korolkov

ГЕОДИНАМИКА ЗОЛОТОРУДНЫХ РАЙОНОВ ЮГА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

Глава 6

ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗОЛОТОРУДНЫХ РАЙОНОВ В ОРОГЕННЫХ ПОЯСАХ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ

Как было показано в предыдущих разделах работы, для юга Восточной Сибири важнейшее значение имеет приуроченность золоторудных месторождений к трем различным типам орогенных поясов: 1) опущенной окраины кратона, 2) аккреционноколлизионным, 3) внутриплитным плюмтектоническим. Это влияет на масштабы проявления золотого оруденения, типы металлогенических формаций, вещественные и морфологические особенности рудных тел.

Разновозрастные орогенные пояса вокруг Северо-Азиатского кратона вмещают золоторудные и золотосодержащие месторождения многих типов. Несмотря на то, что степень геологической изученности золоторудных районов разная, некоторые этапы их геологического развития вызывают дискуссии, обобщение и сравнительный анализ опубликованных материалов по наиболее важному для России региону СевероВосточной Азии позволили уточнить закономерности, установленные по ограниченной территории, и обозначить круг нерешенных вопросов геодинамической характеристики золоторудных районов.

6.1. Типы орогенных поясов Северо-Востока Азии

Орогенные пояса, особенно орогенно-складчатые, неизменно привлекают к себе внимание большого количества геологов-исследователей, обзор работ которых может занять много страниц. Давно была подмечена периодически повторяющаяся последовательность развития орогенно-складчатых поясов, выражающаяся в закономерном появлении и преобразовании различных геологических формаций на вещественном и струк- турно-тектоническом уровне. С точки зрения геосинклинальной концепции, эволюция орогенных поясов характеризовалась определенными стадиями развития. Другими словами, ассоциации осадочных, вулканогенных, плутонических и рудных формаций соответствовали стадиям формирования геосинклинали, развивавшимся в определенном тектоническом режиме. Тектонические режимы (стадии) эволюции орогенного пояса рассматривались преимущественно с позиций преобладания вертикальных движений: начального погружения, предорогенная (инверсионная), раннеорогенная, собственно орогенная, посторогенная.

Тектоника литосферных плит вовсе не отвергает установленную работами многих поколений геологов стадийно-периодическую закономерность развития орогенных поясов. Но тектонические режимы рассматриваются по-другому. Огромное значение для понимания стадий имеют примеры из современного геодинамического развития континентов и океанов, тем самым исключительное значение придается методу актуализма. На это обращал внимание Л. П. Зоненшайн и другие пропагандисты тектоники литосферных плит в России, а Н. Л. Добрецов и др. (2001) составили удачную схемупоследовательности развитияорогенного пояса в сочетании с влиянием на него плюмов (табл. 6.1)

211

А. Т. КОРОЛЬКОВ

Начальную стадию характеризует современная обстановка в районе Красного моря, Аденского залива, северной части Атлантического океана (к северу от острова Исландия). В настоящее время здесь происходит раздвижение континентов и раскрытие океанов. Развиты следующие основные геодинамические процессы: периферийный океанический рифтинг, спрединг в океанических хребтах, утонение краев континента, формирование пассивной окраины с мощной призмой карбонатно-терригенных осадков от мелководных до глубоководных фаций.

Таблица 6.1 Эволюция активных геодинамических зон Земли (Добрецов и др., 2001)

Реликты океанических офиолитов (ранняя океаническая кора и глубоководные осадки) фиксируются в аккреционно-коллизионных орогенах, но лучше всего сохраняются осадки, структуры оперяющих рифтов на континентах и многокилометровые толщи пассивной океанической окраины.

Отметим, что в Бодайбинском золоторудном районе наиболее ярко проявлены признаки начальной стадии (оперяющие рифты и осадки пассивной окраины).

Ранняя стадия развивается наиболее ярко в современном Индийском океане. В данном случае происходит формирование зон субдукции с одной стороны океана. Сначала возникают островные дуги, в дальнейшем они могут смениться обстановкой активных континентальных окраин. Это значит, что раздвижение континентов замедлилось или даже остановилось, а спрединг и движение плит в океане продолжаются. Поэтому одновременно с формированием субдукционных зон на одной стороне океана происходит образование осадочных комплексов пассивных окраин и оперяющих рифтов на другой стороне.

Ворогенных поясах сохраняются присущие этой стадии фрагменты офиолитов (обычно офиолитов задуговых морей или надсубдукционных), островных дуг, субдук- ционно-аккреционных комплексов, осадочных толщ окраинных морей и пассивных окраин океанов, отличить которые от образований пассивных окраин предыдущей стадии весьма трудно.

Продолжительность формирования первых двух стадий может достигать 250 млн лет (по современным океанам).

ВГарганском, Муйском золоторудных районах проявлены наиболее полно комплексы пород, характерных для ранней стадии. Островодужный комплекс Озернинского рудного узла также сформировался в раннюю стадию развития орогенов.

Среднюю коллизионную стадию можно считать инверсионной. Она состоит из нескольких этапов. Начинается коллизией островных дуг, микроконтинентов между

212

ГЕОДИНАМИКА ЗОЛОТОРУДНЫХ РАЙОНОВ ЮГА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

собой (амальгамация террейнов) или с большим кратоном (аккреция террейнов) и сокращением площади океана. Завершается столкновением континентов и полным закрытием океана.

Все этапы коллизии этой стадии можно проследить в кайнозойском АльпийскоГималайском складчатом поясе. Они маркируются олистостромами, пиками глаукофанового метаморфизма, морскими молассами, внедрением гранитов и образованием ранних гранито-гнейсовых куполов.

Анализ материалов по развитию древних океанов Центрально-Азиатского складчатого пояса позволяет оценить продолжительность формирования средней коллизионной стадии в 60–90 млн лет.

В истории развития всех золоторудных районов прослеживается средняя коллизионная стадия, но наиболее яркие ее следы остались на территориях Гарганского и Муйского золоторудных районов.

Поздняя (постколлизионная) стадия не всегда надежно отделяется от предыдущей стадии. Она проявляется массовым внедрением позднеколлизионных гранитов, завершением формирования гранито-гнейсовых куполов, формированием континентальных, нередко вулканогенных молассовых прогибов.

Изучение комплексов Палеоазиатского океана указывает на длительность этой стадии для герцинского этапа примерно в 60 млн лет (Берзин и др., 1994).

Постколлизионная стадия наиболее ярко проявилась на территории Балейского золоторудного района, менее отчетливо – впределах Гарганскогозолоторудного района.

Завершающая стадия выражается отсутствием вулканизма (за исключением проявления даек) либо проявлением ареалов щелочного или бимодального базальтщелочного вулканизма, обусловленного горячими точками. Характерно образование разнообразных постколлизионных рифтогенных бассейнов, наложенных на предыдущие вулканические прогибы и рифты с молассовой формацией. Они выполнены озерными и мелководными морскими осадками, часто содержащими крупные месторождения нефти и газа (Сурков и др., 1982), достигающими весьма крупных размеров по мощности и площади распространения. Постколлизионными являются рифтогенные впадины Западного и Восточного Забайкалья, крупные нефтегазоносные бассейны Азии (Западно-Сибирский, Джунгарский, Таримский). Время их формирования – юра– мел, то есть около 150 млн лет. Фактически осадконакопление в них продолжается до настоящего времени (более 200 млн лет). На древних платформах длительность образования постколлизионных бассейнов может достигать 300–400 млн лет. Внутриплитные плюмтектонические орогенные пояса Ж. В. Семинского (2006), вероятно, характеризуют эту стадию эволюции орогенов.

Завершающая стадия эволюции орогенных поясов наиболее полно проявилась на территории Балейского золоторудного районаи Озернинскогокомплексного рудного узла.

Согласно эмпирическим данным и теоретическому моделированию, наиболее длительными процессами при формировании орогенных поясов (сотни миллионов лет) являются следующие: формирование осадочных бассейнов, метаморфизм погребения, островодужный магматизм, коллизионные стадии горообразования и метаморфизма (при эрозионной модели подъема). Быстрые процессы в орогенных поясах (первые миллионы до десяти миллионов лет) могут происходить при нормальной коллизии с формированием прогрессивного метаморфизма, но особенно часто – при регрессивной стадии метаморфизма, когда происходит тектоническая транспортировка блоков первоначально более высоко метаморфизованных пород.

Оценивая ситуацию по изученным золоторудным районам, можно отметить следующую закономерность: вышеотмеченные медленные процессы орогенных поясов чаще всего являются подготовительными для концентрации золота (процессы осадко-

213

А. Т. КОРОЛЬКОВ

накопления, прогрессивного метаморфизма и формирования островодужных комплексов), а быстрые процессы (формирование обусловленных тектоническими движениями зон регрессивного метаморфизма) приводят к окончательному накоплению золота в рудных телах.

Эволюцию активных зон Земли в обобщенном виде можно представить как проявление процессов двух независимо происходящих последовательностей (табл. 6.1). Первая серия (I) характеризует не только стадии развития орогенно-складчатых поясов, но одновременное влияние на литосферу астеносферных течений и взаимодействие плит. Стадии развития орогенного пояса обусловлены конвективными движениями в астеносфере и утяжелением (эклогитизацией) субдуцирующей плиты, но напрямую они не связаны с термоградиентными потоками в нижней мантии. Под воздействием поднимающихся из астеносферы струй происходит спрединг океанического дна в средин- но-океанических хребтах и окраинных (задуговых) морях. Нисходящие потоки, утяжеление (