеличении степени морфологической сложности складчатости с востока на запад Криворожского рудного района, е. при приближении к основной структурной линии глубинного разлсма. Коэффициенты морфологической сложности складчатости, расчитанные по методике Е.Л. Рогожина и Ф.Л. Яковлева, изменяются от 0.3-0.5 в пределах восточной части разреза, до 0.9-1 в западной его части. С востока на запад таете значительно увеличиваются показатели асимметрии, степени сжатия, дисгармоничности и др.

3) Блоковом характере распространения складчатости (табл.3). Самыми низкими коэффициентами морфологической сложности складчатости характеризуются Восточно-Саксаганский блок, Восточно-Ан-новский и Рачмановский участки. Южный блок имеет несколько более высокие козффциентн морфологической сложности складчатости. В его пределах преобладают простые формы складок с плавными или резкими изгибами шарниров. Эти складки в ядрах крупных структур симметричные, а в крыльях асимметричные. Наиболее высокими коэффициентами морфолгической сложности складчатости характеризуется Тара-паковский блок. Здесь широко развиты дисгармоничные, колбовидные и фестончатые складки. Наиболее сложные формы складок устанавливаются в зоне Западного разлома или в полосе непосредственно примыкающей к. нему. Коэффициенты морфологической сложности складча-

- гости здесь наивысшие.

4) В увеличении показателей морфологической сложности складчатости в зонах динамического влияния разрывных нарушений.

Гранито-гиепсовие куполл - второй важный фактор, влияющий на пространственное развитие складчатости в зоне Криворожско-Кремен-чугского глубинного разлома. Их влияние выразилось в том, что общая моноклинальная структура Криворожского рудного района осложнена складчатыми узлами, унаследованными от межкупольных зелено-каменных прогибов. Складчатые узлы развиваются на продолжении зе-

ленокаменных вон в пределах Криворожского района. Так сложна. I зона смятия пород Криворожской серии развивается в ядре Лихманов-ской синклинали, расположенной на продолжении Широковской зелено-каменной боны. На продолжении Александровской зеленокаменной структуры образован сложный складчатый узел Основной синклинали. На продолжении зеленокаменной зоны в пределах Криворожского рудного района находится и сложная по строению Желтореченская структура. Несколько отличается от описанных структур Терновская синклиналь, в пределах которой складчатость высших порядков развита слабо. Это обусловлено влиянием субширотного Девладовского разлома, в результате чего разрядка тектонических' напряжений проявилась в образовании разломных структур.

Изменение складчатости в горизонтальном и вертикальном направлениях обусловлено, в первую очередь последовательностью развития зоны Криворожеко-Кременчугского глубинного разлома. Наиболее крупные складки Криворожского рудного района: . Лихманоиская, Западно-Ингулецкая, Восточно-Ингулецкая и другие характеризуются признаками конседиментационного формирования, о чём свидетельствует различие разрезов железорудной свиты в различных частях складок. Изменение диалогического состава и мощностей стратиграфических горизонтов на большей части закартированных участков довольно резкое. Такие изменения уверенно картируются в пределах ~~ Западно-Ингулецкой синклинали, где наблюдается резкое уменьшение — мощности пятого железистого горизонта с приближением к Тарапа-ковскому разлому. В западном крыле Восточно-Ингулецкой синклинали прослежено резкое изменение литологического состава верхней части четвёртого железистого горизонта. Как раз западные крылья синклиналей характеризуются наиболее значительными изменениями разре-о

зов. Дальнейшие тектонические движения привели к развитию разрывных нарушений именно в этих местах, чем и объясняется отсутствие

западных крыльев син'слиначей. Эти криль я вообще не формировались за исключением участков замыкания складок. Ориентировка разрывных нарушений, с одной сторон.", совпадает с простиранием зон смятия, а с другой стороны, она соответствует ориентировке сколовнх деформаций при сдвиговых перемещениях вдоль зоны Криворокско-Кременчугского глубинного разлома. Конседиментационные складки в значительной мере развивались до накопления тслщ гданцевской свиты, которая несогласно перекрывает железорудную .толщу саксаган-' ской свиты. Признаки несогласия этих свит наблюдаются во многих местах района. Безусловно, современный облик структуры района сформирован! тектонические движения, происходившие после накспле-' ния толщ гданцевской и глееватской свит.

