Расчет современных напряжений Расчет палеонапряжений


Начало

Методическая
часть


Расчет
напряжений


Базы данных
Сейсм. каталоги
Соврем. напр-я
Палео напр-я


Базы данных


Палео напряжения. Серебряное месторождение «Прогноз»

Месторождение Прогноз является крупнейшим серебряным объектом на Северо-Востоке Якутии. Его суммарные запасы и ресурсы составляют более 10 тыс. т серебра. Серебряно-полиметаллическое оруденение относится к производным оловорудных формаций [Гамянин, 1998] и локализуется в провисшей кровле невскрытого гранодиоритового массива, глубина залегания которого, по геофизическим данным, около 3 км. Рудные тела представлены протяженными крутопадающими минерализованными зонами дробления в терригенных породах среднего и верхнего триаса.

Структурно-тектонический анализ

Тектоническая позиция месторождения Прогноз определяется его приуроченностью к зоне сочленения Сартангского синклинория и Адычанской зоны пологих дислокаций, на участке пересечения продольного субмеридионального Аллах-Нельгесинского разлома и Средне-Сартангской зоны разрывных нарушений северо-восточного простирания (рис. 1).

Аллах-Нельгесинский разлом представляет собой зону взбросо-надвиговых разрывных нарушений субмеридионального простирания, определяющих горстовую структуру рудовмещающей Арангасчанской антиклинали. Средне-Сартангский разлом прослеживается в виде системы крутопадающих сбросов и сбросо-сдвигов северо-восточного простирания, разбивающих Арангасчанскую антиклиналь на три блока: северный, южный и опущенный относительно них, центральный блок, к которому приурочено большинство рудных тел месторождения (рис. 2).
Рис.1. (щелкните на рисунок для увеличения)

Согласно статистическому анализу ориентировок элементов структуры месторождения Прогноз определены их пространственные взаимоотношения.

Складчатость. Рудное поле месторождения Прогноз приурочено к своду и западному крылу Арангасчанской горст-антиклинали. Для нее характерен пологоволнистый коробчатый свод, ограниченный разломами взбросо-надвигового типа и осложненный более мелкими складками II порядка. Среди них выделяется зона крутых линейных складок шириной до 4 км, сложенная преимущественно отложениями анизийского и ладинского возраста.

Рис.2. (щелкните на рисунок для увеличения)

Элементы залегания слоистости вмещающих пород на этом участке свидетельствуют о том, что породы в пределах месторождения слагают линейную ассиметричную изоклинальную складку синклинального строения (диаграмма А, рис. 2). Восточные крылья складки характеризуются элементами залегания аз.пд. 26080° западные аз.пд. 9085°; шарнир полого погружается к северу.

Разрывные структуры. Достаточно жесткую симметрию по отношению к складчатой структуре рудного поля демонстрируют статистические максимумы зон дробления. Их преобладающие ориентировки представлены полюсами на диаграмме Б (рис. 2). Максимум I с элементами аз.пд. 25080° совпадает с среднестатистическим максимумом слоистости восточных крыльев складки и образован зонами дробления межпластовых срывов, сформированных в результате проскальзывания пластов в процессе их совместного изгиба при складкообразовании.

Максимум II с элементами аз.пд. 8080° соответствует продольным, по отношению к складчатости, разрывам. Это в основном крутопадающие на восток взбросы и взбросо-надвиги, по которым западное крыло Арангасчанской антиклинали надвинуто на сопряженную с запада Чайдахскую синклиналь. Амплитуды взбросов и надвигов в вертикальной плоскости колеблются от 0.3 - 0.5 км и до 1.6 км. Поскольку процесс дизъюнктивного надвигания кинематически сопряжен с продольной складчатостью, удается установить общее направление сжатия, ориентированное близгоризонтально в субширотном направлении.

Среднестатистические максимумы III и IV с элементами аз.пд. 33080° и аз.пд. 18080° характеризуют разрывы, расположенные диагонально по отношению к складчатости. Первым из них сответствует система правых взбросо- и сбросо-сдвигов. Амплитуда смещений по ним в вертикальной плоскости 200-300 м, в горизонтальной до 750-1500 м. Вторая система отличается наличием жильных выполнений. Морфологически это зоны дробления и смятия, зоны повышенной трещиноватости, в разной степени минерализованные, из которых наибольший интерес представляет рудная зона Главная.

