CC BY
116
Геология и методика поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
УДК 551.24.553 (31. 41. 43.44. 45.81)
2 3
, К.Н. Егоров , Д.А. Кошкарев МИНЕРАГЕНИЧЕСКИЕ ЗОНЫ ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
Минерагения юга Сибирской платформы рассмотрена с позиций ее обусловленности структурно-вещественными неоднородностями верхней мантии и литосферы, решающей роли глубинных флюидов и зон повышенной проницаемости в образовании рудных скоплений. Выделены четыре минерагенические зоны: Присаянская, Удино-Тунгусская, Ангаро-Вилюйская и Лено-Тунгусская. Каждая зона имеет свой глубинный структурный каркас и определенные различия в металлогении по нахождению в них алмазов, железа, золота, олова, меди, свинца, цинка.
Ключевые слова: Сибирская платформа, минерагенические зоны, алмазы, железо, золото, олово, медь, свинец, цинк.
Библиогр. 19 назв. Ил. 3.
MINERAGENIC ZONES OF THE SOUTH OF SIBERIAN PLATFORM , K.N. Egorov2, D.A. Koshkarev3
Minerageny of the South of Siberian platform is considered in the context of structural and compositional heterogeneity of the upper mantle and lithosphere and the decisive role of deep fluids and fault zones in the ore body formation. Four mineragenic zones are distinguished, namely: Prisayanskaya, Udino-Tungusskaya, Angaro-Vilyiskaya and Leno-Tungusskaya. Every zone is characterized by its own deep structural framework and specific differences in metallogeny according to the presence of diamonds, iron, gold, tin, cupper, lead and zinc.
Key words: Siberian platform, mineragenic zones, diamonds, iron, gold, tin, cupper, lead, zinc.
19 sources. 3 figures.
А.^ Барышев1
A.S. Baryshev1
Современное глубинное строение дамента, Мохоровичича (подошвы земной
юга Сибирской платформы рассматрива- коры) и астеносферы (рис. 1).
ется на уровнях трех поверхностей: фун- Астеносфера. Глубинные магнито-
1 Барышев Алексей Семенович - доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Института земной коры СО РАН, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128, тел.: (3952) 41-31-78.
2Егоров Константин Николаевич - кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией ИЗК СО РАН, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128, тел.: (3952) 42-54-34, e-mail: [email protected]
3Кошкарев Денис Анатольевич - кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник Института земной коры СО РАН, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128, тел.: (3952)425448, e-mail: [email protected]
1Baryshev Aleksey Semenovich - a doctor of geological and mineralogical sciences, a senior research worker of the Institute of the Earth's crust of Siberian Department of Russian Academy of Sciences, 664033, Irkutsk, 128 Lermontov St, tel.: (3952) 41-31-78.
2Egorov Konstantin Nikolayevich - a candidate of geological and mineralogical sciences, the head of the laboratory of the Institute of the Earth's crust of Siberian Department of Russian Academy of Sciences. 128 Lermontov St., Irkutsk, 664074. phone: (3952) 42-54-34, e-mail: [email protected]
3Koshkarev Denis Anatolyevich - a candidate of geological and mineralogical sciences, a scientific worker of the Institute of the Earth's crust of Siberian Department of Russian Academy of Sciences, 128 Lermontov St., Irkutsk, 664033, tel.: (3952) 42-54-48, e-mail: [email protected]
теллурические зондирования показали, что астеносфера на юге Восточной Сибири не образует непрерывного слоя на квазиедином уровне, а распадается на три астено-линзы: Саяно-Байкальскую, Ангаро-Тун-гусскую и Вилюйскую [11]. Глубина до поверхности астеносферы колеблется от 60-80 км до 200-250 км. Низкое стояние поверхности астеносферы характеризует кратонные области, высокое - области де-структурированной литосферы архейского кратона. Астенолинзы ограничивают ядра кратонов с мощной литосферой (~ 250 км). Области кратонизации охватывают пространство, занимаемое Ангаро-Непско-Бо-туобинской и Байкитской антеклизами. В пределах платформы астенолинзам пространственно соответствуют синеклизы. Ангаро-Тунгусская астенолинза определила место формирования Присаяно-Ени-сейской и Тунгусской синеклиз.
Земная кора. На юге Сибирской платформы рельеф подошвы земной коры также весьма сильно расчленен по латерали -диапазон глубин колеблется от 35 до 50 км. Наиболее низкое положение подошвы коры характерно для Восточного Саяна, Енисейского кряжа и центральной части южного сегмента платформы. Наиболее высокое стояние подошвы земной коры (36-38 км) наблюдается как на платформе, так и в Байкальской складчатой области. Выделяются четыре крупных морфологических элемента: Байкало-Енисейская и Ия-Тунгусская депрессионные структуры, Байкало-Байкитская и Байкало-Вилюйская валообразные структуры. Байкало-Ени-сейская депрессионная структура контрастно выделяется наиболее низкими отметками рельефа подошвы земной коры, колеблющимися от 50 до 44 км. Ия-Тун-гусская депрессионная структура занимает биссекторную часть платформы и состоит из системы впадин, прослеживающихся в виде пологой дуги от Восточного Саяна на юге до р. Таймуры на севере.
Фундамент платформы. Поверхность фундамента платформы характеризуется контрастно-выраженной блоковой структурой, которая определяется систе-
мами корово-мантийных и коровых разломов, с перепадом абсолютных отметок от 1,3 до 8,5 км. Максимальное дифференцированное погружение (до 8,0-8,5 км) крупных блоков отмечается в пределах Тунгусской и Присаяно-Енисейской сине-клиз, где морфологически выраженные уступы достигают 1,0-1,5 км. В Присаянском прогибе, ограниченном Бирюсинским и Присаяно-Енисейским глубинными разломами, фундамент погружен от 5,0 до 8,0 км, с возрастанием в юго-западном направлении. В Предпатомском прогибе фундамент опущен до 4,5 км [8]. Пространственный анализ соотношений в разрезе поверхностей астеносферы, подошвы земной коры и фундамента платформы показывает принципиальные различия в глубинном строении синеклиз. Если для Присаяно-Енисейской и Вилюйской сине-клиз характерны подъем поверхности астеносферы, подъем подошвы земной коры и погружение поверхности фундамента, то в Тунгусской синеклизе наблюдается подъем поверхности астеносферы, опускание подошвы земной коры, погружение поверхности фундамента.
В пределах антеклиз фундамент воздымается до 2 км и менее. В северной части Ангаро-Непско-Ботуобинской антекли-зы выделяется Непско-Ботуобинское сводовое поднятие, которое протягивается в северо-восточном направлении на 600 км. Наиболее приподнятым структурным элементом Непско-Ботуобинского сводового поднятия является Верхнечонское локальное поднятие, где фундамент вскрыт на глубине 1250 м. В западном борту Ангаро-Непско-Ботуобинской антеклизы выделяются (с севера на юг): Наканновский выступ, Алтыбское поднятие, Тэтэрский, Чуна-Топорокский и Тулунский выступы. В Присаянской мобильной зоне выделены Туманшетский выступ и высокоподнятые Тагульский и Серебровский блоки.
По геолого-геофизическим данным выделены глубинные (корово-мантийные и коровые) разломы, которые по пространственной ориентировке группируются в четыре системы: субмеридиональную, суб-
Рис. 1. Глубинное строение юга Сибирской платформы и положение минерагенических зон:
1 - граница распространения осадочного чехла платформы; 2 - контуры кратонов и астенолинз (по изогипсе подошвы литосферы - 130 км). Астенолинзы, разделяющие и ограничивающие кратоны: Ангаро-Тунгусская (АТА), Саяно-Байкальская (СБА); 3 - изогипсы раздела Мохоровичича (подошвы земной коры, в км); 4 - антеклизы (по изогипсе фундамента - 3,0 км): Ангаро-Непско-Ботуобинская (АНБ), Байкитская (Б); 5 - контур Непско-Ботуобинского сводового поднятия (по изогипсе фундамента -2,0 км); 6 - синеклизы и впадины (по изогипсе фундамента - 5 км): Присаяно-Енисейская (ПЕ), Тунгусская (Т), Вельминская (В). Прогибы: Присаянский (ПС), Предпатомский (ПП); 7 - глубинные (корово-мантийные и коровые) разломы региональные: 1 - Главный Саянский, 2
- Бирюсинский, 3 - Присаяно-Енисейский, 4 - Окино-Вихоревский, 5 - Ангаро-Катангский, 6 -Ангаро-Вилюйский, 7 - Ангарский, 8 - Каймоново-Кутский, 9 - Таймыро-Байкальский (западный), 10
- Таймыро-Байкальский (восточный), 11 - Приморский, 12 - Акиткано-Джербинский, 13 - Байкало-Катангский, 14 - Витимо-Тунгусский; 8 - мантийно-коровая трансгеоблоковая ослабленная тектоническая зона (по данным ГСЗ); 9 - глубинные диапиры и зоны основного-ультраосновного состава (в том числе эклогиты и серпентиниты); 10 - Катангско-Ковинский интенсивно базифицированный блок; 11 - минерагенические зоны: Присаянская (ПС), Удино-Тунгусская (УТ), Ангаро-Вилюйская (АВ), Лено-Тунгусская (ЛТ)
широтную, северо-восточную и северо-западную. Пересекаясь, глубинные разломы образуют узлы разной сложности в зависимости от числа и направлений разрывов. Наиболее крупными (по протяженности) региональными разломами являются: Оки-но-Вихоревский, Ангарский, Каймоново-Кутский, Западный Таймыро-Байкальский и Восточный Таймыро-Байкальский - субмеридиональные; Ангаро-Катский, Анга-ро-Вилюйский, Приморский, Акиткано-Джербинский - северо-восточные; Главный Саянский, Бирюсинский, Присаяно-Енисейский, Байкало-Катангский, Витимо-Тунгусский - северо-западные.
В процессе образования эндогенных рудных месторождений корово-мантийные и коровые разломы играют главенствующую роль, являясь распределительной системой для мантийного флюидопотока. Развитие же рудного процесса происходит по рудоконцентрирующим разрывам.
По геофизическим данным выделены мантийно-коровые магматические образования: глубинные диапиры и зоны основного-ультраосновного состава, эклоги-ты и серпентиниты (на рис. 1 они показаны интегрированным контуром). В основе их выделения в общей геологической среде лежат физические параметры - намагниченность и плотность. Критерием выделения глубинных диапиров и зон основного-ультраосновного состава является пространственное совмещение положительных магнитной и гравитационной аномалий. Критерием выделения эклогитов является положительная гравитационная аномалия на фоне нормального или пониженного магнитного поля. Критерием выделения серпентинитов является пространственное совмещение положительной магнитной и отрицательной гравитационной аномалий.
Глубинную структурную основу ми-нерагенических зон составляют следующие геоструктурные элементы: Присаян-ская краевая мобильная зона, Таймыро-Байкальский структурный шов, Ангаро-Вилюйская внутрикратонная зона разломов, Удино-Тунгусская трансгеоблоковая
ослабленная тектоническая зона, Катанг-ско-Ковинский интенсивно базифициро-ванный блок.
Присаянская краевая мобильная зона является переходной от платформы к Саяно-Байкальской полициклической складчатой области. Присаянская зона пространственно ограничена Главным Саянским и Бирюсинским глубинными разломами и характеризуется сложным блоковым строением.
Таймыро-Байкальский структурный шов, протягивающийся в субмеридиональном направлении и разделяющий раннеар-хейские (восточные) и позднеархейские (западные) складчатые системы. Шов пространственно ограничивают Восточный и Западный Таймыро-Байкальские глубинные разломы. Таймыро-Байкальская шовная зона рассекает архейский кратон и имеет характерные структурные элементы во всем разрезе земной коры. По подошве земной коры шов отражается локализованными поднятиями и опусканиями. Вдоль восточного Таймыро-Байкальского разлома, ограничивающего шов с востока, прослеживается цепь локальных поднятий амплитудой 2-4 км. Эта цепь поднятий прослеживается от оз. Байкал на юге до р. Нижняя Кочема на севере. Вдоль западного ограничения шва прослеживается серия локальных опусканий подошвы земной коры с амплитудой 4-6 км. По поверхности фундамента платформы шовная зона также характеризуется наличием локальных выступов и поднятий. В пределах собственно шва развит комплекс зелено-каменных трогов и гранит-зеленокамен-ных поясов [16].
Ангаро-Вилюйская внутрикратонная зона разломов проходит с юго-востока на северо-запад и по диагонали сечет Ангаро-Непско-Ботуобинскую антеклизу. Эта зона разломов характеризуется исключительно широким проявлением траппового магматизма в нижнем мезозое.
Удино-Тунгусская мантийно-коровая трансгеоблоковая ослабленная тектоническая зона, выявленная по данным глубинных сейсмических зондирований [19],
протягивается в субмеридиональном направлении от р. Уда на юге до р. Нижняя Тунгуска на севере. Эта зона пересекает Бирюсинско-Ангаро-Оленекский кратон в южной части, область деструктурирован-ной литосферы в средней и Байкитский кратон в северной части. Повышенная проницаемость литосферы предопределила многочисленные проявления субщелочного магматического комплекса в нижнем мезозое. В северной части зоны выявлено Чадобецкое кимберлитовое поле мезозойского возраста.
Катангско-Ковинский блок имеет квазиизометричную форму и располагается в области тройного сочленения крупнейших платформенных структур: Ангаро-Непско-Ботуобинской и Байкитской анте-клиз и Присаяно-Енисейской синеклизы. Блок ограничен глубинными разломами: Ангаро-Катангским и Ангаро-Вилюйским северо-восточного направления; Окино-Вихоревским и Байкало-Катангским северо-западного простирания. В пределах блока поверхность фундамента платформы наклонена на запад с перепадом относительных отметок 3,0-7,0 км. Мощность консолидированной земной коры изменяется в очень широком диапазоне - от 46 км в восточной части блока до 31 км в западной. Главной особенностью блока является его интенсивная базификация, на это указывает резкое возрастание граничных скоростей упругих волн на поверхности фундамента до 6,9 км/с при нормальных значениях 6,1-6,15 км/с. Возрастание скорости обусловлено только повышением основности пород фундамента. Других блоков с подобным фундаментом на юге Сибирской платформы пока не обнаружено. Пространственная локализованность базифи-кации предопределена положением блока в контуре астенолинзы и обусловлена проницаемостью литосферы в области сочленения Ангаро-Вилюйского глубинного регионального разлома с Удино-Тунгусской мантийно-коровой трансгеоблоковой
ослабленной тектонической зоной.
На юге Сибирской платформы выделяются четыре минерагенические зоны:
Присаянская, Удино-Тунгусская, Ангаро-Вилюйская и Лено-Тунгусская (рис. 2). Каждая минерагеническая зона имеет свой глубинный структурный каркас и определенные различия в металлогении.
Присаянская минерагеническая зона структурно соотносится с Присаянской краевой мобильной зоной. Металлогения: редкие металлы (карбонатиты), золото, медь, свинец, цинк, олово, алмазы.
Удино-Тунгусская минерагеническая зона пространственно отвечает одноименной мантийно-коровой ослабленной тектонической зоне. Металлогения: железо, золото, олово, алмазы.
Ангаро-Вилюйская минерагеническая зона находится в границах одноименной внутрикратонной зоны глубинных разломов. Металлогения: железо, золото, олово, алмазы. Ранее она выделялась в качестве Ангаро-Вилюйского рудного пояса [10], но без четких пространственных границ.
Лено-Тунгусская минерагеническая зона в геологическом пространстве определяется Таймыро-Байкальским структурным швом. Металлогения: свинец, цинк, медь, золото, олово, алмазы.
Как видно из металлогении зон, наблюдается и общность в проявлениях алмазов, золота, олова, меди, свинца, цинка. Это обстоятельство позволяет изложить сведения о проявлениях полезных ископаемых целостно, без дифференциации по зонам.
Алмазы. Алмазоносность минераге-нических зон описана нами ранее [3], что позволяет привести только результирующие данные (см. рис. 2).
Присаянская минерагеническая зона. В юго-восточной части зоны находится Ингашинское поле слабоалмазоносных лампроитов верхнепротерозойского возраста, а в северо-западной - россыпь алмазов. В пределах зоны прогнозируются лампрои-ты рифейского и среднепалеозойского возрастов и выделяются две перспективные площади: Зиминско-Ингашинская и Инга-шетская.
Удино-Тунгусская минерагеническая зона. В северной части зоны, в пределах Красноярского края, расположено Чадобец-
Рис. 2. Минерагенические зоны юга Сибирской платформы:
1 - граница распространения осадочного чехла платформы; 2 - минерагенические зоны: Присаянская (П), Удино-Тунгусская (УТ), Ангаро-Вилюйская (АВ), Лено-Тунгусская (ЛТ); 3 -глубинные разломы региональные (а), прочие (б). Региональные разломы: 1 - Главный Саянский, 2 -Бирюсинский, 3 - Присаяно-Енисейский, 4 - Окино-Вихоревский, 5 - Ангаро-Катангский, 6 - Ангаро-Вилюйский, 7 - Ангарский, 8 - Каймоново-Кутский, 9 - Таймыро-Байкальский (западный), 10 -Таймыро-Байкальский (восточный), 11 - Приморский, 12 - Акиткано-Джербинский, 13 - Байкало-Катангский, 14 - Витимо-Тунгусский; 4 - россыпи алмазов (непромышленные); 5 - кимберлитовые и лампроитовые поля: 1 - Мирниское, 2 - Чадобецкое, 3 - Тайгино-Тарыдакское, 4 - Ингашинское; 5 -прогнозируемые перспективные площади, адекватные кимберлитовому или лампроитовому полю: 1 -Ингашетская, 2 - Тангуй-Удинская, 3 - Андочинская, 4 - Чукшинская, 5 - Бирюсинско-Чунская, 6 -Мурская, 7 - Магдонская, 8 - Илимская, 9 - Тубинская, 10 - Тушамская, 11 - Верхнекатангская, 12 -Чангильская, 13 - Икская, 14 - Немуйская, 15 - Алтыбская, 16 - Ереминская, 17 - Верхне-Чонская, 18
- Верхне-Кочемская, 19 - Нижне-Кочемская, 20 - Верхне-Апкинская, 21 - Нижне-Апкинская, 22 -Тарыдакская, 23 - Шушукская, 24 - Хушмуканская; 7 - карбонатиты; 8 - проявления рудного золота; 9 - россыпи золота эксплуатировавшиеся; 10 - контуры шлиховых ореолов золота; 11 -рудопроявления меди; 12 - месторождения (а) и рудопроявления (б) свинца и цинка; 13 -рудопроявления олова; 14 - шлиховые ореолы касситерита; 15 - шлиховые пробы с касситеритом; 16
- промышленные железорудные месторождения (крупные)
кое кимберлитовое поле мезозойского возраста, а также находятся россыпи алмазов. В южной части зоны выявлены только россыпи алмазов. В зоне прогнозируются коренные источники алмазов кимбер-литового и лампроитового типов средне-палеозойского и мезозойского возрастов. Выделены шесть перспективных площадей: Тангуй-Удинская, Андочинская, Чукшин-ская, Бирюсинско-Чунская, Муро-Ковин-ская, Магдонская. В Красноярской части зоны другими исследователями выделены: Тарыдакская, Шушукская и Хушмуканская перспективные площади.
Ангаро-Вилюйская минерагеническая зона. В северо-восточной части зоны находится Мирнинское поле алмазоносных кимберлитов среднепалеозойского возраста. В юго-западной части зоны установлены только россыпи алмазов. Прогнозируются коренные источники алмазов ким-берлитового типа и выделяются семь перспективных площадей: Илимская, Верхне-катангская, Тушамская, Тубинская, Икская, Чангильская и Верхнечонская.
Лено-Тунгусская минерагеническая зона. В зоне выявлены только россыпи алмазов. Прогнозируются коренные источники алмазов кимберлитового типа средне-палеозойского и мезозойского возрастов на площадях: Немуйской, Алтыбской, Ере-минской, Верхнекочемской, Нижнекочем-ской, Нижнеапкинской, Верхнеапкинской.
Железо. Научно-прикладные вопросы поисков и количественной оценки железорудных месторождений на юге Сибирской платформы практически исчерпаны [2, 18]. Эффективное их решение геофизическими методами обусловлено контрастным различием физических параметров руд и вмещающих их пород: магнитной восприимчивости, плотности и электрического сопротивления. В то же время остался не до конца выясненным вопрос о генезисе и структурной позиции их размещения в геологическом пространстве.
Главные железорудные районы Ангарской провинции находятся в двух минерагенических зонах. Средне-Ангарский железорудный район располагается в
Удино-Тунгусской минерагенической зоне, а Ангаро-Илимский и Ангаро-Катский районы - в юго-западном окончании Ангаро-Вилюйской зоны. Однако их глубинную структурную позицию определяет региональная верхнемантийная неоднородность.
По мнению всех исследователей образование железорудных месторождений по времени сопряжено с тектоно-маг-матической активизацией. Некоторые исследователи [18] считают, что пространственно железорудные объекты связаны с внутриплатформенными бортами траппо-вых впадин-синеклиз. Однако следует заметить, что синеклизы формируются над апикальными частями астенолинз. Первопричиной проявления масштабного бази-тового магматизма и квазисинхронного с ним процесса образования железных руд является Саяно-Тунгусская астенолинза. Реальное существование астенолинзы делает предметной тектоно-магмати-ческую активизацию и снимает вопросы энергетического обеспечения и рудного вещества. Астенолинза определила термический режим в занимаемом ею геологическом пространстве. В астенолинзе температура на поверхности Мохоровичи-ча составляет 750-850оС, а температура солидуса достигается на глубинах 110-120 км и составляет 1200оС. В кратонной области, где астеносфера погружается до 200-250 км, температура на подошве земной коры равна 300-400оС [11]. Контур астенолинзы определяет и геологическое пространство, в котором при наличии других необходимых факторов образуются железорудные месторождения. Астено-линза обуславливает общий флюидопоток в литосфере и земной коре. Концентрация же металлогенных флюидов происходит в зонах повышенной проницаемости литосферы и, прежде всего, в глубинных разломах. В этом аспекте выявленная сеть глубинных разломов является распределительной системой для продвижения магматических расплавов и рудоносных флюидов. Следовательно, зоны глубинных разломов являются местами наиболее вероятного образования месторождений
железа. Положение железорудных объектов Ангарской провинции относительно глубинных разломов является тому иллюстрацией (рис. 3).
Месторождения железа в подавляющем большинстве располагаются в контуре Ангаро-Тунгусской астенолинзы, тяготея к ее краевой части, которая условно очерчена по изогипсе кровли астеносферы
- 150 км. Железорудные районы располагаются в узлах пересечения и сочленения глубинных разломов. Ангаро-Илимский железорудный район - в пространстве сочленения Окино-Вихоревского, Каймоно-во-Кутского и Ангаро-Вилюйского разломов. Ангаро-Катский железорудный район
- в восточном углу Катангско-Ковинского блока и ограничивается Ангаро-Вилюй-ским и Байкало-Катангским разломами. Средне-Ангарский железорудный район -в северо-западном углу Катангско-Ковинского блока, в узле пересечения Ангаро-Катангского и Окино-Вихоревско-го разломов. Нижне-Тунгусский железорудный район с востока ограничен Тай-мыро-Байкальским (восточным) разломом. Нахождение незначительного числа месторождений в кратонной части вполне объяснимо, ибо тектоно-магматическая активизация охватывала и ее, но уже в значительно ослабленной форме.
В процессе изучения железорудных месторождений по мере накопления минералогических и геохимических данных изменялись и взгляды на их генезис. В настоящее время процесс формирования железорудных месторождений и полей представляется в виде трех крупных этапов: магматического, гидротермально-метасоматического и гипергенного. Ведущим является собственно магматический этап [1, 18]. Гидротермально-мета-соматический этап играет роль сопутствующего при протекании высокотемпературного рудообразования, главным образом на регрессивной ветви развития рудно-магматической системы. В вертикальном разрезе (колонне) оруденения выделяются три зоны: нижняя, средняя и верхняя [18]. Нижняя зона представлена
гранулированными базальтами, базит-маг-нетитовыми гранулированными базальтами и базит-магнетитовыми штокообраз-ными телами. Главным структурно-вещественным элементом средней зоны является собственно диатрема, выполненная преимущественно рудоносными эксплозивными брекчиями. В качестве со-рудных образований присутствуют крутопадающие тела базитов. Основным структурно-вещественным комплексом верхней зоны являются кратерные раструбы диатрем с чашеобразными рудными залежами, а также радиально расходящиеся серии рудных жил. На всех крупных месторождениях оруденение прослежено до глубины 1,2 км без тенденции к выклиниванию. Общий вертикальный размах оруденения оценивается в 5-6 км.
Структурно-текстурные особенности рудных образований показывают, что процесс был многостадийным и прерывистым. Общей средой рудовмещения являются терригенные, терригенно-карбонат-ные, карбонатные, осадочно-вулканоген-ные породы в стратиграфическом диапазоне от кембрия до триаса, а также траппы. Преимущественность и избирательность рудоотложения в породах различного литологического состава определяется их реологическими свойствами. Благоприятными для рудоотложения являются тре-щинно-брекчиевые структуры.
Минеральный состав руд и измененных околорудных пород железорудных месторождений сравнительно постоянен, особенно в отношении рудных минералов. Главными рудными минералами являются магнетит и магномагнетит с различным содержанием магния. Характерным в минеральном облике железорудных образований является присутствие гранатов нескольких генераций [4].
Вулканогенное происхождение диа-трем, вмещающих кимберлитовые и железорудные тела, определяет и меру их некоторого сходства. Общим для кимберлитов и месторождений железа ангаро-илимского типа является образование рудоконтролирующих структур одновре-
Рис. 3. Положение железорудных объектов Ангарской провинции в глубинной структуре:
1 - изогипсы поверхности астеносферы (в км); 2 - глубинные разломы региональные (а), прочие (б). Региональные разломы: 1 - Присаяно-Енисейский, 2 - Ангаро-Катангский, 3 - Окино-Вихоревский, 4 - Ангарский, 5 - Каймоново-Кутский, 6 - Ангаро-Вилюйский, 7 - Байкало-Катангский, 8 - Витимо-Тунгусский, 9 - Таймыро-Байкальский (западный), 10 - Таймыро-Байкальский (восточный); 3 - Катангско-Ковинский интенсивно базифицированный блок; 4 - железорудные районы: I - Ангаро-Илимский, II - Ангаро-Катский, III - Средне- Ангарский, IV- Нижне-Тунгусский; 5 - магнетитовые месторождения Ангаро-Илимского типа; 6 - геофизические аномалии (а - с выходами руды, б - без рудных выходов). Масштабы месторождений и магнитных аномалий или их групп (запасы вместе с прогнозными) в млн. т (по карте железорудных месторождений Сибири. Новосибирск. СНИИГГиМС. 1976. Ответственный редактор А.С. Калугин): 7 - от 10 до 100, 8 - от 100 до 200, 9 - от 200 до 400, 10 - 800 и более (1 - Тагарское, 2 - Нерюндинское, 3 - Копаевское, 4 -Рудногорское, 5 - Коршуновское, 6 - Октябрьское)
менно в ходе рудного процесса. Отмеченное морфогенетическое сходство структур (диатрем) локализации месторождений железных руд и алмазов на Сибирской платформе [18] вытекает из близости физического механизма их образования.
