ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2012, том 54, № 1, с. 22-48
УДК 553.061.12:551.14
ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ И МЕТАЛЛОГЕНИЯ КИРОВОГРАДСКОГО ПОЛИМЕТАЛЬНОГО РУДНОГО РАЙОНА (УКРАИНСКИЙ ЩИТ): КОРРЕЛЯЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ
© 2012 г. В. И. Казанский*, О. Ф. Макивчук**, Н. И. Попов**, Г. М. Дрогицкая***, В. И. Старостенко***, А. А. Трипольский***, М. В. Чичеров*
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва Ж-17, Старомонетный пер., 35 **КП "Кировгеология" 01133, Киев-133, ул. Киквидзе, 8/9 ***Институт геофизики им. С. И. Субботина НАНУкраины 03142, Киев-142, просп. Палладина, 32
Поступила в редакцию 22.08.2011 г.
Исследования глубинного строения Кировоградского рудного района исходят из широкой трактовки его геологических границ и объединения в этих границах метасоматических урановых, пегматитовых литиевых, гидротермальных золоторудных месторождений, а также залежей магматических титановых руд. Важная отличительная черта Кировоградского района — пространственное совмещение Новоукраинско-Кировоградского гранитоидного и Корсунь-Новомиргородского рапакиви-анортозитового массивов. Первый вместе с метаморфизованными стратифицированными породами образует интрузивно-ультраметаморфический цоколь района, второй является автономным по отношению к цоколю. В совокупности указанные массивы образуют двухфазный Новоукраинско-Корсунь-Новомиргородский плутон, который определяет строение (архитектуру) Кировоградского рудного района не только в современном эрозионном срезе, но и на более глубоких уровнях литосферы. Месторождения урана, лития и золота располагаются в интрузивно-ультраметаморфическом цоколе и контролируются различными комбинациями присущих цоколю и наложенных на него разрывных структур, что влияет и на протяженность месторождений по вертикали. Некоторые из этих комбинаций уникальны. Прежде всего, это относится к узлам тройного сочленения наложенных разломов, вмещающим наиболее крупные скопления метасоматических урановых руд. Вместе с тем месторождения пространственно связаны с локальным (среднемасштабным) прогибом в рельефе раздела Мохо (мантийным рвом), дискордантным по отношению к Новоукраинско-Корсунь-Новомиргородскому плутону. Эти и другие сведения, изложенные в статье, позволяют рассматривать Кировоградский полиметальный рудный район как палеопротерозойский центр ко-ро-мантийного магматизма и рудообразования. Он сформирован в интервале 2.1—1.7 млрд. лет путем последовательного совмещения трех этапов развития, которые отличаются по ассоциациям интрузивных пород, характеру деформаций и метаморфизма пород, происхождению и условиям локализации рудных месторождений.
ВВЕДЕНИЕ
Кировоградский рудный район расположен в центральной части Украинского щита, содержит крупные метасоматические урановые месторождения, а также месторождения и рудопроявления лития, золота, титана, и детально изучен глубинными геофизическими, прежде всего сейсмическими методами.
Первое в Кировоградском районе Мичуринское урановое месторождение было обнаружено в конце 1964 г. Оно было разведано Кировской экспедицией (ныне КП "Кировгеология") за два года и в 1967 г. передано промышленности. Параллельно на смежных площадях были развернуты широкие поисковые и геологоразведочные рабо-
Адрес для переписки: В.И. Казанский. E-mail: kazan-sky@igem.ru
ты на уран. Они сопровождались детальным кар-тировочным и глубоким бурением и тематическими исследованиями, в которых участвовали специалисты институтов АН Украины, ВИМСа, ВИРГа, ВСЕГЕИ, ИГЕМа и других организаций (Бакаржиев и др., 1995). В результате были открыты новые урановые месторождения и рудопрояв-ления, которые принадлежат к особому генетическому и промышленному типу ураноносных натровых метасоматитов или месторождений натрий-урановой формации и в совокупности образуют крупный Кировоградский урановорудный район. В 1980-1990-х годах на периферии района были выявлены пегматитовые литиевые и гидротермальные золоторудные месторождения и ру-допроявления. Кировоградский рудный район расширился по площади и превратился в редко-метально-золото-урановый.
Исследования глубинного строения Кировоградского рудного района на основе корреляции геологических и сейсмических данных были начаты в 2005 г. и направлены на установление связей его поверхностных структур и рудных месторождений с локальными неоднородностями коры и раздела кора—мантия. В ходе исследований содержание и объем геологических и сейсмических данных все более расширялись. В итоге первые объединили сведения о тектонике, магматизме, метаморфизме, геохронологии и рудных месторождениях района, вторые — о скоростных параметрах земной коры, морфологии раздела Мохо и палеопротерозойских интрузивов.
Первые результаты корреляции геологических и сейсмических данных были доложены на Восьмых геофизических чтениях им. В.В. Федынско-го, состоявшихся 2—4 марта 2006 г. в Москве (Дрогицкая и др., 2007). Результаты более поздних исследований опубликованы на страницах Геофизического журнала (Старостенко и др., 2007, 2010!, 2011; 81аго81епко гг а1, 20102).