Главный разлом вмещает крупнейшую одноименную рудную зону месторождения, в которой заключено более половины запасов и ресурсов серебра. Рудовмещающая структура представлена системой эшелонированных минерализованных кулис, соединяющихся по средством раздвигов, которые обеспечивают целостность структуры и непрерывность оруденения на протяжении около 7 км. Оси кулис подчиняются генеральному направлению Главного разлома и имеют протяженность от 0,5 до 1,5 км. На участках сочленения кулис в зависимости от типа эшелонирования (право- или левоступенчатого) образуются структуры дуплексов сжатия и растяжения, резко отличающиеся своей морфологией и продуктивностью оруденения.

В центральной части Главной рудной зоны при левостороннем сочленении кулис формируется дуплекс растяжения, к которому приурочен участок наиболее богатых руд, получивший самостоятельное наименование - "Изгиб" (рис. 3).

Морфологически это многочисленные апофизы жильных тел, которые быстро выклиниваются или вновь сливаются, расщепляются на пучки или переходят в зоны прожилкования, приуроченные к раздвиговым структурам. Им соответствует максимум V на диаграмме Б (рис. 2) с элементами аз.пд. 16080°. Приоткрывание раздвигов обусловлено левосторонними сдвиговыми перемещениями по субширотным разрывам в зоне Главного разлома.
Рис.3. (щелкните на рисунок для увеличения)

При правостороннем сочленении кулис на их окончаниях фиксируется область сжатия вследствие нагнетания материала вдоль сместителей разломов (рис. 4). Наблюдается их расщепление в виде "конского хвоста" на серию взбросов и надвигов, которые сопровождаются обильной глинкой трения с убогим прожилково-вкрапленным характером оруденения.
Рис.4. (щелкните на рисунок для увеличения)

В целом, проведенный структурный анализ детальных геологических карт, планов и разрезов рудных зон месторождения Прогноз свидетельствует, что основным кинематическим типом рудовмещающих структур являются субширотные (90-110°) левые сдвиги, заложение которых произошло в дорудное время, и подновленные на рудном этапе.

Дайки. Жесткий контроль в простирании магматических образований дайкового комплекса в зависимости от их состава, и как следствие, принадлежности к разным возрастным группам фиксируется на диаграмме Г (рис. 2).

Позднеюрские дайки лампрофиров приурочены к трещинам отрыва, оперяющим близширотные северо-западные рудовмещающие разрывные нарушения сбросо-сдвигового типа (рис. 5). Отдельные тела внедрились непосредственно по разломам.
Рис.5. (щелкните на рисунок для увеличения)

Позднемеловые дайки риолит-порфиров пространственно контролируются субмеридиональными разрывными нарушениями, ранее определенные как взбросы и надвиги. Установленный внутрирудный характер жильных тел [Гамянин, 1998], свидетельствует о подновлении этих разломов на рудном этапе. В целом жильные образования маркируют активную структурообразующую роль разрывных нарушений, которая последовательно переходила во времени от разрывов субмеридионального направления к разрывавам северо-западного и северо-восточного направления, и, наконец, к разрывам субширотного и субмеридионального простирания.

Жильные тела. Характер рассеивания полюсов кварц-карбонат-сульфидно-сульфосольных и кварц-карбонат-сульфосольных жил на диаграмме В (рис. 2) демонстрирует четкий контроль их пространственного положения разрывными нарушениями субширотного направления. Статистический максимум с элементами аз.пд. 18080° соответствует полюсам рассеивания зон дробления с координатами максимумов IV и V.

Морфологически все известные рудные тела на месторождении Прогноз относятся к типу минерализованных зон дробления, сложенных брекчированными песчаниками с кварц-карбонат-сульфидным цементом и жилами кварц-карбонатного и карбонатного состава с сульфидами, сульфосолями (рис. 6). Внутреннее строение рудных тел определяется сочетаниями руд различного текстурного рисунка: массивной, крустификационной, кокардовой, коломорфной, полосчатой, брекчиевой и цементационной текстур, которые свидетельствуют о формировании их в широких открытых полостях.
Рис.6. (щелкните на рисунок для увеличения)

Для анализа внутренней структуры рудных тел и концентрации оруденения производилось построение диаграмм двух типов; первый тип диаграмм показывает зависимость содержаний серебра от элементов залегания отрезков рудных тел, второй тип - мощность жил на этих отрезках, которая отражает ориентировку максимально раскрытых трещинных полостей в период минерализации (рис. 2, II). Построение диаграмм производилось на примере рудных тел Главное, Весеннее и Тихое, имеющих различные простирания, и, соответственно, разные кинематические характеристики рудовмещающих разрывов.

Анализ этих диаграмм показывает, что независимо от элементов залегания рудовмещающего разрыва, характер распределения полюсов максимальных содержаний и мощностей жил пространственно совпадает. Такое совпадение свидетельствует о формировании оруденения и жил в едином поле напряжений, существовавшем длительное время на разных стадиях минералообразования. При этом наиболее мощные и богатые жилы должны быть ориентированы перпендикулярно оси максимально растягивающих напряжений σ1, которая полого погружается в северном направлении аз.пд. 34824°.

Изложенное показывает, что период оруденения в пределах месторождения Прогноз характеризуется единым полем тектонических напряжений на разных стадиях минералообразования, что привело к образованию жил с разностадийной полосчатой текстурой и наличию двойных и тройных брекчий в рудных зонах. Их формирование связано с неоднократным проникновением рудоносных растворов в одни и те же рудовмещающие структуры субширотного направления, что нашло свое отражение в неоднократных перестройках локальных полей напряжений, которые установлены нами тектонофизическими исследованиями.

Тектонофизический анализ напряженно-деформированного состояния

На месторождении Прогноз по сколовой трещиноватости и прожилкам рудных зон выявлено взбросовое соскладчатое, а также более поздние взбросовое, сдвиговое и сбросовые поля напряжений.

Взбросовые поля напряжений имеют сходный вид и реконструируются по сопряженным системам надвигов встречного падения, которые находятся в хорошем соответствии с относительно простым характером складчатой структуры месторождения. Ось сжатия ориентирована горизонтально в широтном направлении, ось растяжения субвертикальна.

Сдвиговые поля напряжений характеризуют становление разломов северо-восточного и северо-западного простираний, которые развивались, соответственно, как правые и левые сдвиги. Значительные амплитуды горизонтальных перемещений (до 1,5 км) по ним произошли еще до внедрения рудоносных растворов и были запечатаны дорудными дайками лампрофиров раннемелового возраста. Вблизи Главного разлома, как установлено по распределению трещин скола, фиксируются поля напряжений с пологими ориентировками осей сжатия и растяжения, которые, соответственно, погружаются в северо-восточном и северо-западном направлениях. Все они имеют неоднородное строение и закономерно изменяются по простиранию разлома, чем обусловлено его неравномерное раскрытие на ранних стадиях минерализации.

Изучение борозд и зеркал скольжения внутри рудной зоны Главная, показывает, что большинство из них образовалось при сбросовых перемещениях по разломам, в условиях общего поперечного растяжения по отношению к рудовмещающим структурам. Ось растяжения ориентирована горизонтально в субмеридиональном направлении, ось сжатия под разными углами (30-60°) погружается в северо-восточном направлении.

Возрастные соотношения между сдвиговыми и сбросовыми полями напряжений на рудном этапе окончательно не выявлены. По-видимому, они неоднократно сменяли друг друга, о чем свидетельствуют результаты реконструкций разновозрастных полей напряжений методом катакластического анализа (табл. 1, 2, 3, 4). При этом для сдвиговых полей напряжений характерны положительные значения коэффициенты Лоде-Надаи близкие к чистому сдвигу, а для сбросовых - условия растяжения. Судя по тому, что морфология рудных зон контролировалась горизонтальными подвижками, заложение сдвигового поля напряжений предшествовало сбросовому. Последнее же играло активную роль в период внутрирудных подвижек, и, вероятно, при наиболее молодой пострудной активизации.

Выводы

Структурные и тектонофизические исследования, проведенные на месторождении Прогноз, позволили выделить основные этапы формирования его структуры (рис. 7). Установленная в пределах месторождения симметричность разрывных деформационных элементов к складчатости объясняется общностью основных тектонофизических условий их образования.

  1. Образование складчатости продольного изгиба пород Верхоянской серии в условиях попереч-ного горизонтального сжатия, ориентированного в субширотном направлении. Возникают соскладчатые взбросы и надвиги, по простира-нию параллельные осям складок (рис. 7, А).
Рис.7. (щелкните на рисунок для увеличения)

  1. На более поздних стадиях формирования складчатости, в условиях сохраняющегося субширотного сжатия, происходит переориентация оси максимального растяжения в горизонтальное направление, что, по-видимому, связано со значительной нагрузкой вышележащих пород, препятствующих деформации в поперечном сечении. Вследствие этого образуются две системы сдвигов, косо ориентированных по отношению к оси складки, и одна система крутопадающих трещин отрыва, ориентированных поперек складки (рис. 7, Б).
  2. Активизация Средне-Сартангской сдвиговой зоны в условиях наклонного северо-восточного сжатия. В этом случае происходят смещения по оперяющим левым сбросо-сдвигам северо-западного простирания, что обусловило раскрытие субширотных раздвигов, сопровождаемое серебряно-полиметаллической минерализацией (рис. 7, В).

©2004-2005
Webmaster

Узел создан при поддержке: