CC BY
16
ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 264 1976
О ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ЛОКАЛИЗАЦИИ ГИПЕРГЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
А. Г. БАКИРОВ
\
(Представлена профессором А. М. Кузьминым)
Никелевые месторождения, связанные с корами ¡выветривания уль-траосаовных пород, известны ® различных странах мира. Минералогии и геохимии никеленосных кор ¡посвящены ¡многочисленные исследования. Менее разработаны вопросы их теологии и закономерностей размещения упомянутых месторождений, 'чему автор и посвящает свою статью.
■ Известные никеленосные коры выветривания гипербазитов формировались в мезозое и кайнозое. В некоторых странах (Индонезия, Филиппины, Венесуэла и другие) ¡порообразование, ведущее к накоплению никеля, протекает и в настоящее время. На Урале, Кубе и в некоторых ■ других регионах наблюдается наложение кайнозойских процессов выветривания на более древние коры.
В профилях наиболее полно развитых 'мезозойских кор хор ото обособляются по направлению сверху вниз три зоны: первая из них — ге-тит-гидрогетитовая (охристая), вторая — вторичных железистых силикатов (ноитронитовая) и третья — первичных магнезиальных и маше-зиально-железистых силикатов, в той или иной степени измененных выветриванием,—зона вы щелочных серпентинитов. Между упомянутыми зонами чаще всего наблюдаются ¡постепенные переходы. В верхних горизонтах современных кор ¡выветривания видим скопления гётит-гидро-гётитовых'образований, которые вниз по разрезу переходят в дезинтегрирование серпентиниты. Охры и железистые силикаты, возникающие при выветривании ультраосновных пород, образуют на гипербазитах покровы или же заполнения трещин в раздробленном [материнском субстрате.
Участки сохранившейся мезозойской никеленооной коры выветривания в 'большинстве случаев приурочены ,к современным водоразделам, совпадающим с фрагментами древних водоразделов, вскрытых и отпрепарированных эрозией, в пределах которых раньше протекали процессы химического преобразования пород. Гипсометрические отметки районов с упомянутыми карами покровного и покровно-трещинного типов чаще всего находятся в пределах 300—400 м. Никеленосная кора, ¡выветрива- • ния, формирующая в современную эпоху в молодых шрньих районах, иногда с /наложением на более древние коры, нередко находипся на высотах, достигающих 1200 м и больше (Куба, Бразилия, Новая Каледония, Филиппины).
-Никелевые (месторождения, связанные с мезозойской корой выветривания покровного и (покровно-трещинного типов, во многих случаях имеют тенденцию располагаться в зоне перехода от денудированных гор-
йых сооружений к низменностям, заполненным кайнозойскими осадками. Ширина этой зоны 'порядка '50—70 км. Такая картина наблюдается в Казахстане, на Салаире, Урале, в районах Польши, США и других регионах. Некоторые рудоносные участки, 'приуроченные к корам выветривания различного возраста, тяготеют к бортам депрессий и наложенных прогибав внутри складчатых сооружений,1 находящихся как на (континентах, так и на островах. А как следствие —случаи (близкого соседства никелевых месторождений с озерами и искусственными водохранилищами (Ур.ал, Украина, районы Индонезии, Мадагаскара, Венесуэлы, Греции и других стран).
В ¡вышеуказанных ¡примерах участки развития никелевых месторождений находятся в зонах перехода от регионов, испытавших в неогене-ан-тропогене восходящие движения, ;к регионам, характеризующимся нисходящими движениями. Отсюда ¡как бы некоторая относительная стабильность упомянутых участков, локализующихся ¡на стыке областей, контрастных по знаку неотектоничеаких движений и орографии. В этой связи вполне уместным является выражение о стабилизирующей роли депреюсий в сохранении кор выветривания соседних с последними. Никелевые месторождения, приуроченные к островам и полуостровам, в большинстве случаев находятся вблизи берега ¡моря, в пределах зоны шириной б—!1б 1И инотща 50—60 км (Куба, Новая ¡Каледония, Сулавеси, Тасмания, Гаити, Греция и другие). Указанные примеры иллюстрируют связь ¡месторождений с зонами разграничения регионов, также отличающихся по своим орографическим и неотектоническим особенностям.
Проведенный ¡авторам работы анализ размещения гипергенных никелевых и железо-никелевых место рождений мира показал, что многие из них входят в прерывистые пояса, приуроченные ;к зонам определенных параллелей. :Их широты таковы: 50°с.ш., 41—44°с.ш., 20—¡220|с.ш. Такая поясность в какой-то мере связана с климатической зональностью, проявившейся при образовании кор выветривания в мезозое и кайнозое [4, 6]. Л о мнению автора, на поясное размещение месторождений, по-видимому, оказали влияние и структурные фактрры. В литературе [1, б] отмечаются широтные зоны планетарного масштаба, шириной порядка 50—80 км. Укажем на некоторые из них, которые приурочены к теократическому кольцу Субарктики (50°с. ¡ш.), критическим параллелям (35°, 62°с. ш., экватор). Ли Сы-гуан '[3] выделил в Китае три широтные тектонические -зоны, которые по мнению некоторых исследователей имеют планетарное значение. Они таковы: Инынаньская (между 40—42° с. ш.), Циньлинская (между 34—35° с. ш.) и ¡Наньлинская ¡(между 23—26° с. ш.). Многие из вышеперечисленных зон являются тектонически подвижными, ослабленными.
