Флюидодинамическая концепция формирования месторождений полезных ископаемых (металлических и углеводородных) (стр. 7 из 9)

Крупные субвертикальные, широтные и северо-западные разломы обычно выполняли роль рудоподводящих структур, а системы горизонтальных трещин отрыва и узлов пересечения сопряженных трещин скола, расположенных горизонтально, являлись локализаторами оруденения. Именно в них возникали штокверково-вкрапленные залежи. За время активного развития орогенного процесса при средней скорости 5-10 мм/год за 1 млн. лет амплитуда подъема центральных блоков пород составила 5-10 км. Изучение динамики орогенных движений показало, что это исключительно неравномерный процесс. Фазы энергичных перемещений, составляющие десятки мм в год, сменяются периодами покоя, когда длительное время (тысячи, десятки тысяч лет) существенных перемещений не происходит. В районе Тырны-Ауза, судя по наличию многочисленных висячих террас, резковрезанных каньонов, угловатых форм рельефа и ряда других признаков (вулканизм и землетрясения), продолжительных периодов покоя в неогено-четвертичное время не существовало. Эта система продолжает развиваться и в настояние время. Характерной чертой описываемой системы является наложение высокотемпературных минеральных фаций на низкотемпературные, и наоборот, а также развитие по периферии, на удалении от рудоподводящего канала низкотемпературных золоторудных и полиметаллических ассоциаций.

Рудно-метаморфические системы

Наиболее подробно исследована Кти-Тебердинская вольфрамоносная рудно-метаморфическая система, развитая в зоне Главного Кавказского хребта (Вальков, Старостин, 1983; Ткачев, 1989). Эта система локализована в полосе докембрийских (860 млн. лет) кристаллических сланцев макерской серии, соответствующих амфиболитовой фации умеренных глубин. В процессе формирования массива теневых мигматитов происходила ремобилизация вольфрама из анатектических расплавов нижней части рудно-магматической системы и концентрация его в ее верхней части.

Рудогенез протекал в зоне базификации пород, состоящей из слюдистых сланцев и гнейсов с телами амфиболитов. Перемещение рудного тела происходило в области повышенной трещиноватости, в меньшей степени испытавшей процессы гранитизации (рис. 13).

Нефтегазоносные осадочные бассейны как флюидодинамиченые системы

Согласно флюидодинамической модели нефтегазообразования (Соколов, 1960, 1994, 1996), ведущим фактором ее функционирования являются природные породные растворы и расплавы (ППРР). Они возникают в очагах нефтегазообразования на глубинах 2-10 км при температурах 60-120(С и концентрируются в зонах разуплотнения. Образуются неравновесные, неустойчивые системы с высоким внутренним флюидным давлением, приводящим к блоковым перемещениям пород и гидроразрывам пластов.

Саморазвитие осадочного бассейна, испытывающего интенсивное погружение, инициирует появление мощных восходящих тепловых потоков, прорыв флюидами верхней оболочки Земли и активный массоперенос ими минерального вещества (рис. 14). Выделяется три типа бассейнов: полигенный, моногенный и криптогенный.

К полигенному типу относятся все бассейны-гиганты: Персидского и Мексиканского заливов, Западно-Сибирский, Северо-Каспийский и др. Для них характерны: мощный восходящий поток высоконагретых флюидов, высокая степень реализации углеводородного потенциала, наличие нескольких уровней распространения очагов генерации и многоэтажная нефтегазоносность.

Моногенные бассейны возникают в рифтогенных прогибах, в местах прорыва в фундаменте мантийных диапиров, дефлюидизация которых создает продуктивные потоки тепломассоносителей. Возникающие залежи нефти по химическому составу четко коррелируются с геохимическим типом исходного органического вещества нефтематеринских толщ. Выделяют два подтипа подобных бассейнов: гидротермальный и ординарный. К первому можно отнести рифтовые впадины современных срединно-океанических хребтов, где совместно под влиянием интенсивной гидро-термальной деятельности синхронно протекают процессы нефте- и рудообразования (рис. 15). Одинарные бассейны имеют очаги генераций в низах разреза (рифтогенные бассейны Суэцкого залива, Припятский бассейн ?

Криптогенные бассейны располагаются под надвиговыми пластинами. Для них характерно глубинное залегание очагов генерации, тепловая активизация которого происходит за счет как внутренних, так и внешних источников. Примерами могут служить бассейны под Непским и Татарским сводами, под Карпинским, Тиманским и Добруджинским кряжами.

Металлы в нефтях

Исследования последних десятилетий XX века показали, что в процессе восходящей фильтрации вод нефтегазоносных бассейнов происходит энергичное выщелачивание рудных компонентов из осадочных (особенно глинистых) толщ. Этому способствует рассеянное в породах органическое вещество и наличие во многих бассейнах рассолов, активных концентратов многих металлов (Горжевский и др., 1990).

Наиболее тесная и масштабная связь рудных и нефтегазовых месторождений характерна для провинций, приуроченных к переходным зонам между платформами и океанами, к краевым прогибам и подвижным поясам (эпигеосинклинальные и эпиплатформенные орогены). Повышенные рудные концентрации пространственно совпадают с участками повышенных скоплений битумов, которые, в свою очередь, развиты в пределах поднятий в краевых частях зон нефтенакопления. Выявлена металлогеническая зональность нефтегазоносных бассейнов. В карбонатных (доломитовых) толщах, слагающих краевые фации бассейнов, в тесной ассоциации с битумами (керитами, антраксолитами) локализуются крупные стратиформные свинцово-цинковые месторождения (рис. 16). При этом они часто приурочены к рифовым структурами, расположенным за пределами бассейнов.

В подобной структурной позиции, но в связи с флишоидными, аспидными и молассоидными формациями образуются золотосульфидные проявления. Непосредственно на границах бассейнов (часто и внутри) в ассоциации с битумами типа асфальтов и асфальтитов среди известняков и песчаников возникают залежи киновари. Внутри бассейнов в пачках песчаников, алевролитов и мергелей формируются месторождения меди, связанные с рассеянной выраженностью асфальтов и асфальтитов. В этой позиции возникают также осадочные катагенные залежи железа и марганца (рис. 17).

Образование крупных скоплений металлов (свинца, цинка, меди, золота, серебра, ртути и др.) во флюидодинамических системах осадочных нефтегазоносных бассейнов носит пульсационный ступенчатый характер. Флюиды выщелачивают из вмещающих пород, переносят и отлагают в форме залежей обширную гамму рудных компонентов. Чем интенсивнее происходит погружение центральных частей бассейнов, тем более мощный возникает тепловой и флюидный поток и тем активнее концентрируются металлы в растворах. Другая группа факторов (длительность существования флюидной системы, наличие структурных ловушек, гетерогенность строения осадочных толщ, активные проявления вулканизма и магматизма) определяет масштабы рудо- и нефтегазообразования.

Заключение

Достижения наук о Земле и особенно бурное их развитие во второй половине XX века настолько расширили наши представления о процессах концентрации и рассеивания минеральных веществ в земной коре, что стало очевидным единство многих фундаментальных законов, контролировавших образование, перемещение и локализацию промышленных объектов металлического, неметаллического и углеводородного сырья.

Прежде всего на любых гипсометрических уровнях в земной коре для начала развития процессов рудо- и нефтеобразования необходим переход твердых веществ в жидкое и газообразное состояние, т.е. формирование флюида (расплава).

В последние годы выявляется все большая роль флюидных систем, как универсального механизма в образовании и преобразовании земной коры и локализации в ее пределах всей гаммы известных ныне полезных ископаемых. В непрерывных региональных геологических структурах и слагающих их комплексах пород рудо- и нефтеносные скопления занимают дискретное, вполне закономерное положение. Их появление в иерархических флюидных системах обусловлено следующими факторами: