» » Донецкая ртутная провинция

Донецкая ртутная провинция

30.07.2016

Донбасс является одной из наиболее изученных ртутных провинций. Кроме давно известного Никитовского рудного поля в его пределах выявлены Дружковское и Славянское ртутнорудные поля, относящиеся к Центрально-Донецкой ртутной зоне, которая протягивается в виде узкой (до 1 км) полосы, резко расширяющейся к северо-западу вдоль осевой части Донецкого прогиба (рис. 24). Общим контролирующим элементом этой зоны служит Центрально-Донецкий глубинный разлом. К частным контролирующим тектоническим структурам относятся складчатые сооружения осадочного чехла: Горловская антиклиналь (западная часть Главной Донецкой антиклинали), Дружковско-Константиновская антиклиналь и солянокупольные структуры северо-западной части Донбасса, развитые вдоль осевой линии прогиба. В направлении с юго-востока на северо-запад вдоль Центрально-Донецкой зоны происходит постепенное «омоложение» рудовмещающих толщ от среднего карбона до верхней перми. Характерно почти повсеместное повышенное (в пределах этой зоны) содержание ртути в каменных углях, что позволяет ставить вопрос о попутном получении этого металла при коксовании и сжигании углей.
Донецкая ртутная провинция

Кроме перечисленных к Донецкой ртутной провинции относится Волновахское рудное поле, расположенное в зоне сочленения Донбасса с Приазовским блоком Украинского кристаллического щита. Главным контролирующим тектоническим элементом этой зоны является шовный Южно-Донецкий глубинный разлом. С некоторой долей условности к Южно-Донецкой ртутной зоне отнесены также рудопроявления ртути Амвросиевского купола. Северо-западным продолжением рудоносных структур, выделенных в пределах Донецкой ртутной провинции, являются, по-видимому, минерализованные зоны разломов, установленные в бассейне р. Десны.
Ртутные месторождения Донбасса объединяются в две рудные формации: сурьмяно-ртутную, иногда с мышьяком (все рудопроявления Никитовского рудного поля), и более распространенную, хотя и менее изученную, ртутную (остальные рудопроявления). Месторождения первой группы относятся к кварц-диккитовому минеральному типу, во второй выделяются кварц (диккит)-карбонатный и кварц-флюорит-карбоватный типы.
В отличие от месторождений сурьмяно-ртутной формации, залегающих в терригенно-осадочных отложениях среднего карбона и контролирующихся крупными линейными антиклинальными складками, рудопроявления собственно ртутной формации располагаются в весьма разнообразных породах: в Центрально-Донецкой рудной зоне они приурочены к осадочным отложениям карбона, девонским диапировым брекчиям известнякового состава и терригенным образованиям верхней перми (дроновская свита), а в Южно-Донецкой рудной зоне — к карбонатным отложениям нижнего карбона (рис. 25).
Донецкая ртутная провинция

При решении вопроса о возрасте ртутного оруденения следует иметь в виду следующее:
а) на территории Донбасса пока не установлены проявления рудной минерализации киммерийского и альпийского возраста;
б) в отложениях выше нижнего триаса отсутствуют как оруденение, так и околорудные изменения, хотя литологически и структурно они благоприятны для рудолокализации;
в) в пределах Славянского участка рудоконтролирующие и рудовмещающие нарушения «гаснут» в отложениях дроновской свиты (P2), не затрагивая несогласно перекрывающих их отложений серебрянской (T1) и протопивской (T3) свит.
Аналогичные соотношения зафиксированы и на других площадях, в частности в пределах Сватовской и Медвежанской площадей.
В связи с этим возраст ртутной минерализации нами условно считается позднегерцинским (P2—T1), но более поздним, чем складчатость и метаморфизм рудовмещающих толщ. Подтверждением этого служат также данные определения абсолютного возраста серицитов из песчаников Никитовского рудного поля, а также результаты изучения изотопного состава проб свинца из полиметаллических рудопроявлений Донбасса.
Никитовское рудное поле объединяет одноименное месторождение, а также Железнянское, Мичуринское, Новозаводское, Чернокурганское и Чернобугорское рудопроявления. Оно вытянуто вдоль оси Главной Донецкой антиклинали более чем на 10 км. Ртутное оруденение приурочено к толще среднего карбона (свиты C2 и C3). Общая мощность свиты C2 составляет 720 м, а свиты С3 520—580 м. Представлены они глинистыми сланцами (56,5%), песчаниками (42,4%), известняками (0,7%) и углями (0,5%). В толще сланцев выделяются глинистые и серицито-глинистые, углисто-глинистые, карбонатно-углисто-глинистые, карбонатно-глинистые (карбонатно-кварцевые), глинистокварцевые и углисто-глинисто-кварцевые разности. Песчаники по гранулометрическому составу разделяются на мелко-, средне-, крупнозернистые и конгломератовидные.
В структурном отношении рудное поле приурочено к Горловской антиклинали, входящей в Главную Донецкую антиклиналь, ось которой имеет северо-западное простирание (280—300°) и погружается под углом 5—7° к северо-западу, в связи с чем в этом направлении на поверхность последовательно выходят относительно все более молодые образования. Антиклиналь характеризуется небольшой асимметрией: на южном ее крыле породы имеют падение 65—70°, на северном — 60—65°. Характерной особенностью антиклинали
являются волнообразные изгибы сводовой ее части с образованием бра-хиантиклиналей или куполов. В пределах рудного поля располагаются купольные поднятия: Чернобугорское, Чернокурганское, Катушкинское, Софиевское и Чегарникское, последние три наиболее крупные. Оси поднятий образуют с осью главной антиклинали угол в 10—25°.
Главными разрывными структурами в пределах рудного поля являются две группы нарушений: 1) продольные — субширотные надвиги (Никитовский, Артемовский, Чегарникский и Южный) с вертикальной амплитудой смещения 60—200 м и с крутыми углами падения; 2) диагональные — надвиги с изменяющимися направлениями простирания.
Наибольший интерес представляет Никитовский надвиг (местное наименование «Секущая»), проходящий через все рудное поле в сводовой части антиклинали и представляющий зону дробления мощностью от 5 до 20 м с углом падения 65—70° на юго-запад. В песчаниках «Секущая» представлена продуктами дробления с образованием брекчии, состоящей из крупных угловатых и сглаженных обломков песчаника, сцементированных продуктами дробления тех же песчаников, иногда в виде мелкого кварцевого песка. В сланцах «Секущая» сопровождается гофрировкой, сильным рассланцеванием и перетиранием этих пород с большим количеством зеркал скольжения. Простирающийся на значительное расстояние разлом имеет амплитуду горизонтального смещения до 50 м, при вертикальном перемещении до 20 м.
Диагональные разломы ориентированы в пределах рудного поля в северо-восточном и северо-западном направлениях с крутым, почти вертикальным падением плоскости нарушения. Они характеризуются малой мощностью брекчированных пород, небольшой амплитудой смещения в горизонтальном и вертикальном направлениях и наличием большого количества зеркал скольжения.
Существенную роль в размещении оруденения играют различные виды трещиноватости, очень широко развитой в рудном поле.
Приурочиваясь к сводовой части Горловской антиклинали, залежи ртутных руд локализуются главным образом в шарнире антиклинали и в зонах сопряжения мощных песчаников с разломом «Секущая».
Наиболее благоприятными для рудоотложения оказались: мощные пласты песчаников, подвергшихся дроблению в итоге пликативных и дизъюнктивных дислокаций; зоны дробления вдоль тектонических нарушений, поверхности которых служили экранами для рудогенерирующих растворов. Наиболее богатые руды приурочены к своду антиклинали и к зоне сопряжения рудоносных песчаников с разломом «Секущая» и связаны с узлами пересечения продольных тектонических разрывов и поперечных нарушений.
Главным рудным минералом является киноварь; часто встречаются антимонит, арсенопирит, пирит и марказит; редко в виде единичных микроскопических вкраплений отмечаются халькопирит, висмутовый блеск, галенит и сфалерит. Нерудные минералы представлены кварцем, диккитом, карбонатами и серицитом.
Околорудные изменения выражаются в окварцевании, аргиллизации (диккитизации) и карбонатизации Выделяется шесть стадий процесса минералообразования: арсенопиритовая, кварц-арсенопиритовая, карбонатно-арсенопиритовая, киноварная, диккитовая и марказитовая. В каждой стадии, кроме образования основных минералов, в незначительном количестве происходило выделение: в конце второй стадии — пирита, в третьей — пирита и кварца, в четвертой — антимонита и висмутина, в пятой — антимонита и киновари и в шестой — низкотемпературного кварца.
Минеральный состав руд указывает на эпитермальный характер оруденения. Киноварь, антимонит, арсенопирит и диккит — минералы типично низкотемпературные, выпадение их из растворов и кристаллизация происходят при температурах, не превышающих 150—200° С, что подтверждается данными гомогенизации газово-жидких включений в кварце и других минералах.
По форме рудных тел выделяются: а) жилы простого и сложного строения, локализующиеся вдоль поперечных и диагональных разрывов и отличающиеся богатыми рудами; б) линзы и линзообразные тела, контролируемые поперечными, диагональными и продольными нарушениями; в) рудные штоки и штокверки, положение которых определяется разломом «Секущая» и положением осевой части антиклинали; они приурочены к сильно раздробленным участкам и узлам пересечения тектонических нарушений; г) пластообразные залежи, тяготеющие к почве рудоносных песчаников в шарнире и на северном крыле антиклинали; д) гнезда небольших размеров, подчиненные более локальным структурным ловушкам.
Основными текстурами руд являются тонкопрожилковые и вкрапленно-прожилковые; наиболее распространены массивная и вкрапленная текстуры, а также гнейсовые брекчиевидные текстуры.
Никитовское ртутное месторождение состоит из трех участков: Чегарникского, Нового и Софиевского.
Чегарникский участок расположен в восточной части рудного поля и приурочен к одноименной брахиантиклинали, которая образует наиболее приподнятую часть Горловской антиклинали. В своде брахиантиклинали обнажаются первые чегарникские песчаники в виде изогнутого замкнутого продолговатого овала.
Богатое оруденение приурочено к перегибам шарнира Чегарникской структуры, что объясняется наиболее сильной нарушенностью этих частей брахиантиклинали. С глубиной на крыльях структуры нарушенность падает, соответственно этому снижается и интенсивность оруденения. По структурным и морфологическим особенностям в чегарникских песчаниках выделяются рудные тела трех типов: а) жилообразные, связанные с трещинами поперечных и диагональных разломов; б) пластообразные в северо-восточном крыле; в) штокверковые в осевой части антиклинали.
Участок полукупола Нового представлен рудными телами штокверкового типа, локализующимися как в сводовой части, так и в южном крыле купольной структуры. Среди разрывных нарушений, игравших весьма важную роль в формировании трещинной тектоники полукупола, выделяются Осевой на вид надвиг Новый и разлом «Секущая».
Ртутное оруденение трещинного и трещинно-вкрапленного типов локализуется в горизонте софиевских песчаников. В северо-восточном крыле оруденение локализуется в песчаниках вблизи разлома «Секущая». В соответствии с основными элементами тектоники в рудоносных песчаниках выделяются штокверкообразные и жилообразные рудные тела.
Участок Софиевского купола находится в центральной части Никитовского рудного поля, он наиболее значителен по масштабам. В структурном отношении участок приурочен к одноименному куполу, для которого характерна асимметричность крыльев в верхней сводовой части. Северо-восточное крыло круто, падает на северо-восток под углом 60—65°, а юго-западное крыло погружается на юго-запад под углом 20—35° (рис. 26).
Донецкая ртутная провинция

Ртутное оруденение приурочено к горизонтам софиевских и первых чегарникских песчаников. Рудоносные софиевские песчаники выходят на поверхность в сводовой части купола. Кроме того, они на значительной площади вскрываются скважинами и подземными горными выработками на обоих крыльях и в периклинальном замыкании структуры. Мощность песчаников колеблется от 60 до 75 м.
Главной разрывной структурой, игравшей весьма важную роль в формировании всей трещинной тектоники месторождения, является разлом «Секущая». Простирание разлома близко к широтному, падение на юго-запад под углом 60—70°. Мощность тектонической брекчии разлома «Секущая» колеблется от 10 до 50 м. Амплитуда смещения непостоянна: в пределах купола она равна 5 — 20 м, а на остальных участках уменьшается.
Юго-западнее Софиевского купола прослеживается зона Осевого надвига. Его падение южное, под углом 65—70°. К зоне Осевого надвига причленяется Чегарникский надвиг. В совокупности они образуют зону деформированных пород мощностью в несколько сот метров. В сводовой части структуры широко развиты радиальные крутопадающие трещины. На восточном фланге отмечены диагональные и поперечные трещины.
Кроме перечисленных нарушений в своде Софиевского купола отчетливо прослеживаются «ведущие» трещины, направление которых примерно совпадает с простиранием пород. Они характеризуются развитием «зеркал» скольжения со штриховкой и волнообразной гофрировкой на стенках трещин.
В пределах месторождения выделяются три основных типа рудных тел: а) жилы, связанные с продольными, поперечными, диагональными и радиальными трещинами; б) пластообразные тела, приуроченные к зонам трещиноватости и дробления песчаников, развивающимся вдоль «ведущих» трещин; в) трубообразные тела в зоне сопряжения рудоносных песчаников с разломом «Секущая».
Для каждого свода купола характерен свой тип рудных тел. На северо-восточном крыле наблюдаются крутопадающие пластообразные рудные тела со сложным распределением оруденения. Для сводовой части западного пери-клинального замыкания и южного крыла структуры характерны жилообразные тела различной протяженности. Наиболее богатое оруденение наблюдается в местах сопряжения основной трещины с второстепенными. Как правило, большинство жилообразных тел по падению выклинивается и нигде не выходит за пределы пласта рудоносного песчаника. В северо-восточном крыле купола встречаются продольные жилы, связанные с апофизами разлома «Секущая». В зоне сопряжения рудоносных песчаников с разломом «Секущая» наблюдаются трубообразные рудные тела, переходящие по падению пласта в пластообразные.
Остальные участки Никитовского рудного поля во многом аналогичны описанным.
Дружковско-Константиновское рудное поле локализовано в пределах одноименной брахиантиклинали, имеющей протяженность около 40 км при ширине 6—8 км. Сводовая часть брахиантиклинали имеет несколько купольных поднятий и осложнена продольными, диагональными и поперечными разрывами. В пределах брахиантиклинали ртутное оруденение, как и на Никитовском рудном поле, приурочивается к своду антиклинали и контролируется осевой поверхностью последней.
Минеральный состав руд отличают (от никитовских руд) практически полное отсутствие сурьмяных и мышьяковых минералов, резкое преобладание среди жильных карбонатов при ограниченном распространении кварца. Руды просты по составу и текстурным особенностям. Для них характерна прожилковая текстура при подчиненном значении вкрапленной, пятнистой и брекчиевой; среди богатых руд выделяются брекчиевидные, массивные, вкрапленные и реже пятнистые текстуры.
Рудные тела представлены гнездами, штокверками, жилами и линзами. Они приурочены главным образом к зонам дробления тектонических нарушений и к системам оперяющих их трещин. Приуроченность рудных тел к крутопадающим отдельным трещинам позволила выделить новый для Донбасса трещинный (дружковский) тип оруденения. Рудные тела образуют в ослабленной зоне свода рудную зону, вытянутую вдоль осевой поверхности брахиантиклинали.
Константиновское рудопроявление расположено в юго-восточной части антиклинали и связано с крутопадающими разрывными нарушениями, развитыми в осевой ее части. На распределение оруденения и здесь решающее влияние оказала разрывная тектоника. Киноварь локализуется в дробленых песчаниках, алевролитах и аргиллитах, преимущественно в цементе брекчии. Она тесно ассоциирует с диккитом, редко с кварцем и чаще всего выделяется вдоль крутопадающих зон дробления, образуя налеты или мелкие гнезда на плоскости трещин.
Куртовское рудопроявление расположено к северо-западу от Константиновского и приурочивается к изгибу сильно нарушенного свода антиклинали. Здесь наблюдаются многочисленные сопряжения диагональных разрывов, развитых главным образом со стороны крыльев, с продольными нарушениями. Оруденение локализуется в алевролитах и песчаниках и связано с зонами трещиноватости и дробления вдоль межпластовых и внутрипластовых трещин. В состав рудных минералов входят киноварь, пирит, марказит, иногда встречаются галенит и сфалерит. Из жильных минералов установлены кальцит, анкерит, арагонит, кварц, кальцит и диккит.
