CC BY
50
РУДЫ 4 ц
МЕТАЛЛЫ
№ 2/2018
Горошко
Михаил Васильевич
доктор геолого-минералогических наук ведущий научный сотрудник [email protected]
Гильманова Гульшат Забировна
кандидат геолого-минералогических наук старший научный сотрудник [email protected]
ФГБУН Институт Тектоники и Геофизики им. Ю.А.Косыгина ДВО РАН, г. Хабаровск
Прикладная металлогения
УРАНОНОСНОСТЬ ЗОН СТРУКТУРНО-СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ НЕСОГЛАСИЙ МЕЖДУ ПЛАТФОРМЕННЫМИ И МЕТАМОРФИЧЕСКИМИ ОБРАЗОВАНИЯМИ ИДЮМО-ХАЙКАНСКОГО КУПОЛА АЛДАНСКОГО ЩИТА
Рассмотрены основные критерии локализации урановых проявлений по периферии Идюмо-Хайканского купола палеопротерозойских метаморфических пород Алдано-Станового щита Сибирской платформы в сопоставлении с урановыми месторождениями провинции Атабаска Канады. Как и в Канаде, они локализуются в зонах структурно-стратиграфического несогласия в мезопротерозойских осадочных образованиях и графитсодержащих гнейсах фундамента. Рудообразованию предшествовал интенсивный процесс калиевого метасоматоза в зоне структурно-стратиграфического несогласия, затрагивающего породы осадочного чехла и метаморфического фундамента, развитого по периферии Идюмо-Хайканского купола. Рудные зоны сопровождаются аргиллизацией, хлоритизацией и карбонатизацией вмещающих пород и интенсивными геохимическими ореолами Мо, Ад, Аз, N1 Со, V, РЬ, 1п. По этим признакам они сходны с месторождениями несогласия провинции Атабаска. Выделены Толукская, Беглянская и Аимо-Токинская рудо-концентрирующие зоны, контролирующие все известные урановые проявления. Возраст урановой минерализации (1341±17)-(1142±28) млн лет.
Ключевые слова: Сибирская платформа, Идюмо-Хайканский купол, палеопротерозой, мезопротерозой, зоны структурно-стратиграфического несогласия, калиевый метасоматоз, ураноносность, аргилли-зация, хлоритизация, карбонатизация, космическая радиолокационная съёмка.
В конце ХХ столетия в Саскачеванской провинции Канады были открыты урановые месторождения несогласия, содержащие подавляющую часть мировых запасов высококачественных урановых руд. Известные месторождения этого типа размещаются в мезопротерозойских внутрикратонных бассейнах Атабаска и Телон площадью более 100 000 км2 [9-11]. Обычно месторождения представляют собой урановые концентрации в мезо-протерозойских песчаниках в зоне их несогласного контакта с породами палеопротерозойского метаморфического фундамента - пелитовыми, графитовыми и безграфитовыми глинозёмистыми гнейсами с прослоями гранат-кордиерит-силлиманитовых гнейсов, кальцифиров, магнетитовых сланцев. Магматические образования представлены преимущественно телами гранитов и жилами пегматитов. По породам фундамента, как правило, развивается кора выветривания мощностью до 40 м.
Несогласие, рассекающие его разломы и зоны трещиновато-сти - основной структурный контроль оруденения в региональном и локальном масштабах. Разрывные и трещинные системы
УДК 553.495 (571.56) © М.В.Горошко, Г.З.Гильманова, 2018
преимущественно проходят вдоль простирания слоёв гнейсов и ориентированы в северо-восточном или широтном направлении. Крупные месторождения несогласия окружены ореолом гидротермальных изменений [4], распространяющихся до 200 м вверх по песчаникам и на 100 м вниз в породы фундамента. Ореол изменений в песчаниках характеризуется слабым повышением фоновых содержаний урана и изменением состава глинистого цемента от иллит-каолинитового на полностью иллитовый. По породам фундамента развиваются гидрослюдизация и хлоритизация (магнезиальный хлорит). Месторождения несогласия располагаются в обширных минимумах магнитного поля по геофизическим данным, зонах пониженных сопротивлений по электроразведочным данным и в минимумах гравитационного поля.
Наиболее перспективна на поиски месторождений типа несогласия на Дальнем Востоке России по предварительному анализу - внутрикра-тонная Учуро-Майская впадина в юго-восточной части Сибирской платформы, площадь которой составляет ~200 000 км2.
Целью статьи является обоснование перспектив территории на поиски богатых, высокорентабельных урановых месторождений типа несогласия, аналогичных канадским. Приведены преимущественно результаты исследований, выполненных авторами в южной части Учуро-Майской впадины, при работе по данной проблеме в Таёжном производственном объединении «Урангеоло-горазведка» и в ИТиГ ДВО РАН.
В региональном аномальном магнитном поле Идюмо-Хайканский купол расположен в пределах северо-западной части Батомга-Майского минимума. В региональном аномальном поле силы тяжести территория купола тяготеет к северной части Тырканского минимума [14]. При более детальных среднемасштабных исследованиях купол и прилегающие к нему территории осадочного чехла характеризуются знакопеременным магнитным полем, что обусловлено различным составом пород купола как выходящего на земную поверхность, так и прослеживаемого под осадками. В аномальном гравитационном поле проявляются более детальные элементы - локальные отрицательные аномалии и зоны линейных градиентов.
