04.03.2021

Углеродистые формации докембрия и нижнего палеозоя Саяно-Байкальской складчатой области


В связи с выявлением на юге Восточной Сибири рудопроявлений и месторождений золота прожилково-вкрапленного типа в толще углеродисто-терригенных пород докембрия все более возрастает интерес к древним терригенным толщам, обогащенным углеродистым веществом. Это открывает перспективы для поисков рудного золота в Саяно-Байкальской складчатой области и за ее пределами.

С учетом сложности геологического строения и широкой распространенности «черносланцевых» толщ существенное значение приобретает формационный подход к их изучению. В настоящей работе мы попытались рассмотреть углеродистые формации Саяно-Байкальской складчатой области, основываясь на принципах формационного анализа, заложенных Н.А. Созиновым и Св.А. Сидоренко, и выделить среди них наиболее перспективные для формирования золотого оруденения.

Южная часть Восточной Сибири имеет сложную и длительную историю геологического развития. Главнейшими структурными элементами являются добайкальская Сибирская платформа, Саяно-Байкальский полициклический складчатый пояс и области тектоно-магматической активизации. Эти крупнейшие структурные элементы земной коры сложены комплексами осадочных, метаморфических и магматических пород от раннего докембрия до кайнозоя включительно.

Саяно-Байкальская складчатая область, включающая полициклический складчатый пояс и зоны тектоно-магматической активизации, обрамляет с юга Сибирскую платформу. Складчатый пояс Саяно-Байкальской области преимущественно фемическо-сиалического профиля разделяется на ряд структурно-формационных зон, возникших на месте эвгеосинклинальных и миогеосинклинальных прогибов, которые зародились в рифее и примыкали к зонам перикратонных опусканий Сибирской платформы. Реликты единого Енисей-Саяно-Байкальского миогеосинклинального рифейского пояса сохранились в Бодайбинском и Прибайкальском прогибах и Урикско-Ийском грабене.

Во внутренней эвгеосинклинальной зоне байкалид рифейские прогибы находились в пределах Байкало-Муйской дуги (Котерский, Уакитский, Ципиканский) и в Восточном Саяне (Окинский, Ильчирский). Большинство прогибов располагается между выступами гетерогенного добайкальского фундамента, от которых они отделены зонами глубинных разломов. Вблизи этих выступов рифейские прогибы выполнены преимущественно отложениями терригенно-вулканогенных формаций. В удалении от выступов в выполнении прогибов начинают преобладать терригенные и карбонатные образования. Породы углеродсодержащих формаций развиты как в зонах добайкальской консолидации, так и (особенно широко) в области позднебайкальской — раннепалеозойской консолидации.

Золотоносность Саяно-Байкальского складчатого пояса характеризуется многообразием морфогенетических типов, которое обусловлено сложным полициклическим развитием региона. Главнейшие из этих типов представлены широкой гаммой кварцево-сульфидных минеральных ассоциаций гидротермальных и гидротермально-метаморфогенных жильных, прожилково-вкрапленных, штокверковых зон, скарновых залежей, золотоносных конгломератов и прожилково-вкрапленных кварцево-сульфидных зон, развитых в толщах, обогащенных углеродистым веществом. Золотоносность при этом связана с различными металлогеническими эпохами.

На данной стадии изученности установлено, что основными эпохами формирования золоторудных месторождений юга Восточной Сибири были рифейская, раннепалеозойская и мезозойская. Исходным фактором, обусловившим формирование золоторудной минерализации геосинклинального типа, по всей вероятности, следует считать вулканическую деятельность в раннепротерозойских первичных геосинклинальных трогах (Байкало-Муйском, Окинском, Урикско-Ийском и др.). Для рассматриваемого же типа оруденения, связанного с черносланцевыми толщами, главными эпохами формирования золоторудных месторождений и проявлений явились позднебайкальсюш и раннекаледонский геотектонические циклы.

Как и в других регионах бывш. СССР, среди углеродсодержащих образований Саяно-Байкальской складчатой области выделяются четыре формационных типа: терригенно-глинисто-углеродистые, кремнистоуглеродистые, карбонатно-углеродистые и вулканогенно-кремнисто-углеродистые формации. Они встречаются на различных стратиграфических уровнях.

Терригенно-глинисто-углеродистые формации нижнего протерозоя слагают крылья Тонодского и Нечерского антиклинориев на Патомском нагорье. Для разреза этих формаций характерно циклическое переслаивание метапесчаников кварцевого и полевошпат-кварцевого состава, метаалевролитов и метапелитов (углеродсодержащих хлорит-серицитовых сланцев). Среднее содержание органического углерода (Cорг) близко к 1%, но в отдельных литологических комплексах в пределах Тонодского выступа отмечались содержания до 13%. Подобные толщи обычно находятся в основании разреза прото-миогеосинклинального типа, и именно с ними могут быть связаны золоторудные месторождения.

В Западном Прибайкалье в отложениях нижнего протерозоя выделяется вулканогенно-кремнисто-углеродистая формация в объеме иликтинской свиты. В слагающих ее породах известны отдельные рудопроявления золота, связанные с кварцевыми жилами и сульфидными прожилково-вкрапленными зонами.

В Урикско-Ийском грабене, образовавшемся в период перикратонного опускания Сибирской платформы, углеродистые образования широко развиты в составе сублукской серии среднего протерозоя. Здесь выделяются две формации — терригенно-глинисто-углеродистая (далдарминская свита) и вулканогенно-кремнисто-углеродистая (урикская свита). Содержание Cорг в породах этих формаций колеблется от 1 до 1,5%. Интерес представляют рудопроявления золота, приуроченные к отложениям далдарминской свиты.

Однако еще более широкое распространение углеродистые отложения получили в рифейских прогибах, на месте которых возникли синклинальные структуры: Бодайбинская на Патомском нагорье, Олокитская на Северо-Байкальском нагорье, Котерская и Витимканская в Восточном Прибайкалье, Окинская и Урикско-Ийская в Восточном Саяне.

Среди них наиболее хорошо изучен Бодайбинский синклинорий. Здесь в разрезе нами выделены 23 литологических комплекса, сложенных породами, которые близки по условиям формирования и отличаются по составу от выше- и нижележащих отложений. В разрезе толщи закономерно повторяются пять ассоциаций, представленных соответственно кварцевыми, олигомиктовыми, полимиктовыми, карбонатными и кремнистыми породами. Минимальные содержания Сорг (0,1—0,3%) отмечаются в полимиктовых и карбонатно-биогенно-хемогенных отложениях. В остальных содержания органического вещества (OB) достаточно высоки для отнесения их к углеродистым формациям. По объему выделенные нами литологические ассоциации соответствуют рангу углеродистой формации.

Ведущее положение в разрезе занимают породы терригенно-глинисто-углеродистой формации (олигомиктовый комплекс в пашем понимании), которые встречаются на разных уровнях разреза. Типовой набор формации составляют полевошпат-кварцевые метапесчаники, метаалевролиты и углеродистые филлиты.

Характерной особенностью является циклическое строение, свойственное толщам флишоидного и флишевого типов. Размерность циклов зависит от той роли, которую играют в их составе прослои псаммитов (в алевросланцевых комплексах это первые сантиметры, в песчано-алевролитовых — дециметры, в существенно псаммитовых — первые метры).

Вторая особенность формации — насыщенность осадочно-диагенетическнми сульфидами и железисто-магнезиальными карбоиатами, свидетельствующими о накоплении осадков в обстановке сероводородного заражения в прибрежном мелководье. Терригенно-глинисто-углеродистая формация является рудовмещающей для всех известных месторождений и рудопроявлений прожилково-вкрапленного и кварцево-жильного типов, что, по нашему мнению, связано с ранней осадочно-диагенетической металлогенической специализацией ее на золото.

Олигомиктовые комплексы по разрезу сменяются терригенно-карбонатными, образуя двучленные циклы. Два из них (шусманская и угаханская свиты) классифицируются как карбонатно-углеродистая формация и представлены флишеподобным переслаиванием углеродсодержащих известняков с различной терригенной примесью и карбонатных или некарбонатных углеродсодержащих метапелитов. Характерная особенность формации — присутствие осадочно-диагенетических сульфидов: пирротина в карбонатных разностях и пирита в углеродистых филлитах. Породы этой формации являются перекрывающими или подстилающими по отношению к известным золоторудным зонам прожилково-вкраплен ного типа.

В верхней части разреза появляются своеобразные углеродистокремнистые отложения с наиболее высокими содержаниями Cорг (до 13%. в среднем 3—4%). Содержание кремнезема в них достигает 95%. На диаграммах состава А.А. Предовского эти породы ложатся в поле силицитов и рассматриваются как биогенно-хемогенные образования типа фтанитов, которые формировались в более глубоководных условиях. Эти литологические комплексы классифицируются как кремнисто-углеродистая формация. Углеродистые фтаниты имеют повышенный кларк золота, но промышленных месторождений и крупных рудопроявлений не содержат, что можно объяснить неблагоприятным составом пород и высоким содержанием Cорг.

В Западном Прибайкалье в позднепротерозойское время происходило накопление довольно мощных терригенно-глинисто-углеродистых отложений, выделяемых в ранге формаций (качергатская свита). Это сравнительно монотонная толща чередующихся мелкозернистых песчаников, алевролитов, углеродисто-глинистых и глинистых сланцев с маломощными прослоями карбонатных пород. Углеродисто-терригенные породы преобладают в верхней части свиты, суммарная мощность их достигает 40% от общей мощности свиты. В отношении золотоносности свита слабо изучена, хотя признаки ее золотоносности очевидны.

Наибольшего разнообразия углеродсодержащие формации достигают в пределах Котерского синклинория, расположенного в эвгеосинклинальном поясе байкалид. Породы вулканогенно-кремнисто-углеродистой формации с содержанием Cорг = 0,5—0,6% слагают нижнюю часть разреза котерской серии — уколкитскую свиту. В средней части разреза серии (няндонинская свита) выделяются три формации — вулканогенно-кремнисто-углеродистая, терригенно-глинисто-углеродистая и кремнистоуглеродистая. Несколько повышенной золотоносностью характеризуются лишь две последние, где содержание Cорг составляет 1,8—6,2%. Верхняя часть разреза (таргузинская свита) соответствует карбонатно-углеродистой формации с содержанием в породах Cорг 0,2—0,6%. Интересно отметить, что концентрации Cорг в ряде случаев здесь выше, чем в породах аналогичных формаций, которые присутствуют в миогеосинклинальном поясе байкалид (Бодайбинский синклинорий).

Нижнепалеозойские углеродистые формации наименее изучены и описаны в Джидинском районе, где они слагают одноименный синклинорий. Несмотря на проявления золота, прямая связь их с «черными» сланцами пока не установлена.

Таким образом, изучение углеродистых формаций Саяно-Байкальского складчатого пояса показывает, что они были характерны для всех этапов его геологической истории. При всей сложности структурно-тектонического плана широким распространением здесь пользуются типовые углеродистые формации — терригенно-глинисто-углеродистые, карбонатно-углеродистые, кремнисто-углеродистые и вулканогенно-кремнисто-(карбонатно)-углеродистые.

Накопление углеродсодержащих осадков происходило чаще всего в мелководных эпиконтинентальных бассейнах или в зоне шельфа. «Зрелый» состав осадков свидетельствует о спокойном тектоническом режиме. В составе органического вещества в настоящее время преобладает углерод (98—99%), а его структура меняется от аморфной до графитовой при малом содержании битумоидов.

Анализ размещения рудной и россыпной золотоносности позволяет установить ее приуроченность к углеродсодержащим формациям. Среди вышеназванных формаций максимальное количество рудопроявлений и месторождений связано с породами терригенно-глинисто-углеродистой формации. Однако и в данном случае оруденение размещается на локальных участках, где складывались особо благоприятные условия. Главнейшими из них были: а) повышенные первичные концентрации золота; б) наличие подготовленных для рудоотложения структур (зон смятия, рассланцевания и т. д.); в) наличие долгоживущего источника рудообразующих растворов (купола, магматические очаги); г) многоактность циркуляции рудообразующих растворов.

На данной стадии изучения золотоносности углеродистых формаций можно также констатировать, что структуры эвгеосинклинальных поясов, несмотря на разнообразие углеродсодержащих формаций, менее благоприятны для поисков золотого оруденения сульфидного прожилково-вкрапленного типа по сравнению со структурами миогеосинклинальных поясов.

Задачи дальнейшего изучения углеродистых формаций и формирования в них золотого оруденения можно разделить на две группы. К первой относятся различные аспекты исследования литологии углеродистых пород и условий образования в них осадочно-диагенетического и осадочновулканогенного золота. В этой связи важное значение приобретает выяснение распространения углеродистого вещества на различных стратиграфических уровнях, палеогеографических условий его отложения, природы исходного OB, а также его эволюции в естественных условиях в связи с геохимическими особенностями золота. Вторая группа охватывает исследования, связанные с процессами мобилизации и переотложения рудного материала.





Яндекс.Метрика