CC BY
38
УДК 553.411:553.23(571.65)
ВЕРХНЕ-КОЛЫМСКИЙ ЗОЛОТОНОСНЫЙ РАЙОН В СВЕТЕ СДВИГОВОЙ ТЕКТОНИКИ
В.Г.Шахтыров1
Северо-Восточный КНИИ ДВО РАН, 685000, г. Магадан, ул. Портовая, 16.
Рассмотрены новые материалы по тектонике и структурной позиции эндогенного ору-денения Верхне-Колымского золотоносного района, полученные на основе анализа знакопеременных сдвиговых деформаций. Эндогенная минерализация в районе эволюционирует от седиментогенной и деформационно-метасоматической на ранних стадиях (С2-К1) рудоотложения, до постмагматической - на поздних (К2). Ключевые слова: золотоносность, сдвиги, сфенохазм. Библиогр. 9 назв. Ил 3.
THE UPPER KOLYMIAN AURIFEROUS AREA FROM VIEWPOINTS OF THE STRIKE-SLIP FAULT TECTONICS THEORY
V.G.Shakhtyrov
Noth-East interdisciplinary science research institute FEB RAS, 685000, 16 Portovaja st., Magadan
This paper presents new data on tectonics and structural setting of endogenic mineralization, which were obtained from studies of differently oriented shifts throughout the Upper Kolymian auriferous area. Endogenic mineralization has been evolving there as sedimentation-related and deformational-metasomatic types at early stages (C2-K1) and post-magmatic one at late stages (K2). Key words: gold presence, strike-slip fault, sphenochasm 9 sources. 3 figures.
Введение
Верхне-Колымский золотоносный район занимает бассейн верховий р. Колыма и небольшую часть правобережного бассейна верховий р. Индигирка. Эта территория уже длительное время является «валютным цехом» страны, где к настоящему времени добыто из россыпей 2700 т и из рудных месторождений около 100 т золота. Несмотря на длительную эксплуатацию, район еще обладает значительным промышленным потенциалом, чему способствует постоянное пристальное «научное» внимание
геологов. В настоящее время практически исчезли из обихода разговоры о «затухании золотой Колымы». Напротив, исследования последних десятилетий в области магматогенной и метаморфо-генной природы золоторудных месторождений, роли в концентрации золота вулканогенной и биогенной составляющей генезиса, разработки по природе тонкого «невидимого» золота в сульфидах и т. д. в значительной степени оживили интерес к золоторудным месторождениям района и повысили их промышленные перспективы.
1Шахтыров Василий Григорьевич - старший научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук. Тел.: (4132) 63-09-42. Е-mail: Shakhtyrov@neisri.ru
Shakhtyrov Vasily Grigorevich - a senior research worker, a candidate of geological and mineralogical sciences. Phone: (4132) 63-09-42. Е-mail: Shakhtyrov@neisri.ru
В дополнение к многочисленным структурно-геологическим, литологиче-ским, геохимическим, геофизическим и другим рудогенным моделям в статье предлагается кинематическая модель, основанная на эволюции кинематики рудоконтролирующих разломов ВерхнеКолымского района, развивающихся в знакопеременном сдвиговом режиме.
Тектоническая позиция района
Верхне-Колымский золотоносный район располагается в юго-восточной части Яно-Колымской складчатой системы, интерпретация тектонической природы которой за прошедшее столетие претерпела многочисленные вариации. С позиций геосинклинальной концепции система рассматривалась как симметричный эпиконтинентальный миогеосинклинальный прогиб (у некоторых авторов прогиб эпиокеанической природы), заполненный мощными морскими терригенными толщами верхоянского комплекса. С позиций тектоники плит она трактуется как асимметричная структура, представленная двумя разнородными террейнами - Кулар-Нерским террейном подножья континентальной окраины (сланцевый пояс) и Полоусно-Дебинским террейном аккреционного клина [7].
Верхоянский терригенный комплекс занимает громадные площади Верхояно-Колымской складчатой области, в которую входит Яно-Колымская складчатая система, однако золотоносные провинции области (Верхоянская, Аллах-Юньская, Индигиро-Колымская) занимают узкие локальные несопоставимо меньшие территории, что вызвало необходимость как-то вычленить эти потенциально рудоконтро-лирующие структуры.
