«1 УДК 551.24+662.83(477.62) ББК 26.3 (4 Укр - 4-Дон) Юдин В.В. Тектоника Южного Донбасса и рудогенез. Монография.- К.: УкрГГРИ, 2006._10-8 с. - Рис. 58 Проведено детальное изучение тектоники в зоне сочленения Донецкой ...»

169. Юдин В.В. Тектоника Южного Донбасса и рудогенез.

Монография. Киев, УкрГГРИ. 2006. 108 с., (с геологической картой ).

1

УДК 551.24+662.83(477.62)

ББК 26.3 (4 Укр - 4-Дон)

Юдин В.В. Тектоника Южного Донбасса и рудогенез. Монография.- К.:

УкрГГРИ, 2006._10-8 с. - Рис. 58

Проведено детальное изучение тектоники в зоне сочленения Донецкой

складчато-надвиговой области с Приазовским массивом Украинского щита.

Отмечена значительная противоречивость предшествующих построений и представлений. На многочисленных конкретных примерах показано детальное строение и рудоконтролирующие структуры региона. Они представлены не «разломами» и блоками, а в основном надвиговыми послойными срывами (флэтами и детачментом), создавшими приразрывные меланжи и дуплексы. С учетом всего геолого-геофизического материала эти структуры отражены на принципиально новой геологической карте региона (во вкладке). На основе шарьяжной модели строения выделены региональные и локальные критерии поисков золота, фосфатов и залежей углеводородов.

Для геологов широкого профиля и тектонистов, изучающих Донбасс, и другие складчато-надвиговые области.

Печатается в соответствии с утвержденной Комплексной межведомственной программой работ научного и методического обеспечения региональных исследований на 2003-2010 г.г.

Р е ц е н з е н т доктор геол. наук Ю.Г. Юровский О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р доктор геол. наук С.В. Гошовский Утверждено к печати решением ученого совета УкрГГРИ ISBN 966-7896-27- © В.В.Юдин ©УкрГГРИ,

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ РАБОТ……

ГЛАВА 2. ЛОКАЛЬНЫЕ РУДОКОНТРОЛИРУЮЩИЕ СТРУКТУРЫ…..

2.1. Западно-Известняковый карьер……………………………………… 2.2. Восточно-Известняковый карьер………………………………….… 2.3. Западно-Доломитный карьер …………………………………….… 2.4. Центральный карьер ………………………………………………... 2.5. Восточный и Восточно-Комсомольский карьеры……………….... 2.6. Стыльский карьер и прилегающие участки……………………….. 2.7. Северный карьер и прилегающие районы ……………………….... 2.8. Отдельные участки и структуры………………………………….… ГЛАВА 3. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРОЕНИЯ СТРУКТУР………

ГЛАВА 4. РУДОГЕГНЕЗ И ТЕКТОНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПОИСКОВ…..

4.1. Региональные факторы и критерии …………………………………. 4.2. Локальные критерии…………………………………………… …… ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….. РЕКОМЕНДАЦИИ……………………………………………………………… ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

В Южном Донбассе известны многочисленные проявления полиметаллических и других руд. Работами сотрудников Крымского отделения УкрГГРИ здесь выявлены пластовые фосфориты нового геолого-генетического типа (Брагин и др.2000). Они приурочены к стыльской свите (C1ve), отвечающей верхам бобриковского, низам тульского горизонтов визейского яруса нижнего карбона (Полетаев, 1981). В этой же доманикоидной толще известны аномальные содержания ряда элементов, включая радиоактивные, а недавно обнаружена коренная сингенетичная золоторудная минерализация.

Содержание золота в породах нижнего карбона колеблется от фоновых значений до 4-13 г/т, но в основном составляет 0,01-0,5 г/т. Содержания более г/т в основном приурочены к углисто-теригенно-карбонатным доманикоидам свиты C1vе, жильным проявлениям в карбонатах турне, а также к зонам их брекчирования и гипергенеза (Брагин и др., 2004, 2005).

Геологическое строение региона в предшествующих моделях, основанных на представлениях фиксизма, отражалось достаточно противоречиво. Поэтому для выявления структурных критериев рудоносности встала проблема детального изучения тектоники региона с учетом современного представления о строении и эволюции Земли и ее отдельных регионов (Хаин, 2001, 2003; Хаин, Ломизе, 2005;

Лобковский и др., 2004 и мн. др).

В целом палеозойские отложения Южного Донбасса слагают моноклиналь полого, 5-10°, наклоненную на север. Однако в тонкослоистых кремнистосланцевых породах стыльской свиты и в девонских породах выявлена аномальная нарушенность по сравнению с вышележащими и ниже залегающими жесткими комплексами фундамента и известняков. Настоящая работа посвящена результатам детального изучения структур зоны сочленения Складчатого Донбасса и Приазовского блока Украинского щита. Она позволила создать существенно иную модель строения (рис.1) и по-новому понимать тектонику и структурные критерии рудоносности региона.

Структурно-геологическая карта Южного Донбасса (рис.1), составлялась в масштабе 1:50000. В ней учтены построения всех предшествующих детальных геологических карт, в том числе и кондиционных.

Естественные обнажения изучались в основном по берегам рек и их притоков. На водоразделах и выровненной поверхности территории описаны также изолированные выходы и элювиальные развалы. Искусственные выработки представляют наибольший интерес для выявления локальных структур и их элементов. В первую очередь это 13 крупных карьеров: Западно-Доломитный, Западно-Известняковый, Восточно-Известняковый (Мехрудник), I-Доломитный, Доломитный, Центральный, Восточно-Комсомольский, Восточный, Стыльский, Дальний, Северный, Южный, Жеголевский и др.

В карьерах составлялись разрезы, зарисовки всех стенок уступов, детальные геологические карты-врезки масштаба от 1:10000 до 1: 1000. По объектам сделано отдешифрированы в соответствии с натурными рисунками для выявления локального строения рудоконтролирующих структур. Кроме крупных карьеров, описаны мелкие искусственные выработки (шурфы, подрезки склонов, придорожные выработки, канавы и др.). За период полевых работ описано около 300 обнажений, размерами от метров до нескольких сотен метров. Использованы материалы бурения. Наиболее важные скважины вынесены на геологическую карту (рис.1).

Аэрофотоматериалы и их дешифрирование широко применялись для уточнения простирания региональных структур, контуров карьеров и отвалов. На карту вынесены около 300 наиболее важных элементов залегания из числа более тысячи замерянных. Все это позволило более четко представить внутреннее строение геологических объектов, которые проинтерпретированы в варианте структурной сбалансированности, позволяющей приведение структур в доскладчато-надвиговое положение.

Геофизические материалы были проанализированы в масштабе 1:50000 и крупнее. Они позволили уточнить контуры магматических тел, а также Раздольненского меланжа и девонских осадочно-вулканогенных образований.

Элементы структур по магнитной съемке (T, Z) и гравиметрической (g) вынесены на геологическую карту отдельными знаками. Для глубинной интерпретации строения переинтерпретированы материалы ГСЗ и последнего наиболее представительного комплексного геофизического профиля «Добрэ».

При написании работы автор неоднократно пользовался консультациями, советами и обсуждал результаты со многими исследователями. В их числе Ю.Н.

Брагин, С.В. Блажук, О.В. Артеменко, И.Е. Палкин, Т.Д. Поддубная, Ю.Г.

Юровский, А.И. Чашка, Г.К. Еременко, (Крымское отделение УкрГГРИ); Н.А.

Гребенюк, С.Н.Стрекозов, В.В.Коренев (Приазовская КГП “Южукргеология”);

М.Е.Герасимов (КГФЭ “Крымгеофизика”); В.Е.Хаин, (ГИН РАН, Россия) и другие. Всем им автор приносит свою искреннюю благодарность. Отдельную признательность хочется выразить И.В. Петровой за компьютерное оформление рисунков и текста. Работа выполнена в Крымском отделении Украинского государственного геологоразведочного института, г. Симферополь.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ РАБОТ

За последние десятилетия при геолого-съемочных, геофизических, геологоразведочных и тематических исследованиях Южного Донбасса получен огромный фактический материал, изложенный в многочисленных публикациях и рукописных работах. В тектоническом аспекте, определяющем рудоносность, весь он основывался на устаревших учениях фиксизма о геосинклиналях, глубинных разломах, линеаментах и блоковой тектонике. Положение проявлений магматизма объяснялось пересечением субширотных и меридиональных глубинных разломов или “горячими точками”. Весьма противоречивыми в рисовках карт были закономерные или хаотические сетки прямолинейных ортогональных и диагональных систем “разломов”, основанные на гипотезах о пульсационном и ротационном режиме Земли. При проверке на местности, такие разрывы оказались геологически бездоказательными, а при структурном анализе - геометрически нереальными из-за несбалансированности (невозможности проведения палинспастической реконструкции).

Достаточно детально история взглядов на геологическое строение и развитие региона изложена в отдельных монографиях, где отмечается, что, несмотря на высокую изученность, они остались достаточно противоречивыми до настоящего времени (Тектоника Украины, 1988, стр. 61, Юдин, 2003 и др.).

На геологических картах разных авторов и периодов составления в Южном Донбассе “разломы” традиционно рисовались как хаотически размещенные, субвертикальные и почти прямолинейные линии (рис. 2). При наложении даже крупномасштабных карт, составленных разными авторскими коллективами, разрывы существенно не совпадают друг с другом. Пример тому – сопоставление разрывов на пяти геологических картах масштаба 1:50000 (рис. 3). Еще более противоречивая картина выявляется при сравнении геологических карт среднего масштаба (Юдин, 2003). Столь разное понимание каркаса разрывов не позволяет принять какую-то одну из многочисленных моделей и на ее основе выделять объективные критерии прогноза полезных ископаемых.

Следствием несопоставимости рисовок разрывов была разная трактовка размещения на геологических картах разновозрастных осадочных комплексов.

Пример тому - противоречивая рисовка на детальных картах выходов перспективной на золотое и фосфатное оруденение свиты С1ve (рис. 4). Поразному рисуемые выходы на поверхность стыльской свиты не позволяли сделать правильный прогноз и корректно вести поиск. Проверка на местности геологических объектов при полевых работах позволила уточнить и дополнить положение выходов толщ, а также составить существенно иную модель строения.

Выявлено, что на некоторых предшествующих геологических картах выходы пород свиты С1ve показаны там, где их нет. На отдельных картах вскрытые карьерами и обнажениями толщи стыльской свиты не показаны вообще, например, в карьере Центральном. Составленная сбалансированная структурногеологическая карта (рис. 1), более детально отражает положение толщ С1ve и меланжа по ним. Модель строения не укладывается ни в одно из предшествующих представлений и является принципиально новым подходом к поискам комплекса полезных ископаемых. Наиболее логично эта картина объясняется с позиций современной геодинамики (тектоники плит).

Главными рудоконтролирующими структурами Южного Донбасса ранее считались сбросы. Перечислим их: Александрийский (глубинный разлом - ГР), Анадольский, Антон-Тарамский, Васильевский ГР, Велико-Анадольский, Викторовский, Волновахский, Горняцкий, Долинный, Камышевахский ГР, Мандрыкивский, Максимовский, Николаевский, Ольгинский, Петровский ГР, Северный, Северо-Барсуковский ГР, Северо-Волновахский, Хаина-Чокракский, Южно-Барсуковский, Южно-Стыльский, Южный ГР, Южно-Барсуковский. Все глубинные разломы не отвечают полному перечню признаков их выделения, как в классическом, так и в современном понимании термина (Хаин, Ломизе, 2005).

представляются весьма проблематичными как по реальным геологическим, так и по современным геофизическим данным.

Формирование структур Южного Донбасса почти всеми исследователями понималось как результат рифтогенеза и инверсии в соответствии с фазами глобального тектогенеза в вертикально-блоковой модели формирования авлакогена, который на востоке переходит в “нетипичную геосинклинальную деформациям. При этом возраст формирования дислокаций по традиции априори увязывался с фазами глобального тектогенеза, выявленного в совсем других геодинамической эволюции Земли (например, герциниды, варисциды, киммериды, альпиды и др.). Как известно, в кайнозойской геодинамике планеты в конвергенции (рифтогенез, спрединг, субдукция и коллизия). Поэтому правильнее определять возраст дислокаций конкретного района, не вкладывая в него гипотетические представления о противоречивых фазах и циклах глобального тектогенеза (Юдин, 1994).

Представления о морфологии и кинематике разрывов существенно различались. Общим было признание преобладания прямолинейных в плане и субвертикальных в разрезе “глубинных разломов”, сбросов, сдвигов, реже взбросо-надвигов продольного и поперечного простираний. Исключение составлял Мушкетовский надвиг (Тектоника Украины, 1988). Однако и его детальное строение в приповерхностной структуре на геологических картах и разрезах отражалось в виде крутых “разломов” и сбросов.

Южной границей Донбасса считался “Южнодонецкий краевой шов”, шириной 10-12 км, в составе “Днепровско-Манычской разломной зоны” (Майданович, Радзивилл, 1984, стр. 35). В пределах этой зоны выделялись поразному называемые и расположенные “разломы” преимущественно сбросового типа в составе так называемой “Южной зоны блоковых структур”. Большинство авторов считали, что здесь нет условий для тектонического повторения разреза. То есть, несмотря на очень длительное и детальное геологическое изучение района, общепринятой тектонической модели его строения и эволюции по существу не было, если не считать теоретических представлений о доминировании вертикальных и сдвиговых деформаций.

До настоящего времени общая тенденция взглядов на рудоносность Южного Донбасса основывается на фиксисткой разломно-блоковой концепции.

Так, золоторудная минерализация связывается с локальными блоковыми структурами горсто-грабенового, мозаично-клавишного типа, ограниченными разнонаправленными глубинными круто падаючими разрывами (Артеменко и др., 2002).

Иная картина отмечается в Северном и Центральном Донбассе, где комплексом бурения и геолого-геофизических данных были доказаны многочисленные надвиги, описанные в ряде публикаций (Майданович, Радзивилл, 1984, Тектоника Украины, 1988 и др.).

Восточнее по простиранию, на территории России, строение Южного Донбасса понималось примерно так же. Большинством исследователей считалось, что здесь развиты линейные гост-антиклинали и грабен-синклинали, осложненные субвертикальными сбросами и глубинными разломами. Они формируют блоковое строение Донбасса, ограниченного на юге “шовным сбросо-сдвигом” (Степаненко, Волчегурский, 2000 г.). Следует отметить, что этот “Персиановский глубинный разлом”, трактовался исследователями весьма по-разному: как “сбросо-надвиг” южного падения, как надвиг северного наклона, как вертикальный взброс, как сброс северного падения, преобразованный в надвиг и т.д.

Весьма показательными для выбора критериев рудоносности является эволюция взглядов на масштабы горизонтальных смещений в разрывах Складчатого Донбасса и его непосредственном восточном продолжении - Кряже Карпинского. Справедливо считалось, что в северном и южном ограничениях складчатого сооружения, значительные движения по надвигам происходили в основном в перми-триасе, хотя установлены малоамплитудные смещения позднемел-палеоценового и четвертичного времени. Доказать амплитуду истинного перемещения в зонах надвигов при слабой обнаженности и изученности глубинного строения было сложно.

Об относительно малом сжатии Донецкого складчатого сооружения написано много работ. Как считал в 1909 г. П.И. Степанов, региональное сокращение Донбасса составляет 15 % (15-20 км). По данным М.И. Бородулина и А.К. Михалева (1973) пологий поддвиг, наклоненный к северу под углами 10-30° на глубинах 35–55 км, рассекает границу пра-мохо с перекрытием около 10 км.

При этом общее сжатие палеозоя Донецкого кряжа оценено на 19 км. Позже, по А.К. Михалеву сжатие структур не превышало 6 км, а правосдвиговая амплитуда Лутугинском и Краснодонецком углепромышленных районах, оценена в 10 км (Михалев, 1976, 1988).

Для определения амплитуд в северной зоне, включающей КаменскоАстраханский и Глубокинский надвиги, были использовны особенности распределения градиентов изменения мощности стратонов карбона. По данным Н.А. Редичкина, севернее и южнее полосы, шириной 10-25 км, ограниченной Каменско-Астраханским и Глубокинским надвигами, градиент составляет 3,4 – 3, м/км (в среднем 3,6 м/км). В Северной полосе мелкой складчатости Донецкого кряжа он увеличивается до 6 м/км. На этом основании принималось, что амплитуда надвигов не превышала 10 км. По смещению локальных структур Сальской зоны поднятой относительно Северосальской структуры, Североманычский надвиг считался правым сдвигом с амплитудой до 5 км, что совпадает с представлениями о Южнодонецком разломе (Мовшович, 2000). И, наконец, в одной из последних публикаций 11-и авторов разных стран, сжатие Донбасса по сейсмопрофилю профилю “Добрэ” оценено в 9% с суммарным горизонтальным смещением в 10-15 км (Maystrenko и др., 2003).

О более значительной амплитуде донбасских надвигов писали известные российские тектонисты. Большая, в десятки километров, горизонтальная амплитуда перемещения по надвигам Кряжа Карпинского дана в работе (Хаин, 1977; Хаин, Соколов, 1991). В подтверждение тому приведен ряд фактов и соображений. Одно из них заключается в том, что залежи нефти в мезозойском чехле с низкой степенью катагенеза и с малой мощностью (до 1,5–2 км) здесь возникнуть не могли, т.к. отсутствуют нефтематеринские толщи и в чехле и в метаморфизованном основании. К.О. Соборнов и М.Л. Хацкель (1991) на основании интерпретации профиля ГСЗ-КМПВ на российской территории Донбасса сделали вывод о наличии крупной покровно-надвиговой зоны с амплитудой горизонтального перемещения в несколько десятков км, возникшей при надвигании коровой пластины Воронежской антеклизы к югу на Донецкий прогиб. Согласно данным Б.А. Соловьева и др. (1991) и Ю.А. Сударикова (1990), Каракульско-Смушковская зона дислокаций между Каменско-Астраханским и Каракульским надвигами, шириной 40-50 км, состоит из 5-10 надвиговых чешуй значительной суммарной амплитуды.

По нашему мнению, косвенно о высокоамплитудных надвигах в южных районах можно судить по Еланчикскому выступу докембрийских пород, расположенному на границе России и Украины. Он “вдавлен” в тело складчатого палеозоя Донецкого кряжа на 10 – 15 км с подтверждением факта наличия надвига бурением. Западнее к этому можно добавить наличие Стыльского и Волновахского выступов фундамента, которые ранее некорректно считались грабенами со сбросовыми ограничениями.

Первая структурно сбалансированная (геометрически возможная) геодинамическая модель Донбасса была составлена нами в 1995-1996 г.г. (Юдин, Артеменко, 1996). Впоследствии она была существенно детализирована по южному региону с обоснованием его надвигового строения (Юдин, 2002, 2003, 2004). В основу модели положены сбалансированные геолого-геофизические разрезы по профилям ГСЗ, изучение геологии и тектоники с выделением принципиально новых структур: Донецкой коллизионной сутуры, серии надвигов, меланжей, послойных срывов – флэтов, и др. (Юдин, 2003). Это позволило обосновывать складчато-надвиговое, а затем и шарьяжное строение региона (Юдин, 2004, 2005), не противоречащее современным представлениям о геодинамической эволюции Земли и ее отдельных структур (Хаин, 2001, 2003;

Хаин, Ломизе, 2005; Лобковский и др., 2004 и мн. др.).

Таким образом, несмотря на очень длительное и детальное изучение Южного Донбасса, сбалансированной структурно-геологической модели строения его локальных объектов по существу не было. Как следствие, не были разработаны и вытекающие из них новые критерии поисков полезных ископаемых. Учитывая дискуссионность представлений о тектонике региона, единственным способом приблизится к однозначному пониманию строения, представляется детальное и сверхдетальное изучение его локальных объектов в карьерах со 100-процентной обнаженностью. Просмотрев интерпретации фото, разрезов и карт на рисунках, читатель сможет согласиться или составить свое, более уточненное представление о строении региона с выделением локальных рудоконтролирующих структур.

ГЛАВА 2. ЛОКАЛЬНЫЕ РУДОКОНТРОЛИРУЮЩИЕ СТРУКТУРЫ

На территории Южного Донбасса естественных обнажений немного. В основном, они приурочены к берегам рек и оврагов, а также в виде останцов на водоразделах. Из-за локальности выходов и незначительной высоты, они не позволяют составить однозначное представление о макроструктуре региона. Более представительными являются крупные (1-3 км) искусственные карьеры по добыче флюсовых известняков (рис.1). При изучении структур было детально рассмотрено строение всех 13-и крупных карьеров, естественные обнажения, мелкие выработки, материалы бурения и геофизических методов исследования.

Для удобства восприятия, описание структур и литодинамических комплексов дается с запада на восток по карьерам и прилегающим районам. Литология и стратиграфические подразделения толщ, во избежание повторений, опубликованных во многочисленных работах, дается в сжатой форме в виде стратиграфической колонки на карте (рис. 1).

Западно-Известняковый карьер расположен в крайней западной части района Он имеет сходное строение с другими карьерами по добыче флюсовых известняков карбона. Внизу здесь вскрыты почти ненарушенные четко слоистые толщи турне - нижнего визе с пологим падением слоистости на север под углами 0-20, в среднем 7. В перекрывающем карбонатно-терригенном разрезе верхнего визе моноклиналь без поперечных разрывов и складок фиксируется по данным бурения и дешифрирования аэрофотоснимков, в 3 км севернее карьера (рис. 1).

Структуры в отложениях среднего визе (свит С1vd-e-f) существенно более сложные. Они связаны с послойным срывом по некомпетентным толщам, а также с локальным проявлением наложенного карста и суффозии. Как видно на фотопанораме и зарисовке (рис. 5), в нижнем структурном уровне выраженность карстовых процессов ничтожная. В верхнем - напротив, присутствует большое количество неясной формы провалов-“воронок”, хотя породы здесь почти бескарбонатные и карстоваться могут лишь ниже залегающие известняки. В сланцевой толще свиты С1ve-f развиты суффозионные процессы.

Известняки и доломиты свиты С1vd в значительной части брекчированы или нарушены субвертикальными трещинами-раздвигами с локальными провалами в них брекчированных и смятых сланцев свиты С1ve. Нередко, особенно в западной части карьера, в меланже присутствуют отдельные глыбы известняков. Они изометричные, неправильные, иногда шаровидной формы (рис. 6). По их периферии закономерно развиты зеркала скольжения, брекчии, аномальная лимонитизация и признаки выщелачивания вплоть до известняково-доломитной муки. Размеры глыб-кластолитов достигают 10 и даже 40 м (рис. 5).

В западном борту карьера расположено крупное воронкообразное в разрезе тело. Оно сужается от 80 м у поверхности, до первых метров на дне карьера и выклинивается в турнейских известняках. Тело заполнено белыми и желтыми глинами с брекчией из обломков сланцев свиты С1ve. Аналогичные глины и брекчии, частично с песками, присутствуют в верхних уступах южной и восточной части. Однако они не следятся до нижних горизонтов визейских известняков и отсутствуют в основании карьера.

