25.03.2021

Геохимические особенности углеродистых сланцев Олокитского синклинория


Олокитский синклинорный прогиб представляет собой позднепротерозойскую грабен-синклинорную структуру, расположенную на площади Байкало-Патомского поднятия между Чуйским и Кичеро-Мамским антиклинориями. С северо-запада он ограничен Абчадским, а с юго-востока Холоднинским глубинными разломами. Морфологически — это трогообразная впадина, вытянутая в северо-восточном направлении от нижнего течения р. Слюдянка до верховьев рек Тыя, Олокита и Чая на расстояние более 200 км при ширине 20—30 км. Впадина выполнена толщей рифейских вулканогенно-осадочных пород общей мощностью 8—12 км, среди которых выходят отдельные нижнепротерозойские блоки фундамента (Ундгарский и Маректинский выступы).

В основании рифейского разреза залегают отложения абчадской свиты, сложенные термолитизированными мраморами с прослоями (до 40 м) кварцитов, кварц-слюдистых и углеродистых сланцев. Мощность свиты — 1500 м. Абчадскую свиту перекрывают вулканогенно-осадочные образования олокитской свиты, представленные чередованием вулканитов основного состава, конгломератов, кварцитов, кварцито-песчаников, железистых кварцитов, известняков и углеродистых сланцев. Общая мощность свиты 2200 м. Стратиграфически выше следуют отложения авкитской свиты. В ее составе отмечается обилие кварц-слюдистых и гранат-двуслюдяных сланцев, кварцитов и кварц-полевошпатовых песчаников, сочетающихся с прослоями доломитов, известняков и углеродистых сланцев. Мощность свиты составляет 2200 м. Отложения авкитской свиты сменяются кремнисто-карбонатно-терригенными образованиями ондокской свиты, представленными чередованием углеродистых сланцев (метапелитов), кварцитов, известняков и доломитов. Среди углеродистых отложений ондокской свиты в юго-восточной части синклинория в блоке высокометаморфизованных пород (эпидот-амфиболитовая фация) залегают пластовые тела гидротермально-осадочных колчеданно-полиметаллических руд Холоднинского месторождения, а в центральной его части — ряд свинцово-цинковых рудопроявлений. В пределах Холоднинского рудного поля в строении толщи ондокской свиты выделяются три пачки: нижняя (подрудная), сложенная углеродистыми известковистыми сланцами; средняя (рудовмещающая), представленная углеродистыми кварц-карбонатно-слюдистыми сланцами с прослоями (до 10 м) известняков и кварцитов, и верхняя (надрудная), кварцитовая, с прослоями углеродистых сланцев. Завершает разрез верхнего протерозоя карбонатно-вулканогенная толща итыкитской и сыны рекой свит общей мощностью 3500 м.

Таким образом, углеродистые сланцы отмечаются на нескольких уровнях рифейского разреза (абчадская, олокитская, авкитская и ондокская свиты) и представляют собой тонкослоистые образования пелитового и алевропелитового состава с микроплойчатой, сланцеватой текстурой и гранобластовой, реже бластопелитовой структурой. Основные минералы в них — кварц, мусковит (серицит), кальцит, доломит и углеродистое вещество. Кроме того, в сланцах, претерпевших метаморфизм эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций, отмечаются плагиоклаз, биотит, гранат, клиноцоизит, хлоритоид, дистен и ставролит.

Химический состав углеродистых сланцев разных стратиграфических уровней примерно одинаков (табл. 1). Отмечаются лишь несколько пониженное содержание кремнезема и повышенная известковистость и щелочность (содержания калия и натрия) в сланцах ондокской свиты и более низкая магнезиальность и марганцовистость в породах абчадской и олокитской свит.

В последнее время углеродистые сланцы докембрия вызывают большой интерес исследователей. Их рассматривают как уникальные аккумуляторы многих элементов. Некоторые исследователи считают, что в процессе жизнедеятельности и после захоронения органическое вещество (OB) сорбирует из морских вод ряд малых и рассеянных элементов. В связи с этим мы попытались на примере углеродистых отложений Олокитского синклинория проследить связь содержаний ряда элементов-примесей и углеродистого вещества. В этом плане углеродистые сланцы синклинория интересны тем, что они развиты на разных стратиграфических уровнях, имеют один порядок содержаний OB, но одни являются рудоносными (ондокская свита), а другие не содержат руд (абчадская, олокитская и авкитская свиты).

Распределено OB в углеродистых сланцах Олокитского синклинория неравномерно, его содержание меняется от десятых долей до 3,5%. Минимальные средние содержания Сорг установлены в породах ондокской свиты за пределами Холоднинского рудного поля — 0,26%, а максимальные в сланцах абчадской свиты — 1,54%. Однако для пород абчадской свиты характерны минимальные концентрации большинства элементов-примесей, не превышающие кларки в глинах и сланцах, по Виноградову (табл. 2). Углеродистые сланцы ондокской свиты характеризуются максимальными содержаниями меди, цинка, свинца, никеля и марганца. Отмечается четкая дифференциация концентраций этих элементов по разрезу. Так, в сланцах подрудной пачки в пределах Холоднинского рудного поля зафиксированы минимальные их содержания, а в отложениях рудовмещающей пачки, где залегают основные рудные пласты Холоднинского месторождения, установлены максимальные величины их концентраций и несколько повышенное значение Cорг. В углеродистых сланцах верхней пачки, вмещающих бедные колчеданно-полиметаллические руды второго горизонта (зона "Рыжая"), концентрации рудных элементов снова уменьшаются, но превышают их значения в подрудной пачке. Еще меньшие величины содержаний названных элементов, за исключением свинца, установлены в углеродистых сланцах ондокской свиты за пределами рудного поля, где с ними связан ряд свинцово-цинковых стратиформных рудопроявлений.

Коэффициенты корреляции между содержаниями Cорг и элементов-примесей, посчитанные для каждой свиты в отдельности и в целом для всех пород Олокитского синклинория, имеют в подавляющем большинстве незначимые величины (табл. 3). Исключение составляют лишь значимые положительные корреляции Cорг со свинцом и медью в рудовмещающей пачке Холоднинского рудного поля.

Таким образом, для углеродистых сланцев Олокитского синклинория не отмечается прямой связи между содержаниями элементов-примесей и OB. Уровень концентрации рудных элементов в них в большей степени коррелируется с наличием и масштабами сингенетичного оруденения, или, другими словами, с интенсивностью поступления металлоносных растворов и степенью зараженности бассейна седиментации этими элементами. Сорбция же элементов-примесей, находящихся в повышенных концентрациях в морских водах, может производиться и безуглеродистыми отложениями — глинистыми и карбонатными. На это также указывают повышенные концентрации элементов-примесей и в безуглеродистых карбонатных, и в терригенно-карбонатно-глинистых отложениях ондокской свиты.

Таким образом, повышенные концентрации элементов-примесей в углеродистых сланцах зависят в значительной мере от присутствия в них OB и указывают на дополнительный привнос этих элементов в бассейн седиментации побочными путями и, следовательно, могут служить поисковыми критериями сингенетичного оруденения.





Яндекс.Метрика