Сопоставления, проведенные автором работы, показали, что нередко никеленооные районы мира приурочиваются как раз к вышеуказанным широтным зонам или же находятся к непосредственной близости от них. Так, к теократическому кольцу Субарктии тяготеют месторождения Казахстана (Чарское, Горностаевское и Экиб аст уз - Б а ян а у л ьакая группа), Южного Урала (Кемпирсайское и Бурыкталыское), Польши (Зомб-ковиде) и ГДР (район Саксонских гранулитовых гор). Вблизи критической параллели видим Серовское месторождение Урала. В пределах широт Иныианьакой зоны находятся никеленосные участки Кавказа, Болгарии, Югославии, Албании и Орегоно-'Калифорнийокой группировки США. Можно связать с Циньлинской зоной месторождение Вебстер (США) и железо-никелевые проявления в Японии, а с Няньлинской-Цзыньчащжой никеленооный участок (Китай). На экваторе видим группировку никелевых месторождений острова Сулавеюи (Целебеса).
1 Впервые эта закономерность была подмечена на Урале И. И. Гинзбургом [2].
/
2500
Рис. 1. Геологическая карта месторождения Заркашан. Соста плена В. П. Саяии ным. 1 ■—Четвертичная система. Современный отдел. Аллювиально-пролювиальные отложения' валуны галечники, щебень, пески, глины. 2 —Меловая система. Верхний отдел. Сарматский ярус. 1 Ьвсстняки, гравелиты, конгломераты с галькой известняков и песчаников с известково-песчаным цементом, ороговикованные и мраморизованные. 3 — Юрская система. Средний — верхний отделы, иерасчленепные. Мраморизованные тонкослоистые и серые и темно-серые известняки и доломиты. 4 — Зар-
кашанский комплекс малых интрузий: гранодиориты, адамеллиты, кварцевые монцопнты и монцонпты, кварцевые сиениты. 5, 6, 7 — Дайковый комплекс: 5 — лейкократовые гранит-аплиты, 6_
граносиениты, сиениты, 7 — диорит-иорфириты. 8 — Скарново-рудные зоны с золото-мсдносульфндной минерализацией. 9 — Граница несогласного залегания отложений мелового возраста. 10 — Разрывные нарушения. 11—Элементы залегания пород. 12 —Россыпи золотз. |;) - [Ъшедочнь* штольни. 14 —Древние выработки (X—XI век нашей эры). 15 — Скважины колонкового бурения. '
Выявляется узловой (характер локализации2 многих никеленосных районов мира, отдельных /месторождений. Его сущность заключается в (приуроченности последних к узлам пересечения структур различного направления, среди которых распространены дислокации широтного и субширотного простирания докембрийского и более молодого возраста, имеющие длительное и унаследованное развитие3. Так, к зонам явных разломов вышеупомянутой ориентировки, осложненных поперечными структурами, приурочены шпербазиты с никеленосными корами выветривания /Кубы, Доминиканской республики, ¡Венесуэлы, Пуэрто-Рико, Тасмании, Украины (Девладовская и Никопольская группы), Кавказа. Многие никелевые месторождения связаны с зонами скрытых широтных и субширотных разломов, пересекающих структуры иных направлений или же являющихся пересекаемыми последними (Урал, Казахстан, Мадагаскар, США, Китай, Бразилия и некоторые другие регионы). Об этом свидетельствует, помимо данных геофизики, нахождение упомянутых рудных скоплений в одних зонах вместе с наложенными синклиналями, 'цепочками тел гранитов, габброидов, щелочных пород, а та&же другие особенности, которыми обычно отмечаются в эрозионном срезе скрытые разломы.
С большими, длительно развивающимися широтными и субширотными поднятиями связаны остров Новая Каледония с его скоплениями никелевых руд и крупнейшее (месторождение Бразилии около Никелан-дии. Новая Каледония находится на западном фланге сейсмической зоны, вытянутой с ¡запада на восток. Характерна приуроченность никелевых месторождений к островам, осложненным поперечными структурами и имеющими вследствие этого поясное строение (Куба, Сулавеси. отчасти Новая ,Каледония). В районах развития кор выветривания, находящихся в различных странах, автору известны 'четыре гипербазитовых комплекса, имеющих в эрозионном срезе кольцевой или приближающийся к нему вид. Они находятся на Урале (Бурыктальско-Ак-Каргинский и Кием'байский), в ГДР (в районе Саксонских гранулитовых гор) и в США (вблизи Вебстера в Северной Каролине). Все они в той или иной мере являются никеленосными. При этом наибольшие по масштабам рудоносные скопления преимущественно тяготеют к южным участкам упомянутых комплексов, как наиболее тектонически осложненным. В древних толщах Бразилии и Украины никеленосные гипербазитовые массивы обрамляют синклинали, сложенные породами протерозоя.
