Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Железисто-кремнистые формации и железные руды Фрунзовской зоны юго-западного склона Украинского щита

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

Автореферат диссертации по теме "Железисто-кремнистые формации и железные руды Фрунзовской зоны юго-западного склона Украинского щита"

ОРДЕНОВ ЛЕНИНА И ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ГЕОХИМИИ. МИНЕРАЛОГИИ И РУД00БРА30ВАНИЯ ОТДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛОГЕНИИ

п • ' На правах рукописи

Рг» СИ

~ 5 ВА^ЛО Александр Владимирович

УДК 553.311:552.4(477)

ЖЕЛЕЗИСТО-КРЕМНИСТЫЕ ФОРМАЦИИ И ЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ ФРУН30ВСК0Й ЗОНЫ ЮГО-ЗАПАДНОГО СКЛОНА УКРАИНСКОГО ЩИТА.

Специальность 04.00.11. - геология, поиск и разведка рудных и нерудных месторождений; металлогения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

киев - 1994

Работа выполнена в Отделении металлогении Института геохимии, минералогии и рудообразования Академии наук Украины

Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наум М.А. ЯРОЩУК

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических науи А.И. СТРЫГИН

(Отделение металлогении ИГМР АН Украины) доктор геолого-минералогических наук М.Н. КОРЖНЕВ

(ИГМР АН Украины)

Ведущая организация: Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова

(г. Одесса)

. Защита состоится " «У " 1994 г. в час

на заседании специализированного Совета Д 016,17.08 при Отделении металлогении ИГМР ЛН Украины по адресу: 252680, Киев-142, проспект Палладина,й4 '

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Автореферат разослан "ЛА " 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

доктор геол.-мин. наук

^В.П.БУХАРЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы связана с необходимостью оценки перспектив новых районов на докембрийские железные руды, пригодные для качественной метаплургии Украины. К таким перспективным, но слабо исследованнным, относится новш железорудный район на юго-западном склоне Украинского щита - Фрунзовская зона. Актуальность изучения железорудных образований Фрунзовской зоны обусловлена необходимостью установления их формационной природы и генезиса, а также определения перспектив на железные руды разных типов. Работа выполнялась в рамках Научно-технической программы по фундаментальному изучен™ закономерностей образования и размещения железорудных месторождений в Европейской части СССР ■ ( в частности, западной части УЩ) и прогнозной их оценке, которая осуществлялась в Отделении металлогении МГМР АН Украины на протяжении 80-х годов, в соответствии с рядом Постановлений бывших ГКНТ СССР, АН СССР и АН УССР. .

Цель и основнче задачи. Целью исследований являлось комплексное изучение нового района развития нескольких рудовмещащих формаций и связанных' с ними железных руд для решения 'вопросов же-лезонаконления в докембрийской истории УЩ, и оценки перспектив рудоносности его юго-западного склона.

В соответствий с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Изучение геологического строения участков развития железорудных образований.

2. Определение вещественного состава рудовмещащих пород, условий их накопления и метаморфизма.

3. Установление формационной природы железорудных образований Фрунзовской зоны и сопоставление их с известными типами формаций других районов УЩ.

4. Изучение геологии, состава и условий образования железных руд, приуроченных к различным железисто-кремнистым формациям.

5. Определение перспектив рудоносности Фрунзовской зоны.

Фактический материал и методы его обработки. Основу работы

составляют материалы по Фрунзовской зоне магнитных аномалий, сбор и обработка которых проводилась автором' с .1985 по 1993 г. Для со-

. доставлении использованы данные, полученные с участием автора при изучении рудопроявлений и месторождений желеаиых руд в Среднем Нобужье, а тагле Фондовые и опубликованные материапы по железисто-кремнистым Формациям Криворожско: Кременчугской и Сорокинс-ко-Гуляйиольской зон, н докембрийским конгломератовым и конгломе-ратсодерхтщнм формациям ряда районов КМА и А'Ш.

Основным объектом изучения ¡¡вился керн 13 наклонных скважин, пробуренных на глубину до 1410 м в пределах перспективных магнитных аномалий ФруизоЪс-кой зоны при проведении поисков железных руд Причерноморской ПСЭ (ГГИ Крымгеология), а'также корн 36 рлрти-кальнш скваглш (ГГИ Кировгеология').-

Сделанные выводы базируются'на полевых наблюдениях, и ходе которых задокументировано и опробогано около 3 тыс', пог. м. керна докембрийский пород: 'петрографическом исследовании 1030 прозрачных 1! 135 полированных шлицев. Ш больших прозрачных пластин и 50 больших иолирокок керна руд и шевичкэдач пород; аналитическом материале по: п) породам и рудам (30 искусственник шлифов, 673 . спектральных и 120 химических аналигоь).. О) иородообразукчиим минералам (70 цроб силикатов и 35 проб магнетита, 30 спектральных и 94. химических анализов, 40 лиачипов изотопного состава элементов) .•

В основу исследования положен комплексный анализ строении и состава 'рудовм^цающих'- железисто-кремнистых •формаций и связанных с ними железорудных формаций и типов руд. А н а л и з включает: изучение различных типов разрезов рудопмецпмцрй формации и установление корреляции между ними: реконструкция» первичного состава осадочных и вулканогенных пород и реставрацию условий их накопления; оценку, фис-ико-химичсских - параметров метаморфизма и рудообра-вования; выяснение закономерностей•размещения руд и метасомати-тов, определение их строения и состава. При этом использованы: анализ геофизических материалов и их геологическая интернритации, геолого-петрографический и структурно-тектонический методы исследования метаморфических комплексов; '.цитологический метод изучении груботерригешшх толщ; микроскопический, электронномикроскоиичес-кий, спектральный, химический и изотопно-геохимический методы 'изучении внутренней структуры и состава минералов пород: нетрог1 -.-рафические, термобарохимические и изотопные методы оценки фи-•вио-химических условий; методы математического анализа многомерной информации.

Научная значимость и новизна работы. Работа представляет со-

бой комплексное исследований, научная значимость которого заключается в проведении формацшнного анализа железорудных образований нового рудоперепектишюго района, позволявшего выделить две железисто-кремнистых Формации, и установлении геиезиеа железных руд, приуроченных к этим формациям.

В диссертационной работе впервые ротоны следующие вопросы:

1) детально охарактеризованы геологическое строение и вещественный состав двух рудог:м«цаяши1Х формаций, в том числе конг-ломератовой, 2) реконструирована первичная природа пород; реставрированы условия вулканогонно-осадочного седпментогенеза; опреде-. лени физико-химические параметры метаморфизма, 3) изучены условия залегания и состав руд, выделены га генетические типы, 4) детально изучен состав рудовмещаицпх магнезнаиыю-.железпстых метасома-тнтов, 5) проведено сопоставление рудовмешаюцих и железорудных формаций Фрунзовскои вони и других районой УЩ.

Практическая ценность и использование результатов работы.

Практическое значение полученных руьультатов состоит в том, что они позволяют прогнозировать развитие в пределах Фрунзовской волы несколько, типов руд и выделить эту зону в качестве резервного железорудного района, перспективного на высококачественные руды. Данные о составе и текстурно-структурных особенностях железных руд могут быть использованы при определении рациональных схем их обогащения, а выводы о закономерностях размещения и строения железорудных формаций Фрунзовскои зоны - при прогнозировании в аналогичных по геологическому строению районах У11!..

Внедрение результатов исследования в практику осуществлялось в Причерноморской ПСЭ ГГП Крымгеология; они изложены в рекомендациях и Отчете по поискам экспедиций железных руд в Южном Побужье. Автором получено 3 акта внедрения и использования результатов НИР.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на межведомственных совещаниях по Программе геолого-генетического изучения железисто-кремнистых формаций Европейской части СССР...(ЖФД, 1Q85, Киев); Всесоюзном совещании "Глубинное строение и геодинамика кристаллических щитов Европейской части СССР" (Апатиты, 1989); III Всесоюзной школе по "Структурному.анализу кристаллических комплексов и геологическому картирований" (Киев, L990); XII Всесоюзном металлогеническом совещании "Металлогения докембрия и метаморфогенное рудообразова-ние" (Киев, 1990); рабочие материалы докладывались и обсуждались

на заседаниях Ученого совета ОМ ИГМР АН Украины в 1991-1992 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ; результаты исследования изложены также в Отчете ОМ ИГМР за 1986-1990 г.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит.из введения, Ц глав и заключения. Общий обьем 225"страниц, в том числе, -машинописного текста, таблиц, ¿(О иллюстраций (рисунков) и список литерйтуры из наименований.

В первой главе, на основе анализа геолого-геофизических материалов, дополненных результатами структурного анализа, выполненного автором, дается характеристика гравимагнитных аномачий Фрунэовской зоны, ее тектонической позиции, особенностей внутреннего строения, а также - развитых в этой зоне железисто-кремнистых образований. Вторая глава посвящена геологическому строению и составу выделенных автором рудовмещающих формаций, где описываются особенности строения вскрытых метаморфических толщ, типы геологических разрезов, минералого-петрографические особенности основных типов пород, обосновываются их формационная однотипность. В третьей главе приведены петрохимические, геохимические и изотопно-геохимические особенности этих пород и обосновываются выводы об условиях накопления и метаморфизма рассматриваемых формаций; с учетом всех этих данных проводится сопоставление последних с более изученными формационными аналогами других районов УЩ. В четвертой главе охарактеризованы Формации железистых кварцитов и магнезиально-железистых метасоматитов, их строение, параметры развития и минеральные разновидности приуроченных к ним типов руд; обосновываются выводы о генезисе последних и дается оценка перспектив рудоносности Фрунэовской'зоны..

Благодарности. Диссертация выполнена в Отделе геохимии рудо-образования ОМ ИГМР АН Украины под руководством доктора геолого-минералогических наук М.А. Ярощук, которой автор выражает искреннюю признательность за постоянное внимание, всестороннюю помощь и поддержку на всех этапах работы над диссертацией. По отдельным вопросам автор лольэоовался консультациями, советами и помощью профессоров Г.И. Каляева и Б.И. Пирогова, докторов ге-ол:-мин. наук В.А. Горлицкого, Е.Б. Глевасского и М.Н. Коржнева; кандидатов геол.-мин. наук М. И. Черновского, Б.Л.Занкевича, Л. Т. Савченко, И.В. Холошина, Х.Ф. Аркоса,' Ю.М.' Стебновской, а таио вед. инж. 'Г.И. Шибецкой и В.Л. Мариновича - вс.-м ш лгж*» шра-о-

ет сердечную признательность.

В сборе материалов, их обработке и обсуждении полученных результатов автору оказывали помощь сотрудники: Причерноморской экспедиции - Г.А. Шварц, Д.И. Богач, Е.П. Крамских и В.Л. Кузнецов; Экспедиции 46 ГГП Кировгеология - В.Д.Соколов, за что автор им также очень благодарен.

Основной обьем аналитических работ был выполнен в лабораториях ИГМР АН Украины и Отделении металлогении, а также ГГП Киров-геология, Севукргеология и Крымгеология; на геологических факультетах Киевского госуниверситета и Криворожского горного института. Автор благодарит руководителей и исполнителей этих лабораторий, чей труд способствовал выполнению поставленных задач.

Кратная геологическая характеристика Фрунзовской рудной зоны.

Изученные рудовмещающие формации й связанные с ними железные руды приурочены к полосе совпадающих в плане высококонтрастныч магнитных и гравитационных аномалий, объединенных под общим названием Фрунзовекая зона магнитных аномалий, которая контролирует положение одноименного субмеридиоиального глубинного разлома на юго-западном склоне УЩ; последний прослеживается по геофизическим данным с поверхности до раздела М на расстояние ~ 150 км. Эти формации залегают, вероятно, стратиграфически выше вулканогенно-оса-дочной карбонатно-метабазитовой железисто-кремнистой формации бугской серии, приуроченной к гранулитовым комплексам межблоковой Белоцерковско-Одесской зоны (Ярощук, 1986; Ярощук, Вайло, 1990); их абсолютный возраст и точное стратиграфическое положение пока не определены.

Аномальный характер физических полей Фрунзовской зоны, своеобразие развитых в ней формаций, особенности внутренней структуры, дискордантность ее по отношению к общей складчатости прилегающих блоков и прямолинейность границ, обусловленная .субмеридиональными разломами, позволили рассматривать Фрунзовскую зону магнитных аномалий в качестве самостоятельной структурной и металло-генической единицы. Ее структурно-тектоническое положение определяется приуроченностью к стыку Подольского и Приднестровского блоков и Голованевской шовной зоны, а особенности внутренней структуры - пересечением Фрунзовского разлома Подольским, а южнее - Григориопольским разломами, образовавшими сложный тектонический узел с характерным блочно-кулисообразным строением, обусловленным

- б -

кинематикой взбросо-сдвиговых движений. В пределах Фрунзовского поднятия выделены три крупных блока (до 20 км), включающие фрагменты сложной синклинапьной структуры или приразломной моноклинали чешуйчатого строения. Эти блоки разделены между собой и внутри - на более мелкие - поперечными и кососекущими СЗ разломами и различаются по особенностям размещения магнитных аномалий, уровням эродированности, составу и строению железорудных и вмещающих толщ, степени метаморфизма. Крупные блоки (Северный, Центральный и Южный) контролируют размещение рудных полей, а мелкие - расположение участков (рудопроявлений) и отдельных рудных тел. На одном из участков (Васильевском) вскрыта метаморфизованная конгло-мератсодержащая толшд груботерригенных пород, на четырех других (Первомайском, Петровском, Центрапьно-Фрунзовском и Россияновс-ком), расположенных цепочкой длиной ~40 км с севера на юг, - несколько толщ метаморфических и железисто-кремнистых пород. Вскрытые толщи имеют разную истиную мощность (1,':0-480 м), простирание, изменяющееся в пределах разных блоков, от СЗ 315° до С 350°, крутое падение (65-85°) и глубокое залегание (более 400-600 м).

Предыдущие исследования железорудных образований Фрунзовской зоны касались только ее северной части (М.А. Ярощук, В.И. Фона-рев), где решались некоторые отдельные вопросы. Исследования, проведенные автором, основываются на новом фактическом материале, охватывающем всю зону, что позволило получить оригинальные результаты и, с учетом имеющихся, сделать выводы, которые можно выразить в следующих положениях.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ.

1. В пределах Фрунзовской зоны развиты две рудовмещаищие формации, отвечающие различным уровням мелезонакопления в докембрии УЩ: сланцевая железисто-кремнистая фрунзовской толщи и нета-нонгломерат-песчаниковая васкльевской толщи.

Изученные геологические разрезы докембрийского фундамента Фрунзовской зоны сложены преимущественно метаморфическими передами, а также ультраметаморфическими породами и метасоматитами, и, кроме того, метаморфизованными груботерригенными породами.

В толще метаморфических пород по минеральному и химическому составу, а также в соответствии с различной первичной природой выделены: силикат-магнетитовые кварциты, кварц-силикатные сланцы

различных изохимических рядов с переменным содержанием магнетита, безмагнетитовые и магнетитсодержащие кальцифири, безрудные кварциты, гнейсы и амфиболиты. Сочетание этих пород, характер их переслаивания и обьем в разрезах изученных участков Фрунзовской зоны различные, что определило разделение этих разрезов на три типа: железисто-кварциго-сланцевый (Первомайский и Петровский), кальцифир-сланцевый (Центрально-Фрунзовский) и амфиболит-сланцевый (Россияновский).

Кварц-силикатные сланцы в' разрезах занимают 50-75% всего обьема и, в соответствии с петрохимической классификацией Н.П. Семененко (1956), представлены железисто-кремнистыми (Г-60-86, А-1-7), глиноземисто-магнезиалыю-железисто-кремнистыми

(Г-42-74, А-6-26) и алюмосиликатными (Р-14-26, А-48-66) сланцами.

На Первомайском участкев железисто-кварци-то-сланцевом разрезе залегают вверху мигматизированные гранат-би-отит-силлиманитовые гнейсы и гранат-биотит-кв&рцевые сланцы, переходящие в толщу переслаивания железисто-кремнистых кварц-силикатных сланцев с силикат-магнетитовими кварцитами, в которых силикаты представлены рртопироксеном, реже - клинопироксеном, амфиболом, оливином; и глиноземисто-магнезиалыго-лелезисто-кремнисты-ми сланцами, в которых наряду с пироксеном присутствует гранат и биотит. Между этими порода/ли существуют постепенные переходы. Пи-роксены в них преобладают; амфиболы (куммингтонит, роговая обманка) и биотит замещают ортопироксен; присутствуют магнетит (3-12%) и сульфиды железа; в срастании с ортопироксеном встречаются фаялит; гранат (альмандин) с Г-89% и низким содержанием Мп; пироксен (гиперстен) с железистостью, превышающей его железистость в железистых кварцитах; биотит высоко-железистый бурой окраски.

На Петровском участке в железисто-кварци-то-сланцевом разрезе наблюдается переслаивание тех же железисто-кремнистых кварц-силикатных сланцев, силикатно-магнетитовых кварцитов и глиноземисто-магнезиально-железистых сланцев, но. с преобладанием в их составе амфиболов, которые интенсивно развиты по пироксену; среди этих пород спорадически встречаются алюмоси-ликатные биотит-микроклин-кварцевые сланцы с повышенным содержанием КаО, микроклиниты и существенно альбитовые породы. Соотношения • силикатов мекду собой и кварцем в сланцах меняются вплоть до исчезновения одного из минералов, что определяет выделение крайних разностей: гранат-биотитовых, биотит-амфиболовых или амфибо-

добых, между которыми существуют постепенные переходы; преобладают в разрезе гранат-биотит-кварцевые сланцы.

Амфиболы - железистая разновидность куммингтонита; а также .актинолит, который преобладает в амфиболовых сланцах; гранат относится к пироп-альмандиновому ряду, €-96%; биотит высокожелезистый, буровато-зеленой окраски, образует срастания с графитом, сульфидами и магнетитом, содержание ТЮг не более 1%, а глинозема в шестерной координации - низкое.

В зонах переходов от железистых кварцитов к кварц-силикатным сланцам наряду с амфиболом развиваются также оливин, пироксены, реже гранат, которые распределяясь мозаично, часто образуют мономинеральные участки вплоть до появления оливинитов (с содержанием оливина-фаялита- до 60Х); к ним приурочены повышенные содержания углерода (до 13%) И пирротина.

На Цен-трал ь-н о-Ф рунзовском участке в кальцифир-сланцевом разрезе вверху залегают безрудные мономинеральные кварциты, которые через зону переслаивания переходят в алюмосиликатные кварц-полевошлат-двуслюдяные сланцы с силлиманитом. Их подстилает мощная пачка, в которой сложно переслаиваются железисто-кремнистые кварц-силикатные сланцы с силикатами, представленными гранатом, магнетитом, амфиболом; и кальцифиры, сложенные магнезиальным кальцитом и доломитом, оливином, серпентином, шпинелью и магнетитом. Кальцифиры интенсивно метасоматически изменены; на контактах их с кварц-силикатными сланцами возрастает количество оливина, появляется клинопироксен, что обусловило образование магнезиально- железистых метасоматитов.

Кальцифир-сланцевая пачка по падению переходит в мигматиты с участками безрудных кварцитов и кварц-микроклин-двуслюдяных сланцев с силлиманитом.

На Россияновском участке в амфиболит-сланцевом разрезе в верхней части сланцевой пачки преобладают глиноземисто-магнезиально-железисто-кремнис-тые сланцы, сложенные амфиболом, гранатом и биотитом, и переслаивающиеся с гранат- кварц-амфиболовыми и кварц-биотит-силлиманитовыми сланцами; а в нижней - преобладают кварц-силикатные железисто-кремнистые сланцы, постепенно сменяющиеся глиноземисто-щелочноземельными ор-топородами, представленными биотитизированными плагиоклаз-рогово-обманковыми амфиболитами.

В кварц-силикатных сланцах последних двух разрезов амфибол

представлен куммиигтонитом, реже антиподитом с низким содержанием А1, Мп, 'П, Р, с 1>48-&2% в магнетитсодержащих и с Г-&7-77Х в безмагнетитовых разностях; биотит буровато-зеленого цвета, переходящий в гидробиотит; гранат - альмандин с Г-91.48Х и низким содержанием Мп; силлиманит - тонкоигольчатая разновидность - фибролит .

Во всех разрезах установлены акцессорные минералы одного видового состава: графит, апатит, сфен, циркон, турмалин; характерно для железисто-кремнистых пород небольшое разнообразие и невысокие содержания элементов-примесей в породах и минералах.

Путем последовательного сравнительного генетического анализа парагенезисов пород (их вещественного состава, петрохимических, геохимических и изотопно-геохимических особенностей, степени метаморфизма и первичной природы, структурной позиции и характера взаимоотношений по латерали и вертикали) установлена их формаци-онная однотипность, которая свидетельствует о том, что разрезы Северного, Центрального и Южного блоков, разделенных разломами, являются, видимо, фрагментами единого общего разреза метаморфической толщи (фрунговской, по местонахождению стратотипа в районе с.Фрунзовка), в обьеме которой полученные данные позволяют выделить сланцевую железисто-кремнистую формацию. Отличия в строении . и составе фрагментов этой формации и степени метаморфизма могут быть объяснены различной эродированностью блоков. При очевидной трудности однозначной корреляции принимается следующий общий разрез выделенной формации : нижней части соответствует амфиболит-сланцевый разрез, средней - железисто-кварцито-сланцевый и верхней - кальцифир-сланцевый.

Груботерригенная толща истинной мощностью 475 м вскрыта под осадочными породами венда и пятиметровой зоной дезинтеграции; ее взаимоотношения со сланцевой железисто-кремнистой формацией и подстилающими породами не разбурены. Сверху вниз по стволу скважины она сложена метаморфизованними полимиктовыми гравишю-галеч-ными (с менее или более сгруженной крупной (до 10 см) галькой, составляющей в общем обьеме > 50-60%; баэальным характером заполнителя) и галечно-гравелистыми (преобладает средняя галька удлиненной формы с субпараллельной ориентировкой залегания) конгломератами, постепенно сменяющимися метагравелитами, затем метапесча-

. - 10 -

никами .и кварц-гранат-биотитовыми сланцами.

Толща характеризуется ритмично-слоистым строением; в ней выделен ряд ритмов (истинной мощн.~ 90-180 м), а в них микроритмы (истинной мощн. 1.5-20 м), начинающиеся крупногалечным конгломератом с уменьшающимися книзу количеством крупной гальки и возрастающим содержанием гравийного материала, который постепенно через средне-мелкогалечный конгломерат переходит в метагравелиты.

Форма г а л е к - от круглой, изометричной с хорошей окатанностью до линзовидной и угловатой; состав - Оезрудные кварциты, диопсидитовые метасоматитн, метавулканитн, железистые микрокварциты, богатые кварц-магнетитовые руды и карбонатные породы.

Заполнительв галечных метаконгломератах - крепкий полимиктовый гравелит, состав обломков в котором сходен с таковым галек, неотсортированный, но есть участки с четкой традиционной слоистостью, последовательных наслоений, с одинаковой ориентировкой галечного материала; обломочнач часть в гравелите цементируется кварцем, аифиболом, биотитом, а также- плагиоклазом, гранатом и гематитом. Акцесорные минералы - сфалерит, арсенопирит, пирит, циркон, рутил, анатаз, апатит, турмалин.

На основании изучения строения груботерригенной толщи, обь-ема, степени куммулятивности и окатанности'галек, их состава, ми-нералого-петрографических особенностей, первичной природы и степени метаморфизма, а также - результатов . сравнения с конгломе-рат-содержащими формациями УЩ, сделан вывод, что метатсригсчшые породы Фрунзовской зоны являются субазрааыйши образованиями ба-зального горизонта терригенной толщи (ьасильевской, по местонахождению стратотипа в с. Касильеика), образовавшейся в результате размыва метаморфической железисто-кремнистой формации.

Полученные данные позволяют выделить в обьеме г<асильевской толщи метаконгломерат-песчаниковую формацию.

В пределах северного продолжения' Фрунзовского глубинного разлома установлено развитие железисто-кремнистых, пород (Валт-ская, Лесничьевская и др. магнитные аномалии), которые отнесены к вулканогеннно-осадочной карбоиат.но-метабаоитовой железисто-кремнистой формации (Ярощук, 1983). Таким образом, на юг вдоль Фрун-зовского разлома фиксируется смена этой формации сланцевой железисто-кремнистой формацией Фрунзовской зоны. Однако взаимосвязь.

этих формаций пока однозначно не установлена, и может .решаться лишь альтернативно, как с позиций их взаимоперехода п пространстве, так и во времени в связи со сменой палеотектонических условий и эволюции процессов седиментогенеза и вулканизма в нижнепротерозойский период.

Сланцевая железисто-кремнистая формация фрунзовской толщи, несмотря на некоторые отдельные черты сходства, все же по основным типоморфным особенностям (масштабу развития, составу железистых кварцитов и асоциирующих сланцев, более слабой степени метаморфизма, изотопному составу элементов в разных породах) отличается от карбонатно-ыетабазитоЕОй формации бугской серии.

По парагенезису■ железисто-кремнистых пород с карбонатными породами и. метабазнтамй, преобразованными в эпидот-аыфиболитовой фации, их основным типоморфным особенностям и масштабу развития, изученная нами формация наибольшее сходство проявляет с железисто-кремнистыми образованиями гданцевской свиты криворожской серии Кременчугского района,, где выделена доломит-метапесчанико-сланце-вая формация (Скаржинская, 1982).

Кроме того, установлено сходство отдельных фрагментов разреза сланцевой железисто-кремнистой формации с нижнепротерозойскими породами Федоровской зоны (метасоматически измененные кальцифиры и двуслюдяные микроклин-кварцевые . сланцы с силлиманитом) (Яковлев, 1985), Гуляйпольской зоны (безрудные'кварциты, высокоглино-. земистые микроклин-кварц-слюдистые сланцы со ставролитом и андалузитом) и -Сорокинской зоны (парагенезис кварц-гранат-амфиболовых сланцев с амфиболитами.) Приазовского блока. (Глевасский, 1982, Босая, 1986) /

: Таким образом, железорудные образования Фрунзовской зоны проявляют сходство с таковыми протерозойских рифтогенных троговых зон, заложившихся на континентальной коре, в которых накапливались пестрые вулканогенно-осадочные толщи. На время накопления Фрунзовской толщи указывает изотопный состав серы пиритов.

Изотопный состав серы из кварц-силикатных сланцев петровского разреза варьирует от - 2.5 до -10.9%.; обогащение пирита легким изотопом серы свидетельствует о накоплении его при участии процесса биогенной сульфатредукции. Время накопления железисто-кремнистых пород фрунзовской толщи, вероятно, соответствует времени •отложения железисто-кремнистых пород саксаганской и коробковской свит Криворожья и КМА, для сульфидов которых также характерен

легкий изотопный состав серы (634Scp—3.4 и'-2.7% .соответственна. Сульфиды из архейских железисто-кремнистых пород Среднего По-бужья, Белозерского, Конкского, Верховцевского районов и Центрально-Приазовской зоны имеют более тяжелый изотопный состав; большинство значений приближаются к метеоритному стандарту.

Таким образом, накопление железисто-кремнистых ос-садков во Фрунзовской зоне знаменовало, очевидно, более поздний период же-лезонакопления по сравнению с бугской серией западной части УЩ и центрально-приазовской серией его юго-восточной части и отражает два уровня: криворожский(Фрунговский) и посткриворожский (иасиль-евский) .

2. Сланцевая железисто-кремнистая формация накопилась вус-ловиях вулканогенно-осадочного литогеиеза и метаморфизована в условиях эпидот-амфиболитовой__спадай;__Ji^M't^^f^lQ^M^ii^li!!

формация содержит продукта размыва сланцевой желсаисто-кремнистой формации и иетаморфиаована в условиях зсленосланцевой фации.

Для определения первичного состава, особенностей седпментогенеза и литогенеза исходного вулканогенного и осадочного субстрата метаморфических пород использованы результаты петрохимических пересчетов в сочетании с результатами интерпретации данных обработки петрохимическон и геохимической информации на ЯЗМ по программе .факторного анализа; данные по условиям залегания пород, их геохимическим особенностям, изотопному составу О, С и S, составу и свойствам акцессорных минералов.

Реконструкция первичного состава пород производилась исходя из предпологаомого изохимического характера метаморфизма жслопис-' то-кремнисты.ч Формаций для большинства главных породообразующих компонентов (Ярощук и др., I9V0), подтверждаемого выводами об инертном поведении 0 и Н^О вплоть до гранулитоьой Фации (.'ioH-'.ipe-в ' И др.,. 1983, 1980).

В результате реконструкции протосостлва пород сланцевой-железисто-кремнистой формации по петрохимическим данним. установлено, что он определялся совместным накоплением вулканогенных, осадочных и смешанных продуктов. Так. в соответствии с диаграммой А.Н. Неелова (1980), дометаморфическими аначотчтми 1) магнетитсо-держатцх и безрудных кварц-амфиболовых сланцев, слагающих значительную часть разрезов, были песчанистые и железистые карбопато-литы, вероятно, представлявшие собой торригешю-х<«огсиные кремнисто- карбонатные (сидеритовые, сидероилозитовые) образования, Я)

более глиноземистых кварц-гранат-биотит-амфиболовых сланцев карбонатные граувакки, полимиктовые псаммитолиты или алевролиты, а также туффиты, 3) алюмосиликатных кварц-микроклин-биотит-муско-витовых сланцев с' силиманитом - слабокарбонатистые и слабожелезистые пелитовие аршлиты, в меньшей степени - полимиктовые алевролиты. Протосоставы этих же пород, в соответствии с диаграммой А. А. Предовского (1970), отвечают составам туффитов с основным и ультраосновным материалом; высокоглиноземистых мелановакк, реже граувакк; и гидрослюдистых глин, соответственно.

С учетом данных реконструкции по этим методикам можно допускать, что кварц-силикатные сланцы, переслаивающиеся с железистыми кварцитами, образовались в результате перекристаллизации хемоген-ных высокожелезистых и магнезиально-железистых карбонатных пород с примесью песчаного, глинистого и пирокластического материала, а также продуктов выветривания основных и ультраосновных пород, слагавших тот фундамент, на котором заложилась Фрунзовская зона. Постепенные переходы от железистых кварцитов через железистые сланцы к глиноземистым породам свидетельствуют о нарастании в се-диментогенном профиле количества кластогенного (первичноглинисто-го и алевритового) материала. Это фиксируется также постепенным увеличением содержания А1, И и К-в 10 раз; V, 2г, N1, Сг, 1Л, В -в 2-8 раз и,соответственно,- слюд, полевого шпата, граната; подтверждается положительными корреляционными связями И и А1 (0.0). А1 и 2г (0.5), и П и 1? (0.6). Такие взаимоотношения А1 и Т1 присущи терригенным осадкам, формировавшимся за счет продуктов размыва и переотложения кор выветривания (Страхов, 1963, Додатко, 1004).

Железистые кварциты и кварц-силикатные сланиу содержат незначительные количества элементов-примесей, что характерно для хе-могенно-осадочных железисто-кремнистых пород; состав элементов примесей и корреляционные отношения подтверждают связь этих сланцев с продуктами разложения основных вулканитов.

Периоды накопления хемогенно-осадочных железисто-кремнистых продуктов, возможно, сменялись накоплением существенно кремнистых и алюмокремиистнх продуктов, преобразованных впоследсгвие в безрудные кварциты и кварц-микроилин-слюдистые сланцы; в последних доля терригенкого материала' была более значительна, • что отражается в увеличении- содержания в них Сг.У и В.

Выводи о первичной природе коарцитов и .высокоглиноземистых

сланцев неоднозначны; согласно вышеупомянутым диаграммам, они могли образоваться, с одной стороны, за счет псаммитолитов или ультрасилицитов, с другой - хемогенных сшшцитов, аркозов или граувакк. Хемогенная природа кремнозема кварцитов подтверждается характерными для них гранобластовой и блаЬто-катакластической структурами, а реликты псаммитовых и псефитовых структур, однако, не наблюдались, хотя при незначительном метаморфизме они могли сохраниться. Акцессорные.минералы отражают также двоякую природу кварцитов. .

В безрудных кварцитах и,особенно, кварц-силлиманит-двуслюдя-ных алюмосиликатных сланцах повышены, по сравнению с кальцифирами и железисто-кремнистыми породами, содержания всех элементов-примесей, а также установлено присутствие М, Мо, ИЬ, У, 1л, Р. Возможно, безрудные кварциты и высокоглиноземистые сланцы являются продуктами интенсивного кислотного выщелачивания, окварцевалия и грейзенизации, приуроченными к глубинному разлому.

Кальцифиры, переслаивающиеся с железисто-кремнистыми породами, имеют, видимо, хемогенную природу, которая установлена по: условиям залегания и изофациальности условий их метаморфизма с - условиями метаморфизма ассоциирующих с ними метаморфических пород; положению на диаграмме А. А. Бредовского, отвечающему соста- , вам известковых доломитов, связанных с вулканогенно-осадочными фациями; наличию элементов-примесей (Мп.П), свойственных осадочным породам; низким содержаниям типоморфных элементов карбонати-тов (Со,Сг,Си,\Г); положительной корреляционной связи МдО, МпО, СаО и СО2; изотопным составам С и 0 карбонатов (б1ЭС —4.8- -б.9Х0 ,§180-+13.5- +16.4Х.),которые хоть и облегчены из-за метасоматоза по сравнению с таковыми осадочных пород, но более тяжелые по сравнению с изотопным составом эндогенного кислорода вулканических источников; содержаниям Ва (1-3 г/т) и Зг (23-29 г/т) и соотношению Ва/Эг (<1); содержанию В (10-60 г/т), характерному для карбонатов морского генезиса; низким содержаниям элементов церие-вой группы ТИ (10,21 г/т). По указанным особенностям кальцифиры Фрунэовской зоны отличаются от карбонатитов.

Процессы вулканизма оказывали, вероятно, существенное влияние на состав седиментогенных продуктов, что выразилось в накоплении эффузивных и пирокластических осадков. Об этом свидетельствуют также изотопные составы О из кварца и силикатов из кварц-силикатных сланцев; причем в Центральном блоке эти составы легче,

чем в Северном. Учитывая, что изотопный состав кислорода, кварца и силикатов изверженных пород легче, чем в осадочных (Тейлор, 1968), можно говорить об изменении соотношения осадочных пород и вулканитов в пределах Фрунзовской зоны: доля последних возрастала на юг. Вероятно, с зтим связан и более легкий изотопный состав кислорода магнетита из пород Центрального блока по сравнению с породами Северного.

Вполне возможно, что амфиболиты залегающие в низах разреза и являющиеся, согласно диаграммам А.А. Предовского и А.Н. Неелова, метабазитами (толеитовыми базальтами и андезито-базальтами), составляют часть осадочно-вулканогенной толщи. Ортоприрода амфиболитов также подтверждается установленными 'типоморфными . элементами-примесями; несколько повышенными содержаниями Т1, Сг, Со, N1 и пониженными - Ва, 5г, 1?Ь, , В; соотношениями . 5г/Ва (1.3), МЬ/Та(12), N1/00(2.6); соотношением фемафилышх, фельсифильных и гомефильных элементов (Шоу, 1969), характеризуемым коэффициентом фемафильности (5.17), который близок к среднему -значению для основных магматических пород.

Вероятно, л пределах Фрунзовской зоны были развиты также ви-сокощелочние магматические породы; об этом свидетельствуют гальки метавулканитов из конгломератов васильевской толщи, первичный состав которых, согласно диаграмме А.Н. Неелова, соответствует составам трахи-базальтов, баэанит-базальтов и калиевых анде-зит-дацитов. Учитывая тенденции связи химизма вулканитов с геотектоническими процессами, установлено, что они мдгли образоваться в условиях активизации Фрунзовского разлома.

Комплексные исследования тектонической обстановки, структурного положения, внутреннего строения и первичной природы пород сланцевой формации показали, что накопление формации проходило в условиях сдвигового режима Фрунзовской зоны в разобщенных бассей- . нах при непосредственном участии пульсирующего вулканизма, влиявших, возможно, на Рсо2 бассейнов седиментации и атмосферы. Это нашло отражение.в частой смене пород по вертикали и латерали, указывающей на неустойчивость разреза железисто-кремнистой формации. • ■

Об условиях метаморфизма продуктов железорудного литогенеза во Фрунзовской зоне, соответсвующнх эпи-дот-амфиболитовой фации, свидетельствуют результаты исследований текстурно-структурных особенностей пород,- равновесных^ минеральных

парагенезисов, а также состава и внутреннего строения анализировавшихся минералов.