изменение флциального состлсл и кощюстей стратгггршгческж подразделений в зоне криборошско-кремелчугского

ГЛУБИННОГО РАЗЛОМА

Одним из основных признаков долгоживучести глубинных разлр-мов является резкое изменение мощностей осадков в их зонах. Различные блоки зон глубинных разломов вследствии отличных тектонических режимов характеризуются своим набором фаций и мощностей -пород.

Различия в мощностях и особенно фацилх практически всех стратиграфических подразделений Криворожского рудного района отмечались многими исследователями: Я. Н. БелевцеЕым (1952), Н.П. Семененко (1946), М;И. Черновским (1963,1962), Г.И. Каляевым (1964,1991), И.С. Паранько и др. (1991), В.В; Покаяюком (1988, 1990) и др.

Для реконструкции вертикальных движений ' в зоне Криворож-' ско-Кременчугского глубинного разлома были применены методы, сходные по своей сущности с методами мощностей и фаций (В.В. Бе-

лоусов, 1954,1989; А.И. Суворов, 1968 и др.).

Проведенный анализ мощностей и фаций криворожской серии в зоне Приворожено-Кременчугского глубинного разлома показывает, что блоки первого порядка отличаются разрезами • криворожской серии. Изменение разрезов в пределах блоков происходит плавно, отражая фациальную изменчивость. При пререходе от блока к блоку устанавливается резкая, изменчивость в мощностях и фациальном составе криворожской серии, отражающая конседиментационные блоковые перемещения по разломам первого порядка. Западный", Западно-Тара-паковский, Саксаганский Юго-Восточный разломы яеляются конседи-ментационными. Разрывные нарушения второго и более высоких порядков являются постседиментационными. Они осложняют внутреннее строение блоков первого порядка, разбивая их на блоки высоких порядков.

МЕТАМОРФИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ КРИВОРОЖСКО-КРЕИЕНЧУГСКОГО ГЛУБИННОГО РАЗЛОМА

На основе микроструктурных исследований, методов декрипита-ции и деформационных ламеллей кварцевых зёрен выявлены взаимосвязи метаморфизма с эволюцией процесса структурообразования. Результаты проведенных исследований показывают, что при общем зако-■ номерном увеличении степени метаморфизма от центральной части Криворожского рудного района к периферийным его частям (Р.Я. Бе-левцев, 1970) наблюдаются участки резких градиентов Р и Т, особенно в северной части района. Сопоставление этих данных и ре-гультатов тектонофизических исследований, проводившееся путём нанесений на структурно-геологические карты масштаба 1:2000, диаграмм ориентировки локальных полей напряжений, осей деформаций, деформационных ламеллей кварцевых зёрен, микроструктурных ориентировок совместно с Р и Т условиями, позволило выявить следующие-закономерности:

1) Блоковое распространение штлмсрфяескпй зональности, обусловленное резвиткс-м разломов 1-й и 2-й систем. Термодинамические условия метаморфизма, плавно изменяясь в предо пач отдельных блоков,, характеризуются р«:>га«ш грпдиен га.'.и при переходе от одного блока к другом/.

2) Центральная часть района с низкой степенью метаморфизма характеризуется наименее интенсивной складчатостью.

3) При общей тенденции увеличения Р и Т условий метаморфизма от центральной части района к периферийным наблюдаются их резки1? градиенты, приуроченные к участкам наиболее интенсивной изменчивости ориентировок ссей локальных полей напряжений и деформаций. Структурно-геологическое картирование этих участков показало, что они характеризуются интенсивным развитием нногеперядковой аслзд-чатости и разрывных нарушений. Интенсивность складчатости на этих участках выше, чем на участках с меньшими значениями Р и Т кристаллизации.

Оценки давлений на флюидную фазу плагиоклазов, матричного и жильного кварца гранитоидов и пегматитовых жил западной ' части Криворожско-Кременчугского глубинного разлома по методике Л. Уей-зборда и Б. Поти (1975), показали, что минимальная глубина их кристаллизации соответствовала: для плагиоклаза 11 км, матричного кварца- 8 км, жильного кварца - 5 км. Это позволяет приближённо оценить взбро'совую составляющую движений по Западному разлому в 11 км."

