_К 551.24.052 + 553.041
В. Т. Горожанкам.
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ИХ СТРУКТУРНЫЕ ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Реформация земной коры рассматривается исследователями с разных позиций. В литературе достаточно хорошо освещены контракци-зя гипотеза и противоположная ей гипотеза расширяющейся Земли; :тезы, базирующиеся на исключительной роли в формировании укгуры земной коры внутренней энергии Земли (пульсационная теза и гипотеза «тектоники плит») или только планетарных сил. ^принятые в последние десятилетия исследования горизонтальных ений по разломам в различных регионах нашей страны и за рубе-V вскрывают ряд закономерностей в кинематике и ориентировке раз-5В, позволяющих с большой уверенностью определить источники тек-•ческих сил, полнее и эффективнее использовать структурные кри-^н для локального прогноза и поисков полезных ископаемых. Специальными исследованиями, а также при составлении обзорных -огической, тектонической карт и карты разломов А. В. Пейве [5], И Суворовым [6], А. Л. Яншиным [7] и др. установлено, что для ьшинства разломов характерны сдвиговые смещения блоков земной ы. обычно развивающихся длительно и в одинаковом направлении, титула смещений по таким сдвигам в некоторых случаях измеряется тками километров. Во фронтальных частях сдвигающихся блоков дко развиваются смещения по поверхностям, близким к горизон-«■-ным. Тангенциальные напряжения и движения в земной коре, по ^В^ию А. Л. Яншина [5] и ряда других ученых-исследователей, воз-ют как механическая реакция земной коры на вращение Земли, енение скорости этого вращения и положения оси вращения. После-шее изучение горизонтальных движений по разломам привело к вы--нию во многих регионах (Шотландия, Центральная Европа, Урал, каз, Казахстан и Средняя Азия, Саяно-Банкальская горная область др | правосторонних смещений по разломам северо-западного про-зния и левосторонних смещений по разломам северо-восточного ирания, отвечающих южнонаправленному действию тангенциаль-сил.
На Среднем и Южном Урале достаточно определенно обозначилась разрывных нарушений, все основные разломы которой выделены средне- и крупномасштабном геологическом картировании, во мно-:лучаях вскрыты карьерами, буровыми скважинами и пересечены :;ловским, Тараташским и Троицким профилями глубинного сей-^»=еского зондирования (рис. 1, 2). По времени образования, глубине зространения и кинематике они являются долгоживущими рассе-лими земную кору взбросо-сдвигами с правосторонней южно- и . зосточнонаправленной горизонтальной составляющей соответствен-у разломов меридионального (Мурзинский взбросо-сдвиг) и северо-:1.чого простираний (Михайловский, Бардымский, Дегтярский взбро-гдвиги и др.) и с левосторонней юго-западнонаправленной горизон-йной составляющей у северо-восточных разломов (Верхисетский, невогорский, Асбестовский, Челябинский взбросо-сдвиги и др.). правление горизонтального смещения по разломам определяется по :а 'метричному строению приразломных складок, по линейным тексту-течения в интрузивных и метаморфических комплексах и по сопря-
Жению с разломами первого, второго и более высокого порядков. Например, у Дегтярского взбросо-сдвига правосторонняя юго-восточнонаправ-ленная горизонтальная составляющая определяется по сопряжению с Верхнейвинским, Верхисетским и Вишневогорским взбросо-сдвигами,
сместители которых падают к северо-западу; по наклонным и опрокинутым складкам сысертско-ильменогор-ского метаморфического комплекса, слагающего висячее крыло на юго-восточном фланге разлома. Основные разломы, как правило, являются границами различных структурно - формационных зон, и поэтому определение амплитуды горизонтальных перемещений по ним представляет определенные трудности.
Разломы с одинаковым простиранием и кинематикой, вероятно, будут характеризоваться и одинаковым азимутом и близкими по значению ."углами падения сместителей. Элементы залегания основных разломов рассматриваемого региона свидетельствуют, что такая взаимосвязь между кинематикой, простиранием, азимутом и углом падения существует. Взбросо-сдвиги северо-западного и меридионального простираний падают к северо-востоку и востоку, у северо-восточных взбросо-сдвигов падение на северо-запад. При изменении простирания от меридионального до широтного угол падения разломов изменяется от вертикального до пологого (35—40°) наклона [2].
Основные разломы в большинстве случаев служат, как уже отмечалось, границами различных струк-турно-формационных зон и ограничивают площади распространения осадочных, вулканогенных и интрузивных пород. Зоны разломов имеют мощность от нескольких сот метров до 5—7 км и выражены, главным образом, интенсивным расслан-цеванием, милонитизацией нарушенных пород, серпентинитовым меланжем. В зонах разрывных нарушений залегают линзо- и плитообразные тела серпентинитов, пород основного, среднего и кислого составов, кварцевые жилы, зоны гидротермально измененных пород, контактово-
Рис. 1. Карта основных разломов Среднего и Южного Урала
/ — восточная окраина Русской платформы и Пред-уральского прогиба, 2 — Уральская складчатая система, 3 — область сплошного развития мезозойских и кайнозойских отложений, 4 — взбросо-сдвиг с указанием направления и угла падений сместнтеля. 5 — направление горизонтальной (сдвиговой) составляющей.
Разломы первого порядка (обозначены римскими цифрами): / — Михайловский, II — Бардымский. III — ДегтярсхнА, IV — Мурзинский. V — Каменский. VI — Челябинский. VII — Вишневогорский, VIII — Бакало-Сат-кинскнй. IX — Зюраткульский, X — Верхнеайский, XI — Североуралтауский. XII — Карабашскнй, XIII — Кизиль-ский, XIV — Зильмердакский, XV — Караташскнй. XVI — Каратауский. Разломы второго и третьего порядков (обозначены арабскими цифрами)? / — Верхнейвинский. 2 — Верхисетский. 3 — Первомайский, 4 — Монетнинский. 5 — Пышминскнй. б — Уктусский. 7 — Асбестовский. 8 — Ка-рабольский. 9 — Боевский. 10 — Есаульский, П — Непвя-хинский. 12 — Чулковский. 13 — Сюрюкаевский. 14 — Су-леииский. /5 — Южнокракннскнй, 16 — Учалннский, 17 — Магнитогорский, 13 — Агаповский. /9 — Худолазовский, 20 — Куликовский
-¿соматические и гидротермальные рудные залежи железа, меди, ни-гя и других металлов, а также асбеста и талька. Висячие крылья Гросо-сдвигов наиболее раздроблены и поэтому более проницаемы с восходящих гидротермальных растворов и более благоприятны для гмирования рудных залежей. Наиболее рудонасыщенными являются ;.-тки сопряжения навстречу падающих разломов. Это положение ? геологов является общеизвестной истиной, но в свете выявленных за-=омерностей в ориентировке сместителей основных разломов приобре-
20 40-60-
СВерЭ/ювск
■4-1
ЖП/
Г
у * г V*
V
Оки
1*2 I
V V V
4/7 60
К- М
М
Белооецк беохиеуральск
/-^'ь-и'"7'^ Г/ ¿-Ч."
IV
Рнс. 2. Разрезы земной коры по профилям ГСЗ: А — Б — Свердловский профиль, по Дружинину В. С. и др. [41 В — Г — Троицкий профиль, по Автонееву С. В. и др. [1]
Границы раздела основных слоев земной коры по геофизиче ским данным: / — поверхность кристаллического фундамента. 2 — поверхность базальтового слоя, 3 — верхняя граница перехода ко ра — верхняя мантия. 4— поверхность Мохоровичича, ¿ — разрывные нарушения в верхней части разреза. 6 — глубинные разломы — зоны нарушения сейсмических границ. 7 —римскими цифрами обозначены разломы первого порядка (см. рис. 1)
т существенное поисковое и прогностическое значение, так как по--"яет определять более конкретные перспективные площади. Линзо- и плитообразные интрузивные, метасоматические и гидро-мальные (в том числе и рудные) тела, залегающие в зонах разло-1. имеют элементы залегания преимущественно такие же, как и вме-щие их зоны. Но нередки случаи, когда вышеперечисленные при-ломные образования, располагающиеся в оперяющих разрывных на-ениях висячего крыла, падают навстречу основному разлому (Спас-и Успенская зоны разломов в Центральном Казахстане, Каменская а разломов в Енисейском кряже и др.).
Крупные массивы интрузивных пород во многих случаях характери-ся асимметричной формой залегания и ориентировкой контактов, кой к закономерностям ориентировки основных разломов. Это мож-объяснить тем, что, во-первых, внедрение магмы и становление ин-гзивного массива происходило в условиях действия тех же тектониче-напряженин, при которых формировались и разломы, и, во-вторых, ьерной ролью разломов. Так, Верхисетский гранитоидный массив щадью около 1800 км2 имеет в плане клиновидную форму северо-во-ного простирания (рис. 3). В южной его части сходящиеся контакты, ■ея северо-западное и северо-восточное простирания, падают навстре-у друг другу, под массив. В северной половине массива простирание ро-западного контакта изменяется на северо-восточное, а направле-: падения с северо-восточного на северо-западное, в сторону от цент-массива. Северный контакт субширотного простирания полого погру-ется к северу. В последнем случае ширина экзоконтактовой зоны
3 Заказ 134
65
контактово-метасоматического и гидротермального изменения пород с рудной минерализацией составляет около 2 км и резко сокращается (до нескольких метров) на остальных участках.