В кварц-силикатных сланцах равновесные парагенезисы предс-тг^влены: магнетитькварц+амфибол; биотит+гранат+кварц; кварщ-амфи-бол+биотит. Спорадическое развитие в железистых кварц-силикатных сланцах фаялита (>91%) и ортопироксена в парагенезисе с сульфидами железа и графитом, свидетельствует о восстановительных условиях их кристаллизации и высоком общем содержании железа, что становится возможным, согласно термодинамическим расчетам(Мельник, 1973), уже в условиях эпидот-амфиболитовой фации.

В амфиболитах среднетемпературным условиям отвечает парагенезис сине-зеленой роговой обманки с основным плагиоклазом, и отсутствие в них пйроксенов, свойственных основным кристаллосланцам гранулитовой фации.

На среднетемпературные условия также указывают зеленовато-бурый цвет биотита, более низкое содержание И и А1¡у в нем по сравнению с высокотемпературным красновато-коричневым биотитом; • отсутствие в магнетите из сланцев и кальцифиров структур распада с выделением шпинели, характерной для гранулитовой фации, и нали-- чие - кварцевых и карбонатных вростков; высокая железистость амфиболов; существенно альмандиновый состав и высокая железистость # граната; состав сульфидов, представленных марказитом, пиритом и халькопиритом; отсутствие проявлений процессов гранитизации.

Установленные разными методами температура и давление преобразования кварц-силикатных сланцев составляют: по распределению магния и железа между гранатом и биотитом - 550-600°С и 5 кбар; по данным термобарометрических исследований минералообразующих сред (ГЖВ) - 465-500°С и 0.8-1.8 кбар; по характеру фракционирования кислорода в паре кварц-магнетит - 420° и 560°С. Таким образом, по соотношению температур и общего давления метаморфизм относится к андалузит-силлиманитовому типу (силлиманит-мусковитовой субфации) с приблизительными предельными температурами 500-6?0°С (Добрецов, и др., 1972).

Полученные нами Р'Г-параметры хорошо соотносятся с теми, что установлены по различным геотермометрам (Фонарев и'др.', 1986).

Изотопные составы кислорода, воды, расчитанного по паре магнетит-вода, и магнетита из кварц-силикатных сланцев, кальцифиров и метасоматитов, а таюке термобарогеохимические исследования, свидетельствуют, что метаморфизм пород сланцевой железисто-крем-

нистой формации осуществлялся в основном под влиянием метаморфо- ■ генных флюидов, включавших водно-углекислые растворы незначительной концентрации, в закрытой системе в восстановительном режиме на севере и восстановительно-окислительном - южнее, при периодичес-' ком подтоке магматических флюидов по разломам.

Исключение по ТР условиям образования составляют породы Первомайского участка. Так, по равновесным прогрессивный парагене-зисам (гиперстен+гранат+кварц; кварц+магнетит+гиперстен; биотит* гранат+силлиманит), составу минералов и характеру распределения железа и магния между минеральными фазами установлено, что железисто-кремнистые породы Первомайского участка метаморфизованы в условиях переходных от гранулитовой к амфиболитовой фации; в локальных зонах диафторированы. Возможно, блок, где вскрыты породы, более эродирован.

Комплексное изучение галек метаконгломератов из васильевской толщи и сопоставление их с некоторыми метаморфическими породами сланцевой железисто-кремнистой формации фрунзовской толщи показали, что обломки безрудных кварцитов, диопсидовых метасоматитов и. кальцифиров идентичны таким же породам, входящим в состав последней. Полученные данные свидетельствуют о существовании длительного этапа размыва сланцевой железисто-кремнистой формации, переотложения продуктов выветривания и повторного их метаморфизма в условиях зеленосланцевой фации. На это указывают: процессы мартити-эации в обломочном магнетите заполняющего вещества метаконгломератов (гравелита, песчаников) и магнетите галек железистых микрокварцитов, которые могли проявляться при выветривании галек железистых кварцитов в протерозое, еще до попадания их в конгломераты, а также при образовании рифейской коры выветривания - уже по конгломератам; образование в заполняющем веществе конгломератов кварц-магнетит-амфиболового цемента, развитие гетита и пластинчатого гематита наряду с магнетитом в метапесчаниках и гранат-био-титового парагенезиса - в сланцах. В результате взаимодействия в метаконгломератах галечного материала с заполнителем в гальках иногда образуются различные реакционные каемки: амфибола - в диопсидовых метасоматитах, диопсида и амфибола - в карбонатных породах, укрупненного магнетита - в железистых микрокварцитах.

Тенденция к понижению на юг среднетемпературного метаморфизма до условий зеленосланцевой фации косвенно подтверждается сос-

тавом галек магнетитсодержащих кварц-силикатных сланцев с хлоритом, стильпномеланом, сидеритом, вскрытых в базальном горизонте палеозойских конгломератов южнее с.Васильевка (Меру и др., 1970).

3._Рудоносность Фрунзовской зоны определяется развитием следующих желеаорудных формаций и связанных с ними железных руд: ые-таморфизованных железистых кварцитов с сингенетическими бедными рудами-силикат-магнетитовыми кварцитами; магнезиально-железистых метасоматитов с эпигенетическими богатыми нарбонат-ыагнетитовыми и силииат-магнетитовыми рудами; метаморфизованных магнетитсодержащих конгломератов с бедными нластогеннцми рудами.

В основу выделения рудных формаций положены особенности их геологического строения, параметры и масштабы развития руд, связь их с породами, характеризующими различные этапы преобразования рудовмещающей сланцевой железисто-кремнистой формации; минеральные типы руд выделены на основе изучения вещественного состава и текстурно-структурных особенностей.

Железистые кварциты представлены одним природным типом -магнетитовым, и по содержанию магнетита делятся на сшшкат-магне-титовые и . магнетит-силикатные; имеют мелко- и среднезернистое-строение, в основном четкую тонко- и среднеполосчатую, прерывисто-полосчатую и ююйчатую текстуру, обусловленную чередованием полос, сложенных преимущественно кварцем с мелкими вкрапленниками амфибола, магнетита, и полос амфибол-магнетитового состава. Содержание магнетита составляет: в рудных слоях-БО-бОХ, нерудных -3-20% и смешанных-25-30%; структуры силикатно-магнетитовых слоев грано-,гетеро- и нематобластовые.

По соотношению магнетита и магнезиально-железистых силикатов установлены тшроксен-амфибод-магнетитовые и амфибол-магнетитовые кварциты, среди которых по содержанию Ремаг> 16%, выделены бедные руды, образующие стратифицированные согласные пластовые и пласто-образные залежи крутого залегания, простого и сложного строения мощностью от 7 до 50 м среди кварц-силикатных сланцев.