Толща сланцев свиты С1ve аномально дислоцирована. Брекчирование здесь несколько меньше, чем в других карьерах Южного Донбасса. В породах свиты здесь меньше новообразованных минералов, но несколько большая степень выщелачивания и обеления пород.

В подошве сланцевой толщи закономерно расположен послойный срыв. Он выражен провалами сланцев в межбудинные зоны отрыва среди известняков С1vd и интенсивными складками. Например, на рис. 7 и центральной части фотопанорамы на рис. 5 четко видно несоответствие структур в разных уровнях.

Внизу расположены не дислоцированные известняки турне-визе, выше - сложная асимметричная синклиналь в черных сланцах межбудинного провала. Прямо над синклиналью расположена антиклиналь в обеленных сланцах той же свиты, а выше - брекчированная толща известняков и песчаников С1vf. Такое взаимоположение структур свидетельствует о наличии между ними горизонтально расположенных срывов и не позволяет интерпретировать структуру за счет чисто карстовых процессов. В ином случае невозможно объяснить асимметрию и несоответствие структурных планов, наличие в черных сланцах богатой тонкой вкрапленности сульфидов железа, а также новообразованные гидротермальные минералы.

Другой участок сложно смятых сланцев С1ve расположен в западной части карьера (рис. 5, рис. 8). Складки по интенсивности не соответствуют простой структуре выше- и ниже залегающей толщи. Они связаны со сжатием и интерпретируются как принадвиговые. Формирующий их разрыв расположен субгоризонтально и представляет собой надвиг. Ориентировка крыльев складок здесь не соответствует региональному широтному простиранию структур. Это объясняется либо сдвиговой составляющей в надвиге, либо, что более вероятно, с хаотической дислоцированностью в меланже из-за локально-секущего простирания края глыбы-кластолита, послужившего упором при смятии (рис. 5).

Породы свиты С1vf почти не дислоцированы в пологие складки, но в целом более брекчированы, чем ниже залегающие сланцы. Известняковые прослои свиты образуют отдельные глыбы среди бесструктурной лимонитизированной массы (рис. 7, верхняя часть фото). Верхи разреза С1vf, вскрытые первыми ступенями карьера, послойно меланжированы, выщелочены и милонитизированы (рис. 9).

Они представляют собой бесструктурную массу обломков с элементами слоистости и послойного брекчирования надвига.

Таким образом, несмотря на спокойное стратифицированное положение толщ выше и ниже, фрагменты пород С1vd-e-f можно назвать свитами с определенной долей условности. При картировании, с учетом выявленных здесь и восточнее структур, корректнее интерпретировать полосу выхода как стратиграфические подразделения (свиты). Ненарушенные контакты между ними отсутствуют, как и нормальный полный разрез.

Важный участок, для правильного понимания ранее выделенных подсвит черных сланцев С1ve-1 и белых сланцев С1ve-2, вскрыт в средней части северного борта. В других карьерах Южного Донбасса этот контакт либо засыпан, либо сильно нарушен тектоническими нарушениями. Обычно черные сланцы выполняют провалы между фрагментами более древних известняков С1vd (рис. 5, 7). Как видно на рис. 10 и 11, выделение подсвит по цвету – довольно условно.

Во-первых, между ними почти повсеместно расположен субпослойный срыв. Вовторых, как видно на рис. 11, обеление пород не всегда стратифицировано и частично происходит непосредственно вдоль слоев. Послойное обеление растворами происходило неровным фронтом в очень узкой зоне 2-5 см. Вдоль фронта обеления местами остались фрагменты первоначальной черной окраски пород (рис. 10). Отметим, что существует и другая интерпретация, согласно которой в породах выявлена масштабная миграция битумов (А.А. Кичка и др., данные за 2001год; Мачулина и др., 2003). Но и в этом случае выделение подсвит по цвету проблематично.

2.2. Восточно-Известняковый карьер (Мехрудник) Карьер расположен в 3 км западнее от Западно-Известнякового, в северной окрестности с. Новотроицкое (рис. 1). Геологическое строение здесь сходное (рис.

12). Нижние 10 ступеней сложены полого залегающими известняками турнейского и визейского ярусов. В целом их падение моноклинальное к северу под углами от 1-5 до 10-15. В восточном и северном участках карьера известняковая толща нарушена разрывами с локальными принадвиговыми дислокациями.

В восточном борту выявлен надвиг северного падения. Его сместитель состоит из нескольких разрывов с углами наклона 0-40°, в среднем 20° (рис. 13). В автохтоне породы дислоцированы меньше. Исключение составляет провальная полость 10х10 м, заполненная белой глиной с брекчией. В аллохтоне породы смяты в антиклинальные складки. Углы падения в них достигают 50-60° (рис. 14).

В северном участке карьера турнейско-визейские известняки нарушены вторым надвигом (рис. 15). Разрыв наклонен к северо-западу под углом 40°, является оперяющим от Стыльского меланжа, и не прослеживается на противоположный южный борт карьера. Принадвиговые дислокации здесь выражены лишь в автохтоне, где известняки имеют наклон слоистости до 30. У фронтальной части в автохтоне присутствует сходный с описанным выше провал, заполненный желтой и белой глиной с брекчиями из вышележащих пород (рис. 12, 15).

В 50 метрах восточнее провала на том же уровне развиты брекчии и крупное гигантокристаллическим кальцитом (рис. 12, 15). Минерал имеет явно не карстовое, а гидротермальное происхождение. Объяснение этим образованием следующее. В визейских известняках на уровне подошвы свиты C1vd развит послойный срыв. При надвиговом перемещении по флэту, он определял положение межбудинных и межкластолитовых полостей раздвигов, заполненных вышележащими брекчиями меланжа и новообразованным гидротермальным кальцитом. Впоследствии на них были наложены карсто-суффозионные процессы, частично усложнившие структуру.

Другое, значительно более крупное тело типа провала-“воронки” расположено в северо-западном борту карьера (рис. 12, левая часть). В кровле известняков оно имеет ширину 50 м, прослеживаясь на глубину 50-60 м, исчезает, подстилаясь ненарушенными известняками турне. Тело заполнено ярко белой и черной глинистой брекчией с обломками вышележащих пород C1ve. Оно не нарушает субгоризонтальное залегание вмещающей толщи и имеет тектонокарстово-суффозионое происхождение. Существенно, что в меланже непосредственно над “воронкой” в кластолите из не полностью брекчированных обеленных сланцев свиты C1ve фиксируется антиклиналь, а над ней, в другом кластолите – синклинальная складка. Здесь же присутствуют мелкие фрагменты сланцев с интенсивной мелкой складчатостью. Все это свидетельствует о первичности тектонического происхождения рассматриваемого образования.

Верхние ступени карьера в целом отражают хаотическую, сложно построенную зону Стыльского меланжа (рис. 1). Она состоит из брекчий с обломками сланцев свиты C1ve, реже известняков свиты C1vd. Цемент между угловатыми обломками представлен белыми, желтыми, черными и коричневобурыми глинами. Брекчии имеют хаотическое строение как по содержанию глин, так по распределению окраски и представляют собой матрикс меланжа.

Глыбы-кластолиты сложены известняками C1vd и измененными выщелачиванием, не полностью дезинтегрированными сланцами C1ve. Формы кластолитов различные - от изометричных и неправильных, до удлинённых и плоских. Размеры глыб варьируют от дециметров и метров, до первых десятков метров (рис. 12). Нормальный стратиграфический разрез свиты C1ve и даже крупные его части в карьере отсутствуют. В кластолитах из сланцев местами фиксируются моноклинальные фрагменты, складок с углами наклона до 40-80°.

Сохранность от брекчирования рудоносной толщи C1ve составляет 5%. В глыбах известняков углы падения более пологие (рис. 12).

Обеление пород и лимонитизация в меланже размещены хаотично.

Первично черный цвет сланцев и брекчий по ним сохранился в незакономерно расположенных участках. Выщелачивание известняков (до состояния карбонатной муки) и лимонитизация обычно приурочено к контактам кластолитов и матрикса.

Кроме того, в самых верхних горизонтах карьера, ожелезнённые породы, условно называемые “железными шляпами”, располагаются вблизи участков с нижележащими провалами-“воронками”. По сути, зоны лимонитизации в плане и разрезе отражают положение ожелезнённых тектонических контактов брекчий и известняковых кластолитов.

Таким образом, карьеры Западно-Известняковый и Восточно-Известняковый сходны по строению, но имеют некоторые индивидуальные отличия. Для Мехрудника они выражены в большей степени тектонической переработки толщи C1ve, кластолитов Стыльского меланжа и в локальной нарушенности надвигами подстилающих известняков визейско-турнейского возраста.

Важно отметить, что Стыльский меланж не только вскрыт рассмотренными карьерами, но и подтверждается севернее данными бурения. Пример тому скважина № 9, расположенная в 3 км северо-восточнее карьера Мехрудник (рис.

1). От устья она прошла 162 м не дислоцированных известняков и мергелей свит C1vg и C1vf. Под ними вскрыта 45-метровая зона меланжа, представленная зоной дробления и с сильно перемятыми песчано-глинистыми сланцами C1ve светлосерого и черного цвета. Брекчия состоит из не окатанных и полуокатанных обломков кремней, кремнистых сланцев C1ve и известняков типа C1vf с мелкозернистым пиритом по трещинкам. Цемент-матрикс составляет 50% породы и представлен черной углисто-глинистой массой. Ниже, с глубины 207 м скважина вскрыла нормальные ненарушенные светло-серые известняки свиты C1vd. По детальным структурным построениям, с учетом рельефа, выходов микстита на поверхность и вскрытия его на глубине скважиной, Стыльский послойный надвиговый меланж на этом участке наклонен к северу под углом 6°.

Западно-Доломитный карьер расположен в 2-3 км южнее выше описанных (рис. 1). Он вскрывает строение второй, более южной полосы выходов свиты C1ve. Толща расположена в отдельной чешуе. Ее структура сходна с выше описанной, а местами и более сложная (рис. 16).

Собственно нормальный осадочный разрез сланцев C1ve здесь почти не сохранился. Породы брекчированы и составляют матрикс Южно-Докучаевского меланжа. В верхних ступенях северной части карьера от меланжирования сохранились лишь два фрагмента толщи, которые слагают небольшие (30-50 м) плоские кластолиты (рис. 16, нижний разрез). Породы в них интенсивно выщелоченные, обеленные, сильно трещиноватые и слабо дислоцированные. В нижних горизонтах восточного борта в меланже вскрыты два обломка сланцев C1ve с крутыми, до вертикального, углами падения (рис. 16, правая часть верхнего разреза).

В основании меланжа присутствуют плоские глыбы известняков и доломитов свиты C1vd и древнее. Они также выщелочены, ожелезнены и брекчированы, особенно по краям. Форма подошвы меланжа сложная из-за присутствия разновеликих обломков и выступов визейских известняков, а также вследствие наложенных карстовых процессов.

Крупные суффозионно-карстовые воронки наиболее четко выражены в западном борту карьера (рис. 16, левая часть нижнего разреза). Воронки хаотично заполнены не только брекчией из обломков сланцев C1ve, но и более молодыми осадками. Это каолиновые глины, кварцевый песок и черные углисто-глинистые суглинки. Цвет матрикса, в зависимости от состава обломков и положения в структуре, весьма разный – белый, бурый, красный, черный, реже серый.

Новообразованные минералы представлены кальцитом, пиритом, реже кварцем, что свидетельствует о присутствии низкотемпературной гидротермальной деятельности.

Толща известняков турнейско-визейского возраста, подстилающая меланж, тектонически расслоена и осложнена пологими надвигами. Вследствие жесткости известняков, складки здесь пологие, с углами наклона от 5 до 10-20. Лишь в кластолитах отмечаются падения напластований до 30-40.

Несмотря на расположение в более южной чешуе, общая структура в Западно-Доломитном карьере сходная с другими карьерами. Исключение составляет состав обломков в южном борту, где кроме глыб известняков визе, в следующем к югу Раздольненском меланже, присутствуют кластолиты из пород турне и верхнего девона.

Строение карьера позволяет выявить важные элементы, характерные для всего региона. Во-первых, меланж залегает не строго на толще C1vd, а на разновозрастных свитах, что видно на рис 16. Во-вторых, степень нарушенности пород в южной полосе выходов C1ve несколько большая. В-третьих, здесь присутствуют крупные аналогичные тектонические и суффозионно-карстовые структуры, которые могут быть локальными ловушками золота. Спецификой строения является близость пород фундамента, вследствие чего в воронках больше аллогенных мезозойско-кайнозойских пород снесенных со щита. Первопричина сформированных структур – тектоническая. Она осложнена наложенными карстовыми и гравитационными процессами.

представляет собой сложный и разнообразный по локальным структурам объект, наиболее детально изученный и опробованный на золотое и фосфатное оруденение (Брагин и др., 2004, 2005). В общей структуре Южного Донбасса северная часть карьера вскрыла зону регионального Стыльского меланжа по породам С1ve и C1vd (рис. 1). В меланже здесь присутствуют наиболее крупные в регионе плоские кластолиты не передробленных пород стыльской свиты. Их размеры составляют от первых десятков метров до километра (рис. 17). Отметим, что на ряде крупномасштабных геологических карт предшествующих исследователей выходы пород стыльской свиты здесь не показаны.

Локальные структуры, вскрытые карьером, напоминают выше описанные и определяют положение рудопроявлений. Внизу расположены известняки и доломиты турнейского и визейского ярусов с незначительными содержаниями золота и фосфатов. Они залегают горизонтально или с пологим наклоном к северовостоку под углами 5-10. Гипсометрически выше выявлен сложный комплекс Стыльского меланжа, залегающего на жесткой пластине известняков. Поскольку естественный и искусственный рельеф карьера отрицательный, общая форма выхода микстита в плане имеет дугообразную форму (рис. 1, 17).

Структура осложнена тектоно-суффозионно-карстовыми процессами. В нижних ступенях и на дне карьера в известняках турне прослежены редкие крутопадающие зоны раздвигов северо-западного простирания. Они заполнены брекчией не только известняков и глин, но и обломков сланцев С1ve, которые ранее залегали 100 м выше. Длина таких линейных образований в плане не превышает 100-300 м, толщина - от долей до первых метров (рис. 17). Некоторые из них заполнены ожелезненной брекчией и гидротермальным кальцитом. На стенках зон местами присутствуют зеркала скольжения сбросов. Мы интерпретируем их как трещины торошения при перемещении карбонатной тектонической пластины между двумя надвиговыми меланжами.

Западный борт карьера, вскрывающий Стыльский меланж в крест простирания, построен наиболее сложно. Как видно на карте карьера (рис. 17) и на детальной зарисовке стенок карьера в плане (рис. 18), меланж представлен хаотически расположенными глыбами. Они состоят из полого залегающих известняков C1vd и из интенсивно смятых и раздробленных сланцев С1ve.

Размеры кластолитов здесь от долей метра до первых десятков метров. Углы падения в них сланцев - от первых десятков градусов до вертикального и даже опрокинутого залегания. Некоторые глыбы известняков, вывороченные или оконтуренные при отработке карьера, имеют изометричные или уплощенные формы. Их строение в разрезе показано на отдешифрированной фотопанораме (рис. 19). Сланцы, слагающие кластолиты, почти повсеместно обелены и выщелочены. Известняки на периферии глыб превращены в известняководоломитовую муку, ожелезнены, сопровождаются зеркалами скольжения и новообразованными минералами.

Матрикс меланжа составляет 70-80% объема микстита. Он представлен брекчией из не окатанных обломков известняков C1vd и сланцев С1ve. Цемент брекчий состоит из рыхлых глин белых, желтых, реже красных, иногда жирных каолиновых, а также из супеси и кварцевых песков. Лишь в крайней западной части, в первой ступени карьера, выходят слабо нарушенные рыхлые кварцевые песчаники с карбонатным цементом перекрывающей свиты C1vf. Судя по разнице углов падения и локальным хаотическим структурам, контакт этих свит нарушен послойным срывом, падающим на север под углом 7. Восточнее, в северном борту карьера, он выделяется более четко как “гипсовый меланж” в кровле регионального Стыльского меланжа.

Новообразованная минерализация представлена пиритом и кальцитом, реже кварцем гидротермального происхождения. В южной части западного борта образован уникально крупный 20х40 м массив, состоящий из белого от крупно- до гигантокристаллического кальцита, частично брекчированного и ожелезненного (рис. 17, 18, 19). Его не карстовый, а явно гидротермальный генезис мы связываем с зоной отрыва в межкластолитовом участке меланжа.

Аномальная лимонитизация в меланже закономерно приурочена к контактам известняковых кластолитов и матрикса. Практически все контуры крупных карбонатных глыб обогащены сульфидами, а после их окисления, - лимонитом.

Лимонитизация, условно называемая “железными шляпами”, имеет хаотическое распространение и концентрацию стяжений-конкреций. Отдельные зоны ожелезнения в стенках карьера, иногда явно не увязываются с глыбами известняков. Их можно объяснить близостью еще не вскрытых или уже выработанных глыб. Один из таких крупных участков в виде “большого красного пятна” среди белых брекчий виден в средней части фото верхних ступеней карьера (рис. 19). При отработке карьера форма кластолитов существенно изменяется. Это видно при сравнении строения борта на состояние 2002 г. (рис. 20) и по состоянию на 2004 г. (рис. 19).

Наиболее сложно построенный участок расположен в северной части западного борта карьера. Брекчии из не окатанных обломков выщелоченных и обеленных сланцев С1ve здесь выполняют не только собственно меланж, но и зоны неправильной формы, круто уходящие на 100 м вниз в субгоризонтально залегающую толщу турнейских известняков. Их общее положение в плане показано на рис. 17, а в разрезе - на рис. 20. Наиболее простым их объяснением считались карстовые процессы. Однако наличие гидротермальных минералов и сложная морфология мелких дислокаций (рис. 21) свидетельствует, что карстовые процессы были наложены на уже сформированную тектоническую структуру.

Система коротких раздвигов, могла сформироваться при надвигании за счет торошения пластины известняков, ограниченных послойными меланжами – вверху Стыльским и внизу Родниковским. Надвиговая кинематика Стыльского меланжа доказывается многочисленными локальными структурами (рис. 22, 23).

Возможно, в ней присутствовала и сдвиговая компонента невыясненной амплитуды.

Местами в хаотической нестратифицированной брекчии матрикса присутствуют более поздние, наложенные зоны пологих надвигов. Они выполнены белой или черной милонитизированной глиной с тонкослоистой текстурой, напоминающей ленточные глины. Однако представить озерное происхождение таких глин среди мощной толщи брекчий невозможно, а “слоистость” имеет явно не осадочное, а тектоническое происхождение (милониты).

Строение одной из наиболее крупных и дискуссионных по генезису “воронок”, показано на фото (рис. 24 и 25). Опробование зоны на разных гипсометрических уровнях показало, что содержание золота в ней с глубиной не увеличивается, а уменьшается (рис. 17). Явных структурных или литологических ловушек оруденения в хаотическом комплексе выявить не удалось.

Наибольшие содержания золота приурочены к верхней “больной красной воронке”, шириной 20 м и аналогичной 10-метровой “малой воронке” в 5 метрах западнее. Эти образования (см. рис. 17, 24 и 25) расположены в выщелоченных и обеленных брекчиях С1ve с глинистым цементом. В микстите местами сохранились кластолиты с теневыми структурами круто падающих сланцев С1ve.

Поскольку вмещающие породы совершенно бескарбонатные, более корректно говорить не о карстовом, а о суффозиозном или алювиальном их генезисе. О том же свидетельствует состав заполняющих пород. В основании они представлены бурыми и красными брекчиями из обломков сланцев, мергелей и кварцевых песчаников, а также суглинками и глинами. Некоторые обломки представляют собой явно окатанные гальки, что свидетельствует о аллювиально-пролювиальном генезисе структуры. Вследствие плохой обнаженности, форму тела в плане проследить не удается. Возможно “воронка” имеет линейную форму палеорусла, срезанную ступенью карьера.

Северный борт Центрального карьера позволяет рассмотреть строение меланжа по простиранию. Обобщенно оно показано на рис. 17, 20 и 21. В плане и в разрезе здесь четко выделяются глыбы-кластолиты, окруженные матриксом из полностью передробленных сланцев С1ve.

В западной половине северного борта размеры кластолитов достигают 200м. Они сложены сланцами, нарушенными надвигами и принадвиговыми складками с разнонаправленными простираниями крыльев. В сланцах присутствуют послойные срывы (флэты), формирующие разный структурный план в верхней и нижней части стыльской свиты (рис. 26, 27). В верхней части меланжа прослежена зона милонитизации с глиной, гипсом и хаотической структурой “гипсового меланжа” (рис. 20, 23). Подошва Стыльского микстита неровная. В ней преобладают более мелкие кластолиты из доломитов и известняков C1v-d (рис. 25, 27). Здесь широко развито выщелачивание карбонатов до состояния доломитовой муки с уникально отпрепарированными окремненными визейскими кораллами. В кластолитах из сланцев процессы выщелачивания привели к обелению пород, глинизации и выносу ряда элементов. Как следствие, в разных участках и элементах меланжа отсутствуют значительные содержания фосфатов и золота.

Восточная часть северного борта Центрального карьера имеет уникальное для Южного Донбасса строение. Оно заключается в почти полном сохранении в крупном плоском кластолите разреза стыльской свиты С1ve. Длина его по простиранию на восток-юго-восток составляет 1100 м. Южная часть срезана карьером, а северная полого погружается на неопределенное пока расстояние.

При первоначальном изучении 6 лет назад, строение кластолита в ступенях карьера было сложнее. Так, в 2002-2003 г.г. структура кластолита была несколько иной. При общем субгоризонтальном падении сланцев, в них выделялись послойные надвиги и локальные принадвиговые складки (рис. 28, 29). В интенсивных дислокациях, особенно в ядрах складок, были обнаружены гидротермальный кварц и кальцит, до исландского шпата, что свидетельствует о тектонической, а не карстовой природе деформаций. В 2004-2005 г.г., после дальнейшей отработки ступеней карьера, морфология локальных структур упростилась. В сланцах С1ve проявлены в основном флэты с сохранением первично-осадочной последовательности напластования (рис. 30).

Выявленный кластолит назван нами Западно-Докучаевским блокмассивом. При этом термин “блок” понимается в соответствии с бытующей геологоразведочной терминологией или как участок, ограниченный разрывами, в частности, флэтовыми надвигами и сбросо-раздвиговыми зонами. Массив интересен наибольшим, из пока известных в Южном Донбассе, размером и незначительной степенью выщелачивания по сравнению с другими кластолитами.

Как следствие, в изначально черносланцевой толще здесь сохранились значительные первично-осадочные концентрации золота и фосфатов. Это имеет важное значение при решении вопроса об источнике оруденения, по которому можно судить о локальном прогнозе структурных ловушек. Как отмечалось ранее (Юдин, 2003), этот источник руд находится в самой доманикоидной толще C1ve, которая характеризуется аномальной геохимией по сравнению с окружающими известняками.

Уникальность строения Западно-Докучаевского блока заключается в том, что региональный надвиговый послойный срыв, создавший зону Стыльского меланжа, здесь прошел не как обычно по самой толще C1ve, а ниже, по известнякам и доломитам C1vd, брекчировав их и сохранил ненарушенной рудную толщу сланцев.

Общее строение Западно-Докучаевского массива в восточной части северного борта Центрального карьера в разрезе представлено на рис. 31. Для его оконтуривания и определения запасов золотого и фосфатного оруденения необходимо проведение бурения и геофизических работ методом ЕИЭМПЗ, который положительно зарекомендовал себя при опытно-методическом решении задачи. Пробные геофизические работы на структурах в карьере показали, что матрикс меланжа имеет аномальные характеристики поля по сравнению с не передробленными породами свиты С1ve, что можно использовать для оконтуривания массива.

Геологические данные для определения размеров и формы ЗападноДокучаевского массива ненарушенных пород стыльской свиты следующие:

1 - На западе в карьере блок ограничен зоной брекчирования меланжа (рис.

17). Еще западнее расположены мелкие кластолиты свиты С1ve, в которых в современном срезе ступеней низы толщи брекчированы (рис. 20, 26, 27).

2 - С юга массив ограничен срезом карьера. Несколько лет назад в сотне метров южнее наблюдаемое строение было сложнее, чем в современных ступенях.

То есть, осложненный разрывами и складками, южный край блока пород стыльской свиты ныне существенно выработан.

3 - Восточный край массива не оконтурен. От крайних южных выходов подошвы стыльской свиты в первом крайнем восточном уступе карьера у магистральной дороги, на восток расположен 400-метровый участок, ограниченный полотном железной дороги. Далее начинается пгт Докучаевск.

Вследствие пологого рельефа и отвалов, естественные обнажения сланцев свиты С1ve здесь отсутствуют. Достоверно определить брекчированы они или нет без бурения невозможно. Еще восточнее, в обрывах у железной дороги в южной окрестности Докучаевска сланцы передроблены и представляют собой меланж.

Они протягиваются далее до Восточного карьера и описаны ниже.

4 - Северный край массива уходит под карбонаты C1vf. Эти известняки обнажаются в естественных выходах севернее карьера и имеют наклон на северовосток под углами: на северо-востоке - 8, юго-восточнее - 10 и на окраине Докучаевска - 15. Таким образом, точное определение размеров ЗападноДокучаевского блока-массива требует дополнительных геофизических и горных работ.

2.5. Восточный и Восточно-Комсомольский карьеры Восточный карьер расположен в юго-восточной окрестности Докучаевска, в 4 км восточнее Центрального по простиранию (рис. 1). Его локальные структуры были кратко описаны ранее (Юдин, 2003, рис. 3-5). В целом, геологическое строение здесь сходно с выше описанными.

В нижних ступенях вскрыты почти не дислоцированные визейские и турнейские известняки и доломиты. Они залегают с пологим наклоном на северовосток под углом до 10 или горизонтально (рис. 32). Крупные сквозные крутые разрывы здесь почти отсутствуют. Исключение составляет зона с падением 35050 в крайней западной части карьера. Она заполнена белыми, серыми и черными глинами с брекчией пород визе и глыбами известняков. В зоне есть признаки выщелачивания и обеления пород, а также гидротермальные минералы (обломки крупнокристаллического кальцита и редкие мелкие друзы кварца).

Верхняя граница известнякового комплекса имеет очень сложную форму с провалами, нависающими карнизами и депрессиями, заполненными бескарбонатной брекчией и глинами с глыбами разных пород (рис. 32). Их морфология позволяет предполагать наличие послойных срывов и в верхах известнякового комплекса с их послойным смещением. Следует подчеркнуть, что субвертикальные края блоков-кластолитов не прослеживаются в ниже лежащий слабо дислоцированный карбонатный комплекс. Не трассируются они и по субвертикальными “разломами”, по-разному рисуемыми предшествующими исследователями.

Выше известняков расположена более чем 30-50-метровая зона Стыльского меланжа. Среди полностью перетёртого матрикса, с мелкими глыбамикластолитами из известняков, доломитов и кремнистых сланцев, отмечаются фрагменты сохранившихся сложно дислоцированных бескарбонатных обеленных и выщелоченных сланцев стыльской свиты (рис. 33). Дислокации в них представлены пологими, до горизонтальных и ныряющих, надвигами, а также интенсивными разно ориентированными складками тангенциального сжатия со слабо ундулирующими шарнирами (Рис. 34). Кроме того, присутствуют послойные зоны брекчирования сланцев, свидетельствующие о их тектонической расслоенности.

В матриксе из разноцветных суглинков с обломками сланцев, местами четко видно двойное и тройное дуплексирование и хаотическое смятие. В основании микстита “плавают” разновеликие кластолиты из нижележащих известняков (рис. 34). Их размеры составляют от первых метров до первых десятков метров. Формы глыб изометричные, иногда с более крутыми, до 20- углами падения напластований. В первой и второй ступенях северного борта располагаются сильно лимонитизированные участки типа “железных шляп“ с конкрециями лимонита-гидрогетита. Их размеры достигают 5 м.

Редкие малоамплитудные сбросы в карьере локальны и имеют явно гравигенное происхождение, не прослеживаясь в плане и в разрезе за пределы кластолитов. Они связаны с короблением надвигаемой тектонической пластины по неровной поверхности параавтохтона. Главную роль в структуре играют пологие послойные срывы (флэты) надвигового типа и их секущие слоистость фрагменты (рэмпы).

При послойном смещении по некомпетентной тонкослоистой толще кремнисто-глинистых сланцев свиты C1vе, нижележащие пласты доломитов частично разбудинированы. В межбудинные пространства просели фрагменты выше залегающего меланжа (рис. 32). Ранее такие структуры принимались за карстовые воронки. Не отрицая проявления наложенного карста и суффозии, чему есть явные свидетельства, отметим три признака, не характерные для экзогенного карста. Первый - в наблюдаемых “воронках” развиты асимметричные до лежачих складки и надвиги тангенциального сжатия; второй - в брекчиях присутствуют гидротермальные минералы (кальцит, до исландского шпата, кварц, сульфиды и др.); третий - во вмещающих известняках проявлена интенсивная трещиноватость, особенно в субвертикальных и нависающих стенках. Признаки эндогенного происхождения таких объектов были рассмотрены ранее (Юдин, 2003).

Явная карстово-суффозионная воронка 30-метровой глубины вскрыта в восточном борту карьера. Она выполнена черными суглинками и кварцевыми песками с обилием растительного детрита вплоть до провалившихся сверху крупных обломков обугленной древесины. В песках отмечаются крупные округлые и удлиненные конкреции, сцементированные эпигенетическим пиритом-марказитом. Однако на стенках воронки и вблизи ее присутствуют жеоды гидротермального кальцита до исландского шпата. Это свидетельствует о наложении суффозионно-карстового процесса на уже подготовленную ранее эндогенную структуру.

Весьма сложной для тектонической интерпретации является центральная, слабо врезанная, часть карьера. В ней вскрыт меланж из обломков известняков визе, сцементированный черными и лимонитизированными красно-бурыми глинами с мелкими складками (рис. 35, 36). Глины аномально дислоцированные, местами микрослоистые, выполняют хаотически расположенные зоны с зеркалами скольжения взбросо-сдвигов. В самом верху в центральной части карьера и в его южном борту выходят интенсивно катаклазированные фрагменты сланцев C1ve. В плане они как бы не имеют связи с полосой выхода Стыльского меланжа (рис. 1). Автономное пятнообразное положение выходов меланжа мы объясняем как тектонический эрозионный и искусственный останцы (клиппы) подошвы пологого надвига значительной амплитуды.

Как видно на геологической карте, (рис. 1) южнее Восточного карьера расположена следующая длинная и широкая полоса Южно-Докучаевского меланжа. Сланцы C1ve в ней практически полностью брекчированы и сильно выщелочены. Этот меланж вскрыт в южном борту Восточно-Комсомольского карьера (рис. 37). Детально изученные и отрисованные структуры в стенках карьера, показанные на рисунке, свидетельствуют о том, что кроме обычных межбудинных провалов в известняки брекчий меланжа, здесь присутствуют надвиги и чешуи в ниже лежащем комплексе. В одних случаях известняки визе надвинуты на сланцы C1ve, в других наоборот, сланцы, смятые в складки, надвинуты на доломиты C1vd. Здесь выявлены не только нормальные надвиги северного падения, но и ныряющие надвиги с южным наклоном сместителей. Повидимому, они и создали структуру тектонического останца за счет деформации плоскости разрыва.

Продолжение полосы меланжа к востоку в виде элювиальных развалов кремнистых сланцев, выявлено нами на левых притоках Мокрой Волновахи к югу от Восточного карьера. Далее на восток выходы C1ve протягиваются до балки Хава-Лейс-Тарама и южных окрестностей пос. Стыла. Значительное золотое и фосфатное оруденение в этой полосе не обнаружено.

Карьер расположен в 12 км по простиранию на В-Ю-В от Восточного, в окрестности пос. Стыла. Его строение в целом сходно с предшествующими изученными структурами, но имеет ряд специфических черт.

Западный борт карьера позволяет представить строение района в крест простирания. Кратко оно было приведено в предшествующей монографии (Юдин, 2003), где был выделен тектонотип Стыльского меланжа. В нижних ступенях и в дне карьера вскрыты почти ненарушенные известняки нижнего карбона. Они залегают горизонтально или полого под углами 5-10, реже до 20, наклонены к северу.

В верхних ступенях развит меланж. В нем четко различаются горизонтально рассланцованный матрикс и разновеликие глыбы-кластолиты (рис. 38). Глыбы сложены известняками и доломитами C1vd, а также отдельными плоскими фрагментами не полностью передробленных сланцев С1ve. Последние осложнены надвигами северного наклона и принадвиговыми складками. В верхах известняковой толщи присутствуют послойные и секущие надвиги с небольшими зонами меланжирования, что видно в правой части рис. 38. Они создают отдельные массивы-будины в основании Стыльского меланжа.

Спецификой строения рассматриваемого участка является проявление магматизма. От западного борта вдоль южной стенки карьера более чем на 50 м (до 400 м?) по азимуту 280 в субгоризонтальных турнейских известняках протягивается субвертикальная “дайка” трахиандезитов (рис. 39). Ее породы очень интенсивно изменены процессами выщелачивания и гипергенеза.

Достоверно они узнаваемы как магматогенные лишь в самых нижних ступенях карьера, а выше превращаются в меланж или в почти полностью измененные образования. На контактах “дайки” присутствует повышенное содержание пирита-марказита в виде друз-корочек и отдельных кристаллов, вкрапленных в карбонаты. В обводненной части дна карьера в зоне выхода “дайки” наблюдаются выходы газа, подчеркивающие дезинтегрированность ее пород. Вверху также отмечаются мелкие жилки и друзки пирита, реже халькопирита.

Из-за оползней и плохой обнаженности вопрос о взаимоотношении Стыльского меланжа и “дайки” остается открытым. Если меланж ее срезает (что более логично), то магматизм был послевизейский, доскладчатый или соскладчатый (пермско-триасовый). Если наоборот, то приходится допускать более молодой, меловой (?) возраст “дайки”, что трудно объяснимо.

По-видимому, более корректна наша первоначальная интерпретация этой структуры, как зоны диапиризма из дезинтегрированных вулканогенноосадочных пород залегающего ниже Раздольненского меланжа по раздвиговой трещине торошения в пластину между двумя пологими надвиговыми меланжами (Юдин, 2003). Это объясняет и интенсивную дезинтеграцию магматогенных пород среди ненарушенных известняков, и ее проницаемость для флюидов, и новообразованные сульфиды и тот факт, что в материале “дайки” присутствуют полуокатанные и окатанные обломки кварца, кварцита и самих магматитов, характерные для ниже залегающих пород девона. То есть, это не собственно дайка магматических пород, а тектоническое тело, состоящее из продуктов смешанного осадочно-магматогенного состава, выполняющее субвертикальный раздвиг.

На эндогенные структуры наложены экзогенные образования. К ним относится “воронка”, заполненная тонкослоистым белым крупнозернистым мономиктовым кварцевым песком (рис.38). Зерна в нем почти не окатанные.

Местами послойно присутствует значительное количество белого глинистого цемента. По-видимому, это фрагмент палеодолины временного водотока, приуроченного к бескорневому разрыву торошения в карбонатной пластине.

Сходные “воронки” были отмечены выше в Центральном, Восточном и других карьерах.

Северный борт Стыльского карьера имеет аналогичное строение и отражает структуру по простиранию. На субгоризонтально залегающие турнейсковизейские известняки и доломиты послойно налегает мощная зона почти полностью брекчированных пород, толщиной 30-50 и более м. Вследствие очень пологого (5-10) падения на север, зона брекчий в плане занимает весьма широкую полосу выходов (рис.1). В микстите, среди субгоризонтально перетёртого матрикса, местами сохранились глыбы-кластолиты сланцев C1ve, а в основании присутствуют разбудинированные фрагменты известняков и доломитов свиты C1vd. Размеры обломков очень разные – от первых сантиметров и метров до десятков метров. Форма их обычно изометричная (рис. 40), иногда неправильная, а в крупных кластолитах более уплощенная.

Изучение геологического строения северного борта в течение нескольких лет показало, что по мере отработки карьера картина срезов меланжа существенно меняется. Это хорошо видно при сравнении строения северного борта, сделанного по детальным зарисовкам ступеней и по фотопанорамам на период 1999 г. и на период 2003 г. (рис. 41 и 42). Неизменным остается лишь полное отсутствие разрывов в турнейско-визейском карбонатном комплексе. Поэтому, выделение здесь некоторыми авторами секущего вертикального рудоконтролирующего «разлома», и тем более «глубинного разлома», - геологически бездоказательно.

Строение перекрывающего послойного меланжа в срезах ступеней быстро и существенно изменяется. Это касается формы и размеров кластолитов, морфологии дислокаций и размеров небрекчированных фрагментов сланцев C1ve, а также хаотической структуры матрикса. Последняя при наблюдении отработки экскаватором ступеней карьера меняется даже за день. Это позволяет судить о сложном строении меланжа и его элементов не только в двумерном срезе, но и в объеме. Форма кластолитов в плане, по-видимому, также близка к изометричной, хотя точно их контуры проследить не удается.

В матриксе микстита присутствуют новообразованный пирит, марказит, местами кварц, кальцит и другие минералы гидротермального генезиса, свидетельствующие о его эндогенном происхождении. Такие признаки отличают его от олистостромы чисто гравигенного происхождения. В верхней части меланжа местами сохранились интенсивно дислоцированные, выщелоченные, но не передробленные кремнисто-глинистые сланцы свиты C1ve (рис. 42).

Многочисленные надвиги и связанные с ними принадвиговые складки не прослеживаются в выше- и нижележащих толщах. Они отражают значительное горизонтальное смещение по флэту, с которым связан меланж. Некоторые из самых верхних надвигов смещают и четвертичные отложения, что свидетельствует о неотектонических подвижках унаследованных по более древним надвигам. Часть хаотических складок может быть связана с гравигенным сползанием сланцев C1ve в наложенные тектоно-карстовые депрессии.

Как и в других карьерах, уцелевшие от брекчирования на 20-30%, участки толщи сланцев C1ve разделены послойным срывом на два уровня. В верхнем уровне сланцы более обеленные и имеют свой структурный рисунок. В нижнем уровне с более сложными, до лежачих, складками, сланцы сохранили свой первоначальный черный цвет (рис. 43, верхнее фото). По нашему мнению, цвет не является критерием для выделения отдельных подсвит в стыльской свите. На нижнем фото (рис. 43) более детально показан фрагмент сланцев верхней части свиты. Как видно на снимке, здесь в едином ненарушенном пласте по простиранию слева уже произошло обеление пород, а справа они еще остались черными. Другое объяснений этому приведено в работах 2000-2002г А.А. Кички с соавторам, которые считают черную составляющую сланцев следствием проявления миграционных битумов. Интересно и то, что толща C1ve перекрывается здесь со стратиграфическим несогласием белыми кварцевыми песками. Они аналогичны пескам в “воронке”, описанной выше в западном борту карьера и, по-видимому, представляют собой продукты речных или временных потоков со щита, расположенного южнее.

При формировании меланжа на контактах глыб и матрикса происходили наиболее активные геохимические процессы. Кластолиты известняков и доломитов по периферии закономерно облекаются зонами с повышенным содержанием пирита-марказита (рис. 44, черное на верхнем фото). При выходе в зону гипергенеза сульфиды окисляются, образуя сложной формы зоны лимонитизации (рис. 44, 45). Севернее Стыльского карьера, в слабо обнаженных участках района их называют “железными шляпами”. Этот термин следует понимать условно, применительно к специфике локального незакономерного распространения лимонита по периферии кластолитов.

Неровные края известняковых глыб обычно выщелочены до карбонатной муки и местами прокарстованы. Чисто карстовые полости, наблюдаемые в стенках карьера мелкие, не превышают в диаметре нескольких сантиметров. В нижних ступенях они обводнены и формируют высокодебитные воклюзы (рис.

46, верхнее фото). Крупных карстовых пещер ни в Стыльском, ни других карьерах Южного Донбасса не вскрыто.

Весьма интересны небольшие полости в турнейских известняках и доломитах, выполненные внутри сплошными натеками и сталактитами гидротермального пирита-марказита (рис. 46, нижнее фото). По форме натеки очень напоминают карстовые формы карбонатных пещер. По-видимому, эти уникальные образования сформированы низкотемпературными гидротермами синхронно с магматизмом и деформациями и уцелели благодаря сохранившимся закисным условиям в известняках. Образцы марказитовых натечных образований, отобранные весной 2002 г., всего за 3 года хранения в помещении существенно окислились. Они имеют запах сероводорода, а вся их поверхность покрылась лимонитом.

Еще одним трудно интерпретируемым объектом в Стыльском меланже являются так называемые “ленточные глины” (рис. 47). Они распространены не только в северном борту Стыльского карьера, а также в Центральном, Восточном и других. Обычная “озерная” гипотеза формирования слоистости для таких глин не выдерживает критики. Представить себе озера внутри полностью брекчированных пород, которые их не только подстилают, но и перекрывают, как например, в Центральном карьере (рис. 22), или озера с очень крутыми до вертикальных и отрицательных углами наклона дна и первично-осадочной слоистости (рис. 45 и 47) - невозможно. Поэтому в первом случае можно (милонитизированные глины), а во втором – находить дополнительное объяснение.

Кластолиты известняков и доломитов в Стыльском меланже по краям имеют закономерно разные контакты. С одной стороны глыб они резкие, с выщелачиванием, обогащением окислами железа и марганца, сульфидов, и с ленточными глинами. С другой стороны глыб контакты брекчированные.

горизонтальным, наклонным до вертикального и даже отрицательным микрослоистых, повторяют неровную поверхность карбонатных глыбкластолитов (рис. 45, 47). При мощности глин до 0,5-1 м число слойков в них достигает 50 и более. Мощность самих слойков составляет 0,5 - 2 см. Цвет их у контакта с известняковыми глыбами чаще белый, а далее - желтый, бурый, черный и красный. На первый взгляд они действительно похожи на озерные ленточные глины, но с неестественно большими углами падения до 60-90, хотя напластования в глыбах известняков субгоризонтальное. Поэтому образование на краях глыб слоистой субвертикальной толщи ленточных глин нормальноосадочным путем необъяснимо. В глинах аномально развиты зеркала скольжения и неясное мелкое смятие слойков. Местами при расколе глины рассыпаются на мелкие листочки, каждый из которых ограничен блестящими зеркалами скольжения хаотического направления смещения.

Второй тип контакта на противоположной стороне кластолитов иной. Он нечеткий, почти нацело состоит из брекчий, в которых обломки сланцев интенсивно обелены и выщелочены, а цемент представлен глинами. Ленточные глины здесь почти не встречаются. Широко развиты мелкие хаотические разрывы (сбросы, раздвиги, сдвиги и др.). Их сместители выполнены пластичными породами из выше залегающих толщ.

Генезис таких “вертикальных ленточных глин” в нашей интерпретации следующий. При длительном и многоактном перемещении по надвиговому Стыльскому меланжу, происходило будинирование хрупких межфлэтовых фрагментов известняков и доломитов C1vd. Межбудинные пространства заполнялись брекчиями и глинами из выше лежащих толщ. Движения по надвигу происходили (как происходит и в настоящее время при землетрясениях) не только криповые, но и с резкими смещениями. При импульсе смещения по меланжу глыбы в нем резко смещались с образованием с одной его стороны тонкой зияющей щели вдоль края кластолита. Щель заполнялась глиной из вмещающего матрикса и образовывался круто падающий до вертикального “слой”. При последующем импульсе движения вдоль края глыбы снова формировалась трещина, заполняемая следующим “слоем” глины и так далее. В результате длительного многоактного смещения на пологих, крутых и вертикальных краях глыб образовалась уникальная тонкослоистая толща псевдоосадочных образований. Ее генезис является исключением из основополагающего геологического закона Н. Стенона о субгоризонтальном наслоении осадочных образований.

Таким образом, Стыльский карьер сходен с другими, но имеет некоторую специфику. Сохранившаяся от полного брекчирования часть сланцев C1v-e незначительно увеличивается по мере вскрытия карьера и составляет около 30% (рис. 41, 42). Сохранившиеся от дезинтеграции породы стыльской свиты сложно дислоцированы флэтовыми и рэмповыми надвигами, принадвиговыми складками, гравигенными сбросами и сдвигами. Кроме того, они в значительной части обелены и выщелочены. Продуктивная нижняя часть разреза C1ve1 здесь присутствует фрагментарно. В пределах карьера ее объем составляет доли процента.

Рассмотрев строение Стыльского карьера, нельзя не отметить сложную геологическую структуру прилегающих к нему районов. Степень обнаженности здесь гораздо ниже, но с учетом строения вскрытых ступеней карьеров, можно более определенно судить о типе дислокаций и сохранности разреза пород стыльской свиты.

Полоса Стыльского меланжа к северу от одноименного карьера имеет ширину выхода около 1 км. При мощности свиты С1ve и меланжа по ней в 40- м, это свидетельствует об очень пологом наклоне микстита. При полевом изучении в полосе среди высыпок и локальных обнажений сланцев выявляются протяженные коренные выходы нижележащих известняков (рис 1). Их можно рассматривать как тектонические окна-выступы.

распространены так называемые “железные шляпы”. В далекий исторический период они отрабатывались в шурфах как железные руды. На разных геологических картах их положение, форма и число выходов показывались противоречиво. “Шляпы” имеют хаотическое распространение и неправильные формы. Не засыпанные древние шурфы четко дешифрируются на аэрофотоснимках в виде полей, напоминающих карстовый рельеф. Это с учетом полевой заверки, позволило нам объективно оконтурить их в плане. Кроме крупных полей, присутствуют и многочисленные мелкие “шляпы” с локальными высыпками стяжений лимонита-гидрогетита и красно-буро-желтого окрашивания пород.

Как показано на примерах описанных карьеров, такие зоны лимонитизации закономерно располагаются вокруг кластолитов из карбонатных пород C1vd.

Поэтому ту же закономерность можно применять регионально для объяснения положения и распространения “шляп” в зоне меланжа. Обращает на себя внимание приуроченность большей части крупных “шляп” к кровле Стыльского меланжа.

Скважины и шурфы, сделанные в этом районе показали наличие в микстите золотого оруденения. При проходке шурфов среди беспорядочно дислоцированных глин матрикса нами наблюдались затертые среди глин и брекчий чешуи из современных почв - бурых суглинков и даже чернозема. Повидимому, это свидетельствует о современных смещениях по меланжу, как это наблюдалось в Стыльском карьере (рис.41).

При отработке шурфа в кровле меланжа (в 1,3 км севернее Стыльского карьера) под недислоцированными известняками свиты C1vf были обнаружены различные образования и процессы. Это брекчии из разнотипных известняков и доломитов; интенсивная выщелоченность пород (до карбонатной муки-песка с уникальной препарированными кораллами); крупные (до 0.4 х 0,5 м) стяжения лимонита-гидрогетита с гипсом, кристаллы гидротермального кальцита; бурые суглинки матрикса и др. Вскрытие в шурфе под известняками C1vf меланжа однозначно свидетельствует о продолжении микстита под ненарушенную толщу карбонатов к северу.

Южнее с. Стыла расположены еще две отдельные полосы выходов сланцев C1ve, а точнее - меланжа по этой толще (рис. 1). Как видно на рис. 4, они весьма противоречиво отражались или совсем не показывались на крупномасштабных картах. Эти полосы интерпретируются нами как отдельные чешуи в серии дуплексов Южного Донбасса.

Северная из чешуй обнажена в южных окрестностях с. Стылы и считается стратотипическим разрезом стыльской свиты. Однако в действительности, здесь выходит только нижняя и меньшая часть разреза свиты, мощностью 15-20 м.

Стратиграфически выше, на горке и ее крутом склоне по простиранию, вместо нормальных пород под известняками C1vf присутствуют лишь полноcтью меланжированная большая половина “разреза свиты”. Здесь развиты высыпки дресвы сланцев, кремней и известняков с тонкими жилками халцедона, обломками кварца, в том числе с мелкими его друзами, неправильные “железные шляпы”, размерами 2х2 м с обломками стяжений гидрогетита и др. признаки. По простиранию к западу и северо-западу обнажений свиты нет. Ее 7-километровая полоса закартирована по элювиальным высыпкам и по данным скважины № (рис. 1). Восточнее чешуя перекрыта высокоамплитудным надвигом Стыльского выступа.

Южная чешуя представляет собой восточное продолжение ЮжноДокучаевского меланжа. Наиболее хорошо она обнажена в левом борту балки Хава-Лейс-Тарама и на берегах Стыльского водохранилища. Как и в обнаженных карьерах, здесь выделяются полностью передробленные и выщелоченные сланцы C1ve с глыбами-кластолитами нижележащих известняков визейского яруса и с фрагментами принадвиговых складок (рис. 48). На контактах с глыбами карбонатов распространены “железные шляпы” с повышенным содержанием лимонита (рис. 48, 49). Аналогичная картина наблюдается на берегах Стыльского водохранилища вблизи плотины. Восточнее по простиранию сланцы свиты C1ve прослежены в небольших оврагах и вскрыты двумя скважинами (рис. 1). Далее к востоку полоса сланцев перекрыта надвигом Стыльcкого выступа-чешуи.

Таким образом, в южных чешуях, с выходами пород свиты C1ve, по нашим геолого-структурным данным, нормального разреза или крупных массивов ненарушенных пород стыльской свиты не обнаружено.

Расположенный в восточной окрестности пгт Комсомольское, карьер Северный имеет сходное строение с выше описанными. Отложения стыльской свиты C1ve, вскрываемые в верхних ступенях северо-восточного борта карьера существенно меланжированы. Они представляют собой зону Комсомольского меланжа, выделенного нами ранее (Юдин, 2003). Комсомольский отделяется от Стыльского меланжа кулисообразно расположенными выходами карбонатных пород визе в районе с. Родникового и представляет собой отдельный тектонический объект (рис. 1).

Ширина выхода Комсомольского меланжа более узкая и составляет первые сотни метров, длина - около 15 км и толщина в разных участках 40-60 м. По строению он очень напоминает Стыльский, но расположен в следующей к северу чешуе послойного срыва. Под меланжем и в карьере и по простиранию от него расположена почти не дислоцированная пластина из турнейско-визейских известняков и доломитов. Выше залегает собственно хаотический комплекс.

Глыбы-кластолиты в карьере имеют длину от первых метро до 280 м при толщине до 25-30м (рис. 50). Мелкие и средние глыбы известняков имеют изометричные формы. Крупные кластолиты – уплощенные и состоят из обеленных и выщелоченных сланцев C1ve. Обычно внутри они послойно сорваны.

Элементы залегания в “плоских кластолитах” обычно субгоризонтальные, но местами и крутые из-за торошения и приразрывных складок (рис. 51). Контакты по краям резкие, субвертикальные. Они сопровождаются новообразованными гидротермальными минералами (в виде жеод и обломков кристаллов кварца), сильным выщелачиванием и брекчированием. За длительный период изучения структур карьера, по мере отработки ступеней на северо-восток, форма кластолитов и дислокации в них существенно изменяются, отражая хаотическое строение микстита. Это видно на примере средней части северо-восточного борта при сравнении рис. 50 и рис. 52.

В основании меланжа, кроме брекчирования, отмечается будинаж подстилающих доломитовых известняков C1vd с провалами в межбудинные пространства смятых или почти ненарушенных вышележащих сланцев свиты C1ve. Форма субгоризонтально послойно смещенных фрагментов известняков и межбудинных пространств, заполненных матриксом, очень сложная (рис. 52).

Субвертикальные и крутые сбросы здесь хаотичны, малоамплитудны и имеют гравигенное происхождение. Они не прослеживаются по простиранию и в нижележащую толщу известняков.

Вдоль северо-восточной части карьера выявлена крупная крутая разрывная зона. Она имеет продольное к региональным структурам Донбасса простирание с падением 210-23070 и локальные зеркала скольжения левого сдвига. К северозападу ее падение изменяется до 240-25080-90. Кроме того, там присутствуют разнонаправленные дизъюнктивы: жилы с кальцитом, мощностью до 0,1-0,5м и падением 60-7080; зеркала сдвига (борозды скольжения 33020-30);

отдельные зеркала сдвига 15070 с горизонтальными бороздами скольжения и др. К зоне приурочены аномальные выделения гидротермального кварца, аметиста и кальцита до исландского шпата, пирита, а на северо-западе карьера локально галенита со сфалеритом. Описанное нарушение выражено и в верхних горизонтах и в самой турнейско-визейской толще карбонатов. Такие разрывы нами объясняются торошением и начальной дезинтеграцией чешуи карбонатной пластины при ее надвигании в пакете дуплексов к юго-западу.

Матрикс Комсомольского меланжа сложен рассланцованными и брекчированными породами визейского яруса свит C1ve и C1vd.

Новообразованные минералы в матриксе весьма специфичны. В первую очередь это касается проявлений аметиста, хрусталя и маршаллита. Аметистовые щетки и редкие густо окрашенные монокристаллы аметиста, до 25 см длиной, приурочены к жилам в матриксе и к межкластолитовым пространством, не имеющим четкой ориентировки. Как правило, все они брекчированы.

В кристаллах кварца и аметиста отмечается до 30 и более генераций роста.

Между генерациями присутствуют деформации, изменение цвета от фиолетового, коричневого до белого и наоборот. Это, а также брекчирование и другие признаки, свидетельствуют о неоднократном проявлении тектогенеза в период роста кристаллов. Причина тому (как и формирование гидротермальных растворов) мы считаем динамокатагенез в зоне меланжа. При каждом импульсе тектонического движения по послойному надвигу, сопровождаемом палеосейсмичностью, воды, находившиеся в зоне брекчий, под действием трения разогревались. Они выщелачивали и переотлагали, наращивали кристаллы кварца и других минералов.

Поскольку процесс конвергенции в целом и формирование надвигового флэта в частности проходил длительно и непрерывно, но с отдельными подвижками, сформировались структуры и минералы, отражающие этот “прерывистонепрерывный” процесс. Температуры формирования кварца по данным анализов О.В. Артеменко и др., достигали здесь 200С.

Весьма специфическим и сложным объектом в северной части карьера являются прокарстованные зоны сложной морфологии. Они выполнены разноцветной, белой и чёрной брекчией (из обломков сланцев C1ve и известняков C1vd), кварцевыми песками, супесями и глиной (рис. 52). Местами в них присутствуют обломки черной обугленной не литифицированной древесины. В нижних ступенях карьера среди турнейских известняков в воронках, заполненных черным углистым веществом, были обнаружены даже стволы и пни деревьев, размерами до 0,5 м. Это свидетельствует о быстром провале растущих деревьев в карстово-суффозионные полости на глубину 100 и более метров. Возраст растительного материала заполнения полостей определить не удалось, так как палинокомплексы по трем отобранным и изученным образцам оказались в большом диапазоне - от палеозоя до кайнозоя.

Сложная форма зон заполнения “воронок”, наличие в них с одной стороны гидротермальных минералов, а с другой – карстово-суффозионного типа заполнения полостей, позволяет сделать следующий вывод. Изначально полости были сформированы в перми-триасе при эндогенном тектогенезе с формированием гидротермальных минералов и тектонических брекчий. Этому способствовали будинаж, раздвиги, сдвиги торошения, примеланжевое брекчирование и др. Затем, по-видимому, в мезозое-кайнозое, ослабленные участки были частично промыты в условиях закрытого карста с заполнением их суффозионными песками, глинами и растительным детритом. При этом в последнем процессе, преобладало выщелачивание без новообразования кальцита в виде сталактитов, сталагмитов и других форм, типичных для карстовых полостей.

Сходные, но менее выраженные “воронки” присутствуют почти во всех карьерах Южного Донбасса, описанных выше. Это позволяет говорить о их едином двух стадийном генезисе.

Строение района прилегающего к Северному карьеру К северо-западу, от карьера по простиранию Комсомольского меланжа, в слабо обнаженной полосе с высыпками сланцев C1ve, в микстите закартированы многочисленные мелкие локальные “железные шляпы”. По данным предшествующих минералого-геохимических исследований с ними связаны локальные концентрации сульфидных руд Zn, Pb, Cu, Be, Co и других. Повидимому, “шляпы” до окисления имели то же происхождение, что и выше описанные минералы в Северном карьере. Отдельные ранее пробуренные скважины, показанные на рис.1 и вскрывшие породы свиты C1ve, не позволяют достоверно судить о размерах и числе сохранившихся крупных масивовкластолитов. Это связано с тем, что при описании керна не проводилась его дифференциация на матрикс и глыбы, составляющие микстит. Скважины, пробуренные при исследованиях КО УкрГГРИ к востоку от с Родниковое, показали, что керн представлен не нормальным разрезом толщи C1ve, а дезинтегрированными породами меланжа.

К юго-западу от зоны Комсомольского меланжа при наших полевых исследованиях в крупных левых оврагах р. Сухой Волновахи была обнаружена вторая полоса выходов меланжированных сланцев C1ve. Этот безымянный меланж, длиной около 5 км и шириной до 800 м показан на рис. 1. Он также подстилается известняками карбона. Южнее известняков следует Раздольненский меланж и далее - протерозойские породы Волновахского выступа. Такая структура трактуется как дуплексы известняков, удвоенные флэтовыми надвигами по свите C1ve с меланжами. Сходное строение отмечалось западнее, в Стыльском районе.

Интерпретация этого автономного меланжа может быть и иная. Возможно, он не автономный, а является юго-восточным продолжением Стыльского меланжа, почти пережатого в зоне сочленения Стыльского и Волновахского аллохтонных выступов фундамента (рис. 1).

Структура к югу и юго-востоку от Комсомольского карьера Полоса Комсомольского меланжа к юго-востоку по простиранию выходит в обнажениях на левом берегу р. Кальмиус в пгт. Комсомольское. Здесь над серыми среднеслоистыми известняками C1vd, с падением 4010, выходят высыпки лимонитизированные глины со стяжениями лимонита-гидрогетита. Далее 300 м к северу на высоком склоне обнажений стыльской свиты нет и присутствуют лишь редкие высыпки сланцев C1ve. Выше они сменяются перекрывающими известняками C1v-f с падением 010. То есть, учитывая отсутствие коренных выходов нормальной толщи на крутом склоне берега реки и строение зоны в прилегающем карьере, можно говорить о полной дезинтеграции пород стыльской свиты и в этом участке.

В 2 км южнее на левом берегу р. Кальмиус в балке Галушкина выходит вторая полоса выходов пород свиты C1ve. Геологическое строение участка разными исследователями трактовалось противоречиво. С учетом строения всей полосы выходов свиты на Южном Донбассе, в нашей интерпретации это отдельная чешуя каменноугольных пород, составляющая локальную систему дуплексов.

дезинтегрирована сходящимися Родниковским и Дальним меланжами. Частично ее фрагменты в виде кластолитов из известняков C1vd и матрикса с обломками интенсивно брекчированных и смятых сланцев C1ve можно наблюдать при въезде справа в карьере Южный (рис. 53). Как видно на рисунке, это типичный микстит с ожелезненным матриксом типа “железных шляп”. Реликты низов осадочной толщи C1ve, размерами в первые метры, вскрыты в первой выработке при въезде в карьер справа. Сланцы белого, серого и черного цветов здесь интенсивно выщелочены и беспорядочно дислоцированы. Нижний контакт C1ve тектонически гидротермального кварца с размерами кристаллов до 1-3 мм.

Восточнее, в балке Галушкина, на левом берегу р Кальмиус у подстанции в 350-метровой полосе выходят следующие породы. Внизу обнажены не выщелоченные плотные известняки C1vd с конкрециями черных кремней и падением 708. Над ними, после задернованного участка, расположены высыпки кремнистых сланцев C1ve. Выше среди них появляются стяжения лимонита и еще выше, у поворотной опоры ЛЭП, - локальные изолированные глыбы известняков C1vf. Коренные выходы ненарушенных перекрывающих известняков с падением 405 расположены в самой верхней части склона. Такая картина, с учетом строения изученных карьеров, свидетельствует об отсутствии здесь нормального разреза стыльской свиты и наличия зоны меланжа по породам визейского яруса. На восток по простиранию обнажения отсутствуют и меланж прослеживается по высыпкам на 2,5 км, срезаясь крупнейшим региональным Раздольненским меланжем.

Таким образом, выше рассмотренная отдельная полоса выходов пород C1ve имеет длину 4 км и ширину 200-300 м. Она представляет собой меланж.

Геологических данных о наличии в нем крупных, сохраненных от брекчирования фрагментов разреза стыльской свиты, не обнаружено.

В Жеголевском карьере, расположенном в 1,5 км южнее рассмотренной полосы меланжа, совершенно неожиданно были обнаружены локальные фрагменты разреза и брекчии сланцев стыльской свиты (рис. 1). Как видно на карте, их положение среди пород турнейских известняков, полого падающих на северо-запад, да еще в виде отдельного пятна, не имеющего продолжения по простиранию, очень трудно объяснимо. Южнее выходов дислоцированных сланцев нами однозначно выявлен рэмповый надвиг северо-северо-западного падения с принадвиговыми складками (рис. 54). Сместитель надвига наклонен под углами 20-40. Западнее карьера он выполаживается до 15(рис. 1). Пятно выхода дислоцированных сланцев расположено во фронтальной аллохтонной части надвига. По общеизвестной закономерности в аллохтонах надвигов на поверхность обычно выходят более древние породы. Здесь можно было бы ожидать известняки турне-визе, но не свиту C1ve.

Объяснение такому феномену может быть два. Первое - что выход меланжированной свиты C1ve представляет собой тектонический останец (клипп) от денудированного покрова выше описанной южной чешуи дуплексов. Однако форма рельефа и подстилающего нарушения не допускает такой трактовки без доказательства смятия сместителя шарьяжа. Второе объяснение представляется более вероятным. В выше описанных карьерах на нижних ступенях мы неоднократно наблюдали проваливание в межбудинные пространства фрагментов свиты C1ve вплоть до турнейских известняков. Поэтому фрагмент брекчированной свиты в Жеголевском карьере можно объяснить аналогично - как проваливание вышележащих (ныне денудированных) сланцев в тектонокарстовую депрессию в принадвиговой зоне аллохтона. При этом эндогенные макроструктуры региона могут быть не связаны с этим локальным проседанием.

Таким образом, детальное рассмотрение геологического строения полос выхода свиты C1ve Южного Донбасса показало закономерное отсутствие в них ненарушенного осадочного разреза. Отдельные фрагменты стыльской свиты лишь локально присутствуют в зонах меланжей: Стыльском, Южно-Докучаевском, Комсомольском и других. Фрагменты разреза представляют собой плоские блокикластолиты. Породы в них частично брекчированы, смяты, послойно сорваны и выщелочены. Это связано с надвигообразованием по региональным флэтам (послойным срывам) вдоль некомпетентных сланцев между крепких пластин выше- и ниже лежащих известняков карбона. Кроме флэтов, в Южном Донбассе присутствуют и рэмповые (секущие слоистость) надвиги. Они, вместе с флэтами создали в регионе серию дуплексов, которая фиксируется на геологической карте по двум-трем полосам выходов пород стыльской свиты при моноклинальном падении палеозойских пород к северу-северо-востоку.

Как видно на карте (рис. 1), а также по приведенному выше описанию карьеров и строению прилегающих районов, породы свиты C1ve слагают 2- полосы выходов послойно меланжированных пород. Южнее их почти параллельно расположен наиболее крупный в Южном Донбассе Раздольненский меланж. Он был выделен нами в 1999 году (Юдин, 2002, 2003) с тектонотипом южнее с.

Раздольное. Там на протерозойский комплекс фундамента надвинуты девонские осадочно-вулканогенные образования. Надвиговый, а не сбросовый, как считалось ранее, контакт доступен наблюдению. В обнажении на левом берегу р. Кальмиус у моста меланжированные эффузивы девонского возраста явно надвинуты на брекчированные граниты протерозоя.

Наиболее широкий, до 6 км, выход микстита расположен западнее, вдоль бал. Камышеваха, от ее устья до села Петровского, (рис. 1). Зона меланжа обнажена слабо в виде отдельных изометричных, хаотически расположенных выходов очень разных магматических и вулканогенно-осадочных пород. Увязка их в однозначную структуру, а тем более в нормальный вулканогенно-осадочный разрез антон-тарамской и раздольненской свит нам представляется некорректной.

Исключением является крупный (0,6х5 км) останц-кластолит северо-западнее с.

Раздольное, где сохранилась часть ненарушенной толщи верхнего девона (рис. 1).

Рисовка здесь крутого продольного “глубинного разлома” неправомерна из-за несоответствия “разлома” критериям выделения глубинного в классической и современной трактовках. О том же свидетельствуют материалы последнего геолого-геофизического профиля “Добрэ”, показавшие на глубине не вертикальные, а пологие отражающие площадки, погружающиеся к северу.

Геологические карты разных авторов в полосе Раздольненского меланжа наиболее противоречивы. Это касается как наличия или отсутствия тектонического контакта в основании протерозойского комплекса, так выделения разных свит и положения разрывов. Все это, в комплексе с нашими детальными исследованиями, позволило выделить и закартировать в южном ограничении Донбасса высокоамплитудный надвиг северного падения с широкой зоной меланжа в сместителе. Контуры его были существенно детализированы полевыми наблюдениями и комплексной интерпретацией геолого-геофизических материалов.

Полоса микстита хорошо выражена в магнитном поле. В ней насчитывается около 1000 мелких изометричных положительных и отрицательных аномалий Za (рис. 1). Их размеры 50-100 м, реже до 500 м. Магнитные аномалии в полосе меланжа существенно отличаются мозаичностью от прилегающих районов, где они более упорядоченные и линейные, что отражено на геологической карте.

Севернее, при перекрытии более молодыми породами, “пипочные” аномалии меланжа теряют свою интенсивность и мозаичность, отражая погружение магнитовозмущающих тел. Ранее такой рисунок магнитного поля связывался с разной мощностью базальтов, их неоднородностью и с “разломами” различной ориентировки.

В нашей интерпретации незакономерное в плане размещение мелких аномалий Za связано с разно ориентированным положением локальных глыбкластолитов в полосе хаотического комплекса. Наряду с положительными, учитывались и отрицательные аномалии. Это связано с вероятным обратным намагничиванием магматических пород в первоначальном разрезе при инверсии магнитного поля и с существенными поворотами кластолитов от первоначального положения при последующей деформации. Последнее подтверждается как хаотически расположенными элементами залегания в глыбах (рис. 1), так и выявленными впоследствии палеомагнитными данными (Орлова, 2003 а, б).

Тектонический контакт между Приазовским массивом докембрийских пород щита и Донецкой складчато-надвиговой областью по нашим данным присутствует на всем протяжении. Мощная надвиговая зона с меланжем по контакту выделяется по геологическим наблюдениям, магниторазведке, гравиразведке и бурению от с.

Раздольного до с. Викторовки. Западнее надвиг не везде полностью переработал жесткие базальные песчаники николаевской свиты. Там местами сохранились участки с почти ненарушенным стратиграфическим несогласным налеганием среднедевонских пород на докембрийский фундамент. Однако, срыв основания осадочного чехла (детачмент) и сам меланж прослеживается в вышележащей толще верхнего девона. Микстит повсеместно присутствует на удалении до 1-2 км севернее от несогласного стратиграфического контакта (рис. 1).

В плане Раздольненский меланж имеет весьма извилистую форму. Повидимому, это связано с неровной поверхностью пологого сместителя надвига.

Ранее такая извилистость большинством геологов трактовалась как серия отдельных прямолинейных разрывов ортогональной или диагональной ориентировки, из которых искусственно “набиралась” зона сочленения. Отметим, что ответвления от главного надвига сдвигов и сбросов в таких “cетках разломов” геометрически некорректны по балансу перемещений и недостаточно аргументированы геологическими данными. Противоречивые трактовки разрывов (сбросы, сдвиги, надвиги или просто “разломы”) лишь подчеркивают хаотичность cтроения зоны.

Ранее ширина полосы брекчированных пород, исходя из данных хорошо изученных участков с использованием бурения и горных выработок, оценивалась от 300-400 до 1000 м. при толщине 100-180 м (Майданович, Радзвилл, 1984).

Многие исследователи справедливо отмечали здесь хаотически раздробленные породы разного возраста и состава: докембрийские гранитоиды, каменноугольные известняки, доломиты и кремни, девонские эффузивы и гравелиты. Обломки, размерами 0,1-2 и более метров смешаны с глиной в незакономерном соотношении. Тем не менее, считалось, что “в отдельных случаях породы в зоне смещения хотя и испытывают дробление и сложную пластическую деформацию, но следуют друг за другом в закономерной последовательности (в нормальном или опрокинутом залегании)” (Майданович, Радзвилл, 1984, стр. 45). В глыбах, матриксе и мелких разрывах отмечалось большое количество прожилков и жил рудных и нерудных минералов. Известняки выщелочены и перетерты до состояния тектонической глины разной окраски (зелено-черной, бурой, желтой, белой), а доломиты – до муки и песка.