Strefy ścinania podatnego na obszarze złoża rud Fe-Ti-V „Udryń" suwalskiego masywu anortozytowego

• Autorzy: Cymerman Z.

Warianty tytułu

EN

Ductile shear zones from the "Udryń" Fe-Ti-V ore deposits of the Suwałki anorthosite massif

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano analizę strukturalną nieorientowanych rdzeni (ok. 10 000 m) z 12 otworów wiertniczych z obszaru złoża rud Fe—Ti—V „Udryń" (suwalski masyw anortozytowy; Polska północno-wschodnia). Szczególną uwagę zwrócono na rozpoznanie stref ścinania podatnego w zachowanym materiale wiertniczym, których stwierdzono co najmniej 485, a także orientacji foliacji mylonitycznej SM i lineacji ziarna mineralnego (z rozciągania) LM oraz ustaleniu asymetrycznych wskaźników kinematycznych. Wyniki tych badań umożliwiły określenie kierunku transportu tektonicznego i charakteru deformacji domen skalnych w poszczególnych otworach i na obszarze złoża „Udryń". Kąty upadu foliacji SM wynoszą ok. 50-60°. Lineacja z rozciągania LM jest w przybliżeniu równoległa do kierunku upadu foliacji SM. Te elementy strukturalne uznano za pozostałość po orogenezie gotyjskiej (ok. 1,55-1,45 mld lat), która charakteryzowała się skracaniem i zlokalizowanym rozwojem podatnych nasunięć. Problemem jest wiarygodność orientacji foliacji SM ustalona na podstawie skrzywień osi otworu. Wykorzystując dane z pomiarów skrzywienia osi otworów przyjęto, że bieg foliacji SM w skali regionalnej jest zgodny z kierunkiem NW—SE do WNW—ESE. Prawie wszystkie wskaźniki zwrotu ścinania wskazują na inwersyjny (nasunięciowy) zwrot przemieszczeń ku NE. Rozwój silnie heterogenicznych stref ścinania podatnego wpływał na rozmieszczenie i formy ciał rudnych na obszarze złoża „Udryń". Prawdopodobnie liczne wystąpienia rud ilmenitowo-magnetytowych w okolicy Udrynia znajdują się głównie w domenach frontalnych i/lub spągowych w szeregach łusek ponasuwanych ku NE. W większym stopniu lokalnie rozwinięte i młodsze były procesy tektoniczne związane z podatno-kruchym i kruchym uskokowaniem.

EN

Detailed structural analysis of non-oriented drill cores (ca. 10,000 m) from 12 deep boreholes from the "Udryń" Fe—Ti—V ore deposits area (the Suwałki anorthosite massif, NE Poland) has been carried out. Special attention has been paid to recognition of ductile shear zones in preserved drill cores, probably more than 485 zones, attitudes of the SM mylonitic foliation and the LM extensional (mineral) lineations, and to kinematic indicators. The results of the analysis made it possible to establish the direction of tectonic transport and deformation regimes in individual boreholes and throughout the area of the "Udryń" ore deposits. In general, the dip angle of the SM foliation is about 50-60° with approximately parallel to the dip of the LM stretching lineations. Both the structural elements are inferred to be remnants of the Gothian orogeny (ca. 1.55-1.45 Ga) with shortening and localised ductile thrusting. There are problems in the reliability of the SM foliation orientations using curving axis of individual boreholes. On the basis of the curvature axis it is proposed that the strike of SM foliation is consistent at a regional scale with NW—SE to WNW—ESE directions. Almost all shear sense indicators show reverse sense of movements with the top to the NE. The development of strongly heterogeneous ductile shear zones controlled the distribution and shapes of ore deposits in the vicinity of Udryń. It is quite probable that frequent occurrences of ilmenite-magnetite ores in the vicinity of Udryń are situated mainly in frontal and/or bottom domains of thrust sheets displaced towards the NE. More localised and younger tectonic processes were connected with ductile-brittle and brittle conditions during faulting.

Słowa kluczowe

PL

mylonity; strefy ścinania; nasunięcia podatne; kinematyka; złoże rud Fe-Ti-V Udryń

EN

mylonites; shear zones; ductile thrusting; kinematics; "Udryń" Fe-Ti-V ore deposit

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 421
• Strony: 15--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 74 poz., rys., tab., 6 tabl.

