CC BY
50
УДК 553.078 (571.5)
Салихов Владимир Салихович Vladimir Salichov
ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАГЕНИИ КОДАРО-УДОКАНСКОГО РИФТОГЕНА
MINERAGENITY PECULARITIES OF KODAR-UDOKAN RIFTOGEN
Предложена прогностическая модель эволюции рудно-магматической системы рифтогена, в которой формируется все многообразие геолого-промышлен-ных типов медного и сопутствующего оруденения. Прогноз обосновывает поиски недостающих членов (геолого-промышленных типов) в известных горнорудных районах
Елючевые слова: прогнозирование, рудно-магматическая система, промышленные типы, медь
The prognostic model riftogen in which all variety of geologic-industrial types copper and accompanying ore deposit is formed, at evolutionary development of ore-magmatic system is offered. The forecast is directed on searches of missing members (geologic-industrial types) in known mountain-ore areas
Key words: forecasting, ore-magmatic system, industrial types, copper
На севере Забайкальского края известна многометалльная Кодаро-Удоканская минерагеничесая зона, простирающаяся в северо-западном направлении на расстояние 190...200 км (в современных контурах). Ее площадь 15 тыс. км2 (рис. 1).
Здесь установлено разнообразное оруденение, особенно обильное в восточной части — Удоканском рудном районе. Он составляет основу Кодаро-Удоканского центра экономического развития [2], планируемого здесь к освоению в 2012-2015 гг., в который входят уникальное Удоканское месторождение медистых песчаников, Чи-нейское комплексное железо-титаи-вана-диевое и платиноидно-медно-сульфидное и Катугинское редкоземельно-редкометалль-ное месторождения. В нем установлены и урановые проявления (в 50-х гг. прошлого века), новые промышленные типы редкоземельно-уранового оруденения с золотом (западная часть Чинейского расслоенного массива [6]), известны проявления медной минерализации с попутными золотом и серебром (Ункур, Саку, Правый Ингамакит). Рассматриваемая площадь, расположенная
в пределах Кодаро-Удоканского рифтогенного прогиба (рифтоген Байкальской риф-товой зоны), имеет длительную историю развития и активизацию с раннего протерозоя до настоящего времени. Активизация свидетельствует об устойчиво существующей здесь «горячей» точке или мантийного плюма.
Доминирующей минерализацией Ко-даро-Удоканской зоны является медная, нескольких геолого-промышленных типов с общим металлогеническим потенциалом не менее 50 млн т [7].
Главнейшими геолого-промышленны-ми типами медного оруденения являются медно (молибден)-порфировый, медно-никелевый в расслоенных габброидах, медно (цинк)-колчеданный в вулканитах и медистых песчаников и сланцев. Соотношение этих типов оруденения по запасам и добыче различное. В России существенное значение имеют медно-никелевые (с платиноидами) в расслоенных габброидах, медно (цинк)-колчеданные и стратиформные в осадочных песчано-сланцевых комплексах (запасы не менее 20%).
Рис. 1. СхемарасположениярудныхобъектовКодаро-Удоканской минерагенической зоны [6]:
1 — Кодаро-Удоканская минерагеническая зона; 2 — Сюльбанский (С) и Удоканский (У) рудные районы; 3 — рудные поля (1 — Верхнесюльбанское, II — Намингинское, III — Икабья-Читкандин-ское); 4, 5 — месторождения металлических полезных ископаемых: 4 — крупные и уникальные (1 — Удоканское медистых песчаников, 2 — Чинейские железо-титан-ванадиевые и платиноидные медно-сульфидные, 3 — Катугинское редкоземельно-редкометалльное), 5 — малые урановые (4
— Хадатканда, 5 — Мраморное, 6 — Читкандинское); 6 — Байкало-Амурская железнодорожная магистраль
Медное оруденение формируется в единой рудно-магматической системе — рифто-генах, в единых структурах. В этих длительно развивающихся структурах возможно оруденение и иных геолого-промышленных типов как результат дифференциации рудно-магматической системы во времени на разных уровнях ее развития.
В Кодаро-Удоканской зоне совмещены многие геолого-промышленные типы различного оруденения.
Под рифтогеном понимается обособленная неравновесная эндогенно-ак-
тивная структура (узел линейной зоны), проявляющаяся в земной коре и верхней мантии, в которой развито сообщество магматических, вулканических, осадочных, метасоматических и рудоносных пород — продукт многоэтапного руднопетрогене-тического самоорганизующегося процесса мантийно-корового расслоения, ликвации и эксгаляционно-осадочной дифференциации вещества. В рифтогене согласовано единство внутренней структуры и внешней среды. Рифтоген — целостная структура и в ней взаимосвязаны хаос и порядок, слу-
чайность и необходимость. Специфика рифтогена определяется особенностями геодинамического режима глубинных зон тектоносферы в региональных структурах земнойкоры [8].
Таким образом, рифтоген как минера-геническая единица рассматривается как форма организации (конструкция) многообразного оруденения (в нашем случае — медного) (рис. 2), длякоторойхарактерны:
— пространственно-временная целостность объемного геологического тела, нижней границей которого может быть поверхность Мохо, а геологический ранг отвечает минерагенической зоне, узлу пли полю;
— длительная эндогенная активность, прерываемая периодами затишья;
— взаимосвязь с соседними системами и окружающей средой энергией, веществом и информацией;
— структурированность и фракталь-ность (подобие на разных масштабных уровнях);
— различная степень упорядоченности и дифференцированное™, определяющая количество геолого-промышленных типов оруденения, закономерно связанных общей функцией; в полно развитой структуре формируется наибольшее количество типов;
— зональность оруденения по вертикали и латерали, с характерным телескопиро-ванием и волновым характером распределения физико-механических характеристик;
— зарождение в контрастных тектонических структурах и вмещающей рамы;
— внутренние и внешние, прямые и обратные связи, проявляемые на минералогогеохимическом уровне;
— масштаб оруденения определяется действующей в нем рудно-магматической системой с ее термодинамическими и флюидно-геохимическими характеристиками;
— появление в системе эмерджентных (внезапно возникающих) и нетрадиционных типов оруденения в точках бифуркации;
— длительность развития (десятки — сотни миллионов лет);
— геохимической спецификой мантийного плюма, зарождающегося на разных уровнях (разделах) Земли от слоя Гутен-
берга (граница ядро-мантия) до поверхности Мохо и Конрада.
Фундаментальная особенность рифтогенной системы — повторяемость в свойствах элементов системы, которая проявляется в виде разномасштабной зональности оруденения. Волновой характер зональности позволяет прогнозировать глубину развития оруденения.
Первый по фациям глубинности уровень (абиссальный) занимает медно-никелевое оруденение, зарождающееся в условиях верхней мантии (мантийная эндогенная рудно-магматическая система
— первый уровень самоорганизации), где генерируются ликвационные высокоподвижные сульфидные флюидные расплавы. Они поступают по ослабленным зонам в верхние структурные этажи, образуя рудные тела в расслоенных интрузиях. Особенности руд — их высокотемпературность и многоактность, характерная для восстановительных условий [9].
Медно-порфировые месторождения формируют второй уровень меденакопле-ния (гипабиссальный) и второй уровень самоорганизации, а месторождения этого уровня связаны с вулканоплутоническими многофазными и сложно дифференцированными (от габбро до гранитов) порфировидного облика комплексами пород умеренных глубин с прожилково-вкрапленной (штокверковой) минерализацией, включая оруденелые эруптивные брекчии.
Медно-колчеданные месторождения представляют третий уровень меденакоп-ления (эффузивный, близповерхностный), проявленный в условиях образования контрастной (риолит-базальтовой) пли непрерывной (базальт-андезит-дацит-рио-литовой) вулканических серий, малыми и пестрыми по составу субвулканическими и гипабиссальными интрузиями [4] (отвечает развиваемым рядом исследователей представлениям — «вулкан над интрузией»),
Стратиформное оруденение типа медистых песчаников и сланцев отвечает четвертому (экзогенному) уровню медена-копления и уровню самоорганизации.
Рис. 2. Структурно-динамическая схема рифтогенной флюидно-магматической системы:
1 — породы осадочного слоя; 2 — гранитогнейсовый слой; 3 — базитовый слой; 4 — породы верхней нерасплавленной мантии; 5 — палигенные (ореольные) гранитоиды; 6 — область флюидномагматического преобразования коры; 7 — вещество мантийного диапира (частично отсепари-рованный ультраосновной расплав); 8 — участки накопления флюидов; 9 — дайковый комплекс; 10 — основные интрузии (в т.ч. протрузии); 11 — каналы миграции флюидов; 12 — осадочные и вулканогенно-осадочные образования; 13 — тектонические срывы; 14 — вулканические аппараты; 15 — глубинные разломы
Он связывается с заключительными стадиями развития рифтогена, с широким развитием надрифтовых конседимента-ционных впадин. Рудное вещество этого типа сформировано при участии высоко-энергетичного фильтрующегося флюида, а рудные тела находятся в единстве с вмещающей рамой, что создает иллюзию их син-генетичности.
Четыре уровня генерации медного оруденения (иерархические уровни самоорганизации и структурирования) представляют различные состояния единой геологической формы движения материи, находящей отражение в саморазвивающейся эндогенной рудно-магматической структуре-рифтоге-не. Но единство и целостность рифтогена, согласованность и закономерное сочетание составляющих его элементов не противоречат самостоятельному развитию каждого промышленно-генетического типа медного оруденения по мере достижения в системе бифуркационных состояний, сопровождаемых скачкообразным переходом оруденения в новый тип, т.е. развивается филогенетический и онтогенетический характер меднорудного процесса [9]. Однако анализ современного минералообразования на дне океанов показывает, что гидротермальный процесс приводит «к близкоодновременному и даже синхронному образованию различных по составу минеральных ассоциаций» [3; С. 18], т.е. единая последовательность образования минералов и стадий рудообразования проблематичны.
Прогностические свойства рифтогена заключаются в поисках его недостающих членов — геолого-промышленных типов медного оруденения. Полно-развитые, упорядоченные рифтогены содержат все главнейшие геолого-промышленные типы, но масштаб их проявляется обычно в 2...3 основных типах. Внутренние и внешние, прямые и обратные связи рифтогена с другими системами порождают развитие необычных (эмерджентные) типов оруденения, которые известны в других горно рудных районах и вызывают обычно оживленную дискуссию.
Примером пространственного совме-
щения и сопряженного развития различных типов медного оруденения является Уральская геосинклинально-рифтовая система и ее отдельные блоки-участки, где совмещены комплексы промышленных медных руд. На Урале набирает обороты медно-порфировое оруденение (Михеевское, Талиц-кое), которое может занять лидирующее положение вместо медно-колчеданного. В крупном Магнитогорском синклинорном прогибе, где совмещены многие промышленные типы медного оруденения, отмечен новый переходный тип оруденения — скар-ново-медно-порфировый [5].
В Кодаро-Удоканской рудно-магматической системе совмещенно развиваются комплексное медное (с железом, ванадием, титаном, платиноидами) оруденение в основных массивах и оруденение типа медистых песчаников и сланцев (рис. 3), являющиеся производными единой кварц-диоритовой магмы. Предполагается, что перемещение горячего вещества высокоглиноземистой базитовой нижней коры в верхние горизонты происходит путем отжима легкоплавкой гранигоидной магмы и ее отделения от реститовой габбро-анорто-зитовой «каши» [1]. Плавление происходит на глубинах около 30 км. Это подтверждается результатами изотопно-геохимических измерений ксенолитов глубинных вулканитов хр. Удокан [11].
Кроме известных промышленных типов оруденения, с Чинейским массивом связан редкоземельно-урановый тип [6], который рассматривается как нетрадиционный. В Удоканском рудном районе на глубине 3 км и более возможно развито промышленное медно-молибден-порфировое оруденение. Присутствие порфирового оруденения в Кодаро-Удоканской зоне установлено на проявлениях Правая Хадатканда, Бири-мьянское и др. Более того, в неоген-четвертичных базальтах удоканского лавового плато установлена медная минерализация, которая подчеркивает длительную эндогенную активность региона и присутствие устойчивой, глубинной аномальной мантии, специализированной на медь.
00
ю
юв
о
3 ^6
1 Г г ? + +
о о о
• • *
5 I * *
2. "Z-
10
X X
11
И,2
13
и
14
15
16
Рис. 3. Положение стратиформного медного оруденения в разрезе Удоканского рифтоненного прогиба (по материалам PH. Володина и др., 1994, с дополнением):
1 — четвертичные отложения Чарской впадины; 2 — габбро-нориты Чинейского массива; 3 — рапакиви — гранитный кодарский комплекс; 4 — гнейсогранпты куандпнского комплекса; 5-9 — отложения удоканского комплекса; 5 — намингинская свита и верхнесакуканская под-свита; 6 — средняя сакуканская подсвита; 7 — нижняя сакуканская подсвита; 8 — чин ейская серия (нерасчлененная); 9 — кодарская серия (нерасчлененная); 10 — анортозиты каларского комплекса; 11 — архейский кристаллический фундамент; 12 — меденосный горизонт; 13 — тектонические нарушения; 14 — дайка габбро-диабазов; 15 — участок флюидизированной кварц-диоритовой магмы; 16 — гидротермальные и инфильтрационные потоки (очаг эндогенных флюидов)
Удокан
Правый
Ингамакит
Вестник ЧитГУ № 3 (70) 201 1
Определенно можно говорить о бесперспективности Удоканского рифтогена на медно-колчеданное оруденение, поскольку явно выраженного вулканизма, столь свойственного для районов с широким проявлением гранитоидного и базитового магматизма, в районе нет. Интрузии кристаллизовались на значительных глубинах и эксгумировались в верхние этажи в твердопластичном состоянии [10] без эффузивной составляющей.
Границы эндогенно-активной рифтогенной структуры расплывчатые, не позволяющие выделить нечто целое, состоящее из закономерно расположенных и находящихся во взаимосвязи частей и компонентов системы. Они вполне сопоставимы с границами крупных минерагенических подразделений.
Предложенная модель развития медного оруденения позволяет пересмотреть
перспективы известных медно-рудных регионов с позиций поисков недостающих членов саморазвивающихся рифтогенов. Она исходит из нелинейного мышления, возможности обнаружения в Кодаро-Удо-канском регионе медно-никелевого с платиной оруденения норильского типа, а также медно-молибден-порфирового.
К благоприятным поисковым критериям следует отнести степень контрастности геологической обстановки (модуль дискретности), количество типов пород и геологических границ на единицу площади, контрастность геохимического поля, разрывных нарушений речной сети и, особенно, динамических напряжений (сжатие со сдвигом) и др. Так, на Удоканском месторождении наиболее продуктивное медное оруденение приурочено к разрезу сакуканской свиты с максимальным числом размывов — «сейс-могенных»иесчаников [8].
Литература
1. Балуев А.С., Глуховский М.З., Моралев В.М. Тектонические условия формирования массивов анортозит-рапакивигранитной формации на Восточно-Европейской и Сибирской платформах // Изв. вузов. Геология и разведка. — 1997. — №2,— С. 3-15.
2. Богатство недр России. Минерально-сырьевой и стоимостный анализ. Пояснительная записка к геолого-экономическим картам. — СПб: ВСЕГЕН, 2007.
3. Бородаев Ю.С., Мозгова И.Н., Успенская Т.Ю. Типоморфизм современных колчеданов надне океанов // Вест. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. — 2010. — №2, — С. 10-18.
4. Бородаевская М.Б., Кривцов А.И., Агеева С.Т и др. Типы колчеданоносных структурно-формационных (металлогенических) зон, рудных полей, месторождений и методы их прогнозирования. — Обзор ВИЕМС. — Геология, методы поисков и разведки месторождений металл, полезн. некой. — 1984. — 52 с.
5. Грабежев А.И., Карпенко А.М., Савельев В.П. идр. Тарутинское скарново-медно-порфи-ровое месторождение // Докл. АН СССР. — 1990. —Т.311. — №2. — С. 451-454.
6. Макарьев Л.Б., Миронов Ю.Б., Волконский С.К. О перспективах выявления новых типов промышленных комплексных урановых месторождений в Кодаро-Удоканской зоне (Забайкальский край, Россия) // Геол. рудн. м-н. — 2010. — Т. 52. — №5. — С. 427-438.
7. Природные ресурсы Читинской области и Агинского Бурятского автономного округа // Атлас инвестиц. предложений. — Чита, 2002. — 152 с.
8. Салихов B.C. Самоорганизация меденосной рудно-магматической системы (синергетичес-каямодель) // Докл. РАН.-2001.-Т. 379.-№2.-С. 237-240.
9. Салихов B.C. Единство и многообразие промышленных типов медного оруденения // Геология и геофизика. — 1991. — № 10. — С. 71-75.
10. Салихов B.C. Объемная подвижность гранитоидов и их эксгумация (на примере массива «Сосновый бор», Центральное Забайкалье) // Вестник ЧитГУ, 2009. —№6 (57). — С. 64-73.
11. Турков В.А., Поляков А.П., Когарко Л.Н. и др. Состав верхней мантии хр. Удокан (северо-вос-точнаячастьБайкальскойрифтовойзоны) //Докл. РАН. — 1988. —Т. 313. — №2. — С. 476-480.
Коротко об авторе____________________________
Солмхов В,С., д-р геол.-минер. наук, профессор, Читинский государственный университет (ЧитГУ)
Научные интересы: стратиморфные и другие геолого-промышленные типы медного оруденения; рудно-магматические системы и вопросы их самоорганизации
______________________Briefly about the author
V. Salichov, Doctor of Geological and Minerological Sciences, Professor of the Chita State University
Scientific interests: stratimorphian and other geological industrial types of copper oring, ore-magmatic systems and the ways of its selforganization