Купол сложен метаморфическими породами фёдоровского и тимптоно-джелтулинского струк-
турно-вещественных комплексов. Он со всех сторон окружён породами мезопротерозойского осадочного чехла и только на юго-востоке по субширотному разлому граничит с раннеархейскими ме-таморфитами Тырканского блока (рис. 1). В состав фёдоровского вещественно-структурного комплекса входят двупироксен-роговообманковые, ди-
131° 131°20' 131°40' 132° 132°20' 132°40' 133° 133°20'
56°40'-
56°20
56°
130°
140°
* 1 2
4 5
Амурская__ ^Хабаровский^* область край
130° 140°
■ а б
Рис. 1. ПОЛОЖЕНИЕ УРАНОВОРУДНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ В ЗОНЕ СТРУКТУРНО-СТРАТИГРАФИЧЕСКОГО НЕСОГЛАСИЯ ПАЛЕО-ПРОТЕРОЗОЙСКИХ И НЕОПРОТЕРОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ИДЮМО-ХАЙКАНСКОГО КУПОЛА:
1 - Арбарастахская интрузия ультраосновных щелочных пород; 2 - мезопротерозойский платформенный чехол; палеопротерозойские метаморфические образования: 3 - тимптоно-джелтулинский структурно-вещественный комплекс, 4 - фёдоровский структурно-вещественный комплекс; 5 - раннеархейский иенгр-ский структурно-вещественный комплекс; 6 - юрские песчаники, алевролиты с пластами каменного угля; 7 -рудопроявления (а) и радиоактивные аномалии (б) урана в зонах структурно-стратиграфического несогласия; 8 - аномальные ореолы привноса калия по данным аэрогеофизических исследований; 9 - граница зоны структурно-стратиграфического несогласия
7
8
опсидовые, биотит-роговообманковые, кварц-ди-опсид-плагиоклазовые, биотит-гранатовые гнейсы с прослоями кальцифиров, мраморов, графитовых и биотит-графит-гранатовых гнейсов. Тимп-тоно-джелтулинский структурно-вещественный комплекс представлен биотит-гиперстеновыми, двупироксеновыми, гранатовыми, силлиманито-выми гнейсами с прослоями мраморов, графитовых гнейсов и сланцев.
По данным А.П.Смелова с соавторами [13], возраст пироксеновых, двупироксеновых, роговооб-манково-пироксеновых гнейсов и сланцев, гранатовых и силлиманитовых гнейсов, амфиболитов, пириболитов и мраморов, нередко графитсодер-жащих, Суннагинского и Идюмо-Хайканского блоков (террейнов) раннепротерозойский, а степень их метаморфизма отвечает условиям, переходным от биотит-силлиманит-ортоклазовой к гранат-кор-диерит-ортоклазовой субфации гранулитовой фации повышенных давлений (7=780-820°, Р=7 Кбар). Бт-Ш датировки плагиогнейсов фёдоровской серии 2254-2229 млн лет, гнейсов холболохской свиты этой же серии 2637-2137 млн лет [13].
Метаморфиты Идюмо-Хайканского купола прорваны мелкими телами аляскитовых лейкократо-вых гранитов нимнырского комплекса и гнейсо-видных гранитов (см. рис. 1). Между породами фундамента и платформенным чехлом наблюдается красноцветная кора выветривания мощностью от первых до первых десятков метров [2, 3, 5, 7, 12]. Разрез мезопротерозойского платформенного чехла на описываемой площади представлен породами конкулинской, адаргайской, гонамской, омах-тинской и эннинской свит.
Непосредственно на корах выветривания гнейсов фундамента залегают породы конкулинской свиты - тёмно-красные, сиреневые, розовые гру-бослоистые полевошпат-кварцевые и аркозовые песчаники, содержащие «плавающие» гальки и прослои гравелитов, алевролитов, аргиллитов, кварцевых песчаников. В основании свиты залегают базальные конгломераты, реже гравелиты и песчаники. Мощность свиты колеблется от 80100, максимально до 500 м [8]. Породы свиты геохимически специализированы (Кн=2,5-5,0) на К, As и Ве.
Адаргайская свита объединяет толщу серо-цветных карбонатно-терригенных пород, которая согласно залегает на красноцветных конкулинских песчаниках и с размывом или азимутальным не-
согласием перекрывается конгломератами и песчаниками гонамской свиты. В её составе преобладают переслаивающиеся алевропесчаники, алевролиты, известковистые песчаники, строматоли-товые и оолитовые песчанистые доломиты. Реже встречаются известняки, литокристаллокластиче-ские туфы и косослоистые песчаники. Отмечаются мелкие линзовидные включения фосфатоносных и битуминозных пород, превращённых последующим метаморфизмом в породы карбонат-графит-калишпатового состава с гидрослюдами, каолином, длинночешуйчатым мусковитом. Мощность свиты 20-180 м. Карбонатно-терригенные породы свиты геохимически специализированы на As, К, Ад, Ba, ЫЬ, Мо, Сг и слабо (Кн=1,5-2,5) - на Бс, 7г, РЬ, V, У, Со.
Гонамская свита расчленена на три пачки. Нижняя пачка (до 200 м) сложена красноцветными по-левошпат-кварцевыми песчаниками с маломощными линзами конгломератов. Разрез средней пачки (до 300 м) начинается тонко переслаивающимися алевролитами, алевропесчаниками и мелкозернистыми песчаниками. Выше по разрезу они сменяются известковистыми песчаниками, мергелями, строматолитовыми доломитами с прослоями мелкозернистых песчаников и алевролитов. Завершается разрез пачкой песчаников, переслаивающимися с алевропесчаниками и известковистыми кварц-полевошпатовыми песчаниками с прослоями с линзами доломитов (50-200 м). Общая мощность свиты 360-700 м [8]. Породы свиты геохимически специализированы на As и Со и слабо -на La, Ba, Ве, V, Сг, У.
Омахтинская свита согласно залегает на породах гонамской. Её нижняя граница проводится по подошве горизонта доломитов и известковистых песчаников. Сложена кварцевыми, реже кварц-полевошпатовыми и известковистыми песчаниками, переслаивающимися со строматолитовыми, оолитовыми и массивными доломитами. Мощность свиты 250-400 м. Породы свиты геохимически интенсивно специализированы на Со и La, специализированы на Ba, Мп, Мо, Си и слабо - на Ga, Бс, Ад, УЬ, V, Сг.
Эннинская свита распространена незначительно. Она согласно, иногда с признаками размыва, залегает на отложениях омахтинской свиты и сложена серыми, красными, зеленовато-серыми кварцевыми песчаниками. В низах и верхах разреза постоянно присутствуют слои доломитов. Мощность
131° 131°20' 131°40' 132° 132°20' 132°40' 133° 133°20'
Рис. 2. ПОЛОЖЕНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ УРАНОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ПОЛЕ ЛИНЕАМЕНТНЫХ СТРУКТУР ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ВЫЧИСЛЕННЫХ ПО ПРОГРАММЕ WINLESSA [15]:
зоны интенсивного развития линейных линеаментов: 1 - Толукская, 2 - Аимо-Токинская, 3 - Беглянская; остальные усл. обозн. см. рис. 1
свиты до 160 м. Свита интенсивно специализирована на Мо, специализирована на Ьа и слабо - на Дб, Со, УЬ, 2п.
В южной части Учуро-Майской впадины установлены мезопротерозойские дайки долеритов, трахибазальтов, щелочных базальтоидов, интру-дирующие карбонатно-терригенные и осадочные толщи учурской и уянской серий. Их возраст 1166 и 1486 млн лет [1].
Из сопоставления стратиграфических разрезов впадин Атабаска и Учуро-Майской можно сделать вывод о высокой степени сходства их вещественных и возрастных характеристик, что является предпосылкой для формирования на рассматриваемой территории подобного типа месторождений урана (таблица).
Роль разломной тектоники в контроле урановых руд типа несогласия. Анализ развития ли-неаментных структур (разноранговых разломов) (рис. 2), полученных из цифровых моделей рельефа на основе космических радиолокационных снимков по программе ШЫеББа [15], показывает, что в Идюмо-Хайканском районе разви-
131° 131°20' 131°40' 132° 132°20' 132°40' 133° 133°20'
тт тах
Рис. 3. ПОЛОЖЕНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ УРАНОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ПОЛЕ ПЛОТНОСТИ ВЫЧИСЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЛИНЕАМЕНТОВ (степень деструкции приповерхностной части земной коры), ПО ПРОГРАММЕ WINLESSA [15]:
усл. обозн. см. рис. 1
ты разрывные структуры: субширотные, северозападные, северо-восточные и субмеридиональные (рис. 3; см. рис. 2). Урановая минерализация развита не равномерно по площади, а концентрируется в зонах сгущения линеаментов определённого направления: Толукской и Беглянской субширотных и Аимо-Токинской субмеридиональной. Крупнейшая из них - Толукская субширотная зона разломов шириной 20-30 км, протягивающаяся через всю площадь бассейна р. То-лук в бассейн р. Уян. Эта система разломов носит сбросо-сдвиговый характер, причём движение по зоне происходило с запада на восток. Зоны разломов северо-западного простирания вблизи зоны Толукских разломов постепенно подворачиваются в юго-восточном направлении, плавно меняя своё простирание на субширотное и широтное, что говорит о важной роли субширотных разломов в тектонике района. Толукской зоной контролируется подавляющее большинство урановых рудопроявлений района.
Аимо-Токинская система разломов выделена нами впервые. Зона шириной ~20 км прослежи-
СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗРЕЗОВ МЕ30ПР0ТЕР030ЙСК0Г0 ПЛАТФОРМЕННОГО ЧЕХЛА УЧУРО-МАЙСКОЙ ВПАДИНЫ И ВПАДИНЫ АТАБАСКА
Впадина Атабаска Учуро-Майская впадина
Формации Мощность, м Основные типы пород Возраст, млн лет Стратиграфические подразделения Мощность, м Основные типы пород Возраст, млн лет
Учурская серия Эннинская свита 160 Среднезернистые, крупнозернистые кварцевые песчаники
Дуглас, Каревел 100 Пелитовые песчаники, оолитовые доломиты и известняки, алевролиты, аргиллиты 1220-1292 K-Ar Омахтинская свита 340-400 Песчаники, алевролиты, аргиллиты, доломиты 1360 K-Ar
Ту ма-Лей к 100 Грубозернистые песчаники Песчаники, гравелиты, конгломераты, редкие прослои алевролитов, толеитовых базальтов, доломитов и туфов кислого состава
Оверсайнд 90-200 Песчаники с прослоями алевролитов Гонамская свита 360-700 1450 К-А г
Локер-Лейк 75-270 Галечные песчаники
Вульверин-Пойнт 200-500 Туфогенные тонкозернистые песчаники, алевролиты, фосфатоносные породы 1513-1450 K-Ar Уянская серия Адаргайская свита 80-180 Песчаники, алевролиты, доломиты, редко туфогенные среднезернистые песчаники и фосфатоносные породы
Маниту-Фоллас 140-1000 Конгломераты, гравелиты, крупно- и среднезернистые песчаники, вверху прослои алевролитов Конкулинская свита 30-950 Базальные конгломераты, гравелиты, крупно-и среднезернистые кварцевые и олигомиктовые песчаники, вверху прослои алевролитов Коры выветривания по породам
Файр-Пойнт 100-150 Базальные конгломераты, гравелиты, грубо- и крупнозернистые песчаники фундамента 1670±40 K-Ar
IO NJ
NJ О
вается от Толукской системы разломов в бассейн р. Аим на 60-80 км. Представлена сближенными зонами катаклаза, трещиноватости и брекчирова-ния, которые часто контролируют по несколько урановых проявлений и ореолов.
Беглянская система разломов субширотного простирания шириной 4-5 км прослеживается на 30-35 км от Аимо-Токинской системы разломов в бассейн р. Беглянка. С востока она ограничена северо-западным разломом, в узле сочленения с которым локализуется урановое рудопроявление Беглянка.
На рис. 3 показана связь ураноносности района с ореолами макротрещиноватости по данным обработки цифровых моделей рельефа по программе Winlessa [15]. Палеопротерозойский фундамент Идюмо-Хайканского купола обладает максимальной трещиноватостью, что может свидетельствовать о его высокой проницаемости для глубинных рудоносных растворов и их транспортировке в верхние горизонты земной коры. Рудные поля урановых проявлений тяготеют к периферическим частям центрального ореола максимальной трещиноватости и в большинстве случаев им свойственны локальные ореолы максимальной или повышенной трещиноватости.
Метасоматиты и урановое оруденение. По результатам комплексных крупномасштабных аэрогеофизических съёмок, проведённых сотрудниками ПГО «Таёжгеология» под руководством М.В.Го-рошко [6] в обрамлении Идюмо-Хайканского купола метаморфических образований с мезопротерозой-ским платформенным чехлом, выявлена уникальная по интенсивности и площади распространения калиевая аномалия (см. рис. 1) протяжённостью >220 км при средней ширине 10-14 км и до 40 км в раздувах. Протягиваясь по периферии Идюмо-Хайканского купола, аномалия накладывается как на нижние горизонты платформенного чехла, так и на прилегающий фундамент. Максимальное содержание К в калишпатизированных песчаниках 12%, в калишпатизированных гнейсах 6%, в калишпатизированных корах выветривания 16% на фоне 1-2,5% в неизменённых породах [6]. Возраст ка-лишпатизации протерозойский. Возраст по иллиту наложенных на калишпатиты кварц-гидрослюдистых и кварц-каолин-гидрослюдистых метасома-титов составляет (1324±52)-(1185±35) млн лет [6]. В ореоле калиевого метасоматоза локализуются практически все проявления урана, золота, вана-
дия, бария и других химических элементов, выявленные в районе в зонах структурно-стратиграфических несогласий (СНН).
На калишпатизированные породы накладываются более поздние гидротермально-метасомати-ческие преобразования, сопровождающие урановую минерализацию: аргиллизация, карбонатиза-ция, хлоритизация. Характер метасоматитов и рудная минерализация в фундаменте и осадочном чехле в некоторых чертах различаются. Выделяются три обстановки локализации уранового ору-денения: в породах кристаллического фундамента в зоне ССН; в песчаниках платформенного чехла в зоне ССН; в породах платформенного чехла на значительном удалении от зоны ССН.
В кристаллическом фундаменте наиболее интенсивно аргиллизация проявлена вдоль зоны субширотного Толукского разлома в районе рудопро-явления Конкули, локализованного в непосредственной близости от основания эрозионного останца пород конкулинской свиты. В полосе шириной до нескольких десятков метров на рудопроявле-нии исходные породы почти полностью замещены глинисто-гидрослюдистым агрегатом. Аргиллизация сопровождалась привносом и, Со, V, Мо, РЬ, 7п, Ад, А^ Бс, Ва.
Карбонатизация и хлоритизация проявлены непосредственно в рудной зоне. За её пределами в кальцитовых мраморах во внешней зоне ар-гиллизитов отмечена доломитизация (привнос магния до 14% на фоне 0,65% в неизменённых породах) [5].
Урановая и сульфидная минерализация максимально развилась в брекчиях центральной части зоны аргиллизитовых изменений. Брекчии интенсивно гематитизированы. В них установлены кварц, хром- и ванадийсодержащие слюды (роскоэлит, фу-ксит), смешанослойные силикаты (монтмориллонит-гидрослюды с 85% гидрослюдистых слоёв) и комплекс первичных и вторичных рудных минералов - гидроксиды урана, карнотит, метаторбернит, цейнерит, метацейнерит, сфалерит, халькопирит, пирит, герсдорфит, вульфенит, халькозин, ковел-лин, бассанит. Среднее содержание и составляет 0,186% на мощность 1,7 м, в том числе 0,78% на мощность 0,5 м. Содержание V 3,09% на мощность 1,7 м.
В дресвяниках и конгломератах платформенного чехла, перекрывающих рудоносный интервал Толукского разлома, интенсивность орудене-ния падает. Содержание и в гидрослюдизирован-
ных гравелитах не превышает 0,01%, V 0,6%, Ди 0,05 г/т на мощность 0,5 м.
Рудопроявление Угдан приурочено к зоне северо-западного разлома, к контакту графитсодержа-щих гранат-биотитовых гнейсов с песчаниками кон-кулинской свиты. Горизонтальный контакт песчаников с гнейсами осложнён малоамплитудными сбросами. Максимальное развитие оруденения наблюдалось в зоне интенсивной трещиноватости, катаклаза и брекчирования гнейсов. Мощность рудоносной зоны ~36 м. Гнейсы в рудной зоне интенсивно гидрослюдизированы и гематитизирова-ны. Содержание и до 0,056% на мощность 2,4 м, в том числе 0,1% на мощность 0,5 м. Урановая минерализация представлена сабугалитом. Факторным анализом определена тесная связь и с V, Мо, РЬ, ДБ, 2п.
Проявление минерализации Хангас-2 локализовано в интенсивно аргиллизированных и превра-щённых в глины корах выветривания фундамента. Содержание и 0,012% на мощность 6 м. В минералогических пробах из глин присутствуют гидрокси-ды железа, горсейксит, пирит, барит, анатаз, малахит. Акцессорные минералы: оливин, гранат, циркон, рутил, турмалин, монацит. Аномальные (0,010,05%) концентрации и отмечаются в агрегатах тонкозернистого анатаза и глинистой фракции породы.
В песчаниках зоны ССН обнаружены урановые проявления Правоугданское, Хангас-1, Беглянка, Ойгу. Петрографическими исследованиями установлена следующая последовательность мета-соматических изменений пород рудных интервалов: альбитизация, окварцевание, калишпатизация (адуляризация), гидрослюдизация, карбонатизация, хлоритизация.
Правоугданское проявление урана (см. рис. 2) расположено в 1,25 км западнее рудопроявления Угдан. Приурочено к базальным гравелитам кон-кулинской свиты, залегающим на графит-биотитовых гнейсах. Здесь вскрыта тектоническая зона северо-восточного простирания, сопровождаемая интенсивной аргиллизацией пород платформенного чехла с образованием пластичных глин мощностью 25 м. Рудный интервал находится в центральной части интенсивно гематитизированных пород. Содержание и в зоне до 0,025%, Дб до 0,05%, 7г 0,1-0,5%, Ад 0,2-0,3 г/т, Ди 0,04-0,3 г/т. В целом набор элементов характерен для месторождений типа несогласия.
Проявление Хангас-1 приурочено к узлу сочленения субширотного разлома с разрывным нарушением северо-западного простирания. Гравелиты и песчаники конкулинской свиты в зоне северозападного дизъюнктива интенсивно аргиллизиро-ваны, вплоть до полного замещения глинистыми минералами цемента породы и обломочных зёрен полевых шпатов. По многочисленным трещинам они пронизаны гидроксидами железа. Содержание и в зоне достигает 0,0122%. Минералогическим анализом выявлены горсейксит, гидромусковит, пирит, халькопирит, гидроксиды железа, барит. Акцессорные минералы: турмалин, циркон, анатаз, монацит, рутил. Аномальные содержания и отмечены в горсейксите и анатазе, ТИ - в рутиле. Кроме и, в аргиллизитах с горсейкситом присутствуют (%) 7г (1), Си (0,2), РЬ (0,1), Б1 (0,01), 7п (0,15), Ве (0,01), Сб (0,05), У (0,02), Р (30), Бг (0,3), Ва (20), В (0,4), Ад (1 г/т). Повышенные содержания (%) Мп (0,3), N (0,007), Со (0,001), W (0,002), Си (0,07), РЬ (0,03), Ад (0,0004) определены в гидроксидах железа.
В бассейнах нижних течений рек Гивун и Беглянка на правобережье р. Учур выявлен литогеохи-мический ореол урана с содержаниями до 0,014% (рудопроявление Беглянка). Ореол вытягивается вдоль северо-западного разлома, выполненного тектоническими брекчиями, которые на протяжении 1200 м окварцованы и сульфидизированы. В породах фундамента и платформенного чехла вдоль разлома проявлены многостадийные интенсивные гидротермально-метасоматические изменения: хлоритизация, карбонатизация, аргил-лизация. Завершающая стадия гидротермальных изменений выразилась в образовании хлоритовых, хлорит-карбонатных, адуляровых, кварцевых, кварц-адуляровых, карбонат-кварц-адуляровых, гидросерицит-кварц-карбонатных, серицит-кварцевых, хлорит-серицитовых, кварц-адуляр-пиритовых и карбонатных жил и прожилков. Широко развита баритизация, захватывающая породы фундамента, коры выветривания и базальные слои мезопротерозойского чехла. Из рудных минералов в зоне нарушения, помимо тонкодисперсного настурана, зафиксированы вульфенит и халькопирит. К-Дг возраст гидротермально изменённых пород по иллиту 1324±52 млн лет.
Рудопроявление Ойгу (см. рис. 1) расположено на водоразделе ручьёв Улахан-Комкуй и Правый Перевальный, правых притоков р. Алгома. Площадь участка рудопроявления сложена гонамскими по-
левошпат-кварцевыми и кварцевыми песчаниками с маломощными горизонтами известковистых песчаников. В подошве гонамской свиты залегают обнажающиеся в эрозионных врезах палеопроте-розойские графитсодержащие гнейсы. Между кристаллическим фундаментом и платформенным чехлом наблюдаются красноцветные коры выветривания незначительной мощности. Рудопроявление локализуется в узле пересечения субширотных и субмеридиональных разломов, контролирующем ореол интенсивной аргиллизации, баритизации, гематитизации, лимонитизации, прожилковой кар-бонатизации и литогеохимический орел рассеяния урана размером 320x280 м. В карбонатных прожилках установлены включения почковидных агрегатов атраксолита, редкие кристаллы сфалерита. Урановое оруденение локализуется в зоне интенсивной трещиноватости и прожилковой кар-бонатизации. Содержание и 0,012% на мощность 6,95 м. Оруденение сопровождается привносом Со, V, Мо, Си, As, РЬ, 7п. В породах платформенного чехла выше зоны ССН отмечены рудопроявле-ния урана Адаргайское, Угдан, Тройка, аэроаномалия 18-1, ряд проявлений минерализации и радиоактивные аномалии в поле распространения пород учурской серии на правобережье р. Учур, в нижнем течении рек Онне, Алгома, Идюм [5, 12].
На Адаргайском рудопроявлении в зоне контакта конкулинской и адаргайской свит в полосе шириной 100-180 м прослеживаются мощные швы интенсивно метасоматически изменённых дезинтегрированных, рассланцованных и брекчирован-ных пород с гётитовыми, вернадитовыми, баритовыми, сульфидно-кварцевыми жилами и прожилками. Зона главного, изученного бурением, тектонического нарушения в подошве адаргайской свиты имеет северо-западное простирание и падение в северо-восточном направлении под углом 3-7°. Вмещающие алевропесчаники и олиго-миктовые песчаники со стороны лежачего бока нарушения интенсивно аргиллизированы и суль-фидизированы [5, 12]. В аргиллизированных породах присутствуют иллит, монтмориллонит, альбит, парагонит, бариевый ортоклаз, галлуазит, графит, турмалин, углеродистое вещество. В висячем боку вдоль зон трещиноватости северо-восточного и субширотного простирания наблюдаются структуры растворения и обрушения пород с формированием грубых брекчий, сцементированных баритом, кварцем, карбонатами. В лежачем боку тек-
тонического нарушения в верхней части конкулинской свиты на мощность 33-45 м в самом тектоническом нарушении и его висячем боку установлены аномальные содержания (%) и (0,034), РЬ (0,15), Си (0,2), 7п (0,2), Мо (0,07), Ы (0,03), Со (0,3), Ад (0,004), As (0,25), Мп (>1), Р (>1), Аи (0,3 г/т). Рудная минерализация представлена настураном, пиритом, халькопиритом, арсенопиритом, халькозином, галенитом, блёклой рудой, герсдорфитом, литиофоритом, атакамитом, малахитом, брошантитом, азуритом, хризоколлой, отенитом, карнотитом. Марганцевые минералы: вернадит, псиломелан, браунит. Минералы фосфора: апатит, фторапатит, шренгит. Молибден в аномальных концентрациях установлен в гётите, гидрогётите, лимоните, иногда в пирите. Самостоятельные минералы Ад и Мо не обнаружены. По результатам минералогических анализов повышенные содержания Ад отмечаются в блёклых рудах, псиломелане, вернадите, гётите, лимоните, пирите, галлуазите. Самородное Аи установлено в пробах из керна скважин, отобранных из зоны пологого тектонического нарушения на глубине 12-14 м.
Литогеохимическим опробованием коренных и элювиально-делювиальных отложений выявлен обширный комплексный геохимический ореол площадью до 32 км2 [5], основную роль в котором играют и, Ад, Мо, №. Ореолы охватывают узлы пересечения крутых и пологих тектонических нарушений субмеридионального, субширотного и северо-восточного простираний в бассейнах рек Муналы и Уян [5]. Размер ореолов до 19x6 км. Масштабы привноса рудных элементов в ореолы Адаргайского рудного узла огромны. Даже по самым скромным подсчётам в них привнесено не менее 110 тыс. т и, 120 тыс. т Мо, 8 тыс. т Ад. Основная часть геохимических ореолов приурочена к тектонически нарушенному контакту конкулинской и адаргайской свит и контролируется полями интенсивных метасоматических изменений пород. При ярко выраженных процессах калишпа-тизации в породах на порядок возрастают концентрации РЬ, 7п, Ад, Си. В ореолах аргиллизации (гидрослюдизации), карбонатизации и хлоритиза-ции песчаников наблюдается чёткий привнос и, Ад, Аи, РЬ, Мо, А^ Мп, Со, №
Аэроаномалия 18-1 находится в междуречье верхнего течения р. Верхний Конкули - руч. Одинокий в тектоническом контакте пород адаргайской и конкулинской свит мезопротерозоя, в узле
сочленения разломов северо-западного и субмеридионального простираний. На участке аномалии выявлены ореол аномальной радиоактивности интенсивностью >30 мкР/ч на фоне 12-15 мкР/ч изометрической формы размером 450x300 м и ореол рассеяния урана, вытянутый в меридиональном направлении на 800 м при ширине до 300 м. Аномальная радиоактивность сопровождается ореолом интенсивной аргиллизации вмещающих пород, в общих чертах совпадающим с ореолом рассеяния урана. Кроме того, отмечается зона прожилковой баритизации, протягивающаяся в субмеридиональном направлении на 2 км при ширине 200 м, ведущая себя несколько обособленно от остальных ореолов рудных элементов.
В нижних течениях рек Онне, Алгома, Идюм и Кусачан-Юрях бассейна среднего течения р. Учур расположены рудопроявление Тройка, ряд проявлений минерализации и аномалий радиоактивности, тяготеющих к средней пачке гонамской свиты [5]. Все проявления локализуются в узле сочленения субмеридиональной Аимо-Токинской зоны разломов с разломами субширотного и северо-западного простираний. В платформенном чехле нарушения представлены зонами брекчирования, дробления и трещиноватости сбросового характера, а также пологими швами рассланцевания, реже милонитизации, сопряжёнными с крутопадающими разломами.
Проявления минерализации и аномалии контролируются зонами субпослойной трещиноватости и пологими швами милонитизации. Гидротер-мально-метасоматические изменения протекали в несколько этапов: окварцевание и флюоритизация, калишпатизация (адуляризация), глинисто-гидрослюдистая аргиллизация, карбонатизация, хлори-тизация. Карбонаты (кальцит, доломит) развиваются по цементу песчаников. Иногда в них совместно присутствуют барит, апатит, углеродистое вещество. Более поздний по отношению к кальциту доломит преобладает. В метасоматитах наблюдается вкрапленность никель- и кобальтсодержа-щего пирита, арсенопирита, халькопирита, сфалерита, тонкодисперсного настурана. Содержание (%) и до 0,08, РЬ и Си в рудных зонах до 0,015, Мо до 0,002, Со 0,001, Ва до 0,2, Р до 1, Ад до 7 г/т при фоновых содержаниях в безрудных зонах. Ореолы рассеяния и несколько уже мультипликативных ореолов остальных элементов. Общим для всех
рудопроявлений и аномалий является тесная корреляционная связь урана с Ы1, Со, Ад, Дб, РЬ, V, Мо.
Глубинное строение Идюмо-Хайканского купола. На изученной территории выполнен комплекс крупномасштабных геолого-геофизических работ, включая небольшой объём горно-буровых. Оценка мощности платформенного чехла основана на данных вертикального электрического зондирования, сейсмических исследований методом отражённых волн, определения глубин до верхних кромок для отдельных магнитоактивных тел. Выделенные зоны интенсивного развития линеамент-ных структур (см. рис. 3) согласуются с глубинными плотностными неоднородностями верхней части земной коры. В частности, Толукская зона ли-неаментов приурочена к северному обрамлению Тырканского регионального минимума поля силы тяжести, имеющего в пределах территории исследований субширотное простирание. Об осложнениях в строении верхней части земной коры свидетельствует наличие интенсивных отрицательных аномалий поля силы тяжести в пределах купола и вне его. Палеопротерозойские метаморфические образования по структуре и знаку аномального магнитного поля прослеживаются под отложениями платформенного чехла, что расширяет площади для дальнейших исследований. По структурным признакам области пересечения глубинных разломов и оптимальные мощности платформенного чехла выделены как наиболее предпочтительные.
В заключение отметим следующее. По особенностям геологического строения и металлогении Учуро-Майская впадина сопоставляется с впадиной Атабаска Северо-Американской платформы. Как и впадина Атабаска, Учуро-Майская впадина сформировалась на архей-палеопротерозойском основании, вмещающем прослои и пачки графит-содержащих гнейсов, вдоль которых часто развиваются зоны милонитизации и катаклаза. Мезо-протерозойские отложения этих впадин по составу и возрасту сопоставимы друг с другом (см. таблицу). Рудная минерализация каждой из впадин носит комплексный характер и сопровождается интенсивными многостадийными гидротермаль-но-метасоматическими изменениями пород при главенствующей роли каолин-гидрослюдистых ар-гиллизитов. Для руд обеих впадин характерен близкий набор рудных элементов (РЬ, 7п, Мо, Ы1, Со, Дб, Си, V). В них постоянно содержатся турмалин, апатит и другие фосфорсодержащие минералы. Воз-
раст рудной минерализации Учуро-Майской впадины близок возрасту урановых руд впадины Атабаска (1341 ±17)-(1142±28 млн лет). В отличие от впадины Атабаска в Учуро-Майской впадине выявлены самостоятельные концентрации золота, меди, бария.
В зоне структурно-стратиграфического несогласия палеопротерозойских метаморфических образований и мезопротерозойских осадочных толщ в обрамлении Идюмо-Хайканского купола Алдано-Станового щита установлены прямые признаки ураноносности территории.
1. Между складчатым фундаментом и осадочным чехлом развиваются красноцветные коры выветривания и продукты их разрушения в докон-кулинскую эпоху.
2. В основании мезопротерозойских толщ (кон-кулинская, гонамская и омахтинская свиты) залегают красноцветные отложения, по возрасту и составу близкие к таковым бассейна Атабаска.
3. Особенно важным контролем оруденения служит выявленная нами широкая зона интенсивной предрудной калишпатизации, развитой на границе кристаллического фундамента с породами ме-зопротерозойского платформенного чехла практически по всему периметру Идюмо-Хайканского купола. Масштабы привноса калия огромны и оцениваются от 15 до 30 млрд т. В ореоле калишпатизации локализуются все известные в настоящее время урановые проявления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геологическая карта СССР. М-б 1:1 000 000 (нов. сер.). Лист О-52, (53) - Томмот. Объяснительная записка. -Л.: ВСЕГЕИ, 1986.
2. Горошко М.В. Проблемы поисков высокорентабельных урановых месторождений в Хабаровском крае // Геология и полезные ископаемые Приамурья. Хабаровск, 1999. С. 133-138.
3. Горошко М.В. Рифейские депрессионные структуры древних платформ и массивов юго-востока России и их ураноносность: Автореф. дисс... д-ра геол.-минер. наук. - Хабаровск, Издательство ИТИГ, 2001.
4. Горошко М.В., Гильманова Г.З. Основные черты металлогении мезо-неопротерозойских впадин и прогибов докембрийских платформ мира // Литосфера. 2014. № 5. С. 71-88.
5. Горошко М.В., Гурьянов В.А. Рудная минерализация зоны предрифейского структурно-стратиграфиче-
4. Урановое оруденение контролируется зонами интенсивной гидрослюдистой аргиллизации, хлоритизации (хлорит магнезиальный), карбона-тизации, турмалинизации и сопровождается при-вносом в изменённые породы и, Мо, Ад, As, Со, V, РЬ, 7п.
5. Возраст урановых руд Идюмо-Хайканского купола (1341 ±17)-(1142±28 млн лет) близок возрасту руд бассейна Атабаска (1270-1250 млн лет).
Зоны структурно-стратиграфического несогласия мезопротерозойских осадочных толщ Учу-ро-Майской впадины по периферии палеопроте-розойского Идюмо-Хайканского купола метаморфических пород обладают значительными перспективами на обнаружение высокорентабельных урановых месторождений несогласия канадского типа.
С учётом выше перечисленных признаков, свидетельствующих о развитии рудного процесса в зоне структурно-стратиграфического несогласия, на территории Идюмо-Хайканского купола следует ожидать выявление месторождений, аналогичных месторождениям бассейна Атабаска.
Авторы благодарят коллег, принимавших участие в полевых исследованиях, и геологов фирмы «Кожема» за предоставленную возможность ознакомления с месторождениями Канады. Исследования выполнены в рамках государственного задания Института тектоники и геофизики им. Ю.А.Косыгина ДВО РАН.
ского несогласия и нижнерифейского платформенного чехла Учуро-Майской впадины (юго-восток Сибирской платформы // Тихоокеанская геология. 2007. Т. 26. № 6. С. 93-110.
6. Горошко М.В., Малышев Ю.Ф. Региональный калиевый метасоматоз и металлогения зон докембрийских структурно-стратиграфических несогласий (юго-восток Сибирской платформы) // ДАН. 2008. Т. 423. № 5. С. 663-666.
7. Гурьянов В.А., Карсаков Л.П., Горошко М.В., Осипов А.Л. Золотоносность докембрийских комплексов Учуро-Уянского района и его перспективы (юго-восток Сибирской платформы) // Тихоокеанская геология. 1999. № 5. С. 98-105.
8. Карсаков Л.П., Гурьянов В.А., Горошко М.В. Стратиграфия нижних горизонтов Сибирского гипостратоти-па рифея (юго-восток Сибирской платформы) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2002. № 1. С. 47-61.
9. Лаверов Н.П., Смилкстын А.О., Шумилин М.В. Зарубежные месторождения урана. - М.: Недра, 1983.
10. Основы прогноза урановорудных провинций и районов / Под ред. Н.П.Лаверова. - М.: Недра, 1983.
11. Пакульнис Г.В., Шумилин М.В. Месторождения типа «несогласия» района Атабаска (Канада) // Минеральное сырье. 2005. № 17. С. 11-16.
12. Предпосылки выявления новых видов полезных ископаемых в юго-восточной части Алданского щита / М.В.Горошко, А.Л.Осипов, В.Е.Кириллов и др. // Тихоокеанская геология. 1996. Т. 14. № 6. С. 111-118.
13. Смелов А.П., Зедгенизов А.Н., Березкин В.И., Шкодзин-ский В.С. Вклад лаборатории петрологии литосферы ИГАБМ в изучение Алданского щита // Вестн. Госком-геологии РС (Я). 2001. № 1. С. 31-36.
14. Стогний Г.А., Стогний В.В. Геофизические поля восточной части Северо-Азиатского кратона. - Якутск: Сахаполиграфиздат, 2005.
15. ZlatopolskyA. Description of texture orientation in remote sensing data using computer program LESSA // Computers&Geosciences. 1997. Vol. 23. № 1. P. 45-62.
URANIUM POTENTIAL OF STRUCTURAL-STRATIGRAPHIC DISCONFORMITY ZONES BETWEEN PLATFORM AND METAMORPHIC UNITS OF ALDAN SHIELD IDYUM-KHAIKAN DOME
M.V.Goroshko, G.Z.Gilmanova
(Yu.A.Kosygin Institute of Tectonics and Geophysics, Khabarovsk)
Major criteria of uranium occurrence localization on the periphery of the Idyum-Khaikan dome of Paleopro-terozoic metamorphic rocks within the Siberian platform Aldan-Stanovoy shield in comparison with Athabasca province (Canada) uranium deposits are discussed. Like in Canada, they are hosted by structural-stratigraphic disconformity zones in Mesoproterozoic sediments and graphitic basement gneiss. Ore formation was preceded by intense potassic metasomatism in the structural-stratigraphic disconformity zone covering rocks of sedimentary cover and metamorphic basement developed on the Idyum-Khaikan dome periphery. Ore zones are accompanied by host rock argillization, chloritization and carbonatization and strong geochemical Mo, Ag, As, Ni, Co, V, Pb and Zn haloes. This evidence makes them similar to Athabasca unconformable deposits. Tolukskaya, Beglyanskaya and Aim-Tokinskaya ore concentration zones controlling all the known uranium occurrences are identified. Uranium mineralization age is (1341±17)-(1142±28) Ma.
Keywords: Siberian platform, Idyum-Khaikan dome, Paleoproterozoic, Mesoproterozoic, structural-stratigraphic disconformity zones, potassic metasomatism, uranium potential, argillization, chloritization, carbonatization, satellite radiolocation survey.
i
if
■ .
