Эндогенные процессы и связанный с ними рудогенез в фанерозое Воронежской антеклизы

Алексей Васильевич Черешинский; Леонид Тихонович Шевырев; Аркадий Дмитриевич Савко

doi:10.17308/geology.2020.1/2509

Алексей Васильевич Черешинский Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0697-3551
Леонид Тихонович Шевырев Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-3468-6712
Аркадий Дмитриевич Савко Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-2133-3317

DOI: https://doi.org/10.17308/geology.2020.1/2509

Ключевые слова: эндогенные процессы, вулканогенно-осадочные россыпи титана, базальты, ореолы рассеяния Ni и Cu, полиметаллы, ультратонкое золото, алмазы, минералы-спутники алмазов

Аннотация

Введение: Образование и тектонические перестройки структуры Воронежской антеклизы сопровождались эндогенными процессами. Их влияние зафиксировано наличием в осадочном чехле вулканических пород и связанных с ними россыпей Ti, сульфидов Cu, Pb, Zn, интерметаллидов, алмазов и их минералов-спутников. Методика: Составлены карты различного назначения, в т.ч. геологические, фациальные, минерагенические. Проводилось описание прозрачно-полированных шлифов и аншлифов. Препараты изучались под бинокуляром и с помощью электронно-микроскопического анализа (электронный микроскоп Jeol 6380LV). Для определения элементного состава использовался локальный рентгеноспектральный анализ (система OXFORD INS), полуколичественный спектральный анализ. Минеральный состав был исследован на порошковом рентгеновском дифрактометре ARL X’TRA, Результаты и обсуждение: Эндогенное оруденение обычно развито в зонах фанерозойской активизации – линейных площадях, в которых проявлены тектонические процессы по глубинным разломам, по которым осуществлялась связь с коровыми и мантийными источниками. В этих зонах нарушена сплошность пород, и они становятся проницаемыми для магм, гидротерм и эксгаляций. Выделено шесть эпох проявления таких процессов: 1 – раннегерцинская (D2-C1), 2 – позднегерцинская (С2-Т1), 3 – раннекиммерийская (Т2-J1), 4 – позднекиммерийская (J 2-K1), 5 – раннеальпийская (К2 -}3), 6 – позднеальпийская (N-Q). В D 2-C1 магматизм проявился в несколько этапов. Наиболее ранний из них щелочно-базальтовый в Калужско-Бельской структуре на севере антеклизы датирован эйфельским веком. Эксплозивный ястребовский на юго-востоке региона отвечает границе живета и франа. В начале позднефранского (петинского) времени, в меньшей степени в его конце (евлано-ливенского), были излияния толеитовых базальтов (потоковые и жерловые), образовавших несколько полей. Вулканизм связан с мантийными источниками, как и протерозойские гипербазиты с сульфидным медно-никелевым оруденением. Над ними отмечаются эксгаляционные позднегерцинские ореолы рассеяния Ni, Co и Cu в осадочном чехле. В базальных горизонтах раннего карбона появляются минералы-спутники алмазов. В раннекиммерийскую эпоху образовались полиметаллы в терригенно-карбонатных образованиях каменноугольной системы в пограничных областях антеклизы и Днепровско-Донецкой впадины. Базальные горизонты J 3 и K1 содержат мелкие алмазы и их минералы-спутники, свидетельствующие о кимберлитовом (лампроитовом) магматизме. Его новая вспышка была в раннеальпийскую эпоху, когда проявились гидротермальные процессы при формировании граносиенитовой протрузии Шкурлатского гранитного карьера. Флюиды, поступавшие при ее движении вверх, сформировали по кораллиту анкеритовый метасоматит, обогащенный баритом, олигонитом, сфалеритом и другими минералами. Позднеальпийская эпоха отличается эксгаляционными процессами с образованием в осадочном чехле ультратонкого золота и интерметаллидов, обогащенных летучими металлами. Заключение: Эндогенные процессы, наложенные на породы осадочного чехла, привели к формированию ряда полезных ископаемых, поиски и разведка которых могут привести к открытию новых для региона месторождений. С девонским магматизмом связаны вулканогенно-осадочные россыпи титана c содержанием ильменита до первых сотен кг/м3, базальтов для производства балластного щебня и каменного литья. Базальты и россыпи ильменита на юго-востоке антеклизы имеются во вскрыше медно-никелевых, графитовых месторождений и над куполами гранитоидов, что открывает возможности для их комплексной отработки. Ценность месторождений увеличивают залегающие во вскрыше каолины, кварцевые пески, мела, кирпичные суглинки. Гидротермальные процессы привели к появлению руд полиметаллов на юго-западе антеклизы, где прослежена цепочка их проявлений в зонах развития глубинных разломов. В кайнозое с эскалациями в осадочный чехол связаны проявления ультратонкого золота, одно из которых Русская Журавка на юго-востоке выявлено в прошлом столетии. Но из-за трудностей извлечения металла (7–12%) геологоразведочные работы не были продолжены. Проведенные исследования алмазоносности позволяют прогнозировать три эпохи кимберлитового магматизма – позднегерцинскую, позднекиммерийскую и раннеальпийскую. Наиболее достоверной из них является вторая. Поэтому кимберлиты в первую очередь следует искать под нижнемеловыми образованиями.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Алексей Васильевич Черешинский, Воронежский государственный университет

к. г.-м. н., доцент, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация

Леонид Тихонович Шевырев, Воронежский государственный университет

д. г.-м. н., Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация

Аркадий Дмитриевич Савко, Воронежский государственный университет

д. г.–м. н., профессор, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация

Литература

Shevyrev L. T., Savko A. D., Shishov A. V. Evolyutsiya tektonicheskoy struktury Voronezhskoy anteklizy i ee endogennyy rudogenez. [Evolution of the tectonic structure of the Voronezh anteclise and its ore-forming]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 25, 2004, 112 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Shevyrev L. T., Savko A. D. Poleznye iskopaemye zon tektonicheskoy aktivizatsii yuzhnoy chasti Voronezhskoy anteklizy. [Mineral resources of tectonic activization zones of the Southern part of Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 62, 2011, 106 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Savko A. D., Khozhainov N. P. Etapy formirovaniya kor vyvetrivaniya v pozdnem proterozoe i paleozoe Voronezhskoy anteklizy. [Stages of the formation of weathering crusts in the Late Proterozoic and Paleozoic of the Voronezh anteclise]. Litogenez v dokembrii i fanerozoe Voronezhskoy anteklizy. Voronezh, Izd-vo Voronezh. gos. un-ta, 1975, pp. 49–59. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Milash A. V., Savko A. D. Litologiya devonskikh otlozheniy yugo-vostoka Voronezhskoy anteklizy. [Lithology of the Devonian deposits of the south-east of the Voronezh antecline]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 100, 2017, 122 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Bykov I. N. Verkhnedevonskie bazal'ty na yugo-vostochnoy chasti Voronezhskoy anteklizy. [Upper Devonian basalts in the southeastern part of the Voronezh anteclise]. Voronezh, Izd-vo Voronezh. gos. un-ta, 1975, 134 p. (in Russ.).

Yutkina E. V., Nosova A. A., Sazonova L. V., Larionova Yu. O., Kondrashova I. A., Shumlyanskiy L. V., Al'bekov A. Yu., Savko K. A. Devonian volcanics in the Voronezh Crystalline Massif, East European Platform: Evolution of the melts and characteristics of crustal contamination. Petrology, 2017, vol. 25, no. 3, pp. 241–271. DOI

Savko A. D., Manukovskiy S. V., Shevyrev L. T. Litologiya i poleznye iskopaemye mamonskoy peschano-kaolinovoy tolshchi Voronezhskoy anteklizy. [Lithology of the Mamonskaya sandy-kaolinic suite of the Voronezh abteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 53, 2008, 112 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Ageykin A. S., Chernyshov N. M., Molotkov S. P., Bukovshin V. V. Mednaya i nikelevaya mineralizatsiya v terrigennykh otlozheniyakh verkhnego devona na yugo-vostoke Voronezhskoy anteklizy. [Copper and nickel mineralization in terri- genous deposits of the Upper Devonian in the southeast of the Voronezh anteclise]. Sov. Geologiya, 1968, no. 1, pp. 122–125. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Zelenshchikov G. V., Davydenko D. V. Analiz blokovoy tektoniki yugo-vostochnogo sklona Voronezhskogo kristallich- eskogo massiva. [Analysis of block tectonics of the southeastern slope of the Voronezh crystalline massif]. Geotektonika, 1978, no. 3, pp. 38–48. (in Russ.).

Chereshinskiy A. V. The indicator minerals of kimberlites of Paleozoic intermediate placer trap of the Voronezh anteclise. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2016, no. 1, pp. 76–82. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Savko A. D., Shevyrev L. T. Minerageniya osadochnogo chekhla Voronezhskoy anteklizy. [Minerageny of sedimentary cover of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 49, 2007, 99 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Shumlyanskiy V. A. Kimmeriyskaya metallogenicheskaya epokha na territorii Ukrainy. [Cimmerian metallogenic era in Ukraine]. Kiev: Naukova dumka, 1983, 220 p. (in Russ.).

Sushchuk E. G. Starobel'sko-Millerovskiy metallogenicheskiy rayon. [Starobelsko-Millerovsky metallogenic region]. Metallogeniya fanerozoya platformennoy chasti Ukrainy. Kiev: Naukova dumka, 1984, pp. 136–139. (in Russ.).

Bagno G. F., Mashir V. N. O novykh proyavleniyakh Pb-Zn orudeneniya v kamennougol'nykh otlozheniyakh na yuzhnom sklone Voronezhskoy anteklizy. [On new manifestations of Pb-Zn mineralization in coal deposits on the southern slope of the Voronezh anteclise]. Geologicheskiy zhurnal, 1969, no. 1, pp.105–106. (in Russ.).

Chereshinskiy A. V. The indicator minerals of kimberlites of the Mesozoic intermediate placer trap of the Voronezh anteclise. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2017, no. 2, pp. 107–114. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Shilo N. A. Uchenie o rossypyakh. [The doctrine of placers]. Vladivostok: Dal'nauka, 2002, 576 p. http://www.geokniga.org/books/8614 (accessed 12.02.2020). (in Russ.).

Vergasova L. P. Naboko S. I., Serafimova V. L., Starova V. L., Filatov S. K. Eksgalyatsionnoe samorodnoe zoloto. [Exhaled native gold]. DAN, 1982, vol. 264, no. 1, pp. 201–204. (in Russ.).

Chereshinskiy A. V. The indicator minerals of kimberlites of the Cenozoic intermediate placer trap of the Voronezh anteclise Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2017, no. 3, pp. 75–81. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Chereshinskiy A. V. Small diamonds of the Voronezh anteclise: distribution, features, genesis. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2015, no. 3, pp. 83–89. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Mityukhin S.I. Geologo-geneticheskie i empiricheskie osnovy vydeleniya taksona klassa subprovintsii kimberlitov i kon- vergentnykh im porod. [Geological-genetic and empirical basis for the allocation of a taxon of the kimberlite subprovination class and rocks convergent to them]. Otechestvennaya geologiya. 1997, no. 1, pp. 23–28. (in Russ.).

Mikhaylov M. V., Belyaev G. A., Kuz'mina T. S., Ladygina M. Yu., Polyakov A. A. Perspektivy obnaruzheniya na Russkoy platforme novykh srednepaleozoyskikh mestorozhdeniy almazov. [Prospects for the discovery of new Middle Paleozoic diamond deposits on the Russian platform]. Regional'naya geologiya i metallogeniya, 2000, no. 12, pp. 158–177. URL (accessed 12.02.2020). (in Russ.).

Savko A. D. Fanerozoyskie kory vyvetrivaniya i svyazannyes nimi otlozheniya Voronezhskoy anteklizy, ikh nemetallicheskie poleznye iskopaemye: dis. d-ra geol. min. nauk. [The phanerozoic weathering crusts and related deposits of the Voronezh anteclise, their non-metallic minerals. Extended Abstract of D.Sc. Thesis]. Voronezh, 1984. 551 p. (in Russ.).

Askochenskiy B. V., Semenov V. P. Kora vyvetrivaniya karbonatnykh porod verkhnego mela Voronezhskoy anteklizy. [Weathering crust of carbonate rocks of the Upper Cretaceous of the Voronezh anteclise]. Voronezh, Izd-vo Voronezh. un-ta, 1973, 175 p. (in Russ.).

Savko A. D., Shevyrev L. T., Il'yash V. V. Assotsiatsiya mineralov-indikatorov almazonosnosti v osadochnom chekhle Voronezhskoy anteklizy. [Association of the minerals-indicators in the sedimentary cover of the Voronezh anteclise]. Problemy almaznoy geologii i nekotorye puti ikh resheniya. Voronezh, 2001, pp. 423–433. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Chereshinskiy A. V., Savko A. D. Aktsessornye mineraly bazal'nykh gorizontov Voronezhskoy anteklizy (v svyazi s voprosami almazonosnosti). [The accessory minerals of horizon basal of Voronezh anteclise (in bonding with questions diamon-diferousness)]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 48, 2007, 120 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Shevyrev L. T., Chereshinskiy A. V. Almazonosnost' tsentral'noy chasti Vostochno-Evropeyskoy platformy (Voronezhskaya antekliza). [Diamondiferousity of the Central part of the East European platform (Voronezh anteclise)]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 90, 2015, 283 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Savko A. D., Shevyrev L. T. Ul'tratonkoe zoloto. [Ultra-fine gold]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 6, 2001, 151 p. URL (accessed 12 February 2020). (in Russ.).

Naumov V. A., Naumova O. B. Formy nakhozhdeniya i perspektivy osvoeniya zolota v prirodnykh i tekhnogennykh obrazovaniyakh Zapadnogo Urala. [Forms of Location and Prospects of Gold Mining Potential in Natural and Technogenic Mineral Formations of the Western Urals]. Proceedings of Perm State University. Series: Geology, 2019, Vol. 18, no. 1, pp. 55–63. URL (accessed 12.02.2020). (in Russ.).