127_p2487-01_D3_856

130

Рис. 84. Схема положения рудных тел и диаграмм трещиноватости на горизонте штольни № 1 уч. Новинка. Составил С. П. Летунов

грамме: 3 – в грорудитовый этап, 4 – в актинолит-магнетитовый стадию, 5 – в золото-актинолит-кварцевую и полисульфидную стадии; 6 – условные сокращения для стадий минерализации: Q-Mgt – кварц-магнетитовой, Au-act-Q – золото-актинолит-кварцевой, Ars – арсенопиритовой, Cy – полисульфидной, «скарны» – гранат-шеелитовой стадии.

Типы сферограмм: Н – 1 – сводная синоптическая для всех типов прожилков и даек, встреченных на участке Новинка; n-1 – сферограмма контактов грорудитовых даек ( 3 – ранние грорудиты, 31 – поздние); сферограммы рудных прожилков: №53 – турмалиновых и турмалин-магнетитовых, n-3 – кварц-магнетитовых, № 29 – магнетитовых, n-2 и № 12 – актинолит-кварцевых с золотом, № 73 – актинолит-кварцевых, № 23, № 27, № 31, № 50 – актинолитовых, № 74 – сульфидных, № 40 – сводная для всех типов прожилков; сферограммы трещин скола: № 48, № 54 – замеренные в зонах катаклаза, № 24, № 28, № 32, № 45, № 49, № 52, № 73а – замеренные в околожильном пространстве. Остальные условные обозначения см. на рис. 69. Пояснения в тексте

Подобный взбросовый тип поля фиксируется и для пострудной (кварц-карбонатной) стадии, восстановленной по ориентировке борозд скольжения, развитых на кальцитовых зеркалах (рис. 85, сфер. 9 и 10). Следовательно, в ходе формирования плоскости золоторудных жил постоянно разрастались на фланги, запечатлевая структуры деформирования нового тектонического поля одноосного сжатия. По этой же причине плоскости жил дугообразно и пропеллерообразно искривлялись с образованием на их концах структур разветвления жил, например как у жил № 2 и № 6.

В целом для жил месторождения характерно развитие разноориентированных систем мелких оперяющих трещин, количество которых значительно снижается к дистальным флангам жил, но интенсивность трещиноватости по остающимся системам резко возрастает. Это обстоятельство подчеркивается сменой к периферии жил сбросового («магнетитового») и сдвигового («кварц-актинолит-сульфидного) поясов, наложенных друг на друга (рис. 85, сфер. 13) только одним сдвиговым (рис. 85, сфер. 3 и 4) или взбросовым (см. рис. 84, сфер. 73а) поясами. Последние два типа пояса соответствует позднему плану северо-восточного сжатия.

Во многих случаях на диаграммах трещиноватости, помимо трех систем трещин классического эллипсоида деформации (двух сколов и отрыва), широко развиты осепоперечные сколы, идущие по плоскости действия 3 1, и реже, трещины расплющивания-содвижения (система по 2 1) (см. рис. 84, сфер. 54). Все отмеченные системы, кроме последней, образуют отчетливый пояс полюсов № 1, проходящий вдоль плоскости действия 3 1, ось В1 которого соответствует местоположению оси 2. В данном случае ось 2 располагается вблизи граммапроекции плоскости рудных жил или разрывных нарушений (пример жилы № 4 на рис. 84, сфер. 54). Подобный тип ориентировки осей главных нормальных напряжений (классическая схема использования метода В. Н. Даниловича) подтверждается и данными обработки элементов залегания борозд скольжения по методу О. И. Гущенко.

Гораздо реже появляется пояс № 2, идущий через ось 2, и нормаль к вектору тектонической подвижки (рис. 85, сфер. 15). Не так часто выявляется и пояс № 3, совпадающий с положением граммапроекции плоскости жилы, т. е. «пояс по рудному телу» (рис. 85, сфер. 7). По сравнению с поясом № 1, пояса № 2 и № 3 выражены менее отчетливо. В итоге их совмещения на одной сферограмме образуется система, состоящая из трех ортогонально расположенных поясов. На данном месторождении лишь в двух случаях из 108 диаграмм все три ортогонально расположенных пояса проявились одновременно. Примером является сферограмма № 8, замеры на которую набраны вблизи плоскости жилы № 7 (рис. 85). Системы трещин, образовавшие трехпоясовой узор поясов, будучи сведенными к фигуре куба (базоцентрированному относительно плоскости жилы и вектору тектонической подвижки по ней), займут все девять плоскостей симметрии этого куба.

Помимо поясов трещиноватости, идущих по большому кругу, на сферограммах Карийского месторождения в половине случаев выявлялись малые (круговые) пояса полюсов трещин, свидетельствующие о проявлении на месторождении обстановок одноосного деформирования. В отличие от подобных диаграмм на других месторождениях, здесь подобные обстановки фиксируются не вблизи рудных тел (Талатуйское) или внутри пластифицированных тектонических зон (Дарасунское), а встречены в межжильном пространстве. Поэтому оси конусов сжатия-растяжения располагаются не на граммапроекциях жил и разрывов (рис. 86, б), а под косыми углами (30–45°) к ним (рис. 84, сфер. 40 и 49). Таким образом, плоскости жил проходят по касательной к направляющей конуса (рис. 86, а), указывая на региональный ранг создавшего их тектонического поля субвертикального сжатия.

Рис. 86. Соотношение плоскости жилы с осью конуса сжатия-растяжения в модели куба деформирования. Типы структурных уровней: а – надсистемный, б – внутрисистемный (внутрижильный).

Пояснения в тексте

132

Факты совмещения на одной диаграмме малых и больших поясов полюсов (рис. 84, сфер. 27), помимо указания на вариацию вида исходного напряженного состояния, могут также свидетельствовать о многоэтапности процесса деформирования. Вероятно, такое совмещение разнотипных структурных планов обусловлено динамическим совмещением воздействия Кара-Чачинского штока, создававшего поле одноосного субвертикального сжатия, с региональным полем северо-западного сжатия (трехосного типа деформирования) (рис. 84, сфер. 53). В данном случае проявления интегрального (результирующего) поля, как это ожидалось бы из явления суперпозиции тектонических напряжений, не фиксируется. Причина отмеченного обстоятельства, по-видимому, заключается в значительном различии масштабов, создавших структуры ПТН, и, вероятно, в разных параметрах динамических (волновых) характеристик структурообразующих процессов. Однако наряду с «истинными» круговыми поясами нередко встречаются «наведенные» круговые пояса, которые выглядят таковыми изза слияния максимумов нескольких близко расположенных поясов большого круга (рис. 84, сфер. 52). По одному только виду сложного узора изоконцентрат отличить «истинный» круговой пояс от «наведенного» не всегда возможно. Достоверность выводов может быть подкреплена сравнительным анализом таких диаграмм с диаграммами, характерными для соседних тектонических блоков. И если большие пояса, составляющие малый круговой пояс, ведут себя независимо от ориентировки рудоконтролирующих элементов, то динамическая природа поясов, идущих по большому кругу, как и ранг обусловившего их тектонического поля, не соответствует масштабу изучения.

К примеру, на диаграмме Д-52 (рис. 84) первый пояс обусловлен динамикой подновления литологического контакта (ось В1 размещается на граммапроекции контакта габброидного тела (Д-45)), а второй пояс связан с кинематикой подвижек по жиле № 4 (сфер. 23). Поэтому в тех местах, где жила пересекает охарактеризованный литологический контакт, на диаграммах и возникают два совмещенных больших пояса, в сумме создающих в центре диаграммы малый круговой пояс «наведенного» типа.

Золоторудные столбы. Установленная система структурной организации мелкой трещиноватости рудных тел, контролируемых литологическими контактами, транслируется и на уровень рудных столбов. Морфология золоторудных столбов в пяти отработанных и изученных нами жилах определяется положением литологических контактов вмещающих пород. При наличии вертикальных литологических контактов в жильных телах господствует вертикальностолбовой тип распределения металла (рис. 87, а), а в жилах, рассекающих поля развития однородных пород, превалирует ячеисто-каркасный план концентрационной неоднородности (рис. 88). При этом наиболее повышенные концентрации золота всех жил тяготеют к субмеридиональной рудной зоне, контролируемой полосой распространения диоритов, что указывает на ведущую роль именно литолого-структурного фактора (рис. 89). Появлению вертикально ориентированных рудных столбов дополнительно способствовали сдвиговые приоткрывания изгибов рудных тел. Однако с глубиной всего в 30–50 м от промышленного контура все типы рудных столбов, несмотря на присутствие диоритоидных пород, быстро выклиниваются. Причиной указанного явления, по-видимому, послужил факт резкого выполаживания и закрытия жиловмещающих плоскостей по типу листрических сбросов.

Выводы по структуре Карийского месторождения. Тектонический режим формирования рудных тел и рудных столбов Карийского месторождения отличается от структурных планов других месторождений региональностью и автономностью тектонических полей (системных и надсистемных), площадным господством условий одноосного вертикального сжатия, что связано с динамическим воздействием неглубокозалегающей кровли Кара-Чачинского гранитоидного массива, составляющего ядро Карийской ОКС. Центробежный характер раскрытия жиловмещающих полостей на их фланги, многоэтапность деформирования, наличие внутрирудных даек гибридных порфиритов и грорудитов свидетельствует о явлениях активного синрудного деформирования и дорастания жил в ходе формирования. Эти структурные данные позволяют подтвердить выводы сотрудников Иркутского института геохимии А. М. Спиридонова и В. А. Гнилуши [1990], что Карийская ОКС является своеобразной рудномагматической системой (РМС).

133

Рис. 87. Контроль положения рудных столбов в плоскости жилы № 6 литологическими контактами (уч. Новинка). Проекция на вертикальную плоскость.

1 – диориты; 2 – гранодиориты; 3 – литологический контакт; 4–9 – содержание золота в метрограммах по мере последовательно уменьшающейся интенсивности оруденения

Рис. 88. Равномерное (каркасно-ячеистое) распределение концентрационных неоднородностей золота в плоскости жилы № 4.

Проекция на вертикальную плоскость. Условные обозначения на рис. 87

134

Рис. 89. Блок-схема размещения золоторудных столбов в плоскости рудных жил уч. Новинка как пример наличия осепоперечных к жилам рудоконтролирующих структур, определяемых литологоструктурным фактором. Составил С. П. Летунов.

Структурное положение полистадийных жил Карийского месторождения (участок Новинка) несколько иное, нежели жил изученных нами других золоторудных месторождений. Во-первых, они не размещаются в зонах крупных тектонических нарушений; во-вторых, конфигурация жил, как и их состав, зависит от состава вмещающих пород; в-третьих, на ряде структурных площадок не отмечается проявления суперпозиции (суммирования) тектонических напряжений, генерировавшихся разноориентированными тектоническими усилиями, что говорит об их динамической (волновой) природе. Рудные столбы первого порядка имеют субгоризонтальную вытянутость при вертикальном расположении в них рудных столбов второго и третьего порядков.

135

2.5.Модели внутрирудного деформирования

2.5.1.Куб дизъюнктивного деформирования

Как показали результаты анализа структурных планов мелкой трещиноватости и их геометрического соотношения с плоскостями рудных тел, основным типом разломных сетей, развитых в околожильном пространстве изученных месторождений как дизъюнктивного, пликативного, так и инъективного типов, является квадратно-прямоугольная. По полноте развития систем трещин установленные структурные рисунки больше отвечают геометрической модели куба деформации А. В. Королева и П. А. Шехтмана [1954]. Однако, помимо выделенных этими исследователями шести сколовых (S1–S6) и трех отрывных (Т1–Т3) систем, для создания картины полного структурного парагенеза указанную модель необходимо дополнить как системой осепоперечных сколов по 1 3, так и трещинами сплющивания-содвижения по 1 2, которые неоднократно фиксировались при рассмотрении диаграмм на изученных нами месторождениях (рис. 90, в). На ряде месторождений указанными системами трещин занятыми оказывались все шесть диагональных и три ортогональных направления, например, как на Любавинском (рис. 91, 7). В таком виде модель куба деформирования можно представить в качестве полного тензора деформации, т. е. структурного отпечатка тензора напряжений неосесимметричного поля, варьирующего по интенсивности.

Рис. 90. Виды моделей кубов деформирования.

136

Для варианта наличия знаков возвратных перемещений по этим сколовым поверхностям, указывающим на реверсирование осей ГНН, т. е. на смену знака (инверсию) полей напряжений, модель куба уже отражает не конкретный тип элементарного поля тектонических деформаций, а общую тектонодинамическую обстановку развития того или иного тектонического блока. Следовательно, его общий структурный парагенез формируется при закономерной вариации интенсивности напряжений (девиаторной составляющей) по трем стационарным направлениям.

Рис. 91. Диаграмм ориентировки квар Любавинского руд

1 – сводная ориентировки жил месторождения (1 усредненные прое плоскостей жил Л месторождения (п Г.В.Шубину, 1984 субширотная, б – близмеридиональн пологопадающая с 3 – 5 - сводные пл уч.Мало-Федоровс жилы), 4 –уч.Евгра жил), 5 – уч. Геоло жил); 6 – сводная

Рис. 91. Диаграммы ориентировки кварцевых жил Любавинского рудного поля.

ориентировки золотоносных кварц-сульфидных про жилков учкварц.Геологический-сульфидных

1 – сводная диаграмма ориентировки жил месторождения (146 жил); 2 – усредненные проекции плоскостей жил7Любавинского–сводная схемаместорождениярасположения[Шубин,типичных1984]: а субширотнаякварц, еб вых– близмеридиональнаяжил Любавинскогоуч.Геологический, мес

в – пологопадающаямоделисистемыкубажилдизъюнктивного; 3 – 5 – сводные планыдеформированияжил: 3 – уч. Мало-Федоровский. (34 жилы), 4 – уч.

7 – сводная схема

Евграфовский (27 жил), 5 – уч. Геологический (45 жил); 6 – сводная диаграмма ориентировки золотоносных кварц-сульфидныхОбозначенияпр жилков уч.дляГеологическийструктурных(184 замерадиаграмм); 7 – своднаясм. схемана рисрасположения. 69. Пояснениярасположениятипичныхв текстетип.

кварцевых жил Любавинского месторождения в модели куба дизъюнктивного деформирования. Обозначения для структурных диаграмм см. на рис. 69. Пояснения в тексте

кварц вых жил Лю

Универсальность модели куба деформирования как отпечатка полного тензора напря- жения-деформирования состоит в том, что из нее, при предельной генерализации, можно получить все основные типы моделей трещиноватости (гексагональной призмы и косого параллелепипеда). Достигается это посредством использования аппарата полярно-тензорных воздействий [Павлова, 1970]. Прямоугольные призмы получаются путем растягивания куба по оси четвертого порядка. При растягивании по оси второго порядка возникает призма ромбической сингонии (комбинация трех из них образует гексагональную призму), по оси третьего по-

137

рядка – параллелепипед ромбоэдрической системы. Растягивая куб по совершенно произвольному направлению, получаем косоугольный параллелепипед триклинной сингонии. Данная умозрительная операция подчеркивает возможность некоторой трансформации при деформировании в природе одной разломной сети в другую.

Установленное свойство модели куба дизъюнктивного деформирования служит указанием на единство кубическо-призматических форм, о чем в свое время говорил Е. С. Федоров

втруде «Начала учения о фигурах» [1885], выведя геометрический закон кристаллографических пределов. Поэтому нами в качестве универсальной геометрической модели проектирования деформационных структур (дизъюнктивных, пликативных и инъективных), образованных при девиаторных вариациях шарового тензора напряжений, и выбрана фигура куба.

Геометрические образы фигур куба, гексагональной призмы и косого параллелепипеда имеются и в абстрактных картинах «предельных поверхностей разрушения», получаемых в феноменологических теориях прочности, используемых для объяснения начала развития пластических деформаций, а также и разрушения материалов [Невский, Морозова, Фьюз, 1989]. Если три главных нормальных напряжения принять за координаты некоторой точки, то совокупности подобных точек, представляющих различные напряженные состояния, при переходе за которые начинается либо пластическая деформация, либо разрушение, образуют феноменологические поверхности разрушения [Надаи, 1969; Филоненко-Бородич, 1961]. Вид поверхности определяется преимущественным влиянием на разрушение материалов одного или совокупности факторов, отстаиваемых той или иной теорией прочности.

Кпримеру, предельная поверхность разрушения, образованная трещинами отдельности

вформе куба или прямоугольной призмы, вышеназванными авторами описывается теорией разрушения, базирующейся на утверждении о главенствующей роли в деформационном процессе главных нормальных напряжений. По этой причине делимость горного массива определяется только тремя субнормальными плоскостями трещин отрыва. Сколовая сеть также образует призматические формы делимости, но в данном случае она не получает развития.

Предельная поверхность гексагональной призмы отображает напряженное состояние, объясняемое в теории Н. Н. Павловой [1970] приоритетом в деформационном процессе максимальных касательных напряжений. В природе именно сколовые плоскости, наследующие траектории действия максимальных касательных напряжений, выкалывают тектонические блоки типа прямоугольных, треугольных, ромбических и гексагональных призм. Предельная же поверхность разрушения имеет вид косого параллелепипеда, проявляющегося только в случаях сложного напряженного состояния горного массива и высокой его пластичности. Разрушение в заданной точке произойдет, когда максимальное удлинение или укорочение в ней достигнет величины, соответствующей пределу прочности на растяжение или сжатие, а затем – на сдвиг. Горный массив в подобных случаях раскалывается сначала как по системам отрывов, так и сопряженных с ней сколов, на прямоугольные и треугольные призмы и пирамиды. Но в условиях продолжающейся дальнейшей деформации плоскости фигур сначала испытают некоторый разворот, а затем и сплющивание, т. е. осуществится за счет сдвига последовательная трансформация куба в косой параллелепипед.

Косоугольная сеть способна образовываться и вторым способом, а именно – в результате наложения разновозрастных и косоориентированных разрывных сетей. При этом каждая возрастная генерация будет обладать своей группой симметрии. При последовательном наложении разновозрастных сетей трещиноватости их дисимметрии будут складываться, и в разломной сети останется все меньше автоморфизмов – преобразований сети, приводящих ее в себя самую. Следовательно, симметрия должна вырождаться до триклинной. После нескольких пространственных совмещений прямоугольных сетей, наложенных под косыми углами, можно ожидать, что результирующая сеть должна стать асимметричной или хаотической

[Чернышев, 1984].

Однако исходя из вышеприведенных описаний структур месторождений, в наших случаях хаотический тип трещиноватости встречается реже всех остальных. Частично хаотизации трещинных систем не происходит из-за фактов довольно быстрого залечивания ранних сетей трещин продуктами гидротермальной деятельности и явлений частой переиндексации осей главных нормальных напряжений. Поэтому в ходе развития структур того или иного блока земной коры значительного разброса ориентировок трещин не образуется, так как идет неоднократное подновление систем предыдущих этапов развития [Буртман, 1978].

138

Появлению стационарных по ориентировке трещин, как показывают результаты исследований [Шерман, 1977; Николаев, 1992; Васильев, Мострюков, 2001], способствует наличие регионального поля напряжений (Т рег = сonst), устойчивого по положению главных осей тензора напряжений (X, Y, Z). В мобильных зонах наблюдаются только вариации знака и интенсивности этого тектонического поля, обуславливающие чередование фаз деформирования, организованных в серии последовательных циклов. В цикле деформации, из-за изменения соотношений между главными нормальными напряжениями в интервалах значений коэффициента Лодэ – Надаи от +1 до –1, может происходить вариация вида напряженного состояния, сопровождающаяся последовательной сменой динамических обстановок, каждая из которых характеризуется определенным элементарным структурным парагенезом.

В зависимости от типа напряженного состояния и характера его изменения автором предлагается классификация разнообразия видов моделей куба дизъюнктивного деформирования (см. рис. 90). Теоретически предельно допустимой моделью, возникшей при ортогональной инверсии поля, сопровождаемой реверсированием осей ГНН и вариацией по каждому направлению видов напряженности, служит идеализированная фигура дизъюнктивного конусогексаэдра деформации (рис. 90, л). Отдельные фрагменты реализации рассмотренных схем деформирования установлены нами при изучении малых структурных форм Талатуйского (см. рис. 31), Любавинского (см. рис. 41), Карийского (см. рис. 86) и на других месторождениях.

2.5.2. Кубы и кубо-ячейки пликативного деформирования

Для отражения единства проявления пликативных и соскладчатых разрывов их структурные рисунки необходимо совместить, как это было ранее сделано для дизъюнктивных форм, с фигурой куба. Эта операция объединения может применяться вне зависимости от класса складок (голоморфные или прерывистые). В целом же получим обобщенную деформационную модель куба пликативного деформирования. При этом осевая плоскость складок совмещается с главной динамической плоскостью куба (плоскостью XY, т. е. действия 1 2), а шарнир – с осью В. Крылья симметричных открытых складок в данном случае займут наклонно-диагональное положение (рис. 92, б). С динамической плоскостью 1 2 связывается появление системы трещин расплющивания (кливажа осевой плоскости) и трещин отрыва упругой отдачи.

Данная геометрическая операция объединения тем более правомерна, что в дислокационных структурах уже есть переходный между пликативными и дизъюнктивными формами структурный тип – это складко-надвиги (складко-взбросы), которые представляют собой комбинации антиклинальной складки и надвига. В итоге данного объединения получаем обобщенный структурный парагенез куба пликативно-дизъюнктивного деформирования.

Рис. 92. Модели генеральных парагенезов многоэтапно деформированных структур дизъюнктивного, пликативного и инъективного типов (а –куба деформации, б – куба пликативного деформирования, в –кубо- ячейки расплющивания, конусогексаэдра деформирования).

1–4 – типы дизъюнктивных структур: 1 – сдвиги (а – первого этапа, б – второго этапа деформирования), 2 – трансформообразные сдвиги (а), зоны рассланцевания и расплющивания (б), 3 – трещины отрыва (а), трещины отслоения и отпора (б), 4 – взбросы и сбросы; 5 – фрагменты пликативных и инъективных структур (а), проекция очаговой структуры (б); 6 – гипоцентр очаговой структуры; 7 – оси главных нормальных напряжений (а –первого, б –второго этапа); 8 – векторы статической и динамической нагрузки

139