Суровское рудопроявление расположено в северо-западной части Дружковско-Константиновской антиклинали. Вмещающие породы — песчаники, аргиллиты и алевролиты. Для этого рудопроявления характерно развитие кроме ртутного и мышьякового оруденения. Киноварная и реальгаровая минерализация приурочена к зонам дробления и трещиноватости, развивающимся без отчетливой связи с литологическими особенностями рассекаемых пород.
Славянское рудное поле расположено в северной части Донецкой провинции. Оно характеризуется иными структурно-морфологическими особенностями, чем месторождения никитовского типа. Ртутное оруденение здесь связано с соляными куполами, вернее с зонами брекчированных пород, развивающихся вокруг штоков соли, особенно в терригенных толщах над последними (Славянский, Корульский, Бантышевский, Петровский и другие купола). Помимо ртутного в экзоконтактовых зонах ряда соляных куполов зафиксировано и свинцово-цинковое оруденение (Беляевский, Славянский, Ново-Дмитриевский, Берекский и другие купола).
Штоки девонской соли внедрялись как в палеозойские, так и в мезозойские отложения. Формирование соляных штоков сопровождалось образованием довольно густой сети дизъюнктивных нарушений, концентрически, радиально или под углом окружающих соляной шток и служивших путями проникновения рудоносных растворов, а подчас они и сами являлись рудовмещающими структурами.
Славянское рудопроявление приурочено к одноименной брахиантиклинали, ориентированной в широтном направлении. Юго-восточнее она сочленяется с Артемовской антиклиналью, образуя единую Артемовско-Славянскую антиклинальную зону. Ртутное оруденение на Славянской структуре установлено в двух структурных этажах: в нижнем — в брекчированных породах соляного штока и в верхнем — в терригенных осадках дроновской свиты верхней перми. Рудные тела представлены линзами и гнездами.
Основным рудным минералом является киноварь: мелкозернистая или в виде пленок на плоскостях трещин и на гранях кристаллов прозрачного кальцита. В пиритах II киноварь образует мелкорассеянную вкрапленность. В ряде случаев она ассоциирует со сфалеритом.
Характерна повышенная битуминозность рудовмещающих брекчий: выделения твердых битумов (типа керита) содержат обычно заметные концентрации кристаллической киновари. В брекчиях соляного штока кроме перечисленных установлены также метациннабарит, галенит, халькопирит, арсенопирит, реальгар и марказит, а из нерудных — анкерит, доломит, арагонит, кварц, барит, флюорит.
В последние годы в пределах Центрально-Донбасской ртутной зоны установлено широкое развитие киноварной минерализации в угольных пластах и разделяющих их прослойках сланцев, где она тесно ассоциирует с аллевардитом и литиевым донбасситом. Оруденение представлено киноварью, которая локализуется в микротектонических трещинах, в зонах смятия, а также наблюдается в виде притертого материала на плоскостях скольжения. Реже киноварь встречается в угольных породных пропластках. За пределами горизонтов с видимой киноварью в углях Донбасса установлены многочисленные ореолы рассеяния ртути, среднее содержание которой составляет от 1 до 3 г/т.
Ртутные месторождения Донбасса обнаруживают парагенетическую связь с известными золото- и сурьмусодержащимп полиметаллическими жилами Нагольного кряжа. В пределах Донбасса установлены и самостоятельные проявления сурьмяной минерализации: имеется в виду Веровский участок на южном фланге Никитовского рудного поля, где в песчаниках встречены маломощные жилы антимонита, ассоциирующего с кварцем и карбонатами.
Особое положение занимают ртутные рудопроявления Волновахской зоны, для которой характерны черты как глыбовой тектоники жесткого кристаллического фундамента, так и надвиговой тектоники Донбасса. Здесь выявлено девять рудопроявлений ртути, которые размещаются в горизонтах доломитизированных известняков в карбонатной толще нижнего карбона. Оруденение представлено киноварью, которая встречается в виде мелких прожилков и редкой вкрапленности хорошо ограненных призматических, реже ромбоэдрических кристаллов или их сростков в гидротермально измененных доломитах. Жильный доломит образует правильные хорошо ограненные кристаллы, на гранях которых в пустотах выщелачивания обнаруживаются мелкие кристаллики киновари, реже в этих пустотах, часто имеющих карстовое происхождение, встречаются кристаллы киновари неправильной формы размером до 1 см. Здесь также кроме ртутного развито и мышьяковое оруденение.