Аналогичная закономерность отмечается у Адуйского, Каменского, Рефтинского и других массивов, расположенных восточнее Верхисет-ского массива. Первые два массива, имеющие по длинной оси северозападное простирание, круто погружаются на северо-восток. Рефтинский
Рис. 3. Размещение гидротермальных месторождений и проявлений в районе Верхисетского, Адуйского, Каменского и Рефтинского гранитондных массивов:
/ —гранитоиды, 2—взбросо-сдвигк первого порядка с указанием направления и угла падения, 3 — взбросо-сдвнгн второго и третьего порядков с указанием направления и угла падения, 4 — направление горизонтального смещения по разлому, 5—гидротермальные месторождения и проявления, 6 — направление и угол падения интрузивного контакта.
Буквами обозначены гранитоидные массивы: Л — Адуйскнй, В — Верхисетский. К — Каменский, Р — Рефтинский.
Цифрами обозначены взбросо-сдвиги: / — Дегтярский. 2 — Верхнейвинский, 3— Верхисетский. 4 — Первомайский, 5 — Монет-иинскнй, в — Пышминский, 7 — Мурзннскнй, 8 — Асбестовскнй, 9 — Карабольский, 10 — Каменский
же гранитоидный массив при северо-восточном простирании погружается на северо-запад. Вся территория, расположенная в зоне схождения навстречу падающих этих интрузивных массивов и рассекаемая Асбестовским взбросо-сдвигом, характеризуется высокой плотностью выявленных гидротермальных месторождений и проявлений полезных ископаемых (см. рис. 3). Признаки рассматриваемых закономерностей в зависимости от степени изученности площадей обнаруживаются у многих интрузивных массивов Урала. Убедительным примером может служить группа Турьинских скарновых медно-магнетитовых месторождений, расположенная в северо-восточном обрамлении Ауэрбаховского гранитоидного массива, Круглогорское магнетитовое месторождение, залегающее в северо-западной экзоконтактовой зоне одноименного габ-броидного массива и др.
Ранее эти же закономерности в кинематике и ориентировке основных разломов, асимметричном строении интрузивных тел и размещении месторождений и рудопроявлений были отмечены нами в Енисейском кряже [3]. Подтверждение рассмотренных закономерностей следует ожидать в Казахстане, Средней Азии и других регионах, где уже к на-
[га? ¡^у пщ* Ш16
-.ящему времени определены смещения, правосторонние по разломам :-^еро-западного простирания и левосторонние по северо-восточным ■взломам.
Таким образом, кинематика и ориентировка основных разломов, «симметричная форма секущих интрузивных массивов свидетельствуют •з -:>м, что формировались они при существенном влиянии южнонаправ-;ге-:ных тангенциальных сил и отражают характер горизонтальных дви-вгний земной коры.
Установленные закономерности ориентировки основных разломов и ресущих контактов интрузивных массивов и известные .положения « размещении контактово-метасоматических и гидротермальных месторождений и рудопроявлений позволяют выделять следующие наиболее |&г:пективные площади на выявление полезных ископаемых: тектони-I кхие и межинтрузивные клинья, образуемые навстречу падающими ■разломами, разломом и интрузивным контактом, интрузивными кон-[гзлтами, и экзоконтактовые зоны северо-западного, северного, северо-|»>:точного и восточного обрамления интрузивного массива. Кроме того, Ьга же структурные закономерности дают возможность полнее исполь-|->иеать для локального прогнозирования геофизические материалы и |гз-:о-и космофотоснимки, при геологической интерпретации и геологическом дешифрировании которых выделяемые разломы и интрузивные 1«_г:сивы из-за ограниченных возможностей названных методов, как шзило, трассируются и оконтуриваются без указания их элементов з_1легания; эффективнее проводить геологосъемочные и поисковые ра-и повысить качество создаваемых геологических карт.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Автонеев С. В., Дружинин В. С., Кашубин С. Н. Глубинное строение Южного 3"м-а по Троицкому профилю ГСЗ//Советская геология,—1988.—№ 7,—С. 38—40.
2 Горожанкин В. Т. Новое о закономерностях ориентировки основных разломов С^-него и Южного Урала//Докл. АН СССР,—1991.— Т. 318,— № 6,—С. 1425—1429.
3 Горожанкин В. Т., Локтионов А. А. Структурная позиция и особенности строе-ss Партизанского рудного узла (Енисейский" кряж)//Геология, поиски и разведка «г-—орождений рудных полезных ископаемых,—Иркутск: ИПИ, 1984,—С. 24—29.
4. Дружинин В. С., Рыбалка В. М„ Соболев И. Д. Связь тектоники и магматизма t -тубинным строением Среднего и Южного Урала по данным ГСЗ.—М.: Наука, 1 - S —157 с.
5. Пейве А. В. Горизонтальные движения земной коры и принцип унаследованно-кга Геотектоника.—1965.— jYs 1,—С. 30—37.
6. Суворов А. И. Закономерности строения и формирования глубннных разломов // fe ГИН АН СССР, 1986. Вып. 179.-361 с. У
Яншин А. Л. Геологическое строение Евразии // Геотектоника,— 1965 — № 5,—