Образование структур локализации кимберлитовых и железорудных тел на завершающей стадии функционирования флюидно-магматической колонны (ФМК) с позиций классической механики можно уподобить процессу одноосного сжатия сосредоточенными силами. В процессе наращивания давления в головной части ФМК породы (в каком-то определенном объеме геологического пространства) пройдут все стадии деформации - до разрушения и выброса. Физический механизм действия однонаправленных снизу сосредоточенных сил приводит к образованию и развитию радиальных, кольцевых и субгоризонтальных трещин, что предопределяет и формы тел (дайки, жилы, силлы). Этот механизм широко проявлен в природе. Выработка собственно полости диатремы в области тектонически ослабленной приповерхностной части земной коры происходит при турбулентном истечении газовой фазы в палеоатмосферу. Газовая смесь выступает в качестве «рабочего тела». Полость диатремы вырабатывается свободной газовой струей со скоростью движения газа в дозвуковом диапазоне. Однако масштабы структур локализации кимберлитов и железных руд не сопоставимы. Большие размеры стволообразных и линейных железорудных тел в сравнении с кимбер-литовыми телами обусловлены более мощной энергетикой и меньшими глубинами зарождения рудных флюидно-магмати-ческих колонн.
Золото. Из геологии месторождений золота [15] известно, что очаги мантийного происхождения генерируют крупные скопления золотосодержащих сульфидных руд, а также и собственно золотую минерализацию. Геотектонические структуры, в пределах которых развивается золотая минерализация, играют весьма сущест-
венную роль в процессе рудообразования, предопределяя режим рудоотложения и закономерности размещения месторождений. В числе главных типов золотоносных геотектонических структур выделяются и древние платформы. На древних платформах золоторудные месторождения локализуются в узких грабен-синклиналях и трогах на щитах; в платформенном чехле в пределах синеклиз и участках сочленения антеклиз и синеклиз; зонах их сочленения со складчатыми поясами. Эндогенные месторождения в этих структурах относятся преимущественно к золото-кварцевой и золото-кварц-сульфидной формациям и образованы в условиях больших и средних глубин в связи с магматизмом. В числе рудоконтролирующих структур главными являются линейные зоны разрывных нарушений и узлы их пересечения. В числе магматических комплексов как первоисточников золота прежде всего нужно выделить глубинные диапиры основного-ультраосновного состава, а также гранито-гнейсовые купола.
На юге Сибирской платформы выявлено значительное количество проявления рудного золота и многочисленные шлиховые ореолы. Проявления рудного золота находятся, в основном, в Присаянской минерагенической зоне. Шлиховые ореолы золота выявлены во всех минерагени-ческих зонах. В Лено-Тунгусской минера-генической зоне в районе нижних течений рек Большая Ерема и Малая Ерема в шлиховых пробах выявлена платина.
В качестве исходных материалов использованы схема золотоносности юга Сибирской платформы, составленная Н.Г. Ключанским (1969) и карты шлиховых ореолов золота и олова, составленные Ю.М. Тверитиновым (1985). Как схема, так и карты составлены по результатам государственных геологических съемок масштаба 1:200000. При стандартном шлиховом опробовании аллювия водотоков в пробах обнаруживаются в основном только макроскопические (+0,1 мм) выделения свободного самородного золота. Механические и химические преобразования най-
денных золотин практически не изучались. Равно не проводилась и детализация выявленных ореолов. В таких обстоятельствах выявленные шлиховые ореолы золота рассматриваются как указатели на наличие потенциальных коренных источников по критериям их приуроченности к глубинным структурно-вещественным комплексам, а также пространственной упорядоченности. В этом аспекте подавляющее большинство шлиховых ореолов золота приурочивается к местам развития глубинных диапиров и зон основного-ультраосновного состава. Пространственная группировка шлиховых ореолов упорядочивается границами минерагенических зон. Одновременно можно предполагать формирование аллювиальных россыпей, в том числе и погребенных [13]. Геологические условия юга Сибирской платформы позволяют ожидать россыпи золота разных возрастов, прежде всего на стратиграфических уровнях формирования кор выветривания, начиная со среднего палеозоя (карбона). Методика количественного прогноза аллювиальных россыпей золота изложена в ряде работ [17].
Олово. На юге Сибирской платформы выявлены коренные проявления олова и шлиховые ореолы касситерита. В Восточном Саяне и Присаянье установлено широкое площадное «заражение» оловом. Выявлены коренные проявления олова кварц-касситеритового типа в пегматитах. Оловянная минерализация приурочена к разрывным нарушениям и местам сочленения разломов субширотного и северозападного направлений. В этой связи можно полагать, что в процессе тектонической активизации наложенное оруденение может размещаться в породах любого состава, в том числе в сланцах.
Шлиховые ореолы касситерита, приуроченные к зонам разломов и глубинным диапирам основного состава, выявлены во всех четырех минерагенических зонах. Источником олова могут быть месторождения силикатно-сульфидной группы (касситерит-силикатные и касситерит-сульфидные), относящиеся к надинтрузивной
зоне формирования оловянного орудене-ния [15]. Наиболее высокими концентрациями касситерита в шлихах характеризуются Непская оловоносная зона в Ан-гаро-Вилюйской минерагенической зоне и Ковинский оловоносный узел в Удино-Тунгусской [7]. Повышенной оловонос-ностью характеризуются грубообломоч-ные вулканогенно-осадочные породы юры, перми и карбона. Источником касситерита являлись местные рудоносные постройки, в составе которых были широко представлены флюидно-эксплозивные брекчии.
В отечественной практике известно, что наряду с весьма выдержанными линейными зонами минерализации встречаются рудные структуры и центрального типа, возможно, связанные с вулканическими жерлами. Примером может служить месторождение Марсовое в Комсомольском рудном районе, приуроченное к воронкообразной трубке минерализованных брекчий с неправильным телом турмалинизирован-ных и калишпатизированных диоритовых порфиритов, выклинивающихся на глубине 100 м [15]. Касситерит в ассоциации с пиритом, сфалеритом, галенитом обнаружен в секущих кимберлиты кварц-карбонатных прожилках трубки Мир [9]. Некоторые кимберлитовые тела содержат природные сплавы Sn с С^ Zn, Pb, Sb, а также самородное золото [6]. Повышенные концентрации олова зафиксированы в ультрабазитовых и эклогитовых нодулях некоторых кимберлитовых трубок Якутии [5]. Повышенная оловоносность свойственна магнетитовым месторождениям Ан-гаро-Илимского и Ангаро-Катского железорудных районов. Исходя из всего вышеизложенного, правомерно прогнозировать коренные месторождения олова нетрадиционного стратиформного и трубочного типов.
Медь. Мелкие месторождения меди и широкое проявление медной минерализации характерно только для Присаянской и Лено-Тунгусской минерагенических зон. Пространственная приуроченность проявлений меди к зонам повышенной проницаемости земной коры свидетельствует о
том, что основным ее источником являются глубинные металлоносные флюиды. Собственный потенциал металлоносности вмещающей карбонатно-терригенной среды мог быть также мобилизован, но опять же при участии глубинных растворов.
Выявленные проявления меди фор-мационно относятся к медноколчеданному и стратиформному типам. Медноколчедан-ный тип, связанный с вулканогенными толщами, более характерен в Присаянской минерагенической зоне. Стратиформный тип является преимущественным в Лено-Тунгусской минерагенической зоне, в пределах которой предшественниками выделен Верхнеленский меденосный район. В бассейне р. Лены выявлено несколько десятков мелких месторождений и проявлений меди. Стратиграфически медное оруденение приурочено к отложениям илгинской свиты верхнего кембрия и усть-кутской и ийской свит нижнего ордовика. Медная минерализация локализуется в сравнительно широком комплексе пород: песчаниках, песчано-карбонатных образованиях, известняках, песчанистых доломитах, мергелях, алевролитах. Медные минералы представлены малахитом, азуритом, халькозином, ковеллином, халькопиритом, борнитом, купритом. Большинство исследователей придерживается мнения об осадочном генезисе медного оруденения [14]. Процесс образования меди представляется им в следующем виде. Медь осаждалась в виде сульфидных соединений в мелководном бассейне с восстановительной средой. Впоследствии сульфидные руды в поверхностных условиях были окислены, чему способствовала циркуляция грунтовых вод. Поскольку генезис стратиформных месторождений является дискуссионным, подчеркнем лишь пространственную приуроченность рудных проявлений меди к глубинным разломам. Вероятнее всего, образование повышенных концентраций меди при осадконакоплении обусловлено циркуляцией глубинных металлоносных растворов (флюидов). Косвенно об этом свидетельствует и широкий спектр литологических
разностей пород, в которых обнаружена медная минерализация.
Свинец и цинк. Месторождения и рудопроявления свинца и цинка выявлены в двух минерагенических зонах: Присаян-ской и Лено-Тунгусской. Рудные проявления Присаянской зоны соотносятся с широким спектром рудных формаций: медно-свинцово-цинковой вторичных тер-ригенных прогибов, колчеданно-полиме-таллической, медно-колчеданной и медно-цинко-колчеданной зеленокаменных поясов. В пределах зоны выделяются металло-генические подзоны, рудные узлы и рудные поля.
В южной части Лено-Тунгусской минерагенической зоны предшественниками выделен Прибайкальский полиметаллический пояс, включающий Ульканскую и Сарминскую металлогенические подзоны. Входящие в них месторождения и рудо-проявления свинца и цинка отнесены к типу стратиформных в карбонатных породах [12]. Но необходимо отметить, что однотипные по формационной принадлежности рудопроявления располагаются в породных комплексах широкого спектра геологических формаций. Это свидетельствует о том, что определяющими являются не столько рудовмещаюшая среда, сколько другие факторы рудоконтроля. Главным из них является тектонический. Интенсивно развитая сеть разрывных нарушений наиболее полно объясняет пространственную дискретность проявлений полиметаллов, обусловливая места разгрузки металлоносных глубинных флюидов.
В Удино-Тунгусской, Лено-Тунгус-ской и Ангаро-Вилюйской минерагеничес-ких зонах имеются структурные и магматические предпосылки для образования сульфидных медно-никелевых месторождений.
Резюме. На юге Сибирской платформы структурно-вещественные неоднородности астеносферы и литосферы, составляя геоструктурный каркас минераге-нических зон, обусловили пространственную совмещенность зарождающихся
в подлитосферной мантии алмазоносных кимберлитов (лампроитов) и эндогенных месторождений благородных и цветных металлов в земной коре. Впервые выделенные минерагенические зоны и перспективные площади в их пределах являются надежной основой для проведения поисков месторождений алмазов, золота, олова, полиметаллов.
Библиографический список
1. Амиржанов А. А., Воронцов А. Е., Полозов А.Г. Магматические магнетито-вые руды в месторождениях ангаро-илим-ского типа //Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения. -Якутск, 1989. - С. 86-87.
2. Геофизические методы поисков железорудных месторождений на юге Восточной Сибири / Барышев А.С. [и др.]. - М.: Недра, 1980. - 184 с.
3. Барышев А.С., Егоров К.Н., Кош-карев Д.А. Алмазоносные субпровинции, зоны и прогнозные площади юга Сибирской платформы //Отечественная геология. - 2008. - № 3. - С. 22-29.
4. Вахрушев В. А., Воронцов А. Е. Минералогия и геохимия железорудных месторождений юга Сибирской платформы. -Новосибирск: Наука, 1976. - 198 с.
5. Илупин И.П., Каминский Ф.В., Францессон Е.В. Геохимия кимберлитов. -М.: Недра, 1978. - 352 с.
6. Ковальский В.В., Алейников О.В., Махотко В.Ф. Самородные металлы и интерметаллические соединения в кимбер-литовых породах Якутии //Самородное металлообразование в магматических процессах. - Якутск, 1981. - С. 105-111.
7. Типы и закономерности размещения оловянного оруденения в Саяно-Байкальской горной области / Митрофанова Н.Н. [и др.] //Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири. - Иркутск: Вост-СибНИИГГиМС, 1984. - С. 72-73.
8. Мандельбаум М.М., Смирнова Т.Г. Краевые зоны юга Сибирской платформы по данным глубинных сейсмических зондирований (на примере Прибайкалья и Присаянья) // Региональная геология и
металлогения. - 2000. № 10. - Санкт-Петербург: Изд. ВСЕГЕИ. - С. 136-142.
9. Некрасов И.Я., Некрасова Р.А. Первая находка касситерита в кимберлитах // ДАН СССР. 1978. - Т. 43, № 2. -С. 473-476.
10. Ангаро-Вилюйский рудный пояс Сибирской платформы / Одинцов М.М. [и др.]. - Новосибирск, 1980. - 107 с.
11. Глубинные электромагнитные исследования южной части Восточной Сибири / Поспеев В.И. [и др.] //Геология и полезн. ископаемые юга Восточной Сибири. - Иркутск: ВостСибНИИГГиМС, 1984. - С. 137-141.
12. Синчук Ю.А. Источники рудного вещества стратиформных свинцово-цин-ковых месторождений Западного Прибайкалья //Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири. - Иркутск: ВостСибНИИГГиМС, 1974. - С. 380-382.
13. Станников В. А. Литолого-палео-географические условия формирования рудных концентраций золота и меди в терригенных образованиях нижнего палеозоя юга Иркутского амфитеатра //Геология и золотоносность конгломератов рифея и венда южного обрамления Иркутского амфитеатра. - Иркутск: Вост.-Сиб. книжное изд-во, 1972. - С. 105-115.
14. Станников В. А. Золотоносность осадочных пород Западного Прибайкалья и Иркутского Присаянья //Геология и золотоносность конгломератов рифея и венда южного обрамления Иркутского амфитеатра. - Иркутск: Вост.-Сиб. книжное изд-во, 1972. - С. 82-99.
15. Рудные месторождения СССР. -М.: Недра, 1978. - 290 с.
16. Таскин А.П., Митрофанов Г.Л. и др. Тектоника юга Восточной Сибири (Объяснительная записка к тектонической карте юга Восточной Сибири масштаба 1:500 000). - Иркутск, 1987. - 23 с.
17. Количественный прогноз аллювиальных россыпей золота / Тищенко Е.И. [и др.] //Геология и полезн. ископаемые юга Восточной Сибири. - Иркутск: ВостСиб-НИИГГиМС, 1984. - С. 58-61.
18. Фон-дер-Флаас Г.С., Никулин В. И. Атлас структур рудных полей железорудных месторождений. - Иркутск: Изд. Ирк. Гос. Университета, 2000. - 185 с.
19. Чернышев Н.М., Бокая Л И. Мор-
фоструктурные элементы консолидированной коры Сибирской платформы / Структурные элементы земной коры и их эволюция. - Новосибирск: Наука, 1983. -С. 144-150.
Рецензент доктор геолого-минералогических наук, профессор Иркутского государственного технического университета А.П.Кочнев
УДК 551.2+551.243 В.К. Хрусталев1
БЛАГОРОДНОМЕТАЛЛЬНАЯ ПЛИТОТЕКТОНИЧЕСКАЯ МИНЕРАГЕНИЯ УДИНО-ВИТИМСКОЙ ОСТРОВОДУЖНОЙ СИСТЕМЫ ПАЛЕОЗОИД ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ
Рассмотрены геодинамические обстановки формирования благороднометального оруденения в Удино-Витимской островодужной системе палеозоид Западного Забайкалья. На примере золоторудного Мэлдэлгенского узла разработана оптимальная (по мнению автора) геодинамическая модель его формирования: островная дуга - золоторудный узел - золоторудное поле.
Ключевые слова: минерагения, островодужная система, палеозоиды, золоторудный узел, Западное Забайкалье
Библиогр. 10 назв. Ил. 6.
PRECIOUS METAL PLATE-TECTONIC MINERAGENY OF UDA-VITIM PALEOZOID ISLAND ARC SYSTEM IN WEST TRANSBAIKALIA
V.K. Khrustalev1
The geodynamic settings of precious metal mineralization formation in Uda-Vitim paleozoid island arc system of West Transbaikalia have been considered. On example of Meldelgen gold ore knot the optimal geodynamic model (according to the author) of its formation - island arc-gold - gold ore knot - gold ore field - has been developed.
Key words: minerageny, island arc system, paleozoids, gold ore knot, West Transbaikalia 10 sources. 6 figures.
Южное покровно-складчатое обрамление Северо-Азиатского кратона занимает Центрально-Азиатский складчатый пояс (ЦАСП), состоящий из коллажа террейнов (океанических, островодужных, кратон-ных, окраинно-морских) и связывающих
их коллизионных и аккреционных комплексов. К настоящему времени в пределах обширной территории ЦАСП выделяются байкальские, каледонские, раннегерцин-ские, позднегерцинские террейны и складчатые комплексы. Особо следует отметить
:Хрусталев Валерий Константинович - кандидат геолого-минералогических наук старший научный сотрудник Геологического института СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, ГИН СО РАН, тел.: 8(3012)-43-30-65, е-mail: [email protected]
khrustalev Valery Konstantinovich - a candidate of geological and mineralogical sciences, a senior research worker of the Geological Institute of Siberian Department of Russian Academy of Sciences, 670047, 6a Sahjanova St., Ulan-Ude, GIN of Siberian Department of Russian Academy of Sciences, tel.: 8(3012)-43-30-65, e-mail: [email protected]
