Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения




Скачать 405.79 Kb.
НазваниеГлубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения
страница1/4
Шабалина Людмила Владимировна
Дата конвертации26.12.2012
Размер405.79 Kb.
ТипАвтореферат диссертации
  1   2   3   4



УДК 553:550.8.011(574.3) На правах рукописи
Шабалина Людмила Владимировна


Глубинное строение и закономерности размещения

полезных ископаемых Центрально-Казахстанской

палеорифтовой системы
25.00.11 – Геология, поиски и разведка месторождений

твердых полезных ископаемых; минерагения


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Алматы, 2005

Работа выполнена в Институте геологических наук им. К.И. Сатпаева




Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Владимир Николаевич Любецкий

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Турар Муратбекович Лаумулин
кандидат геолого-минералогических наук

Бахытжан Ислямович Юнусов
Ведущая организация: Академия минеральных ресурсов Республики Казахстан
Защита состоится 23 ноября 2005 г. в 14 часов, на заседании диссертационного совета D.53.11.01 при Институте геологических наук им. К.И. Сатпаева по адресу г. Алматы, ул Кабанбай батыра, 69-а


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологических наук им К.И. Сатпаева

Автореферат разослан "_14_" октября 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Б.Ж. Аубекеров

Отзывы в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по указанному выше адресу, или по факсу: 8 (3272) 91 50-96

Введение

Актуальность проблемы. Центральный Казахстан представляет собой богатейшую металлогеническую провинцию, включающую месторождения железо-марганце­вых, свинцово-цинковых и молибден-вольфрамовых руд. На ее сырьевой базе создана мощная горнодобывающая и металлургическая промышленность. Формирование месторождений тесно связано с несколькими ключевыми геодинамическими режимами развития мегаструктуры, изучение которых через глубинное строение положено в основу работы. Актуальность исследований определяется целесообразностью использования данных о глубинном строении для уточнения генезиса месторождений, закономерностей их локализации и на этой основе - для прогнозно-металлогенической оценки региона и выделения перспективных площадей.

Целью исследований является изучение глубинного тектонического строения и геодинамики развития Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы и уточнение закономерностей пространственного размещения оруденения.

Основные задачи исследований: комплексная интерпретация геолого-геофи­зических материалов по Центральному Казахстану; составление геодинамической модели развития Центрально-Казах­станской палеорифтовой системы; уточнение закономерностей размещения железо-марганцевого и полиметаллического оруденения.

Район исследований. Центральный Казахстан представляет админис­тративно-географическое понятие. Наиболее крупными геологическими элементами Центрального Казахстана являются две контрастные области, каледонской и герцинской стабилизации. Первая представлена краем каледонского массива, частично перекрытым девонским наземным вулканическим поясом, вторая – структурами Джунгаро-Балхаш­ской складчатой системы. В геофизических полях эта площадь охвачена единым региональным Центрально-Казахстанским гравитационным минимумом (ЦКГМ), резко выделяющимся высокими значениями отрицательного поля g, общей площадью порядка 300 тыс.км2 (рис.1).

Согласно развиваемым в работе представлениям, минимум связан с палеоструктурой рифтогенного происхождения. Подобные гравитационные минимумы высокой интенсивности характерны для многих внутриконтинентальных рифтовых систем: Восточно-Африканской, Байкальской и других. Общий контур ЦКГМ соответствует площади палеорифтовой системы. Он охватывает Приатасуйский, Успен­ский, Акжал-Аксоран­ский синклинории, Спасский, Тектурмасский, Жаман-Сары­суйский и Актау-Моин­тинский антиклинории. С севера район ограничен северной ветвью девонского вулканического пояса, с запада - его западной ветвью и Шу-Илийским антиклинорием, с юга - Западно-Балхашским синклинорием и Северо-Балхашским антиклинорием, на востоке частично перекрыт Токрауской вулканической впадиной.


1 - Центрально-Казахстанский региональный гравитационный минимум: изолинии равных значений g - а, линия, соответствующая границе палеорифтовой системы - б; 2 - тектонические швы, контролирующие офиолитовые и кремнисто-базальтовые ассоциации пород (I - Жалаир-Найман­ский, II - Тектурмасский, III - Талдыэспетау-Ткенектинский, XII - Казык-Итмурундинский); 3 - наиболее крупные разломы - а, зоны смятия - б; 4 - выходы пород докембрия (IV - Актау-Моинтинский, V - Кызылэспинский антиклинории); 5 - скрытые реликты гранито-гнейсовых куполов в фундаменте: внешние контуры - а, негранитизированные останцы - б; 6 - флишоидные прогибы на разрушенном деструкцией сиалическом цоколе; 7 - фамен-раннекаменноугольные впадины рифтогенного происхождения (VI - Жаильминская, VII - Кайрактинская, VIII - Успенская, IX - Акжал- Аксоранская, X - Акбастауская); 8 - Спасский окраинно-континентальный пояс рифтогенного (D1-D2gv), островодужного (D2gv) происхождения - а, выходы пород фундамента в Матакском горсте - б; 9 - прогибы: междуговые - а, преддуговые - б; 10 - наземные вулканические пояса: Центрально-Казахстанский девонский - а, Балхаш-Илийский средне-позднепалеозойский - б; 11 - Кентерлау-Матайская зона рассеянного спрединга без расчленения - а, Саякская мульда - б; 12 - линии разрезов, характеризующих модель глубинного строения палеорифтовой системы, по профилям "Балхаш-Темиртау" – I-I, "Центрально-Казахстанский" – II-II. Прочие структуры: антиклинории - Жаман-Сарысуйский - XI; синклинории - Карасорский - XIII, Нуринский - XIV.
Рисунок 1 - Тектоническая схема Центрально-Казахстанской

палеорифтовой системы.

Научная новизна. В результате комплексной интерпретации геолого-геофизи­ческих материалов и моделирования получены новые данные о строении ЗК и верхней мантии палеорифтовой системы и истории ее развития в палеозое; составлена ее модель. На основе сопоставления с современными рифтами уточнены закономерности пространственного размещения в ее пределах железо-марганцевого и полиметаллического оруденения.

Фактический материал. В основу работы положены материалы сейсмических и магнитотеллурических зондирований, проведенных Институтом геологических наук им. К.И. Сатпаева АН РК, в которых соискатель более 20 лет принимала непосредственное участие. В последующем проведен анализ и переинтерпретация указанных материалов на базе усовершенствованной геологической основы и современных методик комплексной обработки физических полей.

Защищаемые положения

1. Центрально-Казахстанский гравитационный минимум (ЦКГМ) представляет собой уникальную геофизическую аномалию, которая слабо коррели­руется со структурами земной коры и рельефом поверхности Мохоровичича. Аномалия обусловлена разуплотнением мантии при формировании внутриконтинентальной рифтовой системы, сохранившимся в остаточном виде до настоящего времени.

2. Центрально-Казахстанская палеорифтовая система сформировалась в результате двухэтапного растяжения литосферных микроплит с древним сиалическим цоколем в раннем (О1-3) и среднем (D3fm-C1t) палеозое. Этапы растяжения разделены этапом формирования активной континентальной окраины в раннем-среднем девоне по северной и юго-западной периферии рифтовой системы и завершены коллизионным сжатием в позднем палеозое.

3. Железо-марганцево-полиметаллическое оруденение тесно связано с рифтовыми процессами фамен-турнейского времени и последующей регенерацией руд на этапе коллизии; региональная металлогеническая зональность определяется типом фундамента рифтовых впадин, что установлено на модели рудогенеза современного рифта Красного моря.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на Международной конференции "Рифты литосферы" (Екатеринбург, 2002), "Сатпаевских чтениях" (Алматы, ИГН, 2003), XXXVII тектоническом совещании (Новосибирск, 2004), Всероссийской научной конференции (Томск, 2005). По теме диссертации опубликовано 9 работ в республиканских и зарубежных журналах, материалах совещаний. Соискатель является соавтором монографии "Глубинное строение и минеральные ресурсы Казахстана". 2000. Т. I, с. 34-87.

Работа выполнена под руководством доктора геол.-мин. наук, профессора Владимира Николаевича Любецкого, которому автор выражает глубокую благодарность и признательность. Автор благодарит за ценные советы и консультации докторов геол.-мин. наук. Л.А. Мирошниченко, В.И. Щацилова, В.Я. Кошкина, А.Б. Диарова, Б.С. Зейлика, Э.Ю. Сейтмуратову, кандидатов геол.-мин. наук Л.Д. Любецкую, Л.И. Скринник, А.Т. Урдабаева, И.И. Усольцева, а также научных сотрудников В.С. Бикеева, О.В. Шайторову, Б.О. Сиылканову. Особую признательность автор выражает дирекции Института за внимание и поддержку в проведении исследований. Автор искренне благодарна своим друзьям С.Г. Мершеевой, Н.Н. Полешко, Д.А. Кинжебаевой, А.Л. Шабалину за помощь в оформлении демонстрационной графики.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Объем работы - 139 страниц текста, 27 рисунков. Список литературы включает 102 наименования.

1 Обзор представлений о глубинном тектоническом строении и металлогении Центрального Казахстана

Тектоническому строению Центрального Казахстана посвящено огромное количество работ казахстанских и российских исследователей. Наряду с геологами ЦКГУ, здесь длительное время работали научные коллективы ИГН им. К.И. Сатпаева, ВСЕГЕИ, МГУ, МГРИ. В обобщенном виде результаты исследований отражены на многочисленных тектонических картах: "Тектонической карте Казахстана" м-ба 1:1500000 (1971, гл. ред. В.Ф. Беспалов), "Тектонической карте области палеозойских складчатостей Казахстана и сопредельных территорий" м-ба 1:1500000 (1976, гл. ред. А.А. Абдулин, Ю.А. Зайцев), "Тектонической карте Восточного Казахстана" м-ба 1:2500000 (1982, гл. ред. А.В. Пейве) и др. Современные представления о структурах Центрального Казахстана отражены на последней "Тектонической карте Казахстана" м-ба 1:1000000 (2004, гл. ред.. Б.С. Ужкенов, В.Я. Кошкин).

Изучение глубинного строения Центрального Казахстана началось в период составления Прогнозно-металлогенической карты этого региона под руководством К.И. Сатпаева (1953). Д.Н. Казанли была составлена гравитационная карта, на которой впервые показан региональный Центрально-Казахстанский гравитационный минимум (ЦКГМ), охватывающий районы железо-марганцевого, свинцово-цинково­го и редкометалльного оруденения. Последнее обстоятельство обусловило активное изучение геологической природы этой аномалии.

В 1957-1966 гг ИГН АН КазССР под руководством А.А. Попова проведены сейсморазведочные работы ГСЗ-МОВ и КМПВ по профилям Каражальский, Шерубай-Нуринский, Каркаралинский. Позднее профиль Шерубай-Нура продублирован наблюдениями по профилю ГСЗ Балхаш-Петропавловск (Д.Н. Казанли, А.А. Попов, А.Н. Антоненко). В 1964 г отработан профиль Кзылорда-Джетыконур (А.Н. Антоненко). В 1974-1983 гг СРГЭ НПО "Спецгеофизика" проведены наблюдения МОВЗ-ГСЗ по Жалпакскому, Песчаному, Саякскому II, Славгородскому, Кентерлаускому, Меридиану, Центрально-Казахстан­скому профилям (М.С. Эренбург, Р.А. Эйдлин и др.). В пределах Жаильминской мульды и Успенской зоны выполнена электроразведка (Ж.А. Альмуханбетов и др., 1978-1983 гг).

Геологическая природа минимума увязывалась с разными факторами: прогибом поверхности М, (Казанли, Попов, Антоненко, 1959; Морозов, Бродовой, Бекжанов, Колмогоров, 1963 и др.), проявлением позднепалеозойского орогенеза (Беневоленский, 1968); арочным эффектом земной коры (ЗК) при просадке кровли верхней мантии по С.И. Субботину (Бекжанов, Любецкий, Полевая, 1975); рифтогенными процессами (Любецкий, Любецкая, Науменко, 1989; Акылбеков, 1996); удвоением мощности ЗК при масштабных надвигах (Кошкин, 1991). Многообразие приведенных точек зрения свидетельствует о том, что проблема дальнейшего изучения природы ЦКГМ сохраняет свою актуальность.

Вопрос о генезисе месторождений Атасуйского района долгое время оставался дискуссионным. Они считались уникальными и неповторимыми по своей комплексности. Г.Н. Щерба выделял их в особый атасуйский тип (1967). По данным Л.Ф. Думлера, И.В. Орлова и др. (1975), А.А. Рожнова, Е.И. Бузмакова и др. (1978), Fe-Mn и Pb-Zn месторождения Атасуйского района сформировались в результате последовательно проявленных процессов гидротермально-осадочного, гидротермально-метасомати­ческого и гидротермально-жиль­ного рудообразования.

В 2002 г. издана "Минерагеническая карта Казахстана" м-ба 1:2500000 и объяснительная записка к ней под ред. С.Ж. Даукеева, Л.А. Мирошниченко. В пределах исследуемой области выделены два минерагенических комплекса: 1 - позднедевонский (фаменский) барит-свинцово-цинково-же­лезоруд­но-марган­цевый континентальных рифтов; 2 - пермский молибденово-вольфрамо­вый тыловой области позднепалеозойского окраинно-континенталь­ного вулкано-плутони­ческого пояса. Эта точка зрения полностью разделяется соискателем. Модель Mn-Fe-Zn-Pb рудогенеза фамен-раннетурней­ского времени имеет много сходного с рудогенезом современных рифтовых областей. Редкометалльное оруденение генетически связано с массивами коллизионных лейкократовых гранитов акчатауского комплекса. Изучению редкометалльного оруденения посвящены многочисленные работы Г.Н. Щербы, Т.М. Лаумулина, Ф.Г. Губайдулина и др. Согласно данным Т.М. Лаумулина (1977), интрузии акчатауского комплекса формировались в регрессивную стадию магматического процесса на фоне затухавшего магматизма и понижения его энергетического уровня. Глубины становления верхних кромок рудоносных интрузий (1,5-4 км) и их вертикальная мощность (2-8 км) указывают на то, что плутоны акчатауского комплекса могут и генерировать и вмещать оруденение.

2 Методика исследований

При изучении глубинного строения Центрального Казахстана использованы карты гравитационного, магнитного полей м-ба 1:500000 и крупнее, сейсмические профили, данные магнитотеллурических, геотермических и других исследований.

Карты аномального гравитационного и магнитного полей анализировались на региональном и локальном уровнях. На региональном уровне область исследований полностью охвачена ЦКГМ; на локальном - аномалии характеризуют структуры верхних этажей ЗК, формировавшиеся в различных геодинамических условиях. Региональные магнитные аномалии выделены по пересчетам магнитного поля в верхнее полупространство на разные высоты. Наиболее интенсивными положительными аномалиями характеризуется Балхаш-Илий­ский вулкано-плутони­ческий пояс.

Базовыми явились материалы сейсмометрии. Большой вклад в обработку и анализ сейсмических данных внес В.И. Шацилов. Применив приближенный способ преобразования системы годографов рефрагированных волн в двумерные скоростные модели, он обработал по единой методике большинство профилей ГСЗ, МОВЗ-ГСЗ и КМПВ, отработанных в Казахстане. Скоростные разрезы содержат сведения о неоднородностях физического состояния и вещественного состава коры, наличии слоев с аномальной скоростью, плотностью и т.п. Скоростные модели позволяют увязать физическое состояние литосферы с режимом температур и, в конечном итоге составить комплексную модель ЗК и верхней мантии. В рисунках изолиний скорости по разрезам зафиксированы глубинные надвиги, разломы, блоки интенсивной базификации и резкого приращения нижней коры, верхушки сателлитов (диапиров) мантийных плюмов. На основе структурно-скоростных разрезов проведены типизация блоков ЗК по соотношению ее слоев и тектоническое районирование региона.

Для определения типов палеокор (континентальный, океанический), на которых формировались палеозойские структурно-вещественные комплексы и реконструкции геодинамических режимов (островодужный, рифтогенный и др.) привлечены материалы В.Н. Любецкого и др. по изучению соотношений содержаний пар элементов в горных породах (K-Na, Ba-Sr, Ni-Co, Cr-Co, Cr-Ni, Ti-P, K-Ti и др.; по Б.Г. Лутцу, 1975, 1980). Использованы данные опробования раннепалеозойских базальтов Тектурмасского и Ткенектинского палеорифтов, фаменских базальтов - Успенского и Жаильминского палеорифтов. Учитывая различия в соотношении в базальтах когерентных и некогерентных элементов, восстанавливалась палеогеодинамическая обстановка их формирования. Реставрация палеогеодинамических режимов проводилась также путем сопоставления геофизических характеристик изучаемых структур с типовыми физико-геологическими моделями современных геодинамических систем (рифтов, сейсмофокальных зон и т.д.).

Представления автора о глубинном строении и геодинамике развития литосферы Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы опираются на результаты выполненного моделирования. Моделированием занимались многие исследователи, но оно, как правило, сводилось лишь к сопоставлению геологических и гравитационных карт. При этом предполагалась низкая плотность верхней коры. Автором моделирование глубинных структур проведено по комплексным данным грави-, сейсмометрии и магнитотеллурических зондирований. Оно заключалось в подборе и обсчете оптимальной модели глубинного строения, которая наилучшим образом удовлетворяла бы всем независимым данным. Расчет гравитационного влияния плотностных неоднородностей литосферы осуществлялся на компьютере по программам Г.Г. Кравцова и С.В. Долгова.

По материалам сейсмометрии составлены схемы поверхностей и мощностей верхней мантии, гранулит-базитового и гранитно-метаморфическо­го слоев. Результаты геологической интерпретации геофизических данных использованы для изучения специфики строения рудных районов, их типизации по геофизическим параметрам и рудной специализации, с которыми тесно связаны рудно-магматические и флюидные процессы формирования месторождений.
  1   2   3   4

Похожие:

Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconРабочая программа учебной дисциплины основы учения о полезных ископаемых специальность: 130101 «прикладная геология»
Специализации: Геологическая съёмка, поиски и разведка месторождений твёрдых полезных ископаемых
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconГеология и структурные факторы локализации Уральских месторождений изумрудов в слюдитах
Специальность 25. 00. 11 – «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения»
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconЗакономерности распределения золота в рудных телах нежданинского месторождения и генетические особенности природных типов руд
Специальность 25. 00. 11 – Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconМолибденоворудные и молибденсодержащие формации урала 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconЭндогенные кварцево-жильные образования коллизионного этапа развития Урала
Специальность 25. 00. 11 «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения»
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconЭпитермальное золото-серебряное оруденение акшатау-коныратского рудного района (центральный казахстан) 25. 00. 11 геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconУсловия локализации хромового оруденения в ультрамафитовых массивах Рай-Из и Войкаро-Сынинский
Специальность 25. 00. 11 «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения»
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconСписок абитуриентов рекомендованных к зачислению
Профиль/специализация 13010150 Геологическая съёмка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых, 13010151 Поиски...
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconОсобенности вещественного состава и перспективы рудоносности черносланцевых отложений тоханского покрова северного кавказа
Специальность 25. 00. 11 – «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения»
Глубинное строение и закономерности размещения полезных ископаемых Центрально-Казахстанской палеорифтовой системы 25. 00. 11 Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых; минерагения iconМинералого-термобарогеохимические особенности жильного кварца в рифейских осадочных комплексах авзяно-белорецкого золоторудного района (Ю. Урал)
Специальность 25. 00. 11. – «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения»
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2017
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница