Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
?
УДК [551.7+551.24]: 553.4 (477.61)
ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА І ЕТАПИ РОЗВИТКУ ЄСАУЛІВСЬКО-НАГОЛЬЧАНСЬКОГО СТРУКТУРНОГО ВУЗЛА (НАГОЛЬНИЙ КРЯЖ)
Спеціальність 04.00.01 –загальна та регіональна геологія
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата геологічних наук
Київ - 2003
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у відділі геології корисних копалин Інституту геологічних наук НАН України.
Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук, професор
ШУМЛЯНСЬКИЙ ВЛАДИСЛАВ ОЛЕКСАНДРОВИЧ
Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук, професор
ЛУКІЄНКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ,
Київський національний університет імені Тараса Шевченка,
завідувач кафедри загальної та історичної геології
кандидат геолого-мінералогічних наук,
ПРИВАЛОВ ВІТАЛІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ,
Донецький національний технічний університет,
доцент кафедри геології
Провідна установа: Геологічний факультет Львівського національного університету
імені Івана Франка
Захист відбудеться "7" травня 2003 р. о 10годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.162.02 в Інституті геологічних наук НАН України за адресою: Україна, 01054, м. Київ, вул. О. Гончара, 55-б.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України: (Україна, 01054, Київ-54, вул. О. Гончара, 55-б).
Автореферат розісланий "27" березня 2003 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Г.С. Пономаренко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Отже, назріла нагальна необхідність узагальнення всього матеріалу про геологічну будову та рудоносність Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла, оскільки золоте та срібно-поліметалічне зруденіння, яке розміщене в межах вузла, може розглядатись як перспективне джерело цих металів. Можливість комплексного видобутку деяких родовищ відкритим способом, а також перспективи супутнього вилучення з руд срібла, ртуті, можливо літія, збільшує практичну цінність родовищ золота та поліметалів на території Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась в рамках бюджетної теми № У-98-56/2 “Розробка критеріїв регіонального і локального прогнозу рудоносності фанерозойських формацій України” (1996-2000р.р.) у відділі геології корисних копалин Інституту геологічних наук НАН України та господарського договору з інститутом УкрНДМІ (м. Донецьк) “Создание схематической структурной карты м-ба 1:25000 для Есауловско-Нагольчанского рудного узла и карты электропроводности земной коры южной и восточной Украины м-ба 1:1000000 с объяснительной запиской” (1998р.), що виконувався в рамках договору №0229714010 між УкрНДМІ та Міністерством у справах наук і технологій, № держреєстрації 0197U006600 в УкрІНТЕІ.
Мета і задачі дослідження. Головною метою роботи є вивчення геологічної будови та етапів розвитку Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла в Центральному Донбасі для цілеспрямованих пошуків рудних корисних копалин.
Для досягнення мети роботи ставились і вирішувались наступні задачі: з’ясування структури Єсаулівсько-Нагольчанського вузла, зокрема, характеру зчленування складових його антикліналей; вияснення характеру формаційного і літологічного контролю рудної мінералізації та закономірностей її локалізації в товщі середнього карбону в межах Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла; виділення головних розривних порушень, визначення характеру і напрямку рухів, їх послідовності; вивчення систем тріщинуватості в межах антикліналей, з яких складається структурний вузол, а також послідовності заповнення тріщин жильним і рудним матеріалом; вивчення постдіагенетичних змін порід середнього карбону та їх залежності від структури вузла; виявлення імовірних рудопідвідних розривних порушень, контролюючих розташування рудних родовищ в межах структурного вузла.
Об’єктом дослідження є Єсаулівсько-Нагольчанський структурний вузол, формування якого є ключем для розуміння процесів рудоутворення в межах Нагольного рудного району в Центральному Донбасі.
Предметом дослідження є геодинамічні умови зчленування антикліналей (Ольховатської –з північного заходу та антикліналей Нагольного кряжу –зі сходу), взаємовідношення рудоконтролюючих розривних порушень, послідовність їх розвитку.
Методи дослідження. Для досягнення поставленої в роботі мети використовувались структурний та літолого-фаціальний аналізи. Для цього були проведені польові роботи з метою уточнення структури Єсаулівсько-Нагольчанського вузла, виконані масові заміри елементів залягання жил, прожилків та тріщин, на основі яких, а також літературних даних, були побудовані діаграми. В роботі використані також дослідження постдіагенетичних змін порід за допомогою стадіального петрографічного аналізу, а також результати ізотопно-геохімічних аналізів, відібраних автором проб, які були виконані в Інституті геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН України.
Наукова новизна одержаних результатів.
Наукова новизна проведених досліджень полягає у наступному:
. З’ясована структура Єсаулівсько-Нагольчанського вузла та еволюція (етапи) його формування.
. Проведені дослідження дозволили визначити на території Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла структурно-формаційну границю, яка контролюється Єланчик-Ровеньківським розломом і відокремлює утворення вугленосно-теригенної формації амвросіївської світи від утворень теригенної флішоїдної формації дяківської серії середнього карбону, що визначило існування двох структурно-морфологічних типів золотого зруденіння –Ольховатського і Бобриківського.
3. Виділені головні розривні порушення, зокрема, регіональний Нагольчанський розлом, визначені характер і напрямок рухів, їх послідовність.
4. Вивчені системи тріщинуватості в межах антикліналей, якими складається структурний вузол, та характер зчленування цих антикліналей.
5. З’ясований характер формаційного і літологічного контролю рудної мінералізації, а також закономірності розташування зруденіння в межах Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла.
6. Виявлені постдіагенетична зональність у відкладах середнього карбону та її зв’язок з глибинною будовою структурного вузла.
7. На базі ізотопно-геохімічних досліджень виявлені рудопідвідні і можливі рудовміщуючі структури Єсаулівського і Гостробугорсько-Нагольчанського рудних полів.
8. Визначені етапи розвитку Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла, починаючи з кінця раннього карбону, які охоплюють пов’язані між собою структуроутворення, магматизм і рудні процеси.
Теоретичне і практичне значення одержаних результатів. Теоретичне значення роботи полягає в отриманні нових наукових даних про еволюцію структурного вузла, впливу структуроутворення, прихованого магматизму і постдіагенетичних змін на ендогенне рудоутворення, визначення джерел рудної речовини, рудоутворюючих розчинів та термобарогеохімічних умов рудоутворення.
Практичне значення роботи полягає у впровадженні нових наукових результатів на Державному регіональному геологічному підприємстві “СхідДРГП” (м. Луганськ) в результаті виконання робіт по бюджетній темі та господарському договору в межах Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла. В результаті досліджень складена карта золотоносності Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла та намічені п’ять нових перспективних ділянок для пошуку золотого та поліметалічного зруденіння.
Основні положення, що захищаються.
1. На території Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла визначена структурно-формаційна границя, яка контролюється Єланчик-Ровеньківським розломом і відокремлює утворення вугленосно-теригенної формації амвросіївської світи від утворень теригенної флішоїдної формації дяківської серії середнього карбону, що визначило існування двох структурно-морфологічних типів золотого зруденіння –Ольховатського і Бобриківського.
2. Постдіагенетичні перетворення порід середнього карбону в межах Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла на окремих ділянках сягають стадії пізнього метегенезу. Постдіагенетична зональність не збігається зі стратиграфічним положенням порід, корелюється з позитивними гравітаційними аномаліями і обумовлена, імовірно, прогрівом осадочних порід над прихованими інтрузіями вивержених порід.
3. Геодинамічні умови формування структури вузла характеризувались двобічним стисненням в субдовготному напрямку і, як наслідок, формуванням регіонального зсуву північно-західного простягання, який супроводжувався формуванням кулісоподібної складчастості і систем співскладчастих і опіряючих тріщин.
. Нагольчанський регіональний зсув поділяє Єсаулівсько-Нагольчанський рудний вузол на два рудних поля: північне, в межах якого рудоносні структури являють собою субширотні і північно-західного напрямку тріщини сколювання, і південне, де розвинуті рудоносні субдовготні тріщини відриву. Всі згадані системи тріщин опіряють Нагольчанський зсув і заповнювались рудним матеріалом внаслідок багаторазових тектонічних дислокацій в зоні зсуву.
5. За ізотопним складом кисню води мінералізуючих розчинів виявлені ділянки розвантаження цих розчинів в склепіннях антикліналей, а за ізотопним складом свинців галеніту та буланжериту визначена велика за розміром рудопідвідна прихована структура, яка збігається зі склепінням Єсаулівської антикліналі.
Особистий внесок здобувача. Усі основні результати та висновки, що викладені в дисертаційній роботі, одержані здобувачем самостійно. У випадках колективних публікацій внесок дисертанта з співавторами носив рівноправний характер.
Фактичний матеріал. Матеріал був зібраний автором в результаті польових робіт в 1998 році в рамках бюджетної теми та господарського договору з інститутом УкрНДМІ (м. Донецьк), а також наступних аналітичних і лабораторних робіт, які виконувались в лабораторіях ІГН НАН України, ІГМР НАН України, ІГНС НАН України, “СхідДРГП” (м. Луганськ).
Польові роботи були проведені з метою уточнення структури вузла; автором виконані масові заміри елементів залягання жил, прожилків та тріщин (478 замірів), на підставі яких, а також літературних даних, були побудовані 16 діаграм; відібрані також зразки порід для аналітичних робіт. Були виконані визначення вмісту золота в пісковиках середнього карбону хіміко-спектральним аналізом (41 проба), які потім завірені пробірним аналізом. В Інституті геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН України був визначений ізотопний склад кисню в кварці з прожилків (В.М. Загнітко). З урахуванням температур утворення кварцу визначено ізотопний склад кисню води мінералізуючих розчинів (35 аналізів). Атомно-абсорбційним методом визначався вміст ртуті як в породах, так і в монофракціях сульфосолей і сульфідів, які виділялись з руд (О.М. Івантишина).
Заміри температур гомогенізації газово-рідких включень в мінералах та вивчення постдіагенетичних змін пісковиків проводились К.І. Деревською, мінералогічний аналіз штучних шліхів виконувався Н.Б. Нагальовою.
Автором дисертації були створені: зведена геологічна карта Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла м-бу 1:25000 (до цього існувала державна геологіча карта такого ж масштабу тільки для східної частини вузла до с. Єсаулівки) та розрізи м-бу 1:10000, літолого-фаціальні колонки по окремим антикліналям, карта золотоносності м-бу 1:25000, геологічні карти рудних полів м-бу 1:5000 та геологічні розрізи м-бу 1:2000 на базі матеріалів “СхідДРГП” (м. Луганськ) та УкрНДМІ (м. Донецьк), а також за участю автора були вперше складені геодинамічна карта для структурного вузла, карта постдіагенетичних змін порід та ізотопно-геохімічна карта м-бу 1:25000.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були викладені на Міжнародній науковій конференції “Полезные ископаемые: формирование, прогноз и ресурсы” (Санкт-Петербург, 1999р.), Міжнародній науковій конференції “Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота” (Львів, 1999р.), Міжнародному геологічному конгресі “31ST International Geological Gongress” (Ріо де Жанейро, 2000р.), Міжнародній геологічній конференції “Рідкісні метали України - погляд у майбутнє” (Київ, 2001р.), на засіданнях НТР “СхідДРГП” (м. Луганськ), відділу геології корисних копалин та відділення загальної та регіональної геології ІГН НАН України.
Публікації. Основні положення і результати дисертації викладені у восьми статтях (дві - в наукових журналах, шість - у збірниках наукових праць, в тому числі чотири статті надруковані у фахових виданнях) та у двох тезах.
Обсяг та структура роботи. Робота складається зі вступу, трьох розділів та висновків. Текстовий матеріал викладений на 109 сторінках, окрім того дисертаційна робота вміщує 3 таблиці, 35 рисунків і список використаних джерел (125 найменувань).
Робота була виконана в Інституті геологічних наук НАН України у відділі геології корисних копалин під керівництвом доктора геол.-мін. наук, професора В.О. Шумлянського, якому автор висловлює глибоку подяку за чуйне і терпеливе ставлення, постійну допомогу та цінні рекомендації при підготовці роботи, а також співробітникам вищезгаданого відділу канд. геол.-мін. наук К.І. Деревській, О.Л. Александрову, канд. геол.-мін. наук М.В. Безуглій, доктору геол.-мін. наук В.М. Загнітку, канд. геол. наук Л.В. Шумлянському (ІГМР НАНУ), канд. геол.-мін. наук О.М. Івантишиній (ІГНС НАНУ), Н.Б. Нагальовій за допомогу у дослідженнях, а також велику вдячність керівництву та геологам Державного регіонального геологічного підприємства “СхідДРГП” (м. Луганськ) за надання фондових матеріалів та консультацій.
КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
ІСТОРІЯ ВИВЧЕНОСТІ ТА ГОЛОВНІ РИСИ ГЕОЛОГІЇ І МЕТАЛОГЕНІЇ
ДОНЕЦЬКОГО БАСЕЙНУ
Історія вивченості Донецького басейну розглядається в контексті загальних геологічних досліджень регіону. Донецький басейн, як один із крупних вугільних басейнів, є одним з найбільш вивчених у геологічному відношенні регіонів світу. Геологічному опису Донбасу присвячені праці багатьох дослідників, в тому числі таких видатних, як А.П. Карпінський, Ф.Н. Чернишов, Л.І. Лутугін, А.Д. Архангельський, П.І. Степанов, Н.С. Шатський.
За останнє десятиліття по Донецькому басейну, зокрема по Головній антикліналі, з’явились нові роботи. Серед них слід відмітити роботи В.О. Корчемагіна, В.О. Привалова, Р.І. Кутаса, І.К. Пашкевича, С.Н. Стовби, Р.А. Стіфенсона, В.В. Юдіна, В.М. Артеменка, В.О. Шумлянського та ін., а останньою найбільш значною роботою, яка присвячена вивченню авлакогенних басейнів, є монографія О.Ю. Лукіна (1997р.).
Головна антикліналь простежується на 280 км від Троїцької антикліналі другого порядку на північному заході до східного замикання Нагольно-Тарасівської антикліналі на південному сході. Вона складається з антикліналей другого порядку, які мають кулісоподібне розташування. Більшою мірою вони лінійні, але деякі, зберігаючи кулісоподібність, є брахіформними. Останні або ускладнюють склепіння антикліналей другого порядку, наприклад Горлівської, або розвинуті самостійно, заміщуючись за простяганням лінійними антикліналями (південна гілка антикліналей Нагольного кряжу). Кулісоподібне розташування антикліналей, а також переважання вскидів і насувів, розвинутих в склепіннях антикліналей, дозволяє відновити механізм формування структур Головної антикліналі.
Більша частина Донецької складчастої споруди (ДСС) на поверхні складена відкладами середнього і верхнього карбону потужністю від 4 до 12 км. Відклади карбону неметаморфізовані. Границя між зонами катагенезу і метагенезу проходить всередині відкладів середнього карбону, в зв’язку з чим більша частина Центрального Донбасу знаходиться в зоні метагенезу. Однак вивчення ката-метагенетичної зональності в розрізі карбону показало, що ця границя розміщена ближче до поверхні в межах відомих рудних полів (Микитівське), родовищ (Бобриківське) і рудопроявів (Михайлівське), що дає можливість припустити участь локальних джерел тепла (прихованих інтрузій) у формуванні зональності.
В східній частині Головної антикліналі, на відрізку максимального підняття шарніру, розміщений Нагольний кряж. В його північно-західній частині розташований Єсаулівсько-Нагольчанський структурний (рудний) вузол, який приурочений до центральної частини склепіння і північного крила крупної Нагольчанської антикліналі, які ускладнені стиснутими, майже лінійними, Міуською, Крепінською, Гостробугорською та Єсаулівською антикліналями. В межах Нагольного кряжу виділяються дві антиклінальні гілки –північна, яка входить в систему Головної антикліналі Донбасу, і південна, утворена рядом кулісоподібних антикліналей Гостробугорсько-Бобриківського напрямку. Вивченню Нагольного кряжу, значну частину якого займає структурний вузол, присвячена велика кількість робіт П.Г. Бєліка, М.І. Світальського, В.Г. Бондарчука, П.В. Кулібіна, А.А. Якжина, А.І. Резнікова, Ю.О. Кузнєцова, Б.С. Панова, В.О. Корчемагіна, В.О. Привалова, А.П. Нєкрута, В.О. Шумлянського, В.А. Жуліда, В.Б. Шаммазова та ін. Разом з тим до цього часу спірною залишалися проблеми утворення двох гілок Головної антикліналі, їх зчленування з Ольховатською антикліналлю, розвитку магматизму, відмінності металогенії обох гілок.
До північної гілки належать Єсаулівська і Нагольно-Тарасівська антикліналі, до південної - Міуська, Крепінська, Гостробугорська, Нагольчанська, Дяківська, Бобриківська. Всі вони мають кулісоподібне розташування. В процесі детального вивчення і польових досліджень (1998р.), що проводились автором з метою уточнення структури Єсаулівсько-Нагольчанського вузла, виявлені механізм і послідовність формування плікативних і розривних порушень.
В межах ДСС відомі тільки промислові родовища ртуті, в зв’язку з чим її часто називають ртутною рудною провінцією. Окрім родовищ ртуті тут є невеликі родовища поліметалів зі сріблом і золотом (Нагольний кряж), непромислове Покрово-Кіреївське флюоритове родовище, а також велика кількість рудопроявів і точок мінералізації золота, поліметалів, ртуті. ДСС відносять до структурно-металогенічної зони з ртутно-золото-срібно-поліметалічною спеціалізацією.
ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА І РУДОНОСНІСТЬ
ЄСАУЛІВСЬКО-НАГОЛЬЧАНСЬКОГО СТРУКТУРНОГО ВУЗЛА
Єсаулівсько-Нагольчанський структурний вузол охоплює два рудних поля: північне - Єсаулівське і південне - Гостробугорсько-Нагольчанське, які різняться між собою характером рудовміщуючих структур і мінеральними типами зруденіння.
Літолого-фаціальні особливості відкладів середнього карбону. В межах вузла відомі відклади нижнього і середнього карбону, які представлені (знизу наверх) кальміуською (С), амвросіївською (С) (ця світа в південно-східній частині вузла є стратиграфічним аналогом нижніх пачок дяківської серії Сdk), мандрикінською (С) світами і лише нижньою частиною моспінської світи (С). Більша частина площі вузла складається відкладами дяківської серії середнього карбону (Сdk) - слабко вуглистими аргілітами. Загальна потужність серії перевищує тут 1000 м.
Невирішеним залишалось питання: чому більшість родовищ і рудопроявів, які пов’язані з дяківською серією середнього карбону (Сdk) або її стратиграфічним аналогом - амвросіївською світою (С), відрізняються між собою літологічним контролем зруденіння . Для вирішення цього питання автором були використані опорні розрізи в межах антикліналей, таких як: Амвросіївська, Ольховатська, Бобриківська, Єсаулівська та Гостробугорська, внаслідок чого в межах вузла була визначена стуктурно-формаційна границя, яка відокремлює утворення вугленосно-теригенної формації амвросіївської світи від утворень теригенної флішоїдної формації дяківської серії середнього карбону. Границя між типами розрізів являє собою складну стратиграфічну поверхню ковзання. На денній поверхні вона простежується тільки в світах С і С, фіксуючи закономірне фаціальне заміщення відкладів уздовж прогину з заходу на схід.
Єсаулівсько-Бобриківський тип розрізу значно більш аргілітовий, ніж Ольховатсько-Амвросіївський. Тому золотоносне срібно-поліметалічне зруденіння Єсаулівського родовища локалізоване в прошарках брекчійованих вапняків у верхній частині серії Сdk (включаючи найбільш потужний вапняк F), а також утворює січні золотоносні прожилкові зони в аргілітах. Саме глинистість розрізу серії Сdk в Єсаулівсько-Бобриківській фаціальній зоні обумовила переважно тріщинну проникливість рудовміщуючої товщі. Прожилкова золото-поліметалічна мінералізація, що визначає цінність Гостробугорського і Бобриківського родовищ, локалізована в аргілітовій товщі нижньої частини серії Сdk. Звертає на себе увагу, що найбільш багаті на золото інтервали на обох родовищах тяжіють до границі між серією Сdk і світою С, котрі, на думку деяких дослідників, у визначеному інтервалі збагачені вуглистою речовиною.
Таким чином, виявлено два типи літологічних розрізів низів середнього карбону (С) в Центральному Донбасі, що пояснює існування двох морфологічних типів золоторудної мінералізації, які потрібно враховувати при прогнозно-пошукових роботах в регіоні.
На підставі матеріалів, які викладені вище, випливає перше положення дисертації, що захищається: На території Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла визначена структурно-формаційна границя, яка контролюється Єланчик-Ровеньківським розломом і відокремлює утворення вугленосно-теригенної формації амвросіївської світи від утворень теригенної флішоїдної формації дяківської серії середнього карбону, що визначило існування двох структурно-морфологічних типів золотого зруденіння –Ольховатського і Бобриківського.
Постдіагенетичні перетворення порід дяківської серії. Стадіальний петрографічний аналіз пісковиків дяківської серії, виконаний при дослідженні постдіагенетичних перетворень порід карбону на північному заході Нагольного кряжу, дозволив виявити, що ці утворення в межах структурного вузла мають різну інтенсивність - від пізнього катагенезу до пізнього метагенезу, а границі між підзонами ката- і метагенезу перетинають границі світ, що свідчить про накладений, мабуть, термальний характер ката- і метагенетичних перетворень порід.
Дослідженнями, проведеними за участю автора, встановлений просторовий збіг підзони пізнього метагенезу з позитивними гравітаційними аномаліями. Це свідчить про те, що вони викликані збільшенням щільності порід, а їх розміщення і форма свідчать про лінійно розташовані локальні джерела тепла.
Таким чином, на основі вищевикладеного можна сформулювати друге положення, що захищається: Постдіагенетичні перетворення порід середнього карбону в межах Єсаулівсько-Нагольчанського вузла на окремих ділянках сягають стадії пізнього метегенезу. Постдіагенетична зональність не збігається зі стратиграфічним положенням порід і корелюється з позитивними гравітаційними аномаліями та обумовлена, імовірно, прихованими інтрузіями вивержених порід.
Структура Єсаулівсько-Нагольчанського вузла. Єсаулівсько-Нагольчанський структурний вузол охоплює генетично пов’язані між собою Єсаулівське і Гостробугорсько-Нагольчанське рудні поля. Одночасно цей регіон міжріччя Міус-Нагольчик є рудним вузлом. Незважаючи на великий об’єм геологічних робіт, які проводились в межах вузла, до досліджень, проведених автором, не були з’ясовані структурні умови зчленування Ольховатської, Єсаулівської, Нагольчанської антикліналей, взаємовідношення рудоконтролюючих розривних порушень, послідовність їх розвитку.
Структура вузла визначається давніми розломами кристалічного фундаменту. Найдавнішими, мабуть, є розломи субдовготного простягання, які відповідають головним структурним елементам Українського щита і Воронезького масиву. Дві інші системи розривних дислокацій фундамента теж добре відомі в межах УЩ: північно-західного простягання та субширотні розломи, які, до речі, утворюють контури Дніпровсько-Донецького рифтогену. Тобто розломи згаданих трьох напрямків існували і розвивалися під час закладення і формування Донецького прогину.
Структурний вузол на поверхні складається переважно з плікативних і розривних структур північно-західного, меншою мірою субширотного напрямку. Поперечні субдовготні та північно-східного напрямку структури приховані, вони картуються за даними дешифрування космофотознімків, за гравіметричними і геоморфологічними даними, а також як зони тріщинуватості, які впливають на контури відкладів пліоцену, тобто деякі з цих поперечних розривних структур підновлені в післяпліоценовий час. Характерною рисою будови вузла є наявність вузьких лінійних антикліналей, які в південно-східному напрямку зникають, поступаючись місцем великим брахіформним антикліналям - Нагольчанській, Дяківській та Бобриківській.
Субширотні тектонічні порушення, як плікативні, так і диз’юнктивні, утворюють широку зону, яка є західним продовженням Горіхово-Тарасівської антикліналі (північної гілки антикліналей Нагольного кряжу). В межах вузла ця зона перетинається лінійними складками північно-західного простягання. Субширотні і північно-західного напрямку розривні порушення часто поєднуються між собою. Згідно еліпсоїдам деформації, що існували під час переміщень по Нагольчанському зсуву, субширотні структури є опіряючими до північно-західних розломів. В південно-західному (лежачому) боці Нагольчанського зсуву розвинуті розривні порушення північно-західного субдовготного простягання, більшість яких є тріщинами відриву відносно зсуву. Майже всі вони падають в напрямку Нагольчанського зсуву (на північний схід) під кутом 60-70о.
З деякою умовністю розривні порушення в межах Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла можна поділити на три групи:
1. Найдавніші розривні структури субдовготного простягання, які належать до Міус-Деркульського глибинного розлому (Єланчик-Ровеньківського поперечного підняття). З ними тісно пов’язані розривні порушення північно-східного напрямку (аз. 30-40о), які співспрягаються з субдовготними або зміщують їх. Субдовготні і північно-східного напрямку розломи фіксуються гравіметричними методами і виділяються на космофотознімках. Часто порушення згаданих напрямків формують контури полів протометаморфізму (пізнього метагенезу) порід, які співпадають з позитивними гравітаційними аномаліями. Це дає підставу вважати, що порушення субдовготного і північно-східного напрямків контролюють розташування прихованих інтрузій. Разом з ними таку функцію виконують також порушення субширотного і північно-західного напрямків, які утворилися під час формування складчастості.
2. Мінералізовані розривні порушення. На момент мінералоутворення вже були сформовані тріщинні структури всіх відомих зараз систем, про що свідчать рози-діаграми прожилків. Але в північно-східному (висячому) боці Нагольчанського зсуву переважають мінералізовані тріщини північно-західного і субширотного напрямків (тріщини cколювання), тоді як в південно-західному (лежачому) боці Нагольчанського зсуву переважають прожилки північно-західного та субдовготного напрямків (тріщини відриву). Поряд з ними відомі також прожилки і жили північно-східного напрямку, які мають незначне поширення.
3. Післярудні розривні порушення - це похилі насуви, які виявлені на Єсаулівському родовищі з допомогою свердловин і гірничих виробок, а також підновлені структури субдовготного і північно-східного напрямків. Розривні порушення цих напрямків, а також субширотні і північно-західні структури часто формують контури залишків пліоценового осадового чохла. Це указує на неотектонічне, майже сучасне підновлення деяких розривних порушень.
Геодинамічні умови формування структурного вузла. Новими роботами, які присвячені геодинаміці Донецького басейну є роботи В.О. Привалова, В.О. Корчемагіна, В.М. Артеменка, В.В. Юдіна, В.О. Шумлянського та ін.
Єсаулівсько-Нагольчанський структурний вузол за геологічною будовою та історією геологічного розвитку є однією з найскладніших структурних ділянок Головної антикліналі, тому вивчення геодинамічних умов формування цього вузла розглядалось автором в контексті розвитку Головної антикліналі, утвореної внаслідок регіонального стискування в межах Донецького сегменту ДДА, і, відповідно, зсуву вздовж Центрально-Донбаського розлому. Перша фаза стиску відповідає заальській фазі герцинського тектогенезу і охоплює араукарітовий час пізнього карбону (С33) та ранню перм. Інтенсивний регіональний стиск і формування антиклінальних складок з крутим падінням порід на крилах (40-60о) відбулося в пізньопермську епоху (пфальцська фаза герцинського тектогенезу). В цей час, певно, утворились зсуви та насуви і підсуви, які їх супроводжують. Аналіз орієнтування вісей деформації дозволив виявити розривні порушення типу сколювання, які паралельні зсуву та розташовані під гострим кутом до напряму зсуву, а також тріщини відриву, розташовані під тупим кутом до напряму зсуву (в даному випадку субдовготні). Для брахіформних структур Нагольного кряжу субдовготні розривні порушення є переважно зонами брекчій, які вміщують поліметалічне (Нагольчанська і Дяківська антикліналі) та золото-поліметалічне (Гостробугорська і Бобриківська антикліналі) зруденіння. Стиснуті антикліналі (Ольховатська, Єсаулівська, Нагольно-Тарасівська) характеризуються широким розповсюдженням сколових структур, бо тріщини відриву короткі і поширені тільки в межах вузького склепіння антикліналей. Розташування між зсувами Єсаулівсько-Нагольно-Тарасівського і Міусько-Бобриківського ланцюгів антикліналей, за сильного двобічного стиску вздовж прихованого Міус-Деркульського розлому (Єланчик-Ровеньківського валу) привело до формування вузьких, іноді зигзагоподібних складок, які є характерними для зони зсуву. Розривні порушення в зоні зсуву також мають кулісоподібне розташування і супроводжуються структурами сколу. В найбільш вузькому місці між зсувами розташовані структури відриву, заповнені субдовготними дайками сублужної базальтоїдної формації. Про переважний тиск в південному напрямку свідчить розташування насувів та додаткових складок Єсаулівської лінійної антикліналі, притиснутої до структур Міусько-Бобриківського ланцюга антикліналей. Це дозволяє припускати розташування зсуву між Єсаулівською антикліналлю та структурами згаданого ланцюга, що може доводити також розташування зони кварцових жил уздовж північних крил Міуської, Крепінської, Гостробугорської, Дяківської і Бобриківської антикліналей. В межах стиснутих антикліналей (Єсаулівська і додаткові складки) рудоносні структури утворилися внаслідок брекчіювання прошарків вапняків (наприклад, F1 потужністю до 10 м) та формування січних зон прожилків, що опіряють структури зсувів.
Важливу роль в формуванні структурного вузла відіграв Міус-Деркульський розлом, який просторово пов’язаний з Єланчик-Ровеньківським поперечним підняттям. Він має північно-східне простягання, але в його межах досить широко розвинуті тектонічні порушення субдовготного напрямку. Група таких розломів на заході вузла (Саурмогильський, Цукурівський, Міуський та ін.) контролюють поширення лінійних складок, контури прихованих інтрузій, а також обумовлюють розташування структурно-формаційної границі у відкладах середнього карбону.
Почергове формування різноспрямованих плікативних і розривних структур вузла, як і Донбасу взагалі, можна пояснити конфігурацією Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецького рифтогену, що закривався на протязі заальської, пфальцської фаз та давньокімерійської епохи. Для цього закриття є характерним ефект “ножиць”: спочатку закрилася Прип’ятська частина рифтогену, потім Дніпровська, яка обмежена розломами північно-західного напрямку, за нею - Донецька частина рифту з субширотними граничними розломами, і нарешті південно-східна частина (від Дону до Каспійського моря), граничні розломи якої теж мають переважно північно-західний напрямок. Таким чином, напрямок стискуючих рухів змінювався в часі, що вело до послідовного формування зсувів та насувів різного простягання.
Структурний вузол поділяється Нагольчанським регіональним зсувом на 2 рудних поля: північне - Єсаулівське і південне - Гостробугорсько-Нагольчанське. В межах Єсаулівського рудного поля з родовищ та рудопроявів відомі Єсаулівське срібно-поліметалічне (з золотом) родовище, ртутно-срібний рудопрояв Семенів Бугор та ряд свинцево-цинкових рудопроявів - Комсомольський, Крокодил, Південний, балка Водяна, а також кілька точок мінералізації ртуті з підвищеним вмістом Li, Co, Ni. Родовища локалізовані в склепіннях антикліналей, а рудопрояви тяжіють до їх перикліналей та крил. Підтвердженням того, що рудоконтролюючий Нагольчанський зсув проходить саме так, є те, що на відстані 1 км на північ від Гострого Бугра в балці Безіменній в 1939 році були розкриті кварц-анкеритові жили , які мають широтне простягання - 1070- 1000 і за своїм характером подібні до жил, які відомі на Єсаулівському родовищі. Далі на південний схід цей розлом був підсічений автором разом з В.О. Шумлянським та О.Л. Александровим при польових дослідженнях в 1998 році, а ще далі, біля р. Нагольчик, - В.О. Корчемагіним та ін. Припускається, що в північно-західному напрямку розлом проходить уздовж вісі Центральної синкліналі і поєднується з Вісьовим розломом Головної антикліналі.
На Єсаулівському рудному полі срібно-сульфосольна (з золотом) мінералізація контролюється зонами зсувів та опіряючими їх сколовими порушеннями північно-східного субширотного напрямку, які перетинають верстви вапняків E, F, F, F в склепіннях та крилах антикліналей, а на Гостробугорсько-Нагольчанському полі зони золото-кварцової і поліметалічної мінералізації локалізовані в північно-західних субдовготних брекчійових жилах і зонах прожилків, які перетинають склепіня цих антикліналіей. Ці жили і зони є тріщинами відриву відносно Нагольчанського зсуву.
Зруденіння в межах вузла має загальні риси та сформувалося за даними Є.К. Лазаренка на протязі 4 стадій мінералізації. На першій стадії процесу сформувалися рудні метасоматити (березити) з золотоносним піритом і арсенопіритом. На другій стадіі рудного етапу сформувалися кварц-анкеритові прожилки з галенітом, халькопіритом, сфалеритом або нарощувались більш ранні жили. Мінеральна асоціація третьої стадії накладалась на перші дві. На цій стадії сформувалися самостійні прожилки, або продукти цієї стадії розвивались в зальбандах ранніх кварцових та кварц-карбонатних жил, іноді в тріщінуватих центральних частях цих жил. З цією стадією пов’язана основна кількість самородного золота, бурноніта, буланжерита, фрейбергіта, герсдорфіта. Четверта стадія представлена кіновар’ю, клейофаном, аргентитом, кварцом, кальцитом та дікітом.
На Гостробугорському родовищі переважно поширена перша мінеральна асоціація при незначній ролі другої та третьої. На Єсаулівському родовищі добре проявлені друга і особливо третя мінеральні асоціації. На Нагольчанському родовищі інтенсивно поширене зруденіння другої мінеральної асоціації і дуже слабо - третьої. На рудопрояві Семенів Бугор проявлені друга і четверта мінеральні асоціації.
Для Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла, як і в цілому для Нагольного кряжу, характерні дуже слабкі колорудні зміни вміщуючих порід. Майже повсюдно в пісковиках відмічається помірна березитизація. Найбільш інтенсивна вона в межах Гостробугорського золоторудного родовища, де виявлені кварц-анкеритові жили з піритом і арсенопіритом, а також метакристали цих сульфідів в аргілітах і пісковиках в межах рудних тіл. В інших випадках (Єсаулівське родовище, рудопрояв Семенів бугор) у вміщуючих породах розвинена переважно середня зона (анкерит-серицитова) березитів, а пірит зустрічається досить рідко.
Рудосупроводжуючі метасоматити (донбасит-анкеритові), які утворилися спільно з поліметалічним зруденінням, найбільш розвинуті на Єсаулівському родовищі і рудопрояві Крокодил, причому на першому переважає анкеритизація порід (особливо рудовміщуючого вапняка F), а на другому кількість донбаситу така, що інколи утворюються літієві руди з вмістом Li в аргілітах 0,1-0,6%. Донбаситизація порід, переважно в зальбандах кварцових прожилків, простежується від рудопрояву Крокодил в південно-східному напрямку аж до Центральної ділянки Нагольчанського поліметалічного родовища, де вміст Li в пробах сягає 0,01%. Дікіт зустрічається майже на всіх рудопроявах (найбільше на Нагольчанському родовищі), де він заповнює післярудні тріщинки. Таким чином, метасоматичні процеси в межах структурного вузла є типовими для Головної антикліналі Донбасу, хоча і виражені не дуже інтенсивно.
Рудоносні структури Єсаулівського рудного поля. Розривні порушення в межах Єсаулівського рудного поля можна поділити на три групи:
. Розривні порушення північно-західного напрямку, які простягаються сюди з північного заходу від Ольховатської антикліналі.
2. Субширотні розломи, що простежуються зі сходу від Нагольно-Тарасівської антикліналі і поєднуються з порушеннями першої групи. Це структури сколового типу, які мають самостійне значення або опіряють Нагольчанський зсув.
3. Субдовготні розривні порушення за даними космо- і аеродешифрування, які значною мірою підтверджуються гравіметричними методами (розривні порушення глибинної природи). Ці розривні порушення, мабуть, пов’язані із зоною Міус-Деркульського (Єланчик-Ровеньківського) глибинного розлому. Новітні тектонічні структури мають субдовготне та північно-східне простягання, але останні падають на північний захід, чим відрізняються від співскладчастих тріщин відриву.
Золото-срібно-сульфідно-сульфосольне зруденіння в межах Єсаулівського рудного поля локалізоване в тріщинних зонах субширотного і північно-західного напрямків, що січуть аргіліти, та в зонах брекчіювання вапняків і контролюється переважно присклепінневими частинами антикліналей. Вміст золота в кварц-анкеритовому жильному матеріалі з шахти “Капітальна” складає від 0,4 до 1,8 г/т (середнє –,1 г/т), а срібла - від 78 до 267 г/т (середнє – г/т). У мінералізованих зонах на поверхні вміст золота сягає 0,2-0,3 г/т, іноді зустрічаються інтервали з вмістом 2-3 г/т. Вміст срібла звичайно 100-200 (до 500 г/т), воно пов’язане з галенітом і сульфосолями.
Рудоносні структури Гостробугорсько-Нагольчанського рудного поля. Гостробугорсько-Нагольчанське рудне поле охоплює площу, в межах якої розміщені 2 родовища: Гостробугорське золото-свинцево-цинкове і Нагольчанське свинцево-цинкове, а також 2 свинцево-цинкових рудопрояви: Західно-Нагольчанський та балка Шевцова.
Гостробугорське родовище приурочене до одноіменної антикліналі протяжністю 3 км, яка кулісоподібно змінює більш крупну Нагольчанську антикліналь, а сама таким же чином замінюється на північний захід Крепінською антикліналлю. Північно-західна частина родовища, репрезентована найбагатими жилами, розташована в синкліналі між Гостробугорською і Крепінською антикліналями.
Гостробугорська антикліналь утворена дрібнозернистими пісковиками і чорними аргілітами нижньої частини дяківської серії (Сdk). Приблизно в центральній частині шарнір складки претерпів невеликий, але різкий злам від аз. 120/0-20о в південно-східній частині до аз. 285/10-20о в північно-західній. Вісьова площина складки має орієнтировку аз. 190-210/80-90о. Безпосередньо в склепінневій частині (завширшки близько 20 м) падіння порід більш круте, ніж середнє, і досягає 70-80о. Саме склепіння біля денної поверхні дуже вузьке (3-5 м) і різке, часто тут виявляються сідлоподібні кварцові жили потужністю до 1 м. Родовище являє собою серію паралельних кварцових жил і прожилків субдовготнього простягання.
Обробка даних замірів прожилків в цілому свідчить, що різко переважають два близьких напрямки простягання: 335-340о та 355-5о з крутим (60-70о) падінням на схід. Це переважно тріщини відриву, які утворилися одночасно, бо кварцові жили змінюють напрямок з південно-західного на довготний, або від жил південно-західного простягання відходять довготні прожилки. Субширотні тріщини зміщують або переривають субдовготні жили і прожилки. Скиди за нашаруванням порід сталися раніше, ніж жили заповнили тріщини субдовготного простягання. Після утворення жил сталися скиди субширотного простягання, які мають глинку тертя, часто з уламками порід в ній, супроводжуються зоною зім’яття та дзеркалами ковзання, а також скиди північно-західного (290о) простягання, що падають на північний схід і мають глинку тертя потужністю до 3 см.
Досить виразним є також напрямок простягання жил та прожилків 280-285о з падінням 45-90о як на північ, так і на південь, але таких жил набагато менше, ніж субдовготних і вони заповнюють пошарові тріщини сколювання.
Вивчення систем тріщинуватості дозволяє зробити висновок, що майже всі вони збігаються з системами рудних прожилків, крім системи з простяганням 40о, яка є, безумовно, післярудною. Система тріщин аз. простягання 335-340о слабо розвинута, тоді як 350-25о дуже поширена (переважає напрямок 0-10о), що свідчить про підновлення цих тріщин в післярудний час.
Жильно-прожилкова зона Гостробугорського родовища простежена бурінням до глибини 1,5 км. Свердловинами розкрито більш ніж 200 кварц-анкеритових малосульфідних і кварцових жил та прожилків переважно субдовготного напрямку. Кварцові та кварц-анкеритові жили містять вкрапленість сульфідів (3-5%). Вміст золота в окремих жилах сягає до 79,6 г/т. В рудних інтервалах - до 38 г/т. Вміст срібла пов’язують з галеніт-сфалеритовою мінералізацією. Кількість срібла коливаєтьсі від слідів до 187,4 г/т.
Нагольчанське поліметалічне родовище простягається на 5 км з північного заходу на південний схід паралельно Нагольчанському зсуву. В структурному плані воно є подовженням Гостробугорського золото-сульфідного родовища і також утворено брекчійовими жилами, які заповнюють тріщини відриву північно-західного субдовготного простягання. Потужність жил на коротких відстанях за простяганням і падінням коливається від 1-2 до 80 см, найбільш часто складаючи 10-20 см. Зруденіння виклинюється на глибину, і навпаки - зустрічаються сліпі рудні тіла. Іноді відмічаються прожилкові зони (світи дрібних жил), більш рідко зустрічаються пошарові кварцові жили, але без ознаків зруденіння. Найбільш потужні рудні жили мають аз. простягання 340-345о і падають на схід під кутами 60-70о. Крім того широко розвинуті прожилки з аз. простягання 10о, тобто структура Нагольчанського родовища аналогічна структурі Гостробугорського золоторудного родовища.
Нагольчанська антикліналь має протяжність близько 7 км, західна її частина недостатньо вивчена. Північне крило складки коротке, південне –дуже широке. Склепіння антикліналі складається базальною пачкою серії С2dk - перешаруванням дрібно-, середньозернистих пісковиків і сірих аргілітів потужністю близько 500 м. Між Нагольчанською і Гостробугорською антикліналями розташована синкліналь завширшки 700-750 м. Рудні жили перетинають крила антикліналі, її склепіння, а також синкліналь, але не поширюються північніше Нагольчанського зсуву, за яким розвинуті кварцові прожилки переважно північно-західного простягання (аз. 305о).
Нагольчанський зсув закартовано на північному крилі антикліналі, де він проявився у вигляді балки. Зона цього розлому відкрита у відслоненнях в пониззі балки, де вона має аз. пад. 25-35о, кут пад. 70о. За характером складчастих підворотів порід в лежачому крилі розлому його можна характеризувати як лівий вскидо-зсув, що свідчить про більш пізні зворотні рухи в площині розлому.
Кварц-карбонатні жили несуть багате галеніт-сфалеритове зруденіння, зустрічається також багато карбонат-кварцових прожилків з дрібною вкрапленістю галеніта, сфалерита, бурноніта, бляклої руди. Вміст срібла невеликий –десяті долі г/т, золото майже відсутнє (0,01-0,03 г/т). Простягання брекчійових рудних жил відповідає 345о, падіння на схід під кутом 65-80о. Дві інші системи прожилків в тріщинах сколового типу мають аз. простягання 310о, падіння на північний схід під кутом переважно 40о та аз. простягання 60о, падіння на північний захід під кутами 50-60о.
Тріщини в межах антикліналі мають тіж самі напрямки простягання, що і жили, але переважає система з аз. простяганння 35-40о, яка відповідає зоні кліважу, що супроводжує післярудний зсув (?) того ж напрямку.
На підставі вищевикладеного можна сформулювати четверте положення, що захищається: Нагольчанський регіональний зсув поділяє Єсаулівсько-Нагольчанський рудний вузол на два рудних поля: північне, в межах якого рудоносні структури являють собою субширотні і північно-західного напрямку тріщини сколювання, і південне, де розвинуті рудоносні субдовготні тріщини відриву. Всі згадані системи тріщин опіряють Нагольчанський зсув і заповнювались рудним матеріалом внаслідок багаторазових тектонічних дислокацій в зоні зсуву.
Проблема виявлення рудопідвідних структур і перспективи виявлення нових рудних концентрацій. Вивчення розривних і плікативних структур в межах Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла дає можливість розподілити їх на рудовміщуючі та рудопідвідні. Рудовміщуючі структури - це шарнірні частини антикліналей, зони брекчіювання лінійного або пластового типу, тріщинуваті зони зім’яття або прості тріщини, заповнені жилами. Важливе значення можуть мати ізотопно-геохімічні мітки, які виникають при відкладенні жильної кварцової і карбонатної мінералізації (по 18О) або Pb-містячих рудних мінералів (галеніту, буланжериту тощо).
В ІГМР НАН України був визначений ізотопний склад кисню в 35 пробах кварцу з прожилків (В.М. Загнітко). З урахуванням температур утворення кварцу визначено ізотопний склад кисню води мінералізуючих розчинів. Відомо, що “магматичні” розчини, тобто розчини, які при високій температурі знаходяться в ізотопно-геохімічній рівновазі з магматичними породами, мають О води від +5,5 до +10,0‰ , тоді як метеорні води –близько –,0‰. Ізотопні аналізи поділені нами на 3 групи: 1) від +4,0 до +10,7‰, яка приблизно відповідає “магматичним” водам; 2) від 0,0 до +4,0‰, яка відповідає змішаним водам; 3) від 0,0 до –,5‰, яка є близькою до метеорних вод.
Поля вод 1 групи показують місця надходження “магматичних” розчинів, а третьої групи –надходження метеорних вод. Більшість рудопроявів золота укладається в поля з О води більше +4,0‰.
Ізотопний склад сірки сульфідів Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла виявися різноманітним. Пірит Гостробугорського родовища, що утворює дрібнозернисті скупчення, метакристали і конкреції в пісковиках і аргілітах на глибинах від 53 до 1482 м (св. 2379), характеризується S від –,3 до –,2‰, а арсенопірит з прожилка (глиб. 1398м) має S +0,6‰. Ці дані відповідають ізотопному складу сірки піриту Ольховатського золото-піритового рудопрояву (S від –,2 до +3,5‰) та раннього арсенопіриту і сфалериту Бобриківського родовища (S відповідно –,8 та –,4‰).
На той же час сфалерит з жили “Надежда” (Центральна ділянка Нагольчанського родовища) і буланжерит з Єсаулівського родовища мають S відповідно –,6 та –,9‰. Ці дані відповідають ізотопному складу галеніту (S від –,4 до –,2‰) та піриту (S від –,1 до –,8‰) пізніх мінеральних асоціацій Бобриківського родовища.
Наведені дані указують на те, що Єсаулівське і Нагольчанське родовища, як і Бобриківське, утворилися в умовах підвищеної фугітивності кисню у розчинах, тоді як Гостробугорське –на більшій глибині, в умовах низької фугітивності кисню. Це підтверджується коломорфними текстурами руд Єсаулівського і, частково, Нагольчанського родовища.
Інтерпретація ізотопного складу свинця галенітів, за даними Б.С. Панова, дала несподівані результати. Виявилось, що відношення торієвого свинця (Pb) до суми вмістів уранових свинців (Рв+Рв) утворюють поля (зони) закономірно розташовані в межах 1,11-1,14.
Таким чином, головний рудопідвідний розлом, по якому надходили свинецьмістячі розчини під час рудоутворення, розташований уздовж вісі Єсаулівської антикліналі. Це підтверджується дуже високим вмістом свинцю (2,65-10,08%) і цинку (1,18-19,97%) в рудах та їх закономірним зменшенням на південний захід (Гострий бугор) і північний схід (Семенів бугор), де він досягає тільки 0,4-0,5%.
Отже, рудоутворення можна розглядати як багатостадійне гідротермальне, яке відбувалося на фоні падіння температури від 400 до 100оС. В часі воно пов’язане з магматизмом, тобто джерелами тепла слугували приховані інтрузії. Розвантаження мінералізуючих розчинів на першій стадії відбувалося в склепіннях антикліналей, після чого стався підйом території, а дві наступні стадії рудоутворення були пов’язані з надходженням розчинів по розломах уздовж вісі Єсаулівської антикліналі і, можливо, по структурах ділянки “балка Шевцова”. Глибинне рудоутворення відбувалося в умовах низького парціального тиску кисню в розчинах, тоді як більш пізнє –в умовах більш високого тиску завдяки близкості до поверхні.
Отримані результати не тільки підтверджують припущення про просторово-часовий зв’язок рудоутворення з прихованими інтрузіями магматичних порід, але і указують на нові, раніше невідомі перспективні ділянки для пошуків золота: в межах Східно-Єсаулівського рудопрояву, в склепінні Нагольчанської антикліналі, на захід від Гостробугорського родовища в склепінні Крепінської антикліналі, а також на захід від рудопрояву “Крокодил” і в його межах, тобто на західній перикліналі Крокодильської антикліналі поблизу прихованої інтрузії (до речі, тут відомі розсипні концентрації золота в сучасному делювії).
Отже, з вищевикладеного витікає п’яте положення дисертації, що захищається: За ізотопним складом кисню води мінералізуючих розчинів виявлені ділянки розвантаження цих розчинів в склепіннях антикліналей, а за ізотопним складом свинців галеніту та буланжериту визначена велика за розміром рудопідвідна прихована структура, яка збігається зі склепінням Єсаулівської антикліналі.
ЕТАПИ РОЗВИТКУ ЄСАУЛІВСЬКО-НАГОЛЬЧАНСЬКОГО СТРУКТУРНОГО ВУЗЛА
В геологічній історії області сучасної ДСС, в межах якої знаходиться Єсаулівсько-Нагольчанський структурний вузол, більшість дослідників (Скаржинський, 1971; Металогенія України і Молдавії, 1974) виділяють догерцинський, герцинський (доорогенний, орогенний), ранньомезозойський післяорогенний та платформений етапи розвитку.
Історія розвитку Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла може бути відновлена починаючи з раннього-середнього карбону. Тут структурно-формаційна границя у відкладах середнього карбону розділяє паралічну пісковиково-аргілітову формацію світ С-С від одновікової мілководно-морської флішоїдної формації (дяківська серія) Сdk, поширену на більшій частині Нагольного кряжу. Таким чином, на початку середнього карбону відбувалися рухи в зоні Єланчик-Ровеньківського розлому з опусканням східного блоку на 500-600 м порівняно з західним. Піднятий західний блок служив упором під час формування антикліналей південної гілки Нагольного кряжу. Вважається, що ці антикліналі почали формуватися теж на початку середнього карбону, що доводять піщані верстви, поширені тільки в їх склепіннях. Кулісоподібне розташування антикліналей свідчить, що вони генетично пов’язані з прихованим регіональним правостороннім зсувом північно-західного напрямку в межах кристалічного фундаменту. Подальший їх розвиток призвів до утворення трохи асиметричних великих брахіформних структур, які зазнали переважний тиск з північного cходу. З їх утворенням пов’язані тріщини сколювання, поширені в крилах, та тріщини відриву, розташовані нормально до довгих осей антикліналей, в межах склепінь.
Зміна напрямку стискування на субдовготний призвела до формування субширотних лінійних антикліналей, які простежуються в межах вузла зі сходу, від Горіхово-Тарасівської антикліналі (північна гілка Нагольного кряжу). В межах вузла залишилися тільки їх релікти - Південна антикліналь, а також антикліналі і синкліналі на заході, де вони перетинають склепіння Крепінської антикліналі. В цей же час, можливо, утворилися субширотні розломи - Гостробугорський, Крепінський та ін.
Наступний тектонічний етап знову пов’язаний з сильним тиском з північного сходу, що викликало формування лінійних складок, які поширювались в межах структурного вузла з північного заходу, від Ольховатської антикліналі. Продовженням останньої на схід є Єсаулівська антикліналь. В цей же час, мабуть, утворились Міуська антикліналь і розташована на північ від неї Центральна синкліналь та ряд синкліналей і антикліналей у східній частині структурного вузла. Всі вони перекинуті на південь і ускладнені дрібними складками. З ними генетично пов’язано багато вскидо-зсувів північно-західного напрямку (Єсаулівський, Вісьовий та інші). Ця зона складок в межах структурного вузла ускладнює будову північного крила великої Крепінсько-Нагольчанської брахіантикліналі, згасаючи на сході, поблизу границь Барило-Крепінської мульдоподібної синкліналі.
Після цього етапу складкоутворення тектонічний режим змінився: можливо, внаслідок формування поперечного Центрально-Донбаського валу підновилися розривні структури північно-східного і субдовготного напрямку, які формують границі прихованих інтрузій та контролюють розміщення і простягання дайок лампрофірової формації. Наступні тектонічні рухи призвели до формування регіонального Нагольчанського зсуву паралельно південній зоні антикліналей Нагольного кряжу. Нами виявлено наявність цього зсуву на північ від Гостробугорської та Нагольчанської антикліналей; припускається його продовження на північний захід у вигляді відомого Вісьового розлому. Нагольчанський, як і Вісьовий, зсув є правостороннім. Згідно еліпсоїду деформації, його опіряють субширотні тріщини сколювання та тріщини відриву північно-північно-західного простягання. Перші тріщини переважають у північному боці зсуву, а другі - у південному. Згадані тектонічні рухи супроводжувались рудоутворенням, внаслідок чого в північному боці Нагольчанського зсуву виникли родовища і рудопрояви Єсаулівського рудного поля з рудоносними зонами північно-західного і субширотного напрямків, а в південному боці - родовища і рудопрояви Гостробугорсько-Нагольчанського рудного поля, де поширені зони рудоносних брекчій північно-північно-західного простягання. З розривними структурами цього етапу пов’язане зруденіння золото-кварц-сульфідної формації.
Наступне підновлення субширотних зсуво-насувів супроводжувалось утворенням дрібних жил та зон вкрапленої кіноварь-ректоритової мінералізації (рудопрояви Західно-Єсаулівський і Ново-Павлівський-2). Нарешті, наймолодші рухи знову призвели до підновлення розривних структур північно-східного і, меншою мірою, субдовготного напрямків. Ці порушення зміщують рудні зони, а також формують границі залишків пліоценового покрову на площі вузла.
Припускається, що становлення прихованих інтрузій завершує заальську фазу герцинського орогенезу; утворення лінійної складчастості, Нагольчанського зсуву і родовищ золото-кварцово-сульфідної формації охоплює кінець заальської, наступну пфальцську і, можливо, давньокімерійську фазу тектогенезу; формування кіноварь-ректоритової мінералізації є більш пізнім, можливо, новокімерійським або ларамійським.
ВИСНОВКИ
Робота присвячена вивченню геологічної будови та етапів розвитку Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла в Центральному Донбасі для цілеспрямованих пошуків рудних корисних копалин. В процесі проведення зазначених робіт отримані наступні результати:
1. Виконані дослідження дозволили розшифрувати структуру Єсаулівсько-Нагольчанського вузла в цілому, а також його окремих родовищ: Єсаулівського, Гостробугорського, Нагольчанського. Вивчена роль Єланчик-Ровеньківського розлому, геодинаміка формування структури, а також намічена лінія головного поздовжнього Нагольчанського зсуву.
. На підставі літолого-фаціального аналізу відкладів середнього карбону на території Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла визначена структурно-формаційна границя, яка збігається з напрямком Єланчик-Ровеньківського (Міус-Деркульського) розлому і відокремлює утворення вугленосно-теригенної пісковиково-аргілітової формації амвросіївської світи (Ольховатська антикліналь) від утворень теригенної флішоїдної формації дяківської серії (Нагольний кряж), що визначило існування двох структурно-морфологічних типів золотого зруденіння –Ольховатського і Бобриківського.
3. Постдіагенетичні перетворення порід середнього карбону в межах структурного вузла коливаються від пізнього катагенезу до метагенезу. Постдіагенетична зональність не збігається зі стратиграфічним положенням порід, корелюється з позитивними аномаліями гравітаційного поля (функція Саксова-Ніагарда), і обумовлена, імовірно, прогрівом осадочних порід над прихованими інтрузіями магматичних порід. Ці позитивні гравітаційні аномалії контролюються поперечними розривними порушеннями Єланчик-Ровеньківського підняття, а також структурами північно-східного, північно-західного та широтного напрямків.
. Вперше були створені зведена геологічна карта Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла (м-б 1:25000) та розрізи до цієї карти м-бу 1:10000, що дало змогу зробити детальний аналіз геологічної будови вузла. Окрім цього вперше була створена геодинамічна карта для цього вузла (м-б 1:25000).
5. Встановлено, що геодинамічні умови формування структури вузла характеризувались двобічним стисненням в субдовготному напрямку, яке відбулось наприкінці герцинського та на протязі кімерійського тектогенезу. Розривні порушення, які пов’язані з цією епохою, мають характер регіональних зсувів, які супроводжуються розривними структурами сколу та відриву. Ці зсуви в подальшому перетворились на вскиди та насуви, які переважають в склепінні Головної антикліналі.
. Вперше в роботі показано, що рудоносні структури Єсаулівського рудного поля належать до зсувів та опіряючих їх тріщин субширотного простягання, тоді як рудні структури Гостробугорсько-Нагольчанського рудного поля являють собою субдовготні мегатріщини відриву, що опіряють головний Нагольчанський зсув.
. Виявлена послідовність формування дорудних, сінрудних та післярудних структур. Для цього були виконані масові заміри елементів залягання жил, прожилків та тріщин, на основі яких, а також літературних даних, були побудовані діаграми.
8. Вперше для структурного вузла створена карта постдіагенетичних перетворень порід карбону, яка виявила просторове співпадіння зони пізнього метагенезу з позитивними аномаліями гравітаційного поля, а також закономірне розташування родовищ і рудопроявів щодо цих аномалій і зони пізнього метагенезу.
9. За ізотопним складом кисню води мінералізуючих розчинів виявлені ділянки розвантаження цих розчинів в склепіннях антикліналей, а за ізотопним складом свинців галеніту та буланжериту визначена велика за розміром рудопідвідна прихована структура, яка збігається зі склепінням Єсаулівської антикліналі.
10. На підставі комплексу отриманих даних та вивчення геодинамічних умов і еволюції вузла пропонуються нові, раніше невідомі перспективні ділянки для пошуків золота: в межах Східно-Єсаулівського рудопрояву, в склепінні Нагольчанської антикліналі, на захід від Гостробугорського родовища в склепінні Крепінської антикліналі, а також на захід від рудопрояву “Крокодил” і в його межах, тобто на західній перикліналі Крокодильської антикліналі поблизу прихованої інтрузії.
. Визначені етапи розвитку Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла, починаючи з кінця раннього карбону, які охоплюють пов’язані між собою структуроутворення, магматизм і рудні процеси.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Новик В.А. Літолого-фаціальні особливості амвросієвської світи (С) в Центральному Донбасі // Доповіді НАНУ. - 2000. - № 9. - С. 131-136.
. В.А. Новик, В.О. Шумлянський, В.О. Овчаренко та інш. Літолого-структурний контроль золотоносної срібло-поліметалічної мінералізації Єсаулівського рудного поля (Нагольний кряж) // Геол. журнал. - 2001. - №3. - С. 109-114.
. Шумлянський В.О., Александров О.Л., Новик В.А. Головна антикліналь Донбасу: тектонічний режим епохи рудоутворення, рудоконтролюючі структури і металогенічна зональність // Аспекти геології металевих і неметалевих коорисних копалин. - К.: Ін-т геол. наук НАН України. - 2002, Т.1. - С.39-54.
. Деревська К.І., Шумлянський В.О., Новик В.А. Постдіагенетичні змінення порід карбону на етапі інверсії і гіпогенного рудоутворення в Донецькому басейні // Аспекти геології металевих і неметалевих корисних копалин. - К.: Ін-т геол. наук НАН України. - 2002, Т.1. - С.55-72.
5. В.О. Шумлянський, В.М. Загнітко, В.О. Овчаренко, В.А. Новик та інш. Єсаулівсько-Нагольчанський рудний вузол (Центральний Донбас) // Наукові праці інституту фундаментальних досліджень. - К.: Знання, 2000. - С. 122-131.
6. Івантишина О.М., Шумлянський В.А., Новик В.А. Ртутний геохімічний ореол Єсаулівсько-Нагольчанського рудного вузла в Донбасі // Наукові праці Інституту фундаментальних досліджень. - К.: Знання, 1999. - С. 160-164.
7. Новик В.А. Основные закономерности размещения золото-серебряной полиметаллической минерализации Есауловско-Нагольчанского рудного узла // Полезные ископаемые: формирование, прогноз и ресурсы. Тезисы межд. науч. конференции. Санкт-Петербург. - 1999. - C. 134.
8. Деревская Е., Шумлянский В., Новик В., Шумлянский Л. Температурный режим формирования месторождений золото-сульфидной формации в пределах Есауловско-Нагольчанского рудного узла // Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота. Матеріали міжн. наук. конференції. Львів, 27-30 вересня 1999 р. Львів. - 1999. - С. 39-40.
9. Ивантишина О.М., Шумлянский В.А., Новик В.А. Ртуть в золото-серебро-полиметаллических месторождениях Есауловско-Нагольчанского рудного узла // Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота. Матеріали міжн. наук. конференції. Львів, 27-30 вересня 1999р. Львів. - 1999. - С. 57-58.
. Шумлянский В., Новик В., Александров А. Золоторудная минерализация Есауловско-Нагольчанского рудного узла: минеральные типы и закономерности их размещения // Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота. Матеріали міжн. наук. конференції. Львів, 27-30 вересня 1999 р. Львів. - 1999. - С. 154-155.
11. Novyk V. Gold-silver-polymetallic deposits of the Esaulivsko-Nagolchansky ore knot (Ukraine) // 31ST International Geological Gongress. - Rio de Janeiro, Brasil. August 6-17 - 2000.
12. Безугла М.В., Новик В.А., Шумлянський В.О. Рідкісні елементи в мінералах та рудах Єсаулівсько-Нагольчанського рудного вузла (Нагольний кряж) // Рідкісні метали України - погляд у майбутнє / Під ред. Л.С. Галецького. - К.: Ін-т геол. наук НАН України, 2001. - С. 14-15.
Анотації
Новик В.А. Геологічна будова та етапи розвитку Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла (Нагольний кряж). –Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.01 –загальна та регіональна геологія. - Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 2003.
З’ясована структура вузла та еволюція (етапи) його формування. На території Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла визначена структурно-формаційна границя, яка відокремлює утворення вугленосно-теригенної формації амвросіївської світи від утворень теригенної флішоїдної формації дяківської серії середнього карбону, що визначило існування двох структурно-морфологічних типів золотого зруденіння –Ольховатського та Бобриківського. Виділені головні розривні порушення, визначені характер і напрямок рухів, їх послідовність. Вивчені системи тріщинуватості в межах антикліналей, характер зчленування цих антикліналей. З’ясований характер формаційного і літологічного контролю рудної мінералізації, а також закономірності розташування зруденіння в межах вузла. Виявлені постдіагенетична зональність у відкладах середнього карбону та вплив розривних порушень на розміщення позитивних гравітаційних аномалій.
В результаті складена карта золотоносності Єсаулівсько-Нагольчанського структурного вузла та намічені 5 нових перспективних ділянок для пошуку золотого та поліметалічного зруденіння. Визначені етапи розвитку вузла, починаючи з кінця раннього карбону, які охоплюють пов’язані між собою структуроутворення, магматизм і рудні процеси.
Ключові слова: Нагольний кряж, Єсаулівсько-Нагольчанський структурний вузол, геологічна будова, середній карбон, рудоконтролюючі структури, етапи розвитку.
Новик В.А. Геологическое строение и этапы развития Есауловско-Нагольчанского структурного узла (Нагольний кряж). - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.01 –общая и региональная геология. –Институт геологических наук НАН Украины, Киев, 2003.
Работа посвящена изучению геологического строения и этапов развития Есауловско-Нагольчанского структурного узла (Центральный Донбасс). Расшифрована структура узла и эволюция (этапы) его формирования. В результате проведенных исследований на территории узла определена структурно-формационная граница, которая контролируется Еланчик-Ровеньковским разломом и отделяет отложения угленосно-терригенной формации формации амвросиевской свиты от отложений терригенной флишоидной формации дяковской серии среднего карбона, что определило существование двух структурно-морфологических типов золотого оруденения –Ольховатского и Остробугорско-Бобриковского. Также выделены главные разрывные нарушения, в частности, региональный Нагольчанский разлом, определены характер и направление движений, их последовательность.
Изучены системы трещиноватости в пределах антиклиналей, которыми сложен структурный узел, в частности, характер сочленения антиклиналей. Установлен характер формационного и литологического контроля рудной минерализации, а также закономерности размещения оруденения в пределах Есауловско-Нагольчанского узла. Виявлены постдиагенетическая зональность в отложениях среднего карбона и влияние разрывных нарушений на размещение положительных гравитационных аномалий.
На базе изотопно-геохимических исследований виявлены рудоподводящие и возможные рудовмещающие структуры Есауловского и Остробугорско-Нагольчанского рудных полей.
В результате исследований составлена карта золотоносности Есауловско-Нагольчанского структурного узла масштаба 1:25000 и намечены 5 новых перспективных участков для поисков золотого и полиметаллического оруденения.
Определены этапы развития структурного узла, начиная с конца раннего карбона, которые охватывают связанные между собой структурообразование, магматизм и рудные процесы.
Ключевые слова: Нагольный кряж, Есауловско-Нагольчанский структурный узел, геологическое строение, средний карбон, рудоконтролирующие структуры, этапы развития.
Novyk V.A. Geological structure and stages of evolution of Yesaulivs'ko-Nagolchans'kyy structural knot (Nagolnyy Ridge). - Manuscript.
The candidat's thesis on speciality 04.00.01 - general and regional geology.- Institute of Geological Sciences NAS of Ukraine, Kyiv, 2003.
Geological structure of Yesaulivs'ko-Nagolchans'kyy structural knot (Central Donbas) as well as the stages of its formation are defined. The structural-formational boundary between the coal-bearing deposits of terrigenous formation (Amvrosiyivs'ka suite) and terrigenous flyshoidal formation deposits (Dyakivs'ka series of the Middle Carboniferous) is revealed within the structural knot. These two types of deposits were the cause of two structural and morphological types of gold mineralization formation - Olkhovatskyy and Bobrykivs'kyy.
The main faults and kinematic history of their evolution are defined. The principal regularities of gold mineralization location and postdiagenetical zonality in the Middle Carboniferrous deposits are revealed.
The map of Gold mineralization distribution is compiled. Five new prospective plots are defined.
Keywords: Nagolny Ridge, Yesaulivs'ko-Nagolchans'kyy structural knot, geological structure, Middle Carboniferous, ore controlling structures, stages of evolution.