Эпигенетический характер полиметаллической минерализации надслоевого комплекса Припятского прогиба

Надсолевой комплекс Припятского прогиба образует отложения мезокайнозоя, перми, карбона и данково-лебедянского горизонта верхнего девона. Наиболее распространены данково-лебедянские и пермо-триасовые образования, которые к тому же по литолого-фациальным, геохимическим и структурным особенностям благоприятны для локализации стратиформного полиметаллического оруденения.

Геохимические исследования, проведенные независимо друг от друга, позволили в 1974 г. выявить в данково-лебедянских отложениях прогиба центральнув аномальнуо геохимическув зону, совпадающую вверх по разрезу с такой же зоной, выделенной также в 1974 г. Г.Ф. Заржицким и Л.И. Матрунчиком в отложениях пермо-триаса. Границы этой зоны пространственно приурочивается к участкам, где по поверхности кристаллического фундамента выделяют крупные субмеридиональные разломы: западный - Малынско-Симоновичский и восточный - Домановичско-Заозерный. Эти разломы трассируются в вышележащих отложениях системами флексурно-разломных дислокации, обусловливая данную зону и изменение в ней фациальной обстановки.

В разрезе эти отложения представлены двумя пачками: нижней - 70-150 и доломитово-мергельной и верхней - 20-100 и известняково-мергельной. Нижняя пачка сложена мергелями, 0,1-3,0 м прослоями туффитов, карбонатными глинами, доломитами. Верхняя пачка выполнена мергелями, карбонатными и некарбонатными глинами, 0,1-1,0 м прослоями туффитов, известняками.

Породы пачек в приразломных зонах разбиты трещинами, в которых иногда отмечается сульфидная минерализация, представленная пиритом, реже халькопиритом, галенитом и еще реже - сфалеритом.

Вышележащие верхнепермские образования представлены пестроцветной песчано-конгломератовой пачкой, сложенной конгломератами и гравелитами, песчаниками и песчано-глинистыми алевролитами.

Нижетриасовые отложения, перекрывающие подстилющие верхнепермские, представлены пестроцветной песчано-оолитовой пачкой, выполненное песчаниками, песчанистыми и глинистыми алевролитами, оолитовыми, алеврито-песчанистыми известняками, известковистыми глинами, мергелями.

В периферийных участках запада центральной геохимической гоны, трассируемой глубинном Малынско-Симоновичским разломом, выявлена субмеридиональная полоса интенсивных эпигенетических изменения пермо-триасовых и данково-лебедянских отложении. Эпигенетическое изменение пермо-триасовых пород обусловлено движением пластовых вод с запада на восток и визуально выражено сменой красноцветных осадков сероцветными. Эпигенез данково-лебединских отложений более сложен. По разрезу сверху вниз обычно фиксируется маломощная (3-5 м) темно-серая, пиритизированная кромка глинистого водоупора, ниже отмечается толпа 10-12 м лимонитизированных глин, постепенно сменявшихся книзу светло-серыми неизмененными породами. Наличие эпигенетической зональности в этих отложениях связывается с подтоком в водоносные горизонты снизу по разрывным нарушениям растворов, содержащих сероводород, углеводороды и т.д. отжатых из более глубоких частей артезианского бассейна Припятского прогиба.

Paспределение химических элементов в данково-лебедянских и пермо-триасовых отложениях прежде изучалось регионально с акцентом на установление медианных, минимально-аномальных и аномальных содержании в литологических разновидностях пород (глины, мергели, песчаники, известняки). Поэтому целенаправленной геохимической информации получено не было.

Наши исследования показали, что распределение основных химических элементов, в частности цветных металлов, следует рассматривать не только в региональном (Припятскои прогибе), ко и в локальном плане (таблица), т.е. по каллой структурной единице (зоне). Этo позволило: а) выявить s пределах таких единиц стабильный и нестабильный набор химических элементов в породах, наличие в разрезе "сквозных" и "несквозных" элекентов; б) установить определенную зависимость значении кларков концентрации, минианональных и аномальных содержаний от наличия "сквозных" элементов: при наибольшем количестве их, как правило, фиксировали возрастающие значения кларков концентрации и чаще - минианомальные и аномальные содержания химических элементов цветных металлов.

В дальнейшем выяснилось, что при оперировании этими содержаниями геохимическая специализация структурных единиц (зон) затушевывается и поэтому целесообразнее перейти от полигеохимической к дигеохимической специализации, которая обычно выявляется, если минианомальные содержания отдельных химических элементов выступают в роли "фоновых", а аномальные указывает на дигеохимическую специализацию этих элементов. В нашем случае минианомальные содержания свинца (0,01%) в цинка (0,02%) выступают в роли "фоновых", а аномальные - характеризуют свинцово-цинковую специализацию центральной геохимической зоны (таблица).

Так, в данково-лебедянских отложениях минианомальные содержания свинца (0,01%) составили 60,6%, в верхнепермских образованиях они возросли до 65,3%, а в нижнетриасовых достигли 82,5%. Минианомальные содержания цинка (0,02%) - соответственно 43,3; 67,2; 86,5%. Наоборот, высоко-аномальные содержания свинца и цинка (0,1%) зафиксированы в отложениях данково-лебедянского (17,6%) и единичные - верхнепермского возраста. В нижнетриасовых образованиях такие же высокоаномальные концентрации не зафиксированы, а для цинка отмечены в единичных случаях, что вполне объяснимо его повышенной миграцией.

В данково-лебедянских отделениях аномальные содержания свинца и цинка концентрируется в трех литологических горизонтах, контролируемых пластами горючих сланцев. Первый литогоризонт фиксируется в известняково-мергельной пачке и приурочен к строматолитовым, слоеватым известинцам. Второй и третий, горизонты располагается в верхней части доломитово-мергельной пачки и сложены сероцветными строматолитовыми доломитами. Третий горизонт отделяется от второго междупластием мощностью 20-50 м.

Аномальные содержания свинца и цинка в первом горизонте фиксируется в маломощных серых, строматолитовых слоистых известняках. Породы перекристаллизованы и характеризуется наличием вторичных текстур и структур. Зоновые и минианомальные содержания свинца и цинка в первом горизонте в основном приходятся на пелитоморфные мергели. Аномальные содержания свинца и цинка во втором и третьем горизонтах концентрируется в строматолитовых доломитах, также характеризующихся наличием вторичных текстур и структур. В тех же горизонтах фоновые и тяготеющие к ним по периферии минианомальные содержания свинца и цинка свойственны разностям доломитов со значительной мергельной и глинистой составляющей.

Основываясь на результатах построения серии погоризонтных геохимических карт, установили, что наименьшее число аномальных содержания свинца я цинка приходится на первая горизонт, наибольшее - не второй в третий.

Изучение аномальных и рудных (преимущественно пирит) концентраций в плане и в основном по разрезу показало, что они представлены одноименными аномальными ассоциациями и формами сульфидов: свинец-галенит; цинк-сфалерит. Сульфиды свинца и цинка в виде мелкой вкрапленности (0,1-0,5 мм) ассоциируют с мелкозернистым пиритом второй генерации. Пирит первой генерации обычно приурочен к зальбандам субвертикальных кварцево-карбонатных жилок, прожилков и представлен изометричными зернами размером от 2 до 5-10 мм.

Пирит второй генерации, виполняющий центральные участки жилок я прожилков, более мелкозернистый (0,2-1 мм), часто корродирует пирит первой генерации, цементирует зерна кварца и карбонатов, а также замещает их с периферии и по сети нитевидных трещин.

Текстуры минерализованных интервалов главным образом вкрапленные, структуры - цементационные. Крайне низкая микротвердость пирита второй (454-621 кг/мм2) и первой (792-847 кг/мм2) генераций, отсутствие заметных метаморфизующих воздействий ка него в целом указывает на "молодой" возраст пирита. Поэтому не исключено допущение, что интервалы свинцово-цинковой минерализации и одноименных аномальных содержания, по-видимому, сформировались в структурных элементах, унаследованных от предпермских орогенических движений, которые имели место в Днепровско-Припятском прогибе. При этом рудоносные растворы, выполнившие трещины, по-видимому, не связаны с магматическим очагом, а обусловлена хлоридными рассолами, которые, погружаясь на глубину (порой до кристаллического фундамента), разогревались в соответствии с геотермическим градиентом и активно извлекали металлы из пород, по которым они мигрировали. Поднимаясь впоследствии на разломам и трещинам, они достигали карбонатных толщ, где в восстановительной обстановке (благодаря углеводородам и серо-водороду) отлагали вынесенные ими металлы. На высокую концентраций свинца и цинка в рассолах Припятского прогиба также указывает авторы работы.

Таким образом, указанная выше приуроченность высокоаномальных содержаний свинца, цинка и одноименной минерализации к западной части центральной геохимической зоны, выявленная здесь предыдущими исследованиями субмеридиональная полоса интенсивных эпигенетических изменений данково-лебедянских и пермо-триасовых пород, трассируемая глубинным Малынско-Симоновичским разломом, наличие по разрезу интервалов концентрация свинца и цинка, контролируемых пластами горючих сланцев, игравших роль геохимического барьера, присутствие в рассолах значительных концентраций полиметаллов позволяет высказать суждение об эпигенетическом характере полиметаллической минерализации изученного комплекса данных отложений. Это вполне согласуется с данными о локализации аналогичной минерализации в надсолевых образованиях Днепровско-Донецкой впадины, а такие в породах палеозойского осадочного чехла центральных районов Русской платформы.