Настоящая статья адресована другой аудитории: специалистам в области геологии рудных месторождений и металлогении докембрия. В ней рассмотрены: 1) геолого-геофизическая позиция Кировоградского рудного района на Украинском щите и его геологическое строение; 2) охарактеризованы условия локализации и поведение на глубину рудных месторождений; 3) суммированы сведения о глубинных неоднородностях коры и раздела Мохо; 4) показано, каким образом новые сведения и выводы меняют традиционные представления об истории формирования и металлогении Кировоградского рудного района в широком понимании этого термина.
ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ КИРОВОГРАДСКОГО РУДНОГО РАЙОНА НА УКРАИНСКОМ ЩИТЕ
Украинский щит состоит из нескольких мегаб-локов, разделенных глубинными разломами и шовными зонами (фиг. 1). Мегаблоки и шовные зоны различаются по возрасту, разрезам земной коры, литологии стратифицированных комплексов, структурному плану и магматизму. Обособленное положение на щите занимают крупные рапакиви-анортозитовые массивы (Коростень-ский и Корсунь-Новомиргородский), прорывающие кристаллический фундамент. Украинский щит разделяется на два сектора с разными разрезами земной коры и разной морфологией раздела Мохо. Граница между ними совпадает с трансрегиональным тектоническим швом Херсон-Смоленск. В западном секторе кора относится к гранит-диоритовому типу, и рельеф М более дифференцирован, в восточном секторе кора
принадлежит к гранитному типу, и рельеф М более спокойный.
Кировоградский рудный район располагается в Ингульском мегаблоке, для которого характерна пониженная по сравнению со смежными шовными зонами мощность сиалической коры и, соответственно, более высокое положение раздела Мохо. В Ингульском мегаблоке мощность коры изменяется от 35 до 46 км, в Голованевской шовной зоне от 50 до 65 км, в Ингулецко-Криворож-ской шовной зоне от 45 до 52.5 км. Обе шовные зоны характеризуются повышенными значениями плотности пород во всем разрезе коры и наличием в ее нижней части коромантийной смеси.
Стратифицированный палеопротерозойский комплекс Ингульского мегаблока представлен ингуло-ингулецкой серией (фиг. 2). Она сложена терригенными и вулканогенными породами, ме-таморфизованными на уровне амфиболитовой фации. Условия ее формирования трактовались по-разному: как геосинклинальные, протоплат-форменные, островодужные. Ныне преобладает точка зрения о ее накоплении в обстановке континентального шельфа.
По-разному оценивались и геотектонические условия формирования Новоукраинско-Кирово-градского гранитоидного и Корсунь-Новомирго-родского рапакиви-анортозитового массивов. Предполагалось, что они образовались в период инверсии палеопротерозойской геосинклинали и приурочены к меридиональному антиклинальному поднятию стратифицированной ингуло-ингу-лецкой серии. В настоящее время преобладает точка зрения о внедрении обоих массивов в эпоху протоактивизации Украинского щита.
На поверхности Кировоградский рудный район фиксируется в наблюденном гравитационном поле в виде отрицательной аномалии ось которой совпадает с Новоукраинско-Корсунь-Но-вомиргородским плутоном. Новоукраинско-Ки-ровоградский массив представлен округлой аномалией с минимальной величиной силы тяжести, Корсунь-Новомиргородский массив — с более спокойной аномалией, состоящей из чередующихся полей разной интенсивности.
На уровне раздела Мохо Кировоградскому рудному району соответствует комбинация субширотных и субмеридиональных изоглубин этого раздела, которая отличается по морфологии от остальной территории Украинского щита. Впервые эта аномалия была изображена на структурной схеме раздела М в пределах Украины, составленной В.Б. Соллогубом (1986). Но тогда она не привлекла особого внимания. И только в настоящее время установлено, что именно с ней связан Кировоградский рудный район.
Голованевская и Ингулецко-Криворожская (Криворожско-Кременчугская) шовные зоны
27° 30°
50°
48°
4
□ а а I
6
1
2
5
Фиг. 1. Схема основных тектонических структур Украинского щита.
1 — мегаблоки (Буг — Бугский, Вол — Волынский, Инг — Ингульский, Под — Подольский, Пра — Приазовский, Рос — Росинский, Спд — Среднеприднепровский); 2 — шовные зоны (Гл — Голованевская, Ин-Кр — Ингуло-Криворожская, Ор-П — Орехово-Павлоградская); 3 — пограничные зоны разломов; 4 — тектонический шов Херсон—Смоленск; 5 — массивы анортозитов и гранитов рапакиви (К — Коростеньский, К-Н — Корсунь-Новомиргородский); 6 — границы Украинского щита.
трактуются как коллизионные швы, погружающиеся под Ингульский мегаблок (Азаров и др., 2006; Анцифиров и др., 2008). В Голованевской шовной зоне развиты карбонатно-железисто-кремнисто-метабазитовая формация, чарнокиты, основные и ультраосновные интрузии. Металлогению Голованевской шовной зоны определяют месторождения железистых кварцитов, магне-титсодержащих кальцифиров, хромитов, золота и графита. В гравитационном поле она представлена интенсивной (до 60 мГал) положительной аномалией. В разрезе Ингулецко-Криворожс
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.