24.03.2021

Главные эпохи образования рудоносных формаций и стратиформного оруденения в Забайкалье и Прибайкалье


Время образования стратиформных месторождений привлекает внимание геологов издавна, но особенно много исследований в этом направлении появилось в последние годы. Этому вопросу посвящены работы В.И. Смирнова, В.С. Домарева, А.И. Тугаринова, Д.И. Горжевского и Г.В. Ручкина, Т.В. Билибиной с соавторами и других исследователей. В этих научных трудах обосновываются возрастные этапы образования как стратиформных, так и иных типов рудных месторождений.

Т.В. Билибина для докембрия выделяет четыре металлогенические эпохи, в которые происходило образование рудных месторождений: архейская (древнее 2,6—2,8 млрд. лет), раннепротерозойская (древнее 1,9 млрд. лет), среднепротерозойская (древнее 1,6 млрд. лет) и позднепротерозойская (моложе 1,6 млрд. лет).

Рассматривая эволюцию свинцового рудообразования, А.И. Тугаринов считает, что образование первых свинцовых месторождений относится к интервалу 3500—2600 млн. лет. Наиболее крупные месторождения свинца, по его данным, образовались в интервале 1600—1500 млн. лет. К их числу относятся Сулливан в Канаде, Завар в Индии, Брокен-Хилл и Мак-Артур в Австралии, Виханти в Финляндии и некоторые другие. Интервал от 600 млн. лет и моложе характеризует третий этап образования свинцовых месторождений.

Д.И. Горжевский и Г.В. Ручкин в истории докембрия выделяют четыре основных этапа: доисторический (3700 млн. лет), догеосинклинальный (3500—2700 млн. лет), протогеосинклинальный (2700—1200 млн. лет) и геосинклинально-платформенный (1200—550 млн. лет). Они полагают, что наиболее древние медноколчеданные и медно-цинково-колчеданные месторождения образовались в первую стадию протогеосинклинального этапа, т. е. в интервале 2700—1900 млн. лет. Первая подстадия второй стадии протогеосинклинального этапа (1900—1700 млн. лет) характеризуется полным отсутствием промышленных залежей колчеданных и свинцовоцинковых руд. Максимальное образование свинцово-цинковых месторождений приходится на вторую подстадию, датируемую в 1700—1200 млн. лет. В этот промежуток сформировались наиболее крупные колчеданно-полиметаллические и свинцово-цинковые месторождения. В четвертый геосинклинально-платформенный этап (1200—900 млн. лет) возникли также значительные по масштабам колчеданно-полиметаллические и свинцовоцинковые месторождения.

Приведенная схема в принципе приемлема и для анализа возрастного развития стратиформных месторождений Забайкалья и Прибайкалья. Однако трудности такого выделения определяются отсутствием единых взглядов исследователей по многим вопросам геологии, отсутствием единой стратиграфической схемы, разноречивостью представлений по геохронологии геологических комплексов и времени орогенических процессов и т. д. Все это препятствует приведению убедительных и однозначных данных в определении основных эпох образования стратиформных месторождений и позволяет высказаться по этому вопросу в самом предварительном виде. За основу выделения эпох целесообразно принять разделение геологических комплексов по периодам складчатости, отделяющим основные этапы седиментации. Имеющиеся данные позволяют в связи с этим рассматривать для Забайкалья и Прибайкалья докарельскую, карельскую, байкальскую, каледонскую и герцинскую эпохи образования стратиформного оруденения.

Докарельская эпоха (древнее 2600 млн. лет). Геологические материалы и данные по геохронологии свидетельствуют о том, что нижняя возрастная граница древних протогеосинклинальных прогибов — супракрустальные породы верхнего архея, возраст которых датируется в 3100±100 млн. лет, а пироксеновые амфиболиты тулдунской свиты из Южно-Муйской глыбы имеют возраст 3200 млн. лет.

Возраст вулканогенной зеленокаменной формации (муйская серия), выполняющей протогеосинклинальные прогибы, древнее 2600 млн. лет; он подтверждается Л.И. Салопом на основании сопоставления формации с троговым комплексом удоканского прогиба, где его отложения залегают ниже пород удоканской серии. В качестве другого аргумента более древнего возраста вулканогенной зеленокаменной формации служит сопоставление ее с олондинской серией, зажатой среди архейских гнейсов в Хани-Олондинском грабене. Отложения удоканской серии перекрывают ее с угловым несогласием.

Первые колчеданные месторождения, размещенные в нижних частях формации, тесно ассоциируют с вулканогенными породами контрастно дифференцированного состава, серпентинизированными эффузивами, которые, в свою очередь, тесно ассоциируют с офиолитовыми интрузиями. Месторождения характеризуются согласными и секущими зонами сульфидной минерализации и метасоматическими залежами. Преимущественный состав руд серно-колчеданный и медно-цинково-колчеданный с резким преобладанием цинка над медью. Характерны повышенные содержания благородных металлов. Представителями месторождений и проявлений этого типа являются таковые в пределах Каралонского рудного поля.

Стратиграфически выше, в нижней половине вулканогенной зеленокаменной формации намечается второй уровень развития колчеданного оруденения, которое наиболее широко проявилось в пределах Витимо-Янгудского трогового комплекса. Рудные месторождения отчетливо стратифицируются и приурочены к контрастно дифференцированной породной ассоциации, где в составе пород, вмещающих оруденение, кроме эффузивов основного и кислого состава, присутствуют в подчиненном количестве кварц-графитистые сланцы, кварциты и известняки. В пределах наиболее изученного Каменного месторождения рудные залежи имеют серно-колчеданный, медно-цинково-колчеданный, медно-колчеданный и колчеданно-полиметаллический состав. Цинк преобладает над всеми другими элементами.

Верхний уровень развития колчеданного оруденения находится в пределах горбылокской свиты, венчающей разрез вулканогенной зеленокаменной формации. В этой части убогое колчеданное оруденение ассоциирует преимущественно со слабо дифференцированными вулканогенными образованиями, среди которых преобладают вулканиту кислого состава. Рудные образования преимущественно серно-колчеданного и медно-колчеданного составов образуют убого вкрапленные зоны, согласные и секущие по отношению к вмещающим породам. Кроме колчеданного оруденения, в формации отмечаются железистые кварциты, тесно ассоциирующие с вулканогенно-кварцитовым парагенезом пород.

Карельская эпоха (2600—1900±100 млн. лет). Отличительные особенности этой эпохи заключаются в относительной стабилизации тектонического режима, при котором происходило накопление мощных красноцветных, а в последующем — вулканогеннокрасноцветных отложений. Положение наиболее ранней удоканской серии в разрезе докембрия устанавливается по следующим данным. Она моложе архейского фундамента и вулканогенной зеленокаменной формации (муйская серия), метаморфизованных и прорванных гранитами 2600—2800 млн. лет назад. В.С. Федоровский считает, что образование удоканской серии происходило в интервале от 2600 до 2000—1900 млн. лет. По радиологическим данным возраст метаморфизма икабийской свиты, залегающей в основании удоканской серии, определен в пределах 1860—1950 млн. лет. Гранитоиды кодарского комплекса, прорывающие удоканскую серию, имеют по калий-аргоновому методу возраст от 1700 до 2000 млн. лет при среднем значении 1850 млн. лет.

Эвгеосинклинальный аналог удоканской серии — заминская подсерия муйской серии. Ее верхняя граница четкая и характеризуется мощным диастрофизмом и внедрением муйского плутонического комплекса. На породах заминской подсерии трансгрессивно залегают породы акитканской серии (порфиры), датированные изохронным методом в 1710 млн. лет.

В развитии стратиформного оруденения этой эпохи существуют следующие отличительные особенности. Появляются первые в истории развития рассматриваемого региона, а также всей планеты, красноцветные меденосные формации. Как считает А.И. Анатольева, для образования красноцветных отложений необходимы следующие условия: наличие в атмосфере свободного кислорода, существование стабильных участков земной поверхности с континентальными ландшафтами, поступление с областей сноса в том или ином виде пигментирующего материала, возможно, за счет размыва красноземных кор выветривания или в результате разложения железосодержащих минералов в бассейнах седиментации), преобладание жаркого климата в областях источников сноса и в бассейнах седиментации. Подобные условия существовали в период накопления удоканской серии и особенно ее верхней половины. Это подтверждается высокозрелыми терригенными отложениями, а также появлением первых в истории Земли эвапоритовых отложений, преобразованных при метаморфизме в альбитизированные, саполитизированные и цеолитизированные сланцы.

He менее характерно для этой эпохи накопление и первых в истории региона мощных флишоидных черносланцевых толщ, несущих рассеянную сульфидную и магнетитовую минерализацию и повышенные скопления редких и благородных металлов.

В отличие от предыдущей эпохи, образование рудоносных слоистых формаций и связанных с ними стратиформных месторождений происходило вне прямой связи с вулканической деятельностью и было обязано процессам осадочной дифференциации при поступлении рудного материала с областей сноса за счет размыва кор химического выветривания.

Связанные с вулканической деятельностью красноцветные континентальные отложения возникли лишь в заключительную стадию этой эпохи и обязаны формированию Прибайкальского вулканического пояса в пределах 1900—1700 млн. лет. С ними не ассоциируют сколько-нибудь значительные проявления меди указанного типа и в большей степени развиты разнообразные медноколчеданные и колчеданнополиметаллические проявления в вулканитах континентального типа.

Байкальская эпоха (1600±100—600 млн. лет). В эту эпоху происходило образование в широком возрастном диапазоне самых разнообразных рудоносных вулканогенных, вулканогенно-осадочных и осадочных формаций, вмещающих большое число стратиформных месторождений цветных, редких металлов и других полезных ископаемых, а также обладающих повышенной металлоносностью. Здесь можно выделить четыре основных этапа накопления металлов, связанных тесно с процессами вулканической деятельности и осадочной дифференциации.

Первый этап, наиболее ранний, характеризуется в целом накоплением преимущественно вулканогенных образований в Шилкинском шовном прогибе и образованием вулканогенной, последовательно дифференцированной формации (кулиндинская свита). С ней тесно ассоциируют медноколчеданные, магнетит-колчеданные и магнетитовые проявления, а также стратиформные скарновые проявления вольфрама. Все они тесно связаны с вулканическими структурами центрального типа, где наряду с вулканогенными породами липарит-дацит-андезит-базальтового ряда широко проявились субвулканические интрузии.

Второй этап — образование преимущественно высокоуглеродистых и кремнистоуглеродистых образований вулканогенно-сланцевой формации, образование которой происходило в различных частях региона и было связано с крупными синклинорными прогибами, где преобладали органогенно-хемогенные процессы (при весьма подчиненной роли вулканизма и привноса терригенного материала). Наиболее широко развита вулканогенно-сланцевая формация в Восточном Забайкалье, Северо-Западном и Западном Прибайкалье, Витимском плоскогорье. Для этой формации характерно образование самых различных полезных ископаемых стратиформного типа. Наиболее широко распространены колчеданно-полиметаллические месторождения, типичные представители которых — Холоднинское, Савинское № 5, Почекуевское, Михайловское, Чупинское и некоторые другие. Возраст этих месторождений датируется свинцовым методом в интервале от 1300 до 1100—1000 млн. лет. Другие цифры в 600—800 млн. лет следует относить ко времени метаморфогенного преобразования руд.

He менее широко развиты, особенно на территории Восточного Забайкалья, а также на Витимском Плоскогорье, стратиформные месторождения и проявления вольфрама. Они принадлежат к сурьмяно-ртутно-вольфрамовой рудной формации, которая устойчиво контролируется углеродисто-кварцитовой породной ассоциацией. Представители этой формации — Барун-Шивеинское (киноварь, антимонит, ферберит), Ново-Казачинское (антимонит, шеелит, киноварь), Ново-Ивановское (антимонит, ферберит) и некоторые другие проявления. Как отмечает В. С. Кормилицын (11), месторождения располагаются в протерозойских и палеозойских структурах на юго-западном продолжении крупных разломов, контролирующих Борщовочный интрузив и окружающие его позднемезозойские впадины. Месторождения не сопровождаются молодыми магматическими образованиями, в связи с чем позднемезозойский возраст их прямыми геологическими данными не устанавливается. К этому следует добавить, что породные ассоциации вулканогенно-сланцевой формации образуют на месторождениях крупные макролинзы протяженностью до 12 км и шириной 400—800 м, за пределы которых оруденение не распространяется. Рудные тела представляют пласты и линзы кварцитов, в которых отмечаются вкрапленные, брекчиевые и слоистые, а также массивные руды. Это дает основание предполагать тесную парагенетическую связь оруденения с указанной породной ассоциацией и связывать их сингенетичное образование с вулканогенно-осадочными процессами в протерозойское время.

Среди других полезных ископаемых стратиформного типа вулканогенно-осадочная формация вмещает олово-полиметаллические, мышьяково-колчеданные, флюоритовые и некоторые другие проявления полезных ископаемых.

Третий этап характеризуется накоплением флишоидной терригенно-сланцевой формации в поздние этапы развития байкальской эвгеосинклинали. Накопление этих высокометаллоносных отложений происходило в широких изолированных синклинорных прогибах в условиях относительной тектонической стабилизации и существования устойчивых областей сноса. Специфика формации — преимущественное накопление мелкообломочного, хорошо сортированного полимиктового материала и рассеянного углеродистого вещества, отчего отложения формации имеют черносланцевый облик.

Наиболее важная металлогеническая особенность формации — их региональная повышенная металлоносность и прежде всего повышенные содержания вольфрама и олова. Именно эти металлы под воздействием метаморфизма и различных гидротермальных процессов и образуют в более поздние периоды жильные и прожилко-во-вкрапленные месторождения сингенетично-эпигенетичного типа, где имеет место устойчивое сочетание сингенетичной металлоносности определенной породной ассоциации с наложенными на нее более поздними рудными новообразованиями (кварцевыми жилами, зонами прожилково-вкрапленного оруденения).

Таким образом, формирование этих месторождений бывает значительно растянуто в возрастном интервале, где началом является сингенетичное накопление первичных повышенных скоплений металлов, завершающееся в складчатые и постскладчатые периоды образованием промышленных руд.

Четвертый этап отвечает образованию в регионе терригенно-карбонатно-сланцевой и сланцево-карбонатной формаций в позднем протерозое, которые широко развиты в Западном Прибайкалье и в пределах Витимского Плоскогорья. Их образование тесно связано с возникновением субплатформенного и орогенного режимов, где существовала пестрота ландшафтно-климатических обстановок. Накоплению формаций предшествовал длительный континентальный режим, в течение которого происходило формирование кор химического выветривания. Свидетельством этому служат широко развитые в основании указанных формаций их переотложенные продукты, представленные олигомиктовыми или кварц-мономиктовыми песчаниками, гравелитами или мелкогалечными конгломератами. Нерастворимые остатки карбонатных пород в самих рудоносных формациях содержат преимущественно труднорастворимые минералы (кварц, циркон, гранат, турмалин, халцедон, каолинит и др.).

Образование карбонатных формаций — результат седиментационных процессов, протекающих в условиях жаркого аридного климата при подавляющей роли хемогенных и органогенных процессов. Бассейны, в которых накапливались осадки, представляли полуизолированные или изолированные застойные водоемы лагунного типа, куда в большом количестве выносились химические соединения и металлы, а также тонковзвешенные терригенные частицы. Их распределение отчетливо контролировалось на фациальном профиле палеобассейнов с отложением терригенных составляющих в прибрежной части и растворенных элементов в удалении от береговой линии. В связи с этим распределение рудных элементов в формациях имеет строгую фациальную зональность. В прибрежной части с пестроцветными терригенными отложениями ассоциируют Fe и Mn, далее в глубь бассейна они сменяют триадой Su, Pb и Zn и в наиболее глубоководной части преобладают F, Sz, Ba и Mg.

Среди полезных ископаемых в формациях наиболее широко развиты месторождения и рудопроявления флюорит- или барит-свинцово-цинковых и медно-свинцово-цинковых руд, многоярусно размещенных по всему разрезу формаций. Среди других полезных ископаемых встречаются железо-марганцевые руды и фосфориты.

Определение абсолютного возраста свинцово-цинковых месторождений весьма сложно в связи с высокой аномальностью изотопов свинца. А.И. Тугаринов считает, что их происхождение обусловлено несколькими источниками радиогенного свинца в более древних породах. К аналогичному выводу приходят и другие исследователи. По геологическим данным, образование этих месторождений относят к концу рифейского времени, что отвечает накоплению в Прибайкалье терригенно-карбонатно-сланцевой формации.

Каледонская эпоха (600—400 млн. лет). С этим временем связано образование многочисленных колчеданно-полиметаллических и свинцово-цинковых месторождений в вулканогенно-карбонатной и карбонатной формациях. Здесь весьма условно можно выделить два этапа образования стратиформных месторождений.

Первый этап — отвечает формированию вулканогенно-карбонатной формации во вторичных геосинклинальных прогибах. Эти прогибы типа грабен-синклиналей локально проявились в юго-западной части Станового поднятия. Колчеданно-полиметаллическое и гематит-магнетитовое оруденение в вулканогенно-карбонатной формации чаще всего ассоциирует с осадочно-туфогенными и туфогенно-углеродистыми образованиями, накопление которых происходило сразу же вслед за образованием вулканогенных толщ последовательно дифференцированного ряда.

Возраст колчеданно-полиметаллического оруденения, установленный по свинцу, отвечает 600 млн. лет, но по разным методам вычисления колеблется от 660 (метод Холмса—Гаутерманса) до 480 млн. лет (метод Рассела—Стантона).

Второй этап характеризуется преимущественным образованием стратиформных свинцово-цинковых месторождений. Основная часть их ассоциирует с карбонатной нижнекембрийской формацией, развитой преимущественно в Восточном Забайкалье. Отдельные выходы ее известны и в других частях региона. В юго-западной части Станового поднятия (Курбинский район) эта формация залегает выше вулканогеннокарбонатной и имеет с ней постепенный переход. В то же время карбонатная формация Восточного Забайкалья в ряде установленных случаев стратиграфически постепенно сменяет вверх по разрезу вулканогенно-сланцевую верхнепротерозойскую, что позволяет датировать ее возраст древнее нижнего кембрия.

Образование карбонатной формации происходило в условиях, аналогичных тем, которые были охарактеризованы для терригенно-карбонатно-сланцевой и сланцево-карбонатной формаций протерозойского возраста, в связи с чем она имеет близкий литологический состав. Рудная специализация представлена стратиформными месторождениями и проявлениями свинцово-цинковых и медно-свинцово-цинковых руд, которые отличаются высокой сереброносностью и присутствием широкого спектра редких и рассеянных элементов.

Определение абсолютного возраста месторождений затруднено в связи с наличием в них изотопов свинца, соответствующих месторождениям типа Джоплин. Поэтому полученные многочисленные данные возраста свинцовым методом многих месторождений весьма разноречивы. А.И. Тугаринов приводит данные состава изотопов свинца из нерчинскозаводской карбонатной свиты, показывающие возраст в 600 млн. лет, что по существу отвечает сингенетичному накоплению рассеянной сульфидной минерализации. Более молодые полученные значения, распределенные в широком интервале от кембрия до верхнего мезозоя, отражают, видимо, неоднократное перераспределение металлов.

Герцинская эпоха (400—225 млн. лет). Накопление рудоносных формаций слоистых толщ было связано с вторичной герцинской геосинклиналью, которая локально проявилась лишь в пределах южной части Восточного Забайкалья (западная и восточная окраины Агинского срединного массива).

Первый этап отвечает накоплению вулканогенной кремнисто-яшмоидной формации, представляющей сочетание вулканогенных, кремнистых, яшмоидных и высокоуглеродистых пород. Для этой формации характерно широкое развитие марганцевого стратиформного оруденения в нескольких парагенетических сочетаниях пород, куда в качестве обязательных членов входят эффузивы основного состава, кремнистые сланцы, зеленые и красно-сургучные яшмоиды. Учитывая вулконогенно-осадочную природу образования марганцевого оруденения в верхнепалеозойской формации, имеются все данные высоко оценить масштабы его на территории Восточного Забайкалья. В этой же формации известны признаки колчеданно-полиметаллического оруденения, тесно ассоциирующего с высоко-углеродистыми и углеродисто-кремнистыми образованиями. He исключено, что с марганценосными парагенезами пород и колчеданно-полиметаллическими проявлениями может быть связана повышенная оловоносность, так как, видимо, не случайно все известные в районе более молодые оловорудные месторождения пространственно тяготеют к полям распространения выше названных парагенезом пород. В связи с этим имеются определенные основания предполагать возможности обнаружения в пределах вулканогенной кремнисто-яшмоидной формации стратиформного олово-полиметаллического или олово-марганцеворудного типов оруденения.

Второй этап характеризуется образованием терригенно-сланцевой флишоидной формации пермско-триасового возраста. Ее образование происходило в узких линейных грабенах и крупных синклинорных прогибах. Для формации характерно широкое распространение углеродистых пород, образующих частое ритмичное чередование с песчаниками, алевролитами и мелкогалечными конгломератами.

Рудная специализация формации проявляется в приуроченности к определенным горизонтам или пачкам пород жильных и прожилково-вкрапленных сингенетично-эпигенетических месторождений редких и благородных металлов. Определение их абсолютного возраста по свинцу, полученное на месторождении Хаверга, показывает 260 млн. лет, что отвечает перми. Представляется, что это значение отвечает времени начальных этапов накопления толщи, а также связанных с ней сингенетичных повышенных скоплений металлов. Образование же самих месторождений следует относить к более поздним периодам и связывать их формирование с процессами юрской тектоно-магматической активизации.

1. Образование стратиформных месторождений и толщ с повышенной металлоносностью происходило на территории Забайкалья и Прибайкалья в возрастном интервале более чем 2,5 млрд. лет, включая докарельскую, карельскую, байкальскую, каледонскую и герцинскую эпохи. Накопление рудоносных вулканогенных, вулканогенноосадочных и осадочных формаций в них отвечало рубежам коренных тектонических перестроек региона или отдельных его частей. В связи с этим выделяются этапы образования формационных рядов, а в них рудоносных формаций прогеосинклинальных (сланцевых и терригенных), орогенных и вторичных геосинклинальных прогибов.

2. Основные факторы, под воздействием которых происходило образование тех или иных рудоносных формаций и стратиформного оруденения, — вулканическая деятельность, интенсивное накопление органического вещества и изменение ландшафтноклиматических условий в областях питания и седиментации. Роль каждого из указанных факторов, в образовании рудоносных формаций и стратиформного оруденения, определялась степенью проявления тех или иных процессов, участвующих в накоплении рудоносных осадков.

3. В выделенных эпохах отчетливо намечается специализация рудоносных формаций по определенным типам стратиформного оруденения. Вулканогенные контрастно и последовательно дифференцированные формации докарельской и байкальской эпох вмещают в основном медно-колчеданные и медно-цинково-колчеданные месторождения. С формациями вулканогенно-осадочной группы тесно связаны преимущественно колчеданно-полиметаллические, олово-полиметаллические, сурьмяно-ртутно-вольфрамовые, флюоритовые стратиформные месторождения и некоторые другие полезные ископаемые. Характерны для терригенно-сланцевой флюидной формации байкальской и герцинской эпох сингенетично-эпигенетические месторождения редких и благородных металлов, формирующиеся в пределах парагенезов пород, обладающих повышенной мегаллоносностью. В пределах карбонатных формаций байкальской и каледонской эпох наиболее широко проявились свинцово-цинковые, медно-свинцово-цинковые и флюорит- или барит-свинцово-цинковые месторождения.

4. Для определенных возрастных интервалов — докарельско-карельского, байкальского и каледонского — намечается устойчивое сочетание и хронологическая последовательность близких по составу рудоносных формаций, а именно вулканогенной, вулканогенно-осадочной (черносланцевой) и красноцветной или пестроцветно-эвапоритовой. В соответствии с такой периодической повторяемостью в них устанавливается и устойчивая вертикальная последовательность размещения близких типов стратиформного оруденения.





Яндекс.Метрика