В Бразилии известны никелевые месторождения, преимущественно связанные с корой выветривания гипербазитов, и реже эндогенные. Они образуют ¡несколько обособленных групп, на локализацию которых, по мнению автора, оказали влияние скрытые «просвечивающие» широтные и субширотные структуры. [В качестве примера можно привести группировку никелевых месторождений, находящихся восточнее Белу-Оризон-ти 5(рис. I)4. Полоса их развития является широтной. Она, в свою очередь, входит в зону, вытянутую с запада на восток и охватывающую район подводных вулканических очагов, банку Виктория, полосу развития гранатов и отрезок долины р. Риу-Гранди. Налицо широтная струк- * тура, имеющая различные формы проявления в отдельных своих участках 1и являющаяся рудоконтролирующей.
2 В тектонических узлах создавалась обстановка, благоприятствовавшая развитию повышенной трещиноватости, формированию и сохранению глубоких корней коры выветривания.
3 Широтные и еубширотные дислокации являются развитыми в системе планетарной трещиноватости. Они обязаны ротационным силам Земли, вызывавшим растяжение или сжатие отдельных зон земной коры.
4 На рисунке приведена схема, составленная на основе геологической карты Бра-
зилии [7].
В пределах гипербазитовых массивов при прочих рав,ных условиях рудоносные участки коры выветривания тяготеют к наиболее трещиноватым зонам, к местам пересечения нарушений. При этом вырисовывается важная рудоконтролирующая роль различных зон повышенной трещиноватости: дайковых, эндоконтактовых, прифланговых, шлирово-жильных и других, проявляющихся в гипербазитовом субстрате, и их узлов. За счет осложняющих поперечных структур (дизъюнктивных, складчатых) никеленосные массивы ультраосновных пород нередко имеют поясное строение (Урал, Украина, Салаир, Китай, Бразилия, Польша).
В настоящее время ¡четко определялась важная роль небольших пострудных грабенов (в сохранении ¡блоков никеленосной коры (различные регионы СССР, Польша, ГДР, Албания, США). Упомянутых .тектонических форм оказывается гораздо больше на месторождениях, чем это предполагалось раньше. Находящиеся в районах возможного развитие ;кор выветривания сильно раздробленные щипербазитовые массивы, имеющие апофизы и тектонические контакты ic вмещающими породами, являются потенциально никеленосными. Они нередко несогласно залегают относительно ¡господствующих структур.
Узловой характер локализации никеленосных районов и отдельных месторождений при важной роли широтных и субширотных дислокаций в тектонических узлах находит и свое морфологическое выражение. Так, гипербазиты с рудоносной корой выветривания нередко приурочены к участкам широтных изгибов: островов (Япония), складчатых поясов (СССР, Польша), отдельных гипербазитовых массивов и их границ (СССР и другие страны). Никеленосные районы, месторождения иногда локализуются в местах широтных расширений («раздувов») складчатых поясов и геологических тел, в участках пережимов гипербазитовых массивов, обязанных поперечным складкам или дизъюнктивам. Некоторые никелевые месторождения тяготеют к входящим углам ¿складчатых поясов (Урал, Салаир) или же находятся в. предел ах широтных зон, включающих входящие углы контуров островов (Куба, Гаити). При этом ¡глубинные разломы, дизъюнктивы, дайки, оси прогибов и синклиналей, 'цепочки островов архипелагов и другие геологические и геоморфологические объекты, вытянутые в одном направлении, нередко «нацелены» на. никелевые месторождения (рис. 2). В такой же роли своеобразных « р уд о у к а з а те л е й » выступают широтные отрезки некоторых^ речных долин и береговой линии моря.
Упомянутые морфотогичеокие особенности структур никеленосных районов могут быть использованы при прогнозировании последних.
•
ЛИТЕРАТУРА
1. П. С. Воронов. О роли морфоструктур Арктики и Антарктики в выяснении * некоторых закономерностей структурного плана Земли. Информац. бюлл. Научн. ис-
след. ин-та геологии Арктики, вып. 23, 1961.
2. И. И. Гинзбург и др.,Древняя кора выветривания на ультраосновных породах Урала. Ч. 1. Типы и морфология древней коры выветривания. Тр. ин-та геолог.
' наук АН СССР, вып. 80 (1), 1941.
3. Ли Сы-гуан. Геология Китая. ИЛ., 1952.
4. В. П. Петров. Геолого-минералогические исследования уральских белых глин и некоторые выводы по минералогии и генезису глин вообще. Тр. Инст. геол. наук АН СССР, вып. 95, 1948.
5. М. В. Сто в а с. Критические параллели земного эллипсоида. Л., 1951.
6. Н. М. Страхов. Основы теории литогенеза. Т. 1, Изд. АН СССР, 1962.
7. Mapa geologieo do Brasil. Ministerio da agricultura departamento nacional da praducao mineral divisao de geología e mineralogía, I960»