Twórcy

autor

Cymerman Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny, Oddział Dolnośląski; al. Jaworowa 19, 53-122 Wrocław

Bibliografia

• [1] ACHRAMOWICZ S., CYMERMAN Z., 1992 — Struktury linijne głównie w skałach metamorficznych. W Badania elementów tektoniki na potrzeby kartografii wiertniczej i powierzchniowej (red. M.P. Mierzejewski). Instr. Met. Bad. Geol., 51: 96-104.
• [2] ALEKSANDROWSKI P., 1992 — Uskoki i strefy ścinania. W.: Badania elementów tektoniki na potrzeby kartografii wiertniczej i powierzchniowej (red. M.P. Mierzejewski). Instr. Met. Bad. Geol., 51: 105-115.
• [3] ANDERSSON M., LIE J.E., HUSEBYE E.S.,1996 — Tectonic setting of post-orogenic granites within SW Fennoscandia based on deep seismic and gravity data. Terra Nova, 8: 558-566.
• [4] BANKWITZ P., BANKWITZ E., 1993 - Stress analyses on KTB drill cores derived from fractographic features. KTB Report, 93-3. Giessen.
• [5] BERTHE D., CHOUKROUNE P., JEGOUZO P., 1979 - Orthogneiss, mylonite and non-coaxial deformation of granites: the example of the South Armorican Shear Zone. J. Struct. Geol., 1, 1: 31-42.
• [6] CIEŚLA E., WYBRANIEC S., 1998a - Wyniki badań geofizycznych. W: Udryń (opracowanie zbiorcze) (red. J. Wiszniewska). Profile Głęb. Otw. Wiert. Państ. Inst. Geol., 90: 129-135.
• [7] CIEŚLA E., WYBRANIEC S., 1998b - Geophysical studies of the Suwałki Anorthosite Massif. Pr. Państw. Inst. Geol., 161: 27-38.
• [8] CYMERMAN Z., 1986 - Propozycja zapisu tabelarycznego obserwacji tektonicznych rdzeni wiertniczych ze skał metamorficznych. Prz. Geol., 34, 10: 590-595.
• [9] CYMERMAN Z., 1989a - Charakterystyka i znaczenie lineacji ekstensyjnej. Prz. Geol., 37, 10: 488-494.
• [10] CYMERMAN Z., 1989b - Określanie zwrotu ścinania. Prz. Geol., 37, 12: 605-613.
• [11] CYMERMAN Z., 2004 - Prekambr platformy wschodnioeuropejskiej na obszarze Polski: tektonika i rozwój skorupy. Pr. Państw. Inst. Geol., 180: 1-129.
• [12] DUCHESNE J.C., LIEGEOIS J.P., VANDER AUWERA J., LONGHI J.,1999 - The crustal tongue melting model and the origin of massive anorthosites. Terra Nova, 11: 100-105.
• [13] HANMER S., PASSCHIER C.W., 1991- Shear sense indicators: a review. Geol. Survey Canadian Paper, 90-17: 1-72.
• [14] HATCHER R.D., JR., 1995 - Structural Geology. Principles, concepts, and problems. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 2nd Edition. Prentice Hall. Englewood Cliffs, New Jersey, 1-466.
• [15] JARMOŁOWICZ-SZULC K., 1990 - Geochronological data on the Suwałki Anorthosite Massif. Arch. Miner., 44, 2: 59-68.
• [16] JARMOŁOWICZ-SZULC K., 1998 - Wyniki badań geochronologicznych skał z otworów Udryń IG 16 i IG 18. W: Udryń (opracowanie zbiorcze) (red. J. Wiszniewska). Profile Głęb. Otw. Wiert. Państ Inst. Geol., 90: 127-128.
• [17] JAROSIŃSKI M., 1994 - Metody pomiaru współczesnych naprężeń skorupy ziemskiej w głębokich otworach wiertniczych. Prz. Geol., 42, 7: 564-569.
• [18] JAROSIŃSKI M., 1999 - Badania współczesnych naprężeń skorupy ziemskiej w głębokich otworach wiertniczych w Polsce metodą analizy struktur breakouts. Instr. Met. Bad. Geol., 56: 1-144.
• [19] JUSKOWIAK O., 1971- Skały plutoniczne północno-wschodniej Polski. Biul. Inst. Geol., 245: 7-172.
• [20] JUSKOWIAK O., 1985 - Badania petrograficzne skał prekambryjskich rejonu Udrynia. W: Dokumentacja geologiczna złoża rud żelaza, tytanu i wanadu. T.2. Badania laboratoryjne. CAG Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [21] JUSKOWIAK O., 1993 -Podłoże krystaliczne Suwalszczyzny. W.: Przewodnik LXIV Zjazdu Pol. Tow. Geol. na Ziemi Suwalskiej, 9-12 września 1993: 16-28.
• [22] JUSKOWIAK O., 1998a - Occurrence, structure and mineral diversity of rocks from the Suwałki Anorthosite Massif. Pr. Państw. Inst. Geol., 161: 53-80.
• [23] JUSKOWIAK O.: 1998b - Prekambr. Udryń 16. W.: Udryń (opracowanie zbiorcze) (red. J. Wiszniewska). Profile Głęb. Otw. Wiert. Państw. Inst. Geol., 90: 22-27.
• [24] JUSKOWIAK O., 1998c - Charakterystyka zespołów skalnych z otworów struktury Udrynia. W.: Udryń (opracowanie zbiorcze) (red. J. Wiszniewska). Profile Głęb. Otw. Wiert. Państ. Inst. Geol., 90: 44-82.
• [25] KOZŁOWSKA A., 1989 - Występowanie i geneza millerytu w skałach suwalskiego masywu zasadowego. Arch. Miner. , 43, 2: 91-99.
• [26] KOZŁOWSKA A., WISZNIEWSKA J.,1990 - Aspekty genetyczne tekstur i struktur minerałów kruszcowych w masywie suwalskim. Arch. Miner., 44, 2: 69-87.
• [27] KRZEMIŃSKI L., 1990 - Plagioclase-quartz symplektites in anorthosites of the Suwałki massif (NE Poland). Arch. Miner., 44, 2: 37-46.
• [28] KUBICKI S., 1984 - Mineralisation in the crystalline basement of north-eastern Poland. Biul. Inst. Geol., 347: 49-54.
• [29] KUBICKI S., SIEMIĄTKOWSKI J., 1979 - Mineralizacja kruszcowa suwalskiego masywu zasadowego. Biul. Inst. Geol., 316: 5-136.
• [30] KUBICKI S., RYKA W. (red.), 1982 - Atlas geologiczny podłoża krystalicznego polskiej części platformy wschodnioeuropejskiej. Wyd. Geol., Warszawa.
• [31] KUCHA H., KWIECIŃSKA B., PIESTRZYŃSKI A., WIECZOREK A., 1979a - On the genesis of graphite from basic rocks of NE Poland. Miner. Pol., 7: 27-31.
• [32] KUCHA H., PIESTRZYŃSKI A., SALOMON W., 1979b - Wyniki badań geochemiczno-mineralogicznych magnetytów ze skał zasadowych NE Polski. Pr. Miner Komis. Nauk Miner. PAN Krak., 54: 41-47.
• [33] KUCHA H., PIESTRZYŃSKI A., SALOMON W., 1978 - Geochemical and mineralogical study of sulphide minerals occurring in magnetite rocks of NE Poland. Miner. Pol., 8, 2: 23-31.
• [34] KURBIEL H., SIEMIĄTKOWSKI J., SUBIETA M, 1979 - Wyniki badań geofizyczno-geologicznych w rejonie Suwałk. Kwart. Geol., 23, 1: 87-101.
• [35] KURBIEL H., SZEWCZYK J., 1985 -Dokumentacja geologiczna złoża rudy żelaza, tytanu i wanadu Udryń; kat. zasobów C2. T.3. Badania geofizyczne. CAG Państw. Inst. Gęol., Warszawa.
• [36] LISTER G.S., SNOKE A.W., 1984 - S-C mylonites. J. Struct. Geol., 6: 617-638.
• [37] MIERZEJEWSKI M.P., 1986 -Nasunięcie i uskok przesuwczy na granicy między Kotliną Jeleniogórską a Pogórzem Karkonoskim. Prz. Geol., 34, 10: 577-581.
• [38] MIERZEJEWSKI M.P. (red.), 1992a- Badania elementów tektoniki na potrzeby kartografii wiertniczej i powierzchniowej. Instr. Met. Bad. Geol., 51: 1-176.
• [39] MIERZEJEWSKI M.P., 1992b - Sposób badania tektonicznego rdzeni wiertniczych nie orientowanych i orientowanych względem północy. W.: Badania elementów tektoniki na potrzeby kartografii wiertniczej i powierzchniowej (red. M.P. Mierzejweski). Instr. Met. Bad. Geol, 51: 6-12.
• [40] MORGAN J.W., STEIN H.J., HANNAH J.L., MARKEY R.J., WISZNIEWSKA J., 2000 - Re-Os study of Fe-Ti-V oxide and Fe-Cu-Ni sulfide deposits, Suwałki Anortosite Massif, Northeast Poland. Miner. Deposita, 35, 5: 391-401.
• [41] NEJBERT K., SPECZIK S., 1992 - Spinele szeregu spinel-hercynit z magnetytów i ilmenitów intruzji suwalskiej. Arch. Miner., 48, 1/2: 61-80.
• [42] NEJBERT K., WISZNIEWSKA J., 1994 - The ore mineralisation in the Jezioro Okragłe region, Suwałki anorthosite massif (NE Poland). Arch. Miner., 50, 1: 13-32.
• [43] PARECKI A., 1998 — Geological structure of the Krzemianka and Udryń deposits. Pr. Państw. Inst. Geol., 161: 123-135.
• [44] PRICE N.J., COSGROVE J.W., 1990 — Analysis of Geological Structures. Cambridge University Press.
• [45] RYKA W., 1993 — Fundament krystaliczny Suwalszczyzny. Prz. Geol., 41, 8: 546-551.
• [46] RYKA W., 1998 — Views on the origin of the Suwałki Anorthosite Massif. Pr. Państw. Inst. Geol., 161: 161-182.
• [47] RYKA W., PODEMSKI M., red., 1998 — Geology of the Suwałki Anorthosite Massif (Northeastern Poland). Pr. Państw. Inst. Geol., 161: 5-194.
• [48] SATERNUS A., 1993 — Drobne struktury tektoniczne w rdzeniach wiertniczych ze skał masywu suwalskiego i jego otoczenia. W.: Przewodnik LXIV Zjazdu Pol. Tow. Geol. na Ziemi Suwalskiej, 9-12 września 1993.
• [49] SATERNUS A., 1998 — Results of mesostructural investigations. Pr. Państw. Inst. Geol., 161: 117-121.
• [50] SIEMIĄTKOWSKI J., 1970 — Automorficzne wrostki tytanonośnych magnetytów w piroksenach skał masywu suwalskiego. Kwart. Geol., 14, 1: 1-8.
• [51] SIEMIĄTKOWSKI J., 1976 — Grafit w skałach suwalskiej intruzji norytowo-anortozytowej. Prz: Geol., 24, 4: 212-213.
• [52] SIMPSON C., 1986 — Determination of movement sense in mylonites. J. Geol. Educ., 34: 246-261.
• [53] SIMPSON C., SCHMID S., 1983 — An evaluation of criteria to deduce the sense of movement in sheared rocks. Geol. Soc. Am. Bull., 94: 1281-1288.
• [54] SPECZIK S., WISZNIEWSKA J., ŚNIEŻEK E., 1980 — O mineralizacji kruszcowej intruzji suwalskiej w rejonie Udrynia. Arch. Miner., 36, 1: 85-97.
• [55] SPECZIK S., WISZNIEWSKA J., DIEDEL R., 1988 — Minerals, exsolution features and geochemistry of Fe-Ti ores of the Suwałki District (North-East Poland). Miner. Deposita, 23, 3: 200-210.
• [56] SUBIETA M., i in., 1971 — Dokumentacja geologiczna w kat. C2 złoża rud żelaza, tytanu i wanadu Krzemianka. CAG Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [57] SUBIETA M., SAMOCIUK 5.,1985 — Dokumentacja geologiczna złoża rudy żelaza, tytanu i wanadu Udryń; kat. zasobów Cz. Tom I. CAG Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [58] ŚNIEŻEK E., WISZNIEWSKA J., 1981 — Mineralizacja na kontaktach z granitoidami i w strefach spękań w rejonie Udrynia. Prz. Geol., 29, 6: 281-293.
• [59] VAUCHEZ A., 1987 — The development of discrete shear zones in a granite: stress, strain and changes in deformation mechanisms. Tectonophysics, 133: 137-156.
• [60] WHITE S.H., BURROWS S.E., CARRERAS J., SHAW N.D., HUMPHREYS F.J. 1980 — On mylonites in ductile shear zones. J. Struct. Geol., 2, 1/2: 175-187.
• [61] WISZNIEWSKA J., 1993a — Złoże rudy ilmenitowo-magnetytowej Udryń (suwalski masyw anortozytowy). Prz. Geol., 41, 8: 565-567.
• [62] WISZNIEWSKA J., 1993b — Mineralizacja kruszcowa w skałach masywu suwalskiego. W Przewodnik LXIV Zjazdu Pol. Tow. Geol. na Ziemi Suwalskiej, 9-12 września 1993: 29-36.
• [63] WISZNIEWSKA J.,1997 —Nelsonity suwalskie — nowe dane mineralogiczne i geochemiczne. Prz. Geol., 45, 9: 883-892.
• [64] WISZNIEWSKA J.,1998a — Charakterystyka minerałów kruszcowych w poszczególnych otworach. W.: Udryń (opracowanie zbiorcze; red., Wiszniewska, J.). Profile Głęb. Otw. Wiert. Państ. Inst. Geol., 90: 90-100.
• [65] WISZNIEWSKA J., 1998b — Mineralogy of Fe-Ti-V ores of the Suwałki Anorthosite Massif (SAM), northeast Poland. In: Geology of the Suwałki Massif — NE Poland (eds., W. Ryka, M. Podemski). Pr. Państ. Inst. Geol., 161: 137-150,
• [66] WISZNIEWSKA J. (red.), 1998c — Udryń (opracowanie zbiorcze). Profile Głęb. Otw. Wiert. Państ. Inst. Geol., 90.
• [67] WISZNIEWSKA J., 2000a — Strontium isotope ratios and REE geochemistry in the Suwałki anorkhosites, NE Poland. Geol. Quart., 44, 2: 183-186.
• [68] WISZNIEWSKA J, 2000b — Zastosowanie metody izotopowej Re-Os w badaniach złóż rud metali. Pr. Spec. PTM, 16: 105-119.
• [69] WISZNIEWSKA J., 2002 — Wiek i geneza rud Fe-Ti-V i skał towarzyszących w suwalskim masywie anortozytowym (północno- wschodnia Polska). Biul. Państ. Inst. Geol., 401: 1-96.
• [70] WYBRANIEC S., CIEŚLA E., PETECKI Z., 1993 — Badania geofizyczne obszaru suwalskiego. W.: Przewodnik LXIV Zjazdu Pol. Tow. Geol. na Ziemi Suwalskiej, 9-12 września 1993: 16-28, Państw. Inst. Geol.
• [71] ZNOSKO J., 1965 — Perspektywy występowania rud metali w masywie suwalskim. CAG Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [72] ZNOSKO J., 1973 — Budowa geologiczna północno-wschodniej Polski. W: Przewodnik XLV Zjazdu Pol. Tow. Geol. na Ziemi Suwalsko-Augustowskiej: 11-25. Wyd. Geol.
• [73] ZNOSKO J., 1973 —Jak odkryto suwalskie magnetyty. Prz. Geol., 41, 8: 552-558.
• [74] ŻABAJ., 1999 — Ewolucja strukturalna utworów dolnopaleozoicznych w strefie granicznej bloków górnośląskiego i małopolskiego. Pr. Państw. Inst. Geol. , 166: 1-162.