Геохимическая изменчивость и минеральные новообразования в породах, перекрывающих серные залежи Предкарпатья

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геохимическая изменчивость и минеральные новообразования в породах, перекрывающих серные залежи Предкарпатья

22.08.2020

В связи с детальными геофизическими и минералого-геохимическими исследованиями, проводившимися в последние годы Львовской геофизической партией и Институтом минеральных ресурсов МГ Украины, над серными залежами предкарпатских месторождений усыновлены зоны минеральных новообразований и геохимических изменения. Такие зоны четко проявляются в надрудных глинистых отложениях вербовецких и прутских слоев косовской свита. Последняя так же, как и продуктивный карбонатно-сульфатный горизонт тирасской свиты, датируется верхним тортоном.

Результаты минералого-петрографических исследований, сопровождавшихся спектральным, химическим, термическим и рентгено-структурным анализами, показали, что над залежами серы в перекрывающих породах фиксируется ореол сульфидвой минерализации. Характерно, что в пределах ореола наиболее обогащены сульфидами глины, в то время как в прослойках кластогенных пород (песчаники, алевролиты) и известняков они присутствуют в гораздо меньших количествах. Так, в среднем по ореолам содержание сульфидов железа в глинах составляет 0,7-1,2%, а в кластогенных и карбонатных породах - 0,26-0,04%. Наибольшее содержание сульфидов обычно приурочено к самой нижней части подошвы косовской свиты и обнаруживается в узкой зоне мощностью около 30 м над продуктивными поводами. За пределами ореола сульфидной минерализации среднее содержание сульфидов в глинах не превышает 0,256, что может считаться региональным фоном для этих отложений.

Сульфида железа представлены несколькими минеральными разновидностями. Наиболее распространены пирит и марказит, встречавшиеся раздельно и в совместном срастания. Преобладающей формой их выделения являются тонкодисперсные пленки или рассеянная минерализация в глинах. Реже наблюдаются небольшие стяжения конкреционного типа размером от 2-3 мм до 1-2 см в поперечнике, а также хорошо ограненные мелкие кристаллики или их небольшие сростки. Довольно обычные также короткие, тонкие прожилки этих сульфидов, ориентированные как по напластование, так и секущие. Встречены выделения пирита и марказита в форме зоо- и фитоморфоз и мелких фрамбоидов.

Наряду с охарактеризованными дисульфидами в некоторых пробах были диагностированы сульфиды железа, обладающие сильными магнитными свойствами. Как показали рентгеноструктурные исследования, среди них имеются минералы группы пирротинов и смайтит. И те и другие образует небольшие стяжения или выделяются в форме мелких игольчатых и пластинчатых кристалликов. Появление этих минералов характерно для надрудных зон тех участков, на которых залегает промышленные типы серных руд.

При параллельно проводившихся геохимических исследованиях выявилось, что зоны сульфидной минерализации характеризуется перераспределением некоторых элементов в тех же глинах. Наиболее информативными в этом отношении является Ca, Mn, Mo, Ni, Pb. Изменение их концентрации в глинах привело к закономерному изменение. характера корреляционных связей между ними. Этот фактор может рассматриваться как достаточно четкий геохимический критерий, по которому можно устанавливать наличие зоны минералого-геохимической измененности над залежами серы.

Надрудная зона изменении является вторичным, наложенном образованием, так как ее развитие не контролируется стратиграфической приуроченностью. Эта зона пространственно привязана к кровле продуктивных сероносных отложений независимо от того, к какому стратиграфическому горизонту - вербовецкому или прутскому -относятся глины, в которых проявились указанные изменения.

По результатам изучении ореолов сульфидной минерализации методом вызванной поляризации (ВП) установлено, что указанные ореолы сопровождаются повышенными значениями кажущейся поляризуемости (nk). При этом содержаниям сульфидов железа порядка 0,5% соответствуют аномальные значения поляризуемости пород около 0,7%. С увеличением содержания сульфидов железа до 0,7-1,2% аномальные значения ВП также увеличивается и составляет соответственно 1,0-2,0%.


На рис. 1 приведены результата работ методом ВЗЗ-ВП по одному из профилей в районе Тлумачскою месторождении серы. Hа вертикальном разрезе кажущейся поляризуемости аномальные характеризуются различными фермами. В краевой юго-западной части слабо погруженной платформы прослеживается столбообразная зона ВП с небольшим наклоном в сторону прогиба. В подошве пород косовской свиты она соответствует области заклинивающихся гипсоангидритов, а выше по разрезу совпадает с положением тектонического разлома. Близки к изометричным аномалии в районе пикетов 5 и 26. Аномальная зона в центральной части профиля напоминает по форме линзовидную с несколько приподнятым северо-восточным краем и двумя апофизами. Следует отметить, что если линзовидные и изометричные аномалии в преобладающем большинстве случаев размещаются только в подошве глин косовской свиты, непосредственно примыкающей к продуктивному горизонту, то столбообразные аномалии охватывают часто всю ее толщу и выходят под четвертичные отложения.

На карте nk пород подошвы косовской свиты юго-восточной части бассейна, один из фрагментов которой приведен на рис. 2, видно, что в плане преобладает вытянутые геофизические размеры их по изолинии кажущейся поляризуемости, равной 2,03, изменяются в широких пределах (от 1,0x10 до I,5-4,0х5,0-15,0 км). По материалам геофизических работ и данным минералогических анализов можно сделать заключение о той, что распределение сульфидов в этих зонах в основном равномерное и составляет около 1,0%, несколько увеличиваясь на отдельных участках. Выявленные аномальные участки соответствует серным залежам и метасоматическим известнякам. Они располагайся в области развития гипсоангидритов и не выходят далеко за их предела. В породах, перекрывающих продуктивный горизонт, аномалии ВП соответствует ореолам сероводорода, который отмечается здесь рядом скважин.

На основании пространственной приуроченности сульфидных ореолов к залежам серы можно судить, что их образование связано с возникновением серных месторождений. Этот процесс представляется следующим образом. В период серообразования в пределах продуктивного гипсоангидритового горизонта какая-то часть восстановленных углеводородам сернистых соединения (сероводород, полисульфиды и др.), участвующих в рудообразующих реакциях, по тем или иным причинам не была израсходована на формирование элементарной сере. Поскольку предполагается, что все эти процессы происходили в период интенсивных тектонических напряжений, глинистая толща над продуктивным горизонтом становилась более проницаемой и какая-то часть рудообразующих растворов, содержащих ионы сульфидов, могла мигрировать в околорудное пространство. Здесь эти ионы вступали во взаимодействие с реакционно-способным железом, сосредоточенным в глинах, что и обусловило сульфидизацию этих пород. Te же процессы вызвали перераспределение некоторых элементов в глинах. Следовательно, с полным правом установленные ореолы могут быть названы зонами околорудных изменений.


Наряду с изучением поляризационных свойств пород надрудной толщи большое внимание при геофизических исследованиях уделялось изучении их электропроводности. Замечено, что электрические сопротивления песчано-глинистых пород косовской свиты в районе серного оруденения несколько увеличиваются. Это подтверждается материалами анализа электроразведочных данных на Гримновском, Загайпольском, Шевченковском и Тлумачском месторождениях.

На рис. 2 одна из аномалий pk вытянута вдоль Тлумачского разлома, отделяющего платформу от слабо погруженной ее части и ряд их прослеживается в юго-западной части платформы вдоль системы глубинных разломов, отделяющих последний от Внешней зоны прогиба.

Установлено, что значительное число высокоомных локальных зон не сопровождается аномалиями nk, самим же аномальным участкам ВП в 86% случаев соответствуют высокоомные зоны кажущихся сопротивлении. Эта пространственная связь не сопровождается четким совпадением контуров рассматриваемых аномальных зон. Широкой аномалии ВП в плане и по разрезу может соответствовать только узкая зона повышенных значений pk (см. рис. 2), которая не всегда соответствует эпицентру аномалии ВП и может смещаться к ее флангам.

Предполагается, что отмеченные зоны повышенных электрических сопротивлений обусловлены наличием в неогеновой толще над серными залежами небольших скоплении природного газа. Его поступление осуществлялось по зонам дробления пород в области глубинных разломов, а коллекторами служили горизонты песков и песчаников косовской свиты и нижнего сармата. Вероятно, миграция углеводородов в перекрывающих серные залежи породах протекала по ослабленным участкам совместно с сероводородом, который расходовался на образование сульфидной минерализации, вызвавшей аномалии ЗП. Предположение с том, что высокоомные локальные зоны кажущихся сопротивлений соответствуют каналам миграции к дневной поверхности глубинных углеводородов, подтверждается наличием в их пределах ряда скважин с проявлениями природного газа. Наиболее значительные (до промышленных) скопления последнего приурочены к двум из выявленных аномалии (см. рис. 2). Повышение сопротивлении пород благодаря присутствие в них углеводородов и возможность использования этого фактора для прямых поисков нефти и газа отвечалось Л.К. Богуславским и М.Д. Киричен при выполнении ими геофизических работ на Южном Мангышлаке, а также рядом других авторов.

Подводя итог результатам проведенных исследований, можно сделать следующие основные выводы:

1. Вокруг серных месторождении Предкарпатского бассейна установлены ореолы геохимической измененности и сульфидных новообразовании. Скопления сульфидов в подошве глинистой части косовской свиты и сопутствующие им геохимические изменения на контакте с продуктивной тирасской свитой носят наложенный характер и образуют зону околорудных изменений в кровле серных месторождений. Наличие такой зоны может служить указанием на близость серной залежи, т.е. для серы Предкарпатья выявлен новый важный косвенный прогнозный и поисковый критерий.

2. Ореолы сульфидной минерализации могут быть установлены методом ВП (в площадном и скважинном вариантах) и минералогическими исследованиями. Аномальными следует считать значения поляризуемости пород 1,0-2,0%, соответствующие средним содержаниям сульфидов в кроме серной залежи не менее 0,7%. Наиболее информативными элементами для установления сопутствующих сульфидизации геохимических преобразований в околорудной зоне являются Ca, Mn, Mo, Ni, Pb, корреляционные связи между которыми в этой зоне значительно изменены по сравнении с участками за ее пределами.

3. Локальные зоны повышенных электрических сопротивлений и перекрывающих продуктивный горизонт породах, по-видимому, обусловлены скоплениями углеводородов. Выявление зон их разгрузки на докосовскую поверхность может служить дополнительным критерием при поисках серы.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: