Структурные закономерности размещения месторождений полезных ископаемых в Усть-Карском рудном поле

Г.Л. Зверева

СТРУКТУРНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В УСТЬ-КАРСКОМ РУДНОМ ПОЛЕ

Формирование современного металлогенического облика Монголо-Охотского региона связано с геодинамической эволюцией тектонических структур и магматизма, в ходе которой функционировали рудообразующие системы различного типа [1]. За основу построения структурной моделиформирования западного сегмента орогенного пояса принимаются пространственновременные взаимоотношения гетерогенных блоков земной коры с зонами минерализации.

Фундамент структурного плана региона составляют окраина Сибири, аккреционные террейны, континенты Амурия и СевероКитайский. На основании принципа актуализма блоки земной коры отнесены к фрагментам островных дуг, океанических образований, активных континентальных окраин. Время аккреции террейнов к Северо-Азиатскому кратону принимается в ходе анализа соотношений террейнов с перекрывающими их постаккреционными образованиями и прорывающими плутоническими породами.

В пределах Пришилкинской системы раннедокембрийские то-леиты, андезитовые гранитоиды в виде полосовидных выходов, вытянутых массивов, представляют собой аллохтонные тектонические пластины относительно небольшой толщины. Данные комплексы формируют Шилкинский гранито-гнейсо-вый вал, который определяется кулисно расположенными куполами и синформами. Границами блоков являются Монголо-Охотский, Ундургинский и Могоча-Бушелейский глубинные разломы, с характерными признаками крупных сдвиговых, надвиговых смещений, субмеридио-нального, субширотного простирания и образованием трещин такого же направления.

С островодужной блоковой раннедокембрийской структурой отмечается парагенетическая и пространственная связь золоторудной минерализации с попутными элементами - Ag, Си, Мо, W, В^

РЬ, As, Sb, и ассоциируются рудные поля - Лужанкинское, Петровское, Ульдыгыченское, Богочинское. Простирание кварц-сульфидных жил, тел, зон тонкопрожилкового окварцевания с сульфидами северо-восточное, северо-западное, падение крутое под углами 60-85°, некоторые прослежены на 80-500 м, по падению 100-170 м при мощности 1,2-9 м, содержание золота - следы - 38 г/т, серебра - следы - 73 г/т. В зоне Ундургинского разлома намечается пространственная связь медно-молибденовой минерализации. Серия кварцевых жил, окварцованных тектонитов с вкрапленностью сульфидов северо-восточного простирания, с крутым падением на северо-запад, протяженностью десятки метров. Мощность жил 0,1-3 м, зон - до 17 м, содержание Си - 0,01-1%, Мо - 0,0050,2%, Аи - следы - 0,1 г/т.

С Пришилкинским синклинорием, представленным в виде тектонических блоков, ксенолитов, сложенных каледонскими доломитами, отмечается пространственная связь с полиметаллами, с высоким содержанием Аи и Ag. Оруденение приурочено к зонам дробления доломитов с кварц-карбонатными жилами, гнездами, вкрапленностью сульфидов. Рудные зоны субмеридионального простирания, падающие на восток под углом 45°, прослежены на 180-600 м, при мощности 8-100 м.

С коллизионными известково-щелочными гранитоидами кале-донид, образующими плутонический пояс, отмечается парагенети-ческая пространственная связь золотоносной минерализации - до 1,5 г/т, с элементами индикаторами - В^ W, Си, РЬ, Ag.

Металлогенические зоны Карийского золоторудного узла линейно-вытянутой формы и ориентированы в направлении, согласном с простиранием орогенной структуры, реже поперечном к ней. Сегмент Монголо-Охотского складчатого пояса приурочен к серии глубинных разломов, сопряженных с формированием вулканоплутонических ассоциаций и синхронным развитием рудных тел, которые контролируются теми же структурными элементами, что и дайковые образования. Рудоконтролирующие разломы являются секущими по отношению к складчатым структурам основания и глубоко проникают в земную кору диорит-метаморфического слоя.

В тектонических блоках эндогенное оруденение проявлено избирательно: в одних блоках пространственная связь оруденения с магматизмом ярко выражена, в других - отсутствует. Рудоносные блоки имеют вытянутую, часто прямоугольную форму, длина по

простиранию значительно превышает ширину. Границами блоков служат разнонаправленные разломы, при пересечении которых отмечены особенно рудонасыщенные зоны [5]. Блоки сложены известково-щелочными вулканитами, туфогенным, турбидитовым и молассовым материалам, в их строении участвуют отдельные полосы метаморфитов и массивы гранитоидов докембрийских комплексов, а также штоки гранитоидов поздней перми, поздней юры и рои даек пестрого состава. Внутренняя структура блоков представлена сопряженными глубинными разломами и разрывными нарушениями - зонами, где широко проявлены тектониты с преобладанием катаклазитов, зеркала скольжения, трещинные тела, контролирующие размещение даек, мелких штоков и оруденения.

Такие структуры характеризуются широким развитием зон метаморфизма и локального метасоматоза, а циркулирующие в основном по трещинам гидротермальные растворы, обогащают вмещающие породы (серицитизация, осветление). Массивы имеют многофазное строение, сопровождаются полями даек различного состава, характеризуются повышенным фоном радиоактивных элементов. В геохимических полях купольным структурам соответствуют комплексные аномалии (Аи, Ag, W, РЬ, 2п, As, Мо, Bi и др.). К ним приурочены месторождения золота - Карийское, Пильнен-ское, Дагиня; проявления: молибдена, меди, золота - Ивановское, Карийское, Барановское, представленные кварц-турмалиновыми жилами субмеридиального простирания, мощностью до 30-40 см; Кадачинское - в зонах и жилах субширотного, субмеридиального простирания, с крутым падением северного, западного направления, протяженностью 10-50 - 2000 м, мощностью 0,1 - 2 - 7 - 250 м, с вкрапленностью пирита, халькопирита, борнита, молибденита.

Структуры, сложенные позднепермской вулкано-плутони-ческой ассоциацей включают покровные, субвулканические образования чичаткинской свиты и одноименного комплекса, плутонический монцонит-гранитовый комплекс, с которым связывается молибденовое, медно-молибденовое и золотое оруденение, с элементами-индикаторами Ag, РЬ, W, Вь Структуры шириной до 7 км, имеют линейную северо-восточную, близкую к субширотной, ориентировку, степень кристалличности пород меняется от одной структуры к другой или по простиранию. В верховьях р. Кара преобладают штоки гранитоидов гипабиссального облика - Пильнен-ский, Карский, Дмитриевский, Малобогочинский.

Размещение золоторудного Пильненского поля в раннеороген-ной зоне контролируется рудовмещающим Усть-Карским куполом. На северном фланге купола, в узле пересечения сутурной зоны Монголо-Охотского глубинного разлома северо-восточного направления с субширотным и субмеридиональным разломами расположено Пильненское месторождение. Рудные тела контролируются наиболее приподнятыми секторами купольной морфострук-туры и приурочены к локальным дуговым разломам северозападного, субширотного простирания, образующим Пильненскую кольцевую структуру. По своей природе эти пространственные формы являются тектоническими трещинами отрыва.

Порфировидные граниты, слагающие массив северовосточного направления, прорваны дайками годойского комплекса северо-западного, субширотного простирания, мощностью до 10 м, с которыми отмечается парагенетическая и пространственная связь рудных тел.

Рудные тела - кварц-турмалин-сульфидные, кварц-суль-фидные ветвящиеся жилы и минерализованные зоны, мощностью 0,3-6,0 м, северо-западного, северо-восточного направления, с крутым падением, протяженностью - 100-400 м. Внутрирудная и по-струдная тектоника тел проявлена внутрирудными подвижками, обусловившими брекчивидное строение жил. Амплитуда смещений по пострудным нарушениям (мощностью до 0,35 м) до 100 м. Рудные тела с апофизами, иногда расположены субпараллельно. Распределение золота неравномерное при средних содержаниях по рудным телам от 3 до 27 г/т. Увеличение концентраций золота наблюдается на пиритизированных и лимонитизированных участках жил и в рудных телах, тяготеющих к зонам брекчирования.

Месторождение Дагиня приурочено к системе пересечения разнонаправленных разломов, сопровождающейся зоной катаклаза и представлено субмеридиальной крутопадающей кварц-сульфидной с лимонитом жилой (0,1 -0,2 м) протяженностью до 30 м, выклинивающейся на глубине 10 м

Обкорондинское проявление представлено штокверком с про-жилково-вкрапленными медно-молебденовыми рудами в герцин-ских лейкогранитах в виде субширотно ориентированной линзы размером 50х160 м, наклоненной на юго-запад под углом 40°, прослеженной по падению на 110 м (но не до выклинивания).

Рудовмещающим элементом Карийского рудного поля является очаговая купольно-глыбовая структура, сформированная в верхнеюрское время. К ее северо-западному сегменту - наиболее мобильной и рудонасыщенной части купола приурочено собственно Карийское месторождение.

Для месторождения характерны вертикальные и латеральные зональные ряды, изученные Г.Н. Бельской, В.Е. Тупяковым, Ю.В. Онищуком, Ю.П. Евсеевым и другими, которые относят к наиболее глубоко залегающим рудные тела кварц-актинолит-магнетитовой, кварц-турмалин-пиритовой ассоциаций и турмалиновые жилы, а кварц-турмалин-сульфидные (арсенопиритовые) - к менее глубинным, наиболее отдаленных от Карачачинского массива.

Формирование руд происходило в последовательные стадии, в условиях спрединга, при импульсивном раскрытии трещин и внедрения в них расплава, испытавшего дифференциацию (от основных - к кислым разностям) [3]. Такие условия создали благоприятную структурную обстановку для локализации сближенных дайко-вых и рудных тел, обусловили закономерную смену рудных тел с различным вещественным составом (на этом основании выделены определенные участки). Разнонаправленная ориентировка зеркала скольжения в пределах одного нарушения, амплитуда смещения даек - 2-25 м - результат повторяющейся тектонической активности. Запасы золота по разведанным отдельным рудным телам исчисляются в 200-300 до 100-1500 кг.

Основными критериями, влияющими на продуктивность, являются структурные особенности жил рудного поля. Установлено крайне неравномерное содержание золота как по падению, так и по простиранию - от следов до 70-80 г/т. В основном, зависит (неравномерно) от тектонических проявлений и процессов минерализации.

Вмещающие породы - латитового ряда, сильно милонитизиро-ваны и катаклазированы, прорываются дайками спессартитовых, керсантитовых лампрофиров, лейкогранит-порфи-ров, гибридных порфиров, и развиты кварц-турмалин-сульфид-ные жилы, магнети-товые рудные тела. В магнетитовых рудных телах часть даек гибридных порфиров, лейкогранит-порфиров - дорудные, которые пересекаются прожилками магнетита (1-5 см) или лампрофирами, или метасоматически замещаются вкрапленностью магнетита. Интенсивно проявленная дорудная тектоника - образование трещин и

разрывов субширотного простирания (250-280°, с северным падением) предопределили пространственное размещение и морфологию рудных и дайковых тел (участок Новинка).

Магнетитовые рудные тела, кварц-актинолит-магнетито-вые, кварц-турмалин-сульфидные жилы, прожилки, штокверковые зоны (жилы - 30-80 см, разветвленные на серии сближенных прожилков

- 2-3 см), обнаруживают ярко выраженную линейность распространения - при ширине 10-15 м, иногда прослеживаются по простиранию более чем на 500 м, мощность рудных тел - 3-40 см.

Жилы выполнения имеют четкие контакты с вмещающими породами, и для них характерны руды массивной, брекчиевой текстур, часто с раздувами, разветвлениями, переходами в штокверко-вые зоны и выклинивания. Иногда жилы представляют собой дайку лейкогранит-порфиров, метасоматически замещенную кварц-актинолит-магнетитовым агрегатом, с расплывчатыми контактами и свойственными пятнистыми, брекчиевидно-вкрапленными рудами.

Данные по макроскопическому и минераграфическому исследованию (рис. 1) показывают, что золото в полосчатых магнетито-вых рудах присутствует в виде мельчайших золотинок, сгруппированных в скопления. Размер золотин 0,01 - 0,3-1,2 мм, иногда до 3,0 мм, в других типах текстур магнетитовых руд золото встречается редко. Золото приурочено к массе мелкокристаллического магнетита, к гнездам и прожилкам актинолита, пирита, пирротина, арсенопирита, к выделениям кварца и к сросткам с висмутином.

Рудные жилы обязаны своим происхождением постмагматиче-ской деятельности высокотемпературных гидротермальных растворов и образуют самостоятельные тела, в случаях раскрытия старых трещин, магнетит выполняет центральные части кварц-турмалиновых жил.

4

5

Рис. 1. Текстуры руд. Карийское месторождение. Натуральная величина: 1 - массивные, 2 - брекчиевые, 3 - пятнистые, 4 -брекчиевидно-вкрапленные, 5 - полосчатые

Закономерности изменения содержания золота на участке Сульфидный по простиранию жил не устанавливается. Бедные зоны чередуются с богатыми без какого-либо влияния литологических, структурных или иных факторов. Рудные тела с повышенным содержанием арсенопирита, самородного мышьяка образуют систему сближенных однонаправленных маломощных жил, прослеженных по простиранию на 120-340 м, их мощность - 0,1-3,3 м.

Извилистые, ветвящиеся тела, часто с отходящими от основной структуры апофизами или сопровождаемыми короткими суб-параллельными жилами, в основном следуют вдоль даек гибридных порфиров и лейкогранит-порфиров, зон тектонического дробления, реже под острыми углами пересекают их (рис. 2). Тонкие прожилки и апофизы поздних лейкогранит-порфиров постепенно переходят в существенно кварцевые жилки с карбонатом, эгири-ном, арсенопиритом. В гипергенной зоне контакты нечеткие, извилистые. Среднее содержание золота - 4-6 г/т, максимальное - 40-70 г/т.

Значительное количество рудных пересечений, представленных жилами, прожилками, зонами различного состава и мощности (0,01-4,0 м), трудно увязываемые по падению, хаотично направленные, с вкрапленностью сульфидов отмечаются на Долинном участке. Наиболее крупные по протяженности и падению прослежены три жилы: по простиранию (северо-западное 300°) - на 1 км, по падению (северо-восточное под углом 60°) - на 180 м, мощность

- 0,1-1,2 м, содержание золота - от следов до 18 г/т. В одной из жил содержание гематита до 5%, пирита - до 10%. В отдельных местах жила переходит в штокверковую зону. Разнонаправленная система трещин: северо-западная 300-340° с падением на северо-восток под углом 50-75° и субширотная 270-280° с падением на юг под углами 70-80°, характерна для Волгинского участка.

Рудные тела залегают внутри даек лампрофиров или на контакте с гранитами, имеют сопряженные между собой прожилки, переходят в тектонические зоны (глинистый, охристый материал и зоны катаклаза). Мощность жил до 0,5-1,4 м, некоторые имеют линзообразное строение с ответвлениями длиной 50-120 м, центральные части которых наиболее золотонасыщенные, прослежены на 100-500 м. Жилы находятся между собой на расстоянии от 3,5 до 9 м.

Рис. 2. Зарисовка расположения рудных тел: а) относительно зон тектонического дробления; б) вдоль дайки гибридных пор-фиров: 1 - гранодиориты, 2 - габбро, 3 - гибридные порфиры, 4 - рудные тела, 5 - зоны тектонического дробления

Для рудовмещающих структур отдельных участков и Карийского рудного поля в целом, характерно развитие хрупких и пластинчатых деформаций типа приразломных смятий, зон динамометаморфизма, а также систем субпараллельных зон пластического течения глинистого материала с элементами брекчирова-ния, наиболее интенсивно проявленных на Дмитриевском участке. Здесь структурным элементом является разрывное нарушение, представленное открытой трещиной субмередианального простирания. От основного дизъюнктива отходит ряд оперяющих трещин субширотного, северо-западного, северо-восточного простирания. В результате нового импульса тектонической активизации образовавшиеся трещины приоткрылись, приобретая, по существу, уже характер трещин разрыва. Открытые трещины выполнялись малыми интрузиями порфировых пород - лампро-фирами, лейкогранит-порфирами и жильной породой. Морфология рудных даек, жил, силлов, апофиз, часто с раздувами (где содержание рудных минералов и золота выше, нежели в пережимах), очень сложная, основной причиной этого является неоднократно повторяющаяся разнонаправленная тектоническая активность, сопровождающаяся гидротермальным рудообразо-ванием. В итоге сформировались нарушения сбросовосдвигового и сдвигово-взбросового характера. Расположенный севернее от трещины блок перемещался на запад, а южный - на восток. В результате приоткрытыми оказывались участки северо-восточного простирания. При повороте блока на юго-восток отмечается резкое уменьшение мощности рудных жил - до тонких прослоек, иногда до однородного состояния с рассланцован-ными вмещающими породами.

Пострудная тектоника, кроме разрывных нарушений, выражена образованием большого количества мелких трещин, проявленных очень интенсивно, а рудные тела в таких зонах значительно раздроблены и «рассортированы». По трещинкам происходят сдвиговые, сбросовые нарушения с амплитудой смещения

0,5-4 м (рис. 3). Крупные тектонические нарушения пересекают системы мелких сколовых трещин, с субширотным простиранием (60-80°) и субвертикальным падением на север. Трещины мощностью до 10 см, заполненные жильным материалом, возможно были сформированы параллельно с образованием круп-

ных разрывных структур, поскольку также имеют субширотное простирание. Трещины ограничивают рудные тела с висячего или лежачего бока или распространены в зонах крупных разрывов, иногда проходят внутри рудных тел, или же во вмещающих породах. Характер трещин сколовый, с хорошо выраженными зеркалами скольжения, нарушения - это сбросы или сбросо-сдвиги с амплитудой перемещений 0,1-1,0 м (рис. 4).

Карийское месторождение расположено в зоне контакта древних пород с позднепермскими и позднеюрскими образованиями и тяготеет к Монголо-Охотской сутуре. Возможно, с ее повышенной проницаемостью как для рудопродуцирующих магматических расплавов, так и для золотоносных флюидов, по сравнению с проницаемостью обычных разломов, связано значительное накопление рудных проявлений золота [2].

Размещение низкотемпературной гидротермальной минерализации подчинено системе внутригеосинклинальных граничных разломов (зонам повышенной проницаемости), что привело к частичному плавлению пород при резком падении давления. При определенных термодинамических параметрах произошло накопление золота, флюорита, урана, сурьмы. Эпитермальное рудообразование связывается с окраинными вулканическими дугами [4], вулканитами бимодального ряда и континентальной молассой. Золотая, сурьмяная минерализации приурочены к прожилкам (0,05-0,2 м) халцедоновидного кварца в зонах текто-нитов шириной 80 м, флюоритовая - к маломощным (0,1-1 м) кварц-флюоритовым прожилкам, зонам (1-5 м) и телам кварц-флюоритовых брекчий. Простирание тел северо-западное (прослежены на 350 м не до выклинивания), падение субвертикаль-ное, мощность тел - 2-4 м.

Выводы

За основу структурной модели Усть-Карского рудного поля принимаются пространственно-временные взаимоотношения гетерогенных блоков земной коры с зонами минерализации.

Рис. 3. Зона разнонаправленных нарушений. Фрагмент жилы 11. Карийское месторождение (по геолого-поисковым данным Казаковской ГРЭ): 1 - габбро, 2 - лампрофиры, 3 - кварц-турмалин-сульфидные жилы, 4 - тектониты (перетертый брек-чированный материал), 5 - тектониты зоны сжатия, 6 - тектонические нарушения, 7 - разрывные нарушения, 8 - брекчирова-ние, 9 - рудные тела

Рис. 4. Зона тектонических деформаций. Фрагмент жилы 18 Карийское месторождение (по геолого-поисковым данньш Казаковской ГРЭ). Условные аналогичные рис. 3

1. Обогащенные участки приурочены к зонам контактов разновозрастных разнонаправленных структур, к узлам пересечения долгоживущих глубинных разломов северо -восточного и северо-западного направления, к Монголо-Охотской сутуре.

2. С докембрийской островодужной блоковой структурой, представленной в виде аллохтонных тектонических пластин, ограниченной глубинными разломами и системой сдвиговых, надвиговых смещений, отмечается парагенетическая и пространственная связь золоторудной минерализации с попутными компонентами - Ag, Си, Мо, W, В^ РЬ, As, Sb.

3. Рудные тела раннеорогенной зоны тяготеют к наиболее приподнятым секторам купольной морфоструктуры и приурочены в узле пересечения сутурной зоны Монголо-Охотского глубинного разлома северо-восточного направления и локальным дуговым разломом северо-западного, субширотного простирания, образующим кольцевую структуру. Внутрирудная и пострудная тектоника тел проявлена внутрирудными подвижками, обусловившими брекче-видное строение жил (максимальное содержание золота).

4. Благоприятной структурной обстановкой для локализации сближенных дайковых и рудных тел являются условия их формирования, связанные с процессами спрединга, импульсного раскрытия и внедрения в них расплава, испытавшего дифференциацию.

5. Структурные особенности жил рудного поля, с наиболее обогащенными участками ассоциируются: с зонами сближенных, однонаправленных, хаотично направленных, со значительным количеством пересечений, разнонаправленных систем трещин, зон пластических деформаций (приразломных смятий), зон динамометаморфизма, систем субпараллельных пластических течений глинистого материала с элементами брекчирования; с местами ответвлений апофиз, раздувами, с рудными телами полосчатых текстур.

6. С окраинными вулканическими дугами, сформированными в приразломных зонах, связано эпитермальное рудообразование золота, сурьмы, флюорита, урана.

------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Моралев В.М. Глобальная тектоника, магматизм и металлогения. - М.: Недра, 1976. - 231 с.

2. Зорин Ю.А., Беличенко В.Г., Рутштейн И.Г. и др. Геодинамика Западной части Монголо-Охотского складчатого пояса и тектоническая позиция рудных проявлений золота в Забайкалье.// Геология и геофизика. Т. 39, № 11. - 1998. - С.

3. Зорина Л.Д. Генетическая модель золоторудных месторождений в текто-номагматических структурах центрального типа.// Геология и геофизика. № 2. -1993. - С. 71-83.

4. Сафонов Ю.Г. Золоторудные и золотосодержащие месторождения мира -генезис и металлогенический потенциал.// Геология рудных месторождений. Т. 45, № 4. - 2003. - С. 305-320.

5. Таусон Л.В., Петровская С.Г., Спиридонов А.М. и др. Закономерности размещения геохимических полей концентрирования в кольцевых структурах с лати-товым магматизмом.// Доклады АН СССР. Т.282, № 3. - 1985. - С. 697-701. ВТШ

— Коротко об авторе ------------------------------------------

Зверева Г.Л. - аспирантка, Читинский государственный университет, root@chitgu.ru

1578-1586.