СТРУКТУРА-ПЕРЕСЕЧЕНИЯ КРЙВОРОЖСКО-КРВЕНЧУГСКОГО И ДЕ1ШД0ВСК0Г0 ГЛУБИННЫХ РАЗЛОМОВ

Терновская структура, расположенная в зоне пересечения Кри-ворожско-Кременчугского и Девладовского глубинных разломов относится к одной из наиболее дис!гуссионных в пределах Криворожского

рудного района. Её формирование одни исследователи связывают с поперечной деформацией Криворожского синклинория в результате проявления третьей фазы тектогенеза в Криворожском рудном районе (Н.П. Семененко, 1946), другие (В.А. Тихонов и др.,-1968, Л.Ф. Мордовец и др., 197?) - с вулканическим взрывом. В последние годы широко обсуждается проблема астроблемного генезиса Терновской структуры (А.П. Никольский, 1979; А.А..Вальтер и др., 1981;Т.К. Ерёменко и др., 1980; В.Л. Масайтис и др., 1980).

Результаты детального инструментального геолого-структурного картирования зоны пересечения Криворожско-Кременчугского и Девла-довского глубинных разломов позволили выявить сложный полигенный её генезис. Формирование общего плана зоны связано с развитием гранито-гнейсовых куполов - Сакс'аганского и Демуринского. Именно развитием её как межкупольной структуры объясняется резкое изменение простирания и падения зеленокаменных и перекрывющих их железисто-кремнистых формаций Криворожско-Кременчугского пояса. Положением Терновской" структуры между куполами объясняются некоторые особенности её внутреннего строения: развитие мелких разрывных нарушений и виргация складок.

Внутреннее строение узла пересечения отражает взаимодействие древнейших долгоживушдх глубинных разломов - Криворожско-Кременчугского и Девладовского. Взаимодействие этих разломов создало основной фон развития разрывных нарушений (около 70£ от общего количества разломов). Остальные 30% задокументированных разрывных нарушений представлены разрывами, сформировавшимися в результате развития гранито-гнейсовых куполов и вулканического "взрыва.

Взаимодействие глубинных разломов предопределило место тек-тоно-магматической активизации, проявившейся взрывными вулканическими процессами приведшими к шоковому метаморфизму вмещающих пород. Примечательно также, что магматические породы зоны Пересе-

чения и аналогичные вулканиты Диепрово-Дон«ипой впадины обнару:-..--!-вают одинаковый изотопный возраст, соотгетствуювшй поздно.«;/ дсьо-ну. Это позволяет связать' тектоно-магкатнче:кум актиттяцию Украинского щита в узле пересечения КриЕорсж~:го-Крем?нчугского и Д<?в-ладовского глубинных разломов с поздиедевоисккм этаном развмня Дк!'-ярово-Донецкой впадины.

ПРСХП-РуШСТБЕЫЮЕ РАЗКЕ!ЩШЕ Н ЕНПГЕНИЕЕ СТРОЕВЕ РУДНЖ ПОЛЕЙ И !ЕСТ0Р05ДЕШт ЯЕКЕЗКСГШХ КЗЛРЦЯГОВ

Пространственное размещение и внутренне строение рудных полей железистых кварцитов отражает влияние как Криворожско-Кременчугского глубинного разлома, так и окружающих 'гранито-гнейсовы*; куполов. Рудные поля, структура которых определяется глубинным разломом, характеризуются линейно-вытянутой формой и моноклинальным залеганием пластов железистых кварцитов. В их пределах преобладают месторождения с общей моноклинальной структурой. Рудные поля структура которых определяется гранито-гнейсовыми куполами расположены на продолжении зеленокаменных прогибов в пределах Криворожского рудного района. Их общая структура унаследована от структуры зеленс!саченных поясов Среднего Приднепровья. В пределах этих рудных полей преобладают месторождения с общей синклинальной структурой.

В пределах Криворожского рудного района пространственное размещение рудных полей и месторождений носит блоковый характер. Наиболее крупные разрывные нарушения первой и второй систем совместно с зоной Девладовского глубинного разлома определяют границы рудных полей. При этом блоки первого порядка соответствуют рудным полям. Разрывные нарупешя второй и третьей систем являются естественными границами месторождений в пределах рудных полей, а блоки высоких порядкпл соответствуют месторождениям железистых

кварцитов.

По роли разрывных крушений в обдай структуре месторождения делятся на три группы. В первую группу входят месторождения,

общая структура которых определяется разломами (месторождения с' общей блоковой структурой). Во вторую группу входят месторождения общая моноклинальная, синклинальная или антиклинальная структура которых осложнена разрывными нарушениями, с выделением блоков, отличающихся по мощности и составу продуктивных горизонтов. Месторождения третьей группы характеризуются незначительным влиянием разломов на пространственное положение и состав продуктивной толщи.

ЗАКЛЭЧЕШШ . .

Исследованием одного из крупнейших па Украинском щите глубинных разломов - Криворожско-Кременчугского - получено единое и взаимосвязанное представление о его внутреннем строении и развитии, которое раскрывается рядом последовательных основных положений.

1) Разрывные нарушения зони Криворожско-Кременчугского глубинного разлома объединяются в четыре системы, отличающиеся пространственно-временными характеристиками. Выделенные системы разломов ветвясь, ларалелеизуясь и сливаясь как в плане, так и на глубине образуют единую зону Криворожско-Кременчугского глубинного разлома мощностью до 10 км.

2) Системы разломов создают чешуйчато-блоковую структуру Криворожского рудного района. Наиболее крупные разломы Западный, Тарапаковский (и его южное продолжение Западно-Тарапаковский), Саксаганский, Юго-Восточный, а также зона Денлздэвского глубинного разлома "вырезают" блоки первого порядка. Более мелкие разломы: Кандыбинский, Скелеватский, Ношфр^гтсхсчтй, Ралявкинский,

Западио-Вазлвкичский, а таг^э дичгоналы?::е разломы осложняют строение блоков первого порядка, разбивая их.па блоки высокич порядков.

3) Анализ ковдостсй и Фаций показывает, что блоки перь-зго порядка отличаются разрезами кризерэжекой серки. Изменение рагрг-аов в пределах блоков происходит плачно, отражая фяцяагьную изменчивость. При иререходе от блока I: блоку имеют место резкие изменения в разрезах криворожской серии, обусловленные конседныен-тационными блоковыми перемещениями по разломам первого порядка.

4) По данным тектонофипических исследований в развитии Кри-ворожско-Кременчугского глубинного разлома выделяется три этапа. На первом этапе разлом представлял ссбой рзздвпг", на втерем -взброс, на третьем - сдвиг.

5) Распространение складчатости в пределах Криворожского рудного района определяется развитием Криворожко-Кременчугского глубинного разлома. Это проявляется в: 1) увеличении степени сжатия и изменении ориентировки осей наиболее крупных складок, унаследованных от зеленокаменных структур Центраяьного Приднепровья (Лихмановской, Основной, Герновской, йелтореченской синклиналей) с приближением к основной структурной линии Криворожско-Кремен-чугского глубинного разлома - Западному разлому; 2) блоковом характере прстранственного развития складчатости; 3) общем увеличения коэффициентов морфологической сложности складчатости с приближением к Западному разлому; I) усложнении складчатости в зонах динамического влияния разрывных нарушений.

6) Развитие Кривородско-Кременчугского глубинного разлома определило метаморфическую зональность Криворожского рудного района. Участки с повышенными значениями Р и Т метаморфизма характеризуются наиболее интенсивной складчатостью и плотностью разрывных наруиений.

7) Пространственное размещение и внутреннее строение рудных полей железистых кварцитов отражает влияние как Криворозкско-Кре-менчугского глубинного разлома, так и окружающих гранито-гнейсо-вых куполов. Рудные поля, структура которых определяется глубинным разломом,, характеризуются линейно-вытянутой формой и моноклинальным залеганием пластов железистых кварцитов. В их пределах преобладают месторождения с общей моноклинальной структурой. Рудные поля структура которых определяется гранито-гнейсовыми куполами расположены на продолжении веленокаменных прогибов в -пределах Криворожского рудного районам Их обшдя структура унаследована, от структуры веленокаменных поясов Среднего Приднепровья. В пределах этих рудных полей преобладают месторождения с общей синклинальной структурой. .

8) Структура пересечения Криворожско-Кременчугского и Девла-довского глубинных разломов отражает их взаимодействие между собой и гракито-гнейсовыми куполами. Формирование её общего плана связано с развитием гранито-гнейсовых куполов - Саксаганского к Демуринского. Именно развитием её как межкупольной структуры объясняется резкое изменение простирания и падения зеленокаменных и перекрывющих их железисто-кремнистых формаций Криворожско-Кремен-' чугскога пояса. Положением структуры пересечения между куполами объясняются некоторые особенности её внутреннего строения: развитие мелких разрывных нарушений и виргация складок. Взаимодействие Кривсроу.ско-Кременчугского и Девладовского' глубинных разломов создало основной фон развития разрывных нарушений в -узле пересечения, образовало сложную блоковую структуру и предопределило место тектоно-магматической активизации, проявившейся взрывными вулканическими процессами, .приведшими к шоковому метаморфизму гмяшля'йих пород.

- 25 -

Список работ по томо дте'-Г| тг;ц1"<

L. Плотников A.B. Строение Крпкир?.жсгл-Кременчугского глубинного разлома/ Материалы XXIX Всесоюзной научной студенческой конференции. Геология. Новосибирский ун-т. Новосибирск, 1991. С. 3-8.

2. Плотников A.B. Анализ слоистости докембрийския железистых к.варцитов с помощю модели цепей Маркова/ Материала XXIX Всесоюзной научной студенческой конференции. Геология. Новосибирский ун-т. Новосибирск, 1991. С. 8-13.

3. Черновский М.И., Дмитриев Э.В., Плотников A.B. Автоматизация , геолого-технологического картирования месторождений железистых

кварцитов/ Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 1992. Ш. С. 65-64.

4. Плотников A.B. Системы разрывных нарушений в Криворожском рудном районе/ Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 199'J. 'HZ. С. 35-42.

. 5. Плотников A.B. Тектоническое строение и развитие Криворожского рудного района как зоны глубинного разлома/ Геотектоника. 1991. N2. С. 33-48.

б. Плотников A.B. О генезисе Терновской структуры в' Криворожском бассейне/ Геотектоника. 1994. N3. С. 36-43.

?. Плотников A.B., Черновский М.И. Особенности пространственного развития складчатости в Криворожском рудном районе/ Геол. журн. (в печати).

8. Черновский М.И.," Плотников A.B. Закономерности пространственного размещения и внутреннего строения рудных полей железистых кварцитов в криворожском рудном районе/ Сборник научных трудов НИГРИ (в печати).

Plotnickov A.V. INTERNAL STRUCTURE AND EVOLUTION OF THE KRIVOROZHSKI-KREMENCHUGSK! DEEP-SEATED FAULT IN THE KRIVOY ROG ORE BASIN RANGES. Oil the rights of manuscript.

Thesis lor a candidate's degree of geomineraloglcal sciences on speciality 04.00.11 - geology, search and prospecting of ore and non-ore deposits, metallogeny- Institute oi geochemistry, mineralogy and ore formation. National Akademy of the Ukraine.

The Krivorozhakl-Kremenchugski deep fault is considered аз a копе of up to 10 km wide. She zone wa3 developed successively аз movement-apart, upthrow fault, displacement. . The deep-seated fault determines imfcrlcate-overthrust texture of the Krivoy Rog ore basin, systems and spatial-time characteristics of. discontinuities, variation of Krivoroshskl series' sections, spread and intensity of folding, met amorphic Boning, geological position and structure of ore fields and ferruginous quartzlte deposits. Keywords: deep-seated fault, discontinuities, folding, structure, ore field, deposit, ferruginous.quartzites.

Плотников O.B. ВНУТР1ШНЯ БУДОВА I РОЗВИТОК КРИВ0Р13ЫС0-КРЕМЕН-ЧУЦЬКОГО ГЛИБИННОГО РОЗ ЛОМУ В МЕХАХ КРИВ0Р13ЬК0Г0 РУДНОГО РА-ИОНУ. На правах рукогтасу.

Дисертад1я на здобуття вченого ступени кандидата гволо-го-м!нерагог1чних наук за спец1альн1стю 04.00.11- геолог!я, пошук та розв!дка рудник та керудних родовищ, мвталоген1я. 1нститут reoxlMlY, м1нвралог1У та рудоутворения Нац1онально1 Академ1Y Наук Укра!ш. В1дц1лення мвталогенН.

Кривор1зько-Кременчуцышй глибинний розлом розглядавться як зона шириною до 10 км. Зона розвивалась поел 1дозно як розеув, п1дквд, здвиг. Глибинним розломом визначаеться лускато-блокова структура Кривор{зького рудного району, сиотеми I просторово-ча-сов1 характеристики розривних порусэнь, м1нлив!сть розр!з1в крл-вор1зькоК серП, поширення 1 1нтексивн1сть скпадчастост1, мвта-морф1чна зональн!сть, геолог1чна позиц1я 1 структура рудних пол!в .1 родовиц зал!зистих кварцит1в.

Ключевые слова: глубинный разлом, разрывные нарушения, складчатость, структура, рудное поле, месторождение, желэзлетыо кварцита

Соискатель

А.В. Плотников