ВУЛКАНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОДОЛЬСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ

На Южном Урале, в пределах Республики Башкортостан медно-колчеданные месторождения распространены в Учалинском, Сибайском, Баймакском и Бурибайском рудных р-нах Башкирского Зауралья. Большинство месторождений принадлежит к уральскому типу, характеризующемуся медно-цинково-колчеданным составом руд, их массивным сложением, залеганием среди вулканических пород риолит-базальтовой формации, преобладающей линзообразной формой рудных тел, согласных с напластованием вмещающих пород, формированием вблизи рудоподводящих каналов.

Подольское медно-цинково-колчеданное месторождение залегает под мощной толщей флишоидных отложений улутауской свиты в восточной части Бурибайского рудного района (западное крыло Магнитогорской мегазоны). Полная сохранность месторождения от эрозии, пологое залегание рудных тел и вмещающих вулканогенных пород, их слабые деформированность и метаморфизм способствовали проведению палеовулканологических реконструкций.

Рудное поле Подольского месторождения представляет собой крупную кольцевую структуру типа кальдеры обрушения в отложениях базальт-риолитовой формации, заполненную вулканитами гибридной и трахидацитовой субформаций. Гибридные дифференцированные вулканиты слагают в центре структуры вулкано-купольную постройку—Центральный экструзивный купол[2, 3].

Структура основания кальдеры (поверхности баймак-бурибаевских пород) устанавливается по комплексу данных— материалам глубоких скважин, сейсмических работ, выполненных под руководством Ю. Н. Петрова, и гравиметровых исследований, обобщенных И.И. Черновой. Борта кальдеры фиксируются подъемом поверхности основных пород баймак-бурибаевской свиты до 500-600 метров. Наиболее приподнятым частям этого кольцевого вала соответствует положительные аномалии силы тяжести, имеющее так же общее кольцеобразное размещение. Положительная аномалия в центре структуры соответствует поднятию андезито-базальтовых вулканитов баймак-бурибаевской свиты и более позднему Центральному экструзивному куполу с Подольским интрузивным комплексом в основании. Кислым эффузивным постройкам основания депрессии отвечают отрицательные локальные аномалии[3].

Строение внутрикальдерного гибридного комплекса выяснено по данным многочисленных разведочных скважин, изученных А. М. Косаревым и И. Б. Серавкиным. Оно обусловлено стадийным центробежным развитием вулканических процессов, распространявшихся от оси к периферии кольцевой структуры, наращивая ее раннее “ядро”. Реконструировано 5 стадий внутрикальдерного вулканизма. Некоторые из них, не имея четких границ, частично совмещены друг с другом.

Формирование Центрального экструзивного купола осуществлялось в две стадии, разделенные периодом отлажения основной массы руд Подольского месторождения.

На первой стадии сформировалась экструзивно-субвулканическая постройка общего дацит-риолитового состава. Эти породы образуют экструзивный купол. Он сложен преимущественно массивными породами, но местами внутри него залегают линзы туфов и туфовых брекчий, а в кровле и осевой зоне встречаются магматогенные брекчии и ингимбритовидные породы с обособлениями раскристализованного стекла.

На второй стадии произошли внедрения и излияния гибридных кварцсодержащих  андезитоидов, локализовавшихся в форме лополитовидных экструзивных  тел по периферии раннего купола, а так же в виде субвулканических тел внутри него и силлов в его кровле. Состав пород варьирует от андезито-базальтового до дацитового при преобладании андезитовых разностей.

Рост экструзивной постройки на обеих стадиях сопровождался эксплозивными явлениями, разрушением застывших корок экструзий, что обусловило накопление вулканокластических образований. В районе месторождения наибольшие мощности этих обломочных пород,

 как правило, стратифицированных и обладающих нередко градационной слоистостью, отмечаются по периферии Центрального экструзивного купола, особенно на его юго-восточном фланге, где они достигают 370 м, наименьшие (35-40 м) — в надкупольной зоне (скважины П-11, П-14, П-17, П-38 и др.).  

На третьей стадии развития кольцевой структуры активный рост Центрального экструзивного купола прекратился, произошла его деструкция и связанные с ней трещинные извержения. На восточном фланге купола среди вулканокластических образований сформировалась постройка риодацитовых и риолитовых вулканитов, образующих линзу мощностью до 270 м. Аналогичные субвулканические тела и дайки внедрялись и в зоне кольцевого разлома на северном фланге структуры.

На четвертой стадии вулканическая активность сместилась в область кольцевого разлома, где внедрялись субвулканические и экструзивные тела крупнопорфировых и мегафировых кварцевых риодацитовых порфиритов. Параллельно произошли финальные эксплозивные извержения Центрального купола, вскрывшие недра постройки, о чем свидетельствует горизонт брекчий смешанного состава, венчающий эксплозивно-пирокластическую толщу.

Внедрение субвулканических тел кварцевых мегафиров было длительным и неоднократным. Оно продолжалось и в последующую, пятую стадию вулканизма.

Пятая стадия эволюции структуры связана с проявлением трахидацитового вулканизма. Он развивался в северо-восточном сегменте кольцевого разлома, где А. М. Косаревым установлены вулканические аппараты центрального типа, сложенные жерлово-прижерловыми фациями трахидацитовых порфиритов—глыбовыми брекчиями, экструзивными и эффузивными телами, ингрибритовидными туфами и туфолавами. На глубине в постройках установлены субвулканические тела крупнокварцевых порфиров трахидацитовых и калинатровых дацитовых порфиритов. В целом же распространение трахидацитового комплекса ограничивается Подольской кальдерой[2].

Разрывные нарушения Бурибай-Маканского района делятся на синвулканические и коллизионные [3]. Среди субвулканических разломов наиболее глубинными (сквозькоровыми) и древними являются субмеридиональные магмавыводящие зоны: Акъяр-Бурибаевская, Восточно-Акъярско-Маканская и Подольско-Сукраковская, а также северо-западная Мамбетовско-Макан-Петропавловская сколовая зона. Эти нарушения образуют тектонический каркас района, который в значительной мере определил дальнейшее его развитие и блоковую структуру. В современной структуре перечисленные разрывные нарушения представляют собой линейные, вытянутые по простиранию зон, полосы максимальной концентрации вулканогенных комплексов определенного состава.  К магмавыводящим зонам тяготеют и цепочки вулканических аппаратов. Длительность существования и глубокое заложение указанных зон хорошо подтверждается для Акъяр-Бурибаевской и Подольско-Сукраковской зон данными гравиразведки. По данным Е.Б.Бельтеневой, Ю.В. Александрова, И.И.Черновой эти зоны на планах локальных аномалий силы тяжести (R_оср=1,5 км; R_оср=3 км) фиксируются цепочками максимумов [1, 2].

К разломам синвулканического заложения, осложняющим магмавыводящие зоны, относятся, кольцевые разломы. В целом, нарушенность вулканогенного разреза разрывными нарушениями слабая, что обусловило хорошую сохранность первично вулканических структур.

Заложение кальдеры и Центрального экструзивного купола контролировалось узлом пересечения региональных разломов меридионального, северо-западного и, возможно, субширотного простирания. Наиболее четко проявлен меридиональный разлом, имеющий ширину около 1 км и прослеженный от д. Сукраково до д. Мамбетово на 30 км. Он представлен серией локальных разрывных нарушений (Западный- и Восточный- Подольские разломы), кулисообразных зон рассланцевания восточного падения под углами 45—70. Северо-западный склон трассируется зонами дробления, дайками, субвулканическими телами, общей конфигурацией экструзивного сооружения и хорошо виден на аэрофотосъемках. Указанные меридиональные и северо-западные нарушения подтверждены геофизическими методами грави-, электро- и сейсморазведки, которыми так же фиксируются нарушения широтного простирания. Структура основания кальдеры устанавливается по комплексу данных — материалам глубоких скважин, сейсмических работ, выполненных под руководством Ю.Н. Петрова, и гравиметровых исследований, обобщенных И.Н. Черновой. Борта кальдеры фиксируются подъемом поверхности основных пород баймак-бурибаевской свиты до 500-600 м. Наиболее приподнятым частям этого кольцевого вала соответствуют локальные положительные аномалии силы тяжести, имеющие так же общее кольцеобразное размещение. Положительная аномалия в центре структуры соответствует поднятию андезито-базальтовых вулканитов баймак-бурибаевской свиты и более позднему Центральному экструзивному куполу. Кислым эффузивным постройкам основания депрессии отвечают локальные отрицательные аномалии [3, 4].

Кальдера ограничена кольцевым коническим разломом, перебуренным скважинами на западном, южном и восточном флангах рудного поля. Он имеет ширину до 1,5 км, состоя из отдельных дугообразных в плане трещин и зон дробления, наклоненных к центру кальдеры. По ним на основании изучения керна скважин установлены ступенчатые опускания вулканогенных пород и внедрение разновозрастных субвулканических тел кислого состава. Контакты последних, следующие вдоль дугообразных трещин, достоверно закартированы А.М. Косаревым на поверхности в северо-западной части структуры, не перекрытой улутаускими отложениями. В целом кольцевая трещинная структура хорошо видна на космических и высотных фотоснимках, причем она прослеживается и в улутауских породах, смещая слои, с образованием в них мелких складок, что свидетельствует о возобновлении движений по трещинам в более позднее время [3].

Подольское рудное поле приурочено к крупному Подольскому кальдера-вулкану, в пределах которого, рудная залежь Подольского месторождения залегает в локальной депрессии апикальной части Центрально-Подольского экструзивно-пирокластического купола (ir₁⁻₂).

Список литературы:

1. Биков М. Ш., Косарев А. М. Палеовулканические структурные формы и их роль в размещении колчеданного оруденения в восточной часи Бурибай- Маканского рудного района. С. 48-63.
2. Водорезов Г. И., Лозовой М. В., Маслов В. А. К вопросу о выделении на Южном Урале в Среднем Девоне гадилевской толщи. Материалы по геологии и полезным ископаемым Южного Урала. Недра. М.: 1965 г, с. 42-48.Среднепалеозойский вулканизм Башкирского Зауралья и связь с ним колчеданного оруденения. Уфа: Изд. БФАН СССР, 1983. 116 с.
3. Серавкин И. Б., Косарев А. М.  Палеовулканическая история формирования Подольского рудного поля месторождения (Южной Урал). Геология рудных месторождений. 1983 72 С.
4. Spadea P., D’Antonio M., Kosarev A., Gorozhanina Y., Brown D.  Arc-continent collision in the Southern Urals. Mountain Building in the Uralides: Pangea to the Present. Geophysical Monograph. 2002. V. 132. P. 101–134.