Криворожская свита пород протерозойского возраста залегает

трансгрессивно с резким угловатым несогласием на породах архея (рис. 2).

Она делится на три отдела: нижний — аркозово-филлитовый или глинисто-песчаный; средний — рудоносный отдел, представленный железистыми роговиками и кварцитами, перемежающимися с амфиболовыми и хлоритовыми сланцами, и верхний — глинисто-сланцевый надрудный.

Геологическая структура Криворожского бассейна очень сложная (рис. 2) Основной структурной единицей является Криворожский синклинорий, осложненный рядом крупных синклиналей и антиклиналей и многочисленными разрывными нарушениями, из которых наиболее крупными являются Саксаганский (южная часть бассейна) и Западный надвиги. Кроме крупных тектонических дислокаций в бассейне широко развиты более мелкие тектонические нарушения: сбросы (особенно в северной части бассейна), изоклинальная складчатость, плойчатость и др. Интенсивная складчатость обусловливает многократный выход под наносы одних и тех же железистых горизонтов в виде параллельных полос или пластов. Пласты падают преимущественно на запад под углом от 30 до 75°. Поперечная складчатость обусловила волнистость шарниров, которая определяет выход замковых частей складок на дневную поверхность в районе г. Кривого Рога и погружение их под углом 15—20° к северу.

Железистые породы среднего отдела — железистые роговики и кварциты (джеспилиты) — представляют собой тонко полосчатые породы, состоящие из чередующихся рудных и нерудных прослойков мощностью обычно 1—5 мм. Рудные прослойки сложены преимущественно мартитом, магнетитом, гематитом и гидрогематитом с подчиненным количеством кварца, хлорита, амфибола и др. Нерудные прослойки состоят из тонкозернистого кварца (80—90%) и содержат вкрапленность магнетита или мартита. Содержание железа в описанных породах колеблется в пределах 25—45%. В железистых роговиках содержание железа меньше, чем в кварцитах, которые

представляют собой бедные железные руды, требующие обогащения.

Среди железистых роговиков и кварцитов располагаются залежи богатых сплошных железных руд. В бассейне насчитывается около трехсот рудных залежей различных форм и размеров. До 80% всех запасов богатых руд Криворожского бассейна сосредоточены в железистых горизонтах II Саксаганского пласта. Залежи богатых железных руд приурочены обычно к шарнирам складок, к зонам смятия или дробления на крыльях складок. Намечается наличие цепочек рудных залежей или поперечных поясов, охватывающих ряд горизонтов. Эти пояса связаны с поперечными изгибами пород.

Рудные залежи подчинены по условиям залегания вмещающим их породам и уходят на значительные глубины (рис. 3). По падению наблюдается резкое изменение форм и размеров отдельных залежей, их выклинивание и появление новых залежей. Наиболее широко распространены залежи столбообразной неправильной формы, приуроченные к крыльям складчатых структур, менее распространены штокообразные залежи, связанные главным образом с шарнирами крупных синклинальных структур. Размеры залежей по простиранию от 100—500 до 1000 м, мощность их колеблется от 10—30 до 100 м, прослеженная глубина распространения 600—800, иногда до 1400 м. Широко развиты также пластообразные залежи, развитые как среди пород среднего отдела, так и на границе среднего и верхнего отделов. Эти залежи прослеживаются иногда на несколько километров по простиранию при мощности 10—15 м и большой протяженности на глубину.

В Криворожском бассейне выделяют три рудных поля: 1) Саксаганское или Центральное; 2) Северное с широким проявлением процессов щелочного метасоматоза; 3) Южное (Ильичевское) с преобладанием пластообразных залежей, приуроченных к основанию верхнего отдела. Наибольшие запасы (до 90%) железных руд сосредоточены в пределах Центрального рудного поля, расположенного на восточном борту Главной синклинали.

Богатые сплошные руды бассейна имеют сланцеватую и плойчатую текстуры, сходные с реликтовыми текстурами вмещающих железистых кварцитов и роговиков, в которые руды постепенно переходят по периферии рудных залежей. Среди богатых руд наиболее распространены гематитовые (мартитовые) руды. Они составляют более 50% запасов бассейна, а вместе с мартито-гематито-красковыми (с гидрогематитом) и красковыми рудами — до 90% общих запасов. Содержание железа в богатых рудах от 46 до 68%, серы — 0,05%, фосфора — 0,02 — 0,09%, марганца — до 0,45%, иногда присутствует ванадий. Содержание кремнезема в рудах обычно менее 14%.

Значительно менее распространены магнетитовые руды, развитые главным образом в Северном рудном поле. Здесь залежи сложены преимущественно амфиболо-магнетитовыми рудами. Они обычно содержат примесь мартита и гематита.

Запасы богатых руд Криворожского бассейна составляют около 2 млрд. т. Добыча богатых руд производится преимущественно шахтным способом и достигает нескольких десятков миллионов тонн в год. Средняя глубина разработки рудных залежей 250 — 360 м. Проектная глубина действующих шахт до 700 м, а шахт, закладываемых для реконструкции рудников, — 1000—1200 м.

С 1955 г. начали разрабатывать железистые кварциты, на базе которых сейчас работает несколько крупных горно-обогатительных комбинатов. Железистые кварциты разрабатываются открытым способом при бортовом содержании железа в магнетитовых разностях 25% и в гематит-мартитовых разностях — 32%. Запасы железистых кварцитов Кривого Рога составляют 19 млрд. т.

Общепринятым является представление о первично осадочном происхождении железистых скоплений, позднее метаморфизованных с образованием магнетита, гематита, кварца, амфиболов, биотита, хлорита и других минералов. Формирование залежей богатых руд одними исследователями связывается с гипогенными, другими — с гипергенными процессами.

В доказательство гипогенного происхождения богатых руд рядом геологов приводятся следующие факты: тесная пространственная приуроченность залежей богатых руд к участкам складчато-трещинных деформаций пород, наличие на глубине слепых рудных залежей, смена мартитовых руд магнетитовыми ниже зоны окисления в пределах одной залежи, продолжение одних и тех же рудных прослоев из вмещающих пород в рудные тела и др. Согласно этой гипотезе, залежи богатых руд образовались в Кривом Роге главным образом в результате деятельности щелочных растворов магматического или метаморфического происхождения, которые выносили кремнезем из железистых кварцитов и других железистых пород, обогащая таким образом породу железом. Наиболее проницаемыми для растворов являлись трещиноватые участки железистых пород, приуроченные к шарнирам складок или к поперечным флексурообразным перегибам; с теми и другими связана большая часть залежей богатых руд Кривого Рога. Впоследствии магнетитовые руды подверглись окислению и были превращены в мартитовые руды нередко на значительную глубину — до 1000—1400 м, обычно на глубину от 30—35 до 150—200 м.

Сторонники гипергенного образования богатых руд считают, что залежи их образовались в результате длительного и интенсивного континентального выветривания железистых пород в связи с глубокой циркуляцией метеорных вод.

В результате исследований последних лет геологи, изучающие Криворожский бассейн, приходят к выводу о сложном и многостадийном генезисе залежей богатых руд. При этом не отрицается существенная роль гипергенных процессов как при окислении магнетитовых руд в мартитовые, так и при непосредственном образовании некоторых залежей богатых руд.