Магнетит железистых кварцитов представлен тремя основными'генерациями: агрегатно-послойной (0.06-1.5 мм) с кристаллами полиэдрической и ксеноморфной формы со сглаженно-извилистыми очертаниями; мелковкрапленной в кварце и силикатах (0.03-0.15 мм) с октаэдрическими кристаллами; и крупнозернистой - участков перекристаллизации. Магнетит содержит мало Т1,Мп, М^, Со, Сг, Зп, РЬ, что характерно для магнетита железисто-кремнистых пород; по

соотношению ГеяОз: РеО (2.3) близок к стехиометрическому. Изучены термомагнитные и другие физические свойства магнетита, исследован его химический состав и геохимические особенности. Примесь глинозема незначительна (до 0.6%), что свидетельствует об отсутствии вростков шпинели, характерной для высокотемпературного магнетита; не обнаружено ее и электронно-микроскопическими, исследованиями, однако, установлены кварцевые и карбонатные вростки.

Изучены также кварц железистых кварцитов и. силикаты, представленные главным образом призматическим амфиболом куммингто-нит-грюнеритового ряда с Г-80Х и зависящей от содержания магнетита.

Акцессорные минералы в железистых кварцитах развиты незначительно, как в видовом, так и в количественном отношениях.

Общее содержание железа в бедных рудах превышает 27% (средневзвешенное в залежах - 29, 39-35, 48%), а коэффициент его окис-ленности колеблется от 0.8 до 1.0, что отражает вхождение железа не только в силикаты, но и в магнетит и, возможно, мартит, которое и обусловило образование силикат-магнетитовых кварцитов; при меньшем содержании железа и коэффициенте его окисленности (>0.8) образовывались в основном малорудные кварцито-сланиы и магнетит-силикатные кварциты, являющиеся переходной разностью между рудами и вмещающими породами.

Химизм железистых кварцитов характеризуется обедненностью всеми элементами, кроме железа и кремнезема.

Установлено уменьшение разных форм железа от центра к периферии рудных тел., отражающее существование седиментогенной .химической и унаследованной минералогической зональности железисто-кремнистых пород.

В Централыю-Фрунзовском участке непосредственно не вскрыты железистые кварциты, но в Центральном блоке (на фланге одной из магнитных аномалий в 6 км к. СВ от участка) они все же установлены. По составу, химическим и геохимическим особенностям, а также породному парагенезису эти железистые кварциты очень сходны с таковыми петровского разреза, отличаясь только большими содержаниями Р, гп, гг(с.0171). '

Метасоматиты и связанные с ними руды в сланцевой железисто-кремнистой формации характеризуются узколокальным развитием на контактах железисто-кремнистых сланцев и кальцифиров. Однако прессы метасоматоза участками развиты настолько интенсивно, что

привели к образованию значительных по мощности пачек метасомати-тов, с которыми связаны несколько типов железных руд; они сосредоточены главным образом в центральной части Фрунзовской зоны.

Минеральные типы руд представлены карбонат-магнетитовыми и силикат-магнетитовыми, как правило, залегающими совместно. Карбо-нат-магнетитовые руды имеют гнеэдово-вкрапленную, прожилко-во-вкрапленную, реже неясно-полосчатую текстуру; сложены карбонатом, оливиноы и магнетитом, количество которых непостоянно. Переходы карбонат-магнетитовых руд в кальцифиры постепенные за счет увеличения количества вкрапленного магнетита. Силикат-магнетито-вые руды плотные, массивные, участками неяснополосчатые. Переходы силикат-магнетитовых руд в околорудные метасоматиты постепенные; состав силикатов в рудах зависит от состава оруденевших метасома-титов. Руда связана в основном с оливиновыми и пироксен-оливино-выми метасоматитами, в которые Реыаг-40%.

Многообразие типов метасоматитов отражает главным образом разнообразие состава замещаемых ими пород. По минеральному и химическому составу выделены пироксеновые, амфибол-пироксеновые, серпентин-оливиноьие и амфиболовые разности, между которыми существуют постепенные переходы.

' Связь состава метасоматитов с составом метаморфических пород, детально изучена на Централько-Фрунзовском участке, где в толще мощностью 260 м наблюдается частое переслаивание кальцифиров и железисто-кремнистых пород. Амфибод-пироксеновые и серпентин-оли-виновые метасоматиты приурочены к контактам кальцифиров с последними и, вероятно, являются реакционными биметасоматическими образованиями. Установлена реакционная зональность: кальцифир—»серпентин- оливиновый метасоматит—»• амфибол-пироксеновый метасома-тит—»кварц-силикатный сланец. Амфибол-пироксеновые метасоматиты окружены серпентин-оливиновой оторочкой. Амфиболовые - послойно развиваются среди железисто-кремнистых пород, приурочены к зонам тревдноватости среди шроксеновых метасоматитов и кальцифиров, и, вероятно, представляют собой инфильтрационные образования. Для . метасоматически измененных пород характерно образование мономинеральных обособлений, сложенных кварцем, фаялитом, пироксеном и гранатом.

В изученной толще обособлены три комплексные залежи пластовой формы и несколько оубсогласных рудных тел. Комплексные залежи сложены железистыми кварцито-сланцами, оруденевшими метасоматита-

ми и кальцифирами; а рудные тела (мощностью 3-5 м) - магнетитсодер-жащими кальцифирами. и оруден'евшими серпентин-оливиновыми метасо-матитами с FeMar -21-277.; оруденевшими оливиновыми метасоматитами и рудами с FeMar -41%.

В амфибол-пирокс-еновых и пироксеновнх метасоматитах преобладают клинопироксен, Оезглиноземистый, безтитанистый, с низким содержанием щелочей. По соотношению MgO, СаО и Feo относится к ряду диопсид-геденбергита; по железистости отвечает диопсиду (f-14.44%) и железистому диопсиду (f-38.21%). Амфибол по оптическим данным представлен бесщелочной кальциево-натриево-железистой разностью актинолита и, возможно, паргасситом. Содержание в них F и С1 несколько выше, чем в амфиболах из сланцев.

В оливине преобладает форстеритовая молекула; вероятно, в метасоматитах оливин представлен более железистой разностью (f-28.12-40.87Х), чем в кальцифирах (f—20%), содержания MriO в оливине выше, чем в амфиболах и шроксенах.

Для метасоматитов характерно развитие вкрапленного и прожил-кового магнетита, а также образование его обособлений разной формы, вплоть до возникновения участков сливных магнетитовых руд. Магнетит представлен двумя генерациями: более ранней, с зернами (0.2-2.5 мм) резко ксеноморфными по отношению к оливину, и поздней, - развивающейся по серпентину, с идиоморфными полигональными кристаллами. Магнетит метасоматитов характеризуется составом, близким к стехиометричес-кому. По содержанию ТШг.МпО и-MgO магнетит из метасоматитов ближе к магнетиту из кальцифиров.

Минеральные типы метасоматитов отличаются по соотношению FegOn и FeO, MgO и СаО. Анализ химического состава и геохимических особенностей руд и метасоматитов, положения точек их составов на тройных диаграммах Si02-MgO-(Fe2O3+FeO) и SiOo-MgO-CaO, позволили рассмотреть поведение компонентов при метасоматозе и оруде-нении разных пород и сделать выводы:

1. Химический состав метасоматитов зависел от состава замещаемых пород, от соотношения в контактировавших карбонатных и железисто-кремнистых породах и флюиде SIO2:(MgO+CaO+FeO), а также CaO:MsO:FeO. Колебания общей железистости клинопироксена и оливина в метасоматитах, также как и содержания в них магнетита зависело от соотношения FeO:Mgü в породах, а также активности железа, соотношения Рцго:Рсо2 и Р02 во Флюидах.