По результатам анализа пространственного размещения золото-кварцевого оруденения и, к сожалению, немногочисленных материалов по литологии терригенных отложений удалось
показать, что структурной основой Ин-дигиро-Колымской золотоносной провинции является Индигиро-Колымский клинораздвиг, продольные глубинные разломы которого, как ограничивающие, так и входящие в его инфраструктуру, в северо-западном направлении сближаются и в бассейне верховий р. Адыча причленяются друг к другу [9].
Клинораздвиги (сфенохазмы), возникающие в процессе раздвижения с вращением крупных блоков земной коры с частичным раскрытием базальтового субстрата, характеризуются проявлением специфической седиментации в геодинамических условиях глубоководных трогов и их склонов [5]. Тесная па-рагенетическая ассоциация глубоководных трогов с наиболее глубоко проникающими флюидизирующими разлом-ными зонами свидетельствует о том, что ресурсной металлоносной функцией обладают не столько соответствующие ли-тологические разности морских терри-генных отложений как таковых, сколько литологические разности, формирующиеся в тесной связи с глубинными флюидами, поступающими по разломам фундамента. Результаты глубинной флюидизации выражены зонами тонкорассеянной сульфидной минерализации, сопровождаемой интенсивным углеродистым метасоматозом терригенных осадков в зонах линейных деформаций. Следует ожидать, что рудогенный ресурс терригенные осадки получают сначала в седиментационный этап, а затем продолжают его получать во время диагене-тических преобразований и деформаций складчатого этапа. Эта ситуация к настоящему времени остается наименее изученной.
Тектонический анализ подтверждает наличие сфенохазмов как седи-ментационных структур, ответственных за дальнейший сценарий развития рудо-генных процессов.
Более 10% территории ВерхнеКолымского и Индигирского районов клинораздвига, практически не выходя
за его пределы, занимают выходы полнокристаллических гранитоидных тел с возрастом от поздней юры до позднего мела включительно. Широко распространены дайковые комплексы с таким же возрастным интервалом, как у гра-нитоидов, однако с более широкими вариациями состава. Генетические связи магматизма и золотого оруденения неоднозначны и меняются по мере эволюции магматических комплексов. В направлении к поздним стадиям проявления магматизма, которые к концу мела -началу палеогена затухают, возрастают явления дифференциации первичных руд с частичным или полным переотложением и перекристаллизацией минералов.
Ещё Ю.А.Билибин различал в пространственном размещении золоторудных месторождений линейный (поя-совой) и центральный типы. В ВерхнеКолымском районе, по его мнению, принцип линейного распределения золота выражен весьма резко, что объясняется приуроченностью золотой минерализации к зонам разрывных нарушений. Детальные полевые исследования разломной тектоники района, анализ богатейшего фондового материала, полученного при проведении поисково-съемочных работ, позволили автору составить оригинальную схему пространственного размещения глубинных разломов сфенохазма, показать их магмо- и рудоконтролирующую роль и установить знакопеременный сдвиговый кинематический режим формирования (рис. 1). В общих чертах устанавлено, что наиболее продуктивные зоны золото-кварцевого оруденения контролируются северо-западными глубинными конседиментационными разломами, второстепенные - диагональными и поперечными разломами структурно-фациальных зон. С малоамплитудно-стью сдвигов связан эшелонированный рисунок их инфраструктуры, а отсюда резко дискретный характер размещения рудных узлов и месторождений.
Сопряженная эволюция рудоконтролирующих структур и оруденения
Основной метод проведенных исследований - кинематический анализ структурного парагенеза сдвиговых деформаций, преломленный для условий знакопеременного сдвигового режима. Знание реверсии сдвигов позволило установить, что многие якобы одноактные тектонические, магматические, метаморфические и рудогенные процессы отчетливо расчленяются на кинематические этапы, которые традиционными геологическими методами не улавливаются [3]. Акцент своих исследований мы несколько сместили в сторону мезоформ, используя для анализа разломы, складки, свиты (рои) даек, линейные плутоны, протяженные цепочки магматических тел, геоморфологические элементы и т.п. Это необходимо для расшифровки структурно-металлогенических единиц иерархического уровня, не меньшего, чем рудный район.
Наиболее ярко структурно-кинематические особенности формро-вания дизъюнктивных нарушений и золоторудных месторождений выступают в пределах Среднекано-Штурмовского глубинного разлома [2, 8]. По его простиранию наблюдаются отчетливые сгущения магматических даек нера-бохапчинского комплекса в компактные свиты - в бассейнах рек Чек-Чек, Ха-тыннах и Ат-Юрях, в бассейне рч. Утиная и в среднем и нижнем течении р. Среднекан.
Протяженность свит около 35 км. Каждая из них имеет линейную несколько деформированную в окончаниях Б-образную конфигурацию с длинной осью, повернутой относительно простирания разлома на небольшой угол вправо. Это позволяет считать их магмовмещающее пространство раз-ломными кулисами правостороннего сдвигового эшелона.
Рис. 1. Схема размещения эндогенных золото-кварцевых, золото-серебряных и оловянных месторождений Верхне-Колымского района
Малый угол отклонения кулис (1520°) от общего направления зоны сдвига дает основание интерпретировать маг-мовмещающее пространство как сколы Я системы «сколов Риделя». В структурном парагенезисе с этим эшелоном даек находятся складки (Бё) также отчетливо эшелонированные, но повернутые относительно простирания разлома влево. Это также свидетельствует о правостороннем характере сдвигания и сосклад-чатом возрасте нера-бохапчинских даек (~ 150 млн. лет).
Рассматриваемый деформационный этап в условиях прогрессивной стадии регионального зеленосланцевого метаморфизма фиксируется метасоматиче-ским березитовым (кварц-серицит-карбонат-пирит-арсенопиритовым) преобразованием осадочных терригенных пород под воздействием ювенильных сильно восстановленных флюидов. С последними связана миграция золота в виде легколетучих металлоорганических соединений, накапливающихся в тонкодисперсной, рассеянной форме в деформированных метапелитах и, главным образом, в тонкоигольчатом призматическом арсенопирите. Нужно иметь в виду, что сохранность этой ранней металлоор-ганической и золото-сульфидной минерализации на золоторудных месторождениях Верхне-Колымского района крайне неравномерная, а на отдельных объектах ничтожная, и ее былое наличие приходится предполагать по редким реликтовым находкам, а в основном по аналогии с ранними сульфидами на некоторых месторождениях Верхне-Индигирского района (Бадран, Сарылах, Сентачан), Чукотской золотоносной провинции (Майское) или золотоносных провинций, удаленных на значительные расстояния (Сухой Лог, Олимпиаднин-ское и др.). Надо сказать, что березиты, содержащие более 2% призматического арсенопирита, могут представлять собой промышленные вкрапленные руды, что уже учитывается при доразведке и переоценке ряда золото-кварцевых месторо-
ждений (Наталкинское, Дегдеканское и др.).
Достоверные рудоносные кварцевые жилы соскладчатого деформационного этапа определенно не установлены. Однако, в структурном парагенезе со сколами Я и складками находятся многочисленные сравнительно короткие правосторонние трещины растяжения Т, повернутые относительно условной магистральной линии глубинного разлома на больший угол, чем трещины Я. Все они заполнены крупнозернистым кварцем с хлоритом и пиритом и представляют собой жилы альпийского типа, практически не несущие золотоносности. Часть этих жил локализуется в кли-важных отслоениях и бронируется по простиранию границами слоев.
Заслуживает внимания дискретная концентрация вдоль зоны Среднекано-Штурмовского глубинного разлома гра-нитоидных магматических тел раннеме-лового возраста (шток Рыжий, группа Басугуньинских интрузий, Березовские штоки на Среднекане) в границах тех же ареалов, что и у нера-бохапчинских даек. Необычным в этой ситуации оказалось то, что длинные оси цепочек магматических тел имеют 2-образный геометрический рисунок в плане. При этом они повернуты относительно простирания глубинного разлома влево, что свидетельствует о левосторонних сдвиговых перемещениях, создавших пространство для внедрения интрузивов. Таким образом, в момент между внедрением нера-бохапчинских даек и басугуньинских гранитоидов произошла перестройка полей тектонических напряжений, или реверсия сдвиговых перемещений.
В условиях левосторонних сдвиговых деформаций на фоне регрессивной стадии регионального метаморфизма и кислотного метасоматоза золотое оруде-нение разделяется на ряд генетических типов, каждый из которых в пределах золоторудных узлов проявляет пространственную самостоятельность. В местах наложения левосторонних сколов
на правосторонние (рис. 2) формируются не совпадающие с простиранием даек и синдайковых разломов кварцевые жилы с крупным золотом и перекристаллизованными сульфидами. В частности, ар-сенопирит меняет свои кристаллографические формы, становится крупным, ко-роткопризматическим. Химические анализы арсенопирита свидетельствуют о снижении в нем содержаний золота, которое за счет укрупнения нанночастиц переходит в самородное состояние. В этот этап происходит метасоматическое замещение углеродистых пород вторичными окисленными флюидами. Происходит распад металлоорганических соединений с образованием большого количества карбонатов. Золоторудный кварц, как правило, полосчатый за счет формирования в призальбандовых частях тонких полосок графита. Жильные минералы представлены в основном кварцем, альбитом, анкеритом и белой слюдой. Рудные минералы - арсенопи-рит, пирит, пирротин, золото, галенит, сфалерит, халькопирит, джемсонит, Ы-буланжерит, тетраэдрит, антимонит. Золото-кварцевая минерализация является россыпеобразующей. Отдельные зо-
лотины достигают размеров самородков (десятки - сотни грамм). Структурные взаимоотношения правосторонних и левосторонних дизъюнктивных нарушений, изображенных на рис. 2, в тех или иных вариациях устанавливаются практически на всех золоторудных узлах Верхне-Колымского района, являясь, таким образом, универсальными. С другой стороны, налицо одновременное проявление отчетливо постмагматического процесса формирования золоторудной минерализации, которая тесно ассоциирует с гранитоидными телами, локализуясь или непосредственно в гранитах, или в ближнем экзоконтакте интрузивов.
Рудный процесс развит слабо. Формируются отдельные жилы или прожилки небольших размеров.
В составе жил различаются: кварц, альбит, калинатровый полевой шпат, пренит, мусковит, флюорит, аксинит, турмалин, кальцит, эпидот, цоизит, хлорит, цеолит, сфен, ортит, циркон.
Рудные минералы представлены арсенопиритом, леллингитом, пирротином, пиритом, золотом, самородным висмутом, висмутином, молибденитом, марказитом, ильменитом.
Рис. 2. План поверхности месторождения Туманное. Отчетливо видны несовпадения простираний даек и кварцево-жильных систем; стрелками показан знак сдвигания: 1 - тонкоплитчатые аргиллиты; 2 - пласты тонкозернистых песчаников; 3 - дайки диоритовых порфиритов; 4 - кварцевые жилы и прожилки; 5 - разломы; 6 - поверхностные горные выгаботки (канавы и тганшея)
Минералами-индикаторами постмагматического оруденения являются висмутин и самородный висмут. Золото, как правило, очень мелкое, зернистое, ассоциирует с самородным висмутом и висмутином. Постмагматическая золото-редкометалльная минерализация россыпей не образует.
Генетическое соотношение золо-то-редкометалльного оруденения в гра-нитоидах и золото-кварцевого в дайках и осадочных терригенных породах в единой инфраструктуре магматогенно-рудного узла остается еще не достаточно выясненным. Так, И.А.Загрузина [4] на основе статистического анализа элементов примесей в составе приближенных к Ат-Юрях-Штурмовскому узлу гранитоидных тел (массив Маяк колымского комплекса, шток Рыжий басу-гуньинского комплекса и массив Ха-тыннах позднемелового негаяхского комплекса) и золото-кварцевых жил узла показала, что отчетливой связи между ними не устанавливается. Не удалось однозначно установить геохимическое сходство даже между нера-бохап-чинскими дайками и золото-кварцевым оруденением. Таким образом, генезис золото-кварцевого оруденения Ат-Юрях-Штурмовского узла не укладывается в модель прямых связей с магматизмом, с каким бы магматическим комплексом мы его не связывали. М.Л.Гельман [1] в отношении золото-кварцевых месторождений Яно-Колымского золотоносного пояса предлагает не противопоставлять метамор-фогенно-метасоматическое и магмато-генное начало в их формировании. Скорее всего, отмеченные варианты рудо-генных гипотез являются отражением отдельных сторон относительно сложного, но единого тектоно-магматогенно-метаморфогенно-рудного процесса.
Выявилось интересное и важное, на наш взгляд, обстоятельство: крупнейшие тела гранитоидов колымского комплекса, отдельные из которых вытянуты вдоль складчатой системы на сот-
ни километров и внедрялись в сосклад-чатый этап одновременно с дайками и штоками нера-бохапчинского комплекса, однако не входят в инфраструктуры золоторудных узлов, занимая самостоятельную позицию, и практически не несут сколько-нибудь значимой минерализации.
Если магматические тела колымского комплекса не имеют отношения к золотому оруденению, тогда в составе магматогенной составляющей золоторудных узлов остаются только дайки, которые в ряде золоторудных узлов вообще отсутствуют.
В средине мела (апт-альб-сеноман?) устанавливается еще одна реверсия сдвиговых деформаций. Постинверсионная (кинематически правосторонняя) стадия реверсии по времени совпадает с формированием Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (ОЧВП), в связи с чем для колымских мезозоид квалифицируется как активи-зационная. Охотско-Чукотский вулканогенный пояс специализирован на эпи-термальное золото, олово, ртуть и молибден. Эта минерализация имеет место и в структурах Верхне-Колымского района в пределах выделенной Р. Б. Умитбаевым, так называемой, «пери-вулканической зоны». Внешняя (северная) граница этой зоны так определенно и не была установлена. Мало того, «поясовая» минерализация практически прослеживается до побережья Ледовитого океана, что наводит на мысль об отсутствии «перивулканической зоны», так как сам пояс является продуктом активизации тектонических движений. Видимо, мы имеем дело не с активизацией в ее классическом понимании, а с перестройкой плана тектонических деформаций в северо-восточном регионе России, когда связи между разновозрастными структурными планами еще не полностью потеряны. Об этом свидетельствует, например, отчетливый контроль вулканогенных прогибов внешней зоны ОЧВП зонами северо-западных
Рис. 3. Схема металлогенического районирования золотоносности ВерхнеКолымского района на основе знакопеременной сдвиговой концепции: 1 -области развития отложений верхоянского терригенного комплекса; 2 - выходы палеозойских терригенно-карбонатных отложений Омулевского поднятия; 3 - вулканогенные и вул-каногенно-осадочные образования Ясачненского вулканогенного пояса; 4 - вулканогенные и вулканогенно-осадочные отложения Охотско-Чукотского вулканогенного пояса; 5 - грани-тоидные массивы; 6 - неотектонические впадины; 7 - разломы: а - продольные, глубинные, б - прочие; 8 - рудоконтролирующие зоны кинематически левосторонние (постскладчатые); 9 - рудоконтролирующие зоны кинематически правосторонние (соскладчатые); 10 - золоторудные узлы зон продольных глубинных разломов с обнаруженными объектами; 11 - то же с временно не обнаруженными объектами; 12 - золото-серебряные месторождения; 13 -мелкие месторождения и рудопроявления
(колымского направления) глубинных разломов (см. нижнюю часть рис. 1). В этих условиях пространственное размещение позднемеловых месторождений эпитермального золота, олова, молибдена строго подчинено мезозойскому структурному плану, а ряд «доакти-визационных» месторождений претерпели явления регенерации. Одно из таких месторождений - Школьное, расположенное в юго-восточной части Аян-Юряхского антиклинория, локализовано в гранитоидном штоке нера-бохапчинского (позднеюрского) возраста. В раннем мелу после перестройки полей тектонических напряжений на шток наложена разломная зона с дайками диоритовых порфиритов и кварцевых порфиров басугуньинского возраста, в результате чего в штоке сформировалась золото-редкометалльная минерализация, а по его обрамлению - золото-кварцевая. Позднемеловая реверсия сдвиговых деформаций сопровождалась наложением золото-серебряной минерализации, что привело в конечном счете к формированию специфического по-лиформационного объекта, несущего в себе черты золото-кварцевых, золото-редкометалльных и золото-серебряных месторождений. Факт появления золотоносности на участках наложения поздних левосторонних трещинно-разломных структур на более ранние правосторонние использован нами при составлении оригинальной схемы ме-таллогенического районирования Верх-не-Колымского золотоносного района (рис. 3).
Обсуждение и выводы
Анализ сдвигового структурного ансамбля Яно-Колымской складчатой системы совместно с сопутствующими сдвиганию магматическими, метамор-
фическими и минерагеническими явлениями, происходившими в условиях знакопеременного сдвигового режима, показал длительность и эволюционную последовательность формирования золотого оруденения, включающую:
- преддеформационный этап седимен-тационной предподготовки (С2-12);
- кинематически правосторонний со-складчатый этап флюидно-деформационной переработки тер-ригенных углеродсодержащих толщ верхоянского комплекса (13), сопровождаемый слабопроявленным магматизмом в форме даек или мелких штоков, прогрессивной стадией регионального метаморфизма и золото-сульфидным оруденением с тонким «невидимым» золотом;
- кинематически левосторонний этап формирования метаморфогенно-гидротермального золото-кварцевого оруденения с крупным переотложенным золотом и сульфидами (К1). Этот этап сопровождался более интенсивным магматизмом в форме даек, штоков, массивов средних размеров и регрессивной стадией регионального метаморфизма. Золотоносность развивается по по-стмагматически гидротермальной модели с формированием золото-редкоме-талльного оруденения, обогащенного висмутом, теллуром, молибденом, оловом, вольфрамом;
- последующие деформационные этапы ответственны за формирование постмагматических золото-сурьмяных, золото-серебряных, золото-редкометалльных, золото-полиметаллических и др. месторождений как «чистой» линии, так и поли-формационных.
Библиографический список
1. Геология и оруденение Ат-Юрях -Штурмовского золоторудного узла (Магаданская область) /С.В.Воро-шин [и др.]. - Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2003. -116 с.
2. Гельман М. Л. О роли регионального метаморфизма в золотом оруде-нении Северо-Востока СССР // Докл. АН СССР. - 1976. -Т. 230, № 6. - С. 1406-1409.
3. Еремин Р.А., Шахтыров В.Г. Типизация геолого-структурных обста-новок проявления золото-кварцевой формации для прогнозирования оруденения // Тихоокеанская геология. -1985. -№ 5. -С. 72-78.
4. Загрузина И. А. Магматические образования Штурмовского района // Магматизм Северо-Востока СССР. -М: Наука, 1973. -С. 133-147.
5. Красный Л. И. О клиновидных структурах и граничных углах // Геотектоника. -1987. -№ 4. -С. 318.
Рецензент: кандидат гшеолого-минералогических наук, профессор М.С.Учитель
6. Модели рудных районов и месторождений Сибири / Ж.В. Семи-нский [и др.]. - М.: Недра, 1994. -252 с.
7. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия). - М.: МАИК «Наука. Интерпериодика», 2001. -571 с.
8. Шахтыров В.Г. Среднекано-Штурмовской глубинный разлом: инфраструктура и кинематика. //Магматизм и оруденение Северо-Востока России. - Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1997. -С. 291312.
9. Шахтыров В.Г. Сфенохазмы в ме-зозоидах Северо-Востока Азии и геотектоническая позиция грани-тоидного магматизма и золотого оруденения //Золотое оруденение и гранитоидный магматизм Северной Пацифики. -Т.1. Геология, геохронология и геохимия. - Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2000. - С. 6876.