2. Перераспределение компонентов, в основном SiOs, Ca,_Mg и

Fe, наиболее интенсивно осуществилось в контактах контрастных по составу и тектонофизическим свойствам метаморфических пород и во флюидопроницаемих зонах среди этих пород. При этом MgO и FeO били менее подвгаш и фиксировались' в существенно оливинових метас-ома-тнтах; СаО - более подвижен и связывался в клинопироксеновых ме~ тасоматитах: Но содержанию MnO, Р2О5 и 'П.Оо метасоматиты ближе к кальцифирам; вероятно, „ эти компоненты проявляли инертность при биметасоматозе.

3. Образование карбонатно-магнетитовых руд сопровождалось-привносом в кальцифиры железа, выносом магния и преимущественно кальция, а силикат;-магнетитових - выносом магния и кремнезема на фоне перехода эакисной формы железа в окисную.

Таким образом, рудообразование в железисто-кремнистой формации обусловлено первичным составом рудовмещаощен сланцевой железисто-кремнистой формации и осуществлялось на всех этапах ее преобразования. По связи с разными этапами и способу образования си-ликат-магнетитовые кварциты являются сингенетическими, а карбо-нат-магнетитоьие и силикат-магнетитовие руды - эпигенетическими.

Полученные нами данные указывают на то, что образование железистых кварцитов наиболее удовлетворительно объясняется седи-ментогенно-метаыорфической моделью, в соответствии с которой на- t ходят объяснение следующие особенности строения и состава железистых кварцитов: 1) стратифицированное залегание среди других пород формации, отражающее закономерное положение железисто-кремнистых осадков на седиментогашом профиле, 2) структурный контроль согласных линзовйдно-пластовых тел, 3) тесный парагенезис с различными парапородами, 4) сиигенетичность и изофациальность метаморфизма железистых кварцитов и пород рудовмещающей формации, а также унаследованность окислительного режима их метаморфизма от условий седиментогенеза, 5) текстурно-структурные особенности и состав железистых кварцитов и слагающих их минералов, свойственные высокожелезистым хемогенно-осадочным образованиям.

Летальное изучение железистых кварцитов позволило выявить седиментогенные признаки и установить, что в качестве определяющих факторов генезиса железистых кварцитов выступали процессы би-огенно-хемогенного накопления железисто-кремнистых осадков, сопровождавшиеся доорогешшми процессами слабо дифференцированного' вулканизма, а затем среднетемпературшй метаморфизм. .

О метасоматической природе связанных между собой карбо-

- £3 - ..

иат-магнетитовых и силикат-магнетитовых руд сланцевой железисто-кремнистой формации свидетельствуют следующие особенности их состава и строения: 1) условия залегания руд, контролируемые ли-тотектоническими факторами, 2) тесная связь руд с метасоматитами и зависимость их состава от состава метасоматитов, 3) отличия минерального и химического состава метасоматитов и состава слагающих их минералов от состава метаморфических пород и минералов, 4) морфогенетические особенности, состав магнетита, характер его распределения и взаимоотношения с нерудными минералами.

Сделанные нами выводы хорошо соотносятся с вывод шли М.А. Ярощук (1980), которой обоснованы представления о тесной связи сингенетических и эпигенетических руд и •выявлены особенности, подтверждающие определенную роль, метасоматоза в образовании последних на основе изучения карбонат-метабазитовой железисто-кремнистой формации бугской серии.

К бедным нластогенным железным рудам по содержанию железа, связанного в магнетите, отнесены некоторые пачки метаконгломера-тов влсильевской груботерригениой толщи. В- гравшшо-галечных конгломератах содержатся гальки богатых кварц-магнетитовых руд и железистых микрокварцигов. Последние в обломках представлены тонко- и криптозернистой разностями с массивной текстурой, обусловленной равномерным распределением изометричных агрегатов магнетита в гранобластовом кварце: в нем также присутствует разной густоты эмулъсиевидные выделения магнетита и гематита. Установлен мартит, который'образовался при выветривании галек, а также гематит, образовавшийся по гетиту. Некоторые гальки железистых мик-рокпарцитов имеют значительный коэффициент окисления-. (0.8-1.0), Р(60-90), М(4-9), Л(0.4-4), характерные для рудных, эакисно-окис-ных железисто-кремнистых пород.

В гальках богатых кварц-магпетитовых руд Ремаг составляет 50-60%; в гравийно-гааечных и галечно-гравелистых конгломератах -12-14%, а в некоторых участках - 17-19%. Концентрация железа обусловлена присутствием магнетита в гальках, обломках гравелитов и участках перекристаллизации цемента.

Метаконгломераты васильевской толщи сходны с метакопгломера-тами и песчаниками базально'го железистого горизонта, приуроченного к низам гданцевской свиты ингуло-ингулецкой серии Кривбасса (Прожогин, 1975), в котором развиты терригенные песчано-сланцевые магнетитомые и хемогенны.е сидеритовие руды, имеющие, металлурги-

ческую ценность. Учитывая это/ а также предполагаемые масштабы развития груботерригенных пород во Фрунзовской зоне (по данным геофизики), такие же руды можно прогнозировать и здесь.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Железисто-кремнистые породы Фрунзовских магнитных аномалий Украинского щита //Геол.журнал, 1985.-45, N5.-С.1-12 (в соавторстве с Галецкиы Л.С., Ярощук М.А. и др.)

2. Метаморфизованные конгломераты Фрунзовской зоны магнитных аномалий Украинского щита //Геол. журнал,1988,- N2. -С.130-133 (в соавторстве с Галецким Л.С., Ярощук М.А. и др.)

3. Генетические особенности пород железисто-кремнистой формации Фрунзовской зоны Украинского щита //Геол.журнал, 1989. -N3.-С.105-113 (в соавторстве с Ярощук М.А. и Савченко Л.Т.)

4. Рудоносные метасоматиты Фрунзовской зоны Украинского щита //Геол.журнал, 1989. -N5.-С.96-104 (в соавторстве с Ярощук М.А.)

'5. О структуре Фрунзовской рудоносной зоны Украинского щита //Тезисы докл. III Всесоюз. школы "Структурный анализ кристаллических комплексов и геологическое картирование". Ч.II.-Киев, 1990 -С.65-67 (в соавторстве с Занкевичем Б.А.)

6. Метаморфические формации Фрунзовской троговой зоны Украинского щита и перспективы их рудоносности // Тезисы докл. XII Всесоюз. металлоген. совещ. "Металлогения докембрия и метаморфоген-ное рудообразование". Ч.II. -Киев, 1990. -С.24-26 (в соавторстве

с Ярощук М.А.)

7. Строение и этапы развития эндербит-гранулитовых областей и гнейсо-гранулитовых зон УЩ //Глубинное строение и геодинамика кристаллических щитов Европейской части СССР.-Апатиты, 1992. -С.41-46 (в соавторстве с Ярощук М.А. и Быстревской С.С.)

8. Перспективы рудоносности Фрунзовской структурно-формаци-онной зоны УЩ //Металлогения докембрия и метаморфогенное рудообразование.-Киёв: Наукова думка, 1993. -С.191-198 (в соавторстве с Ярощук М.А., Ентлным В.А.)

9. Железорудные.формации Фрунзовской структурно-формационной •зоны Украинского щита.// Эволюция железонакопления в докембрии, определение масштабов развития железисто-кремнистых формаций... . Отчет ОМ ИГ4М АН УССР .'за 1986-90 г. г. Номер гос. per. 0180021059 39-86-26/3 (в соавторстве с Ярощук М.А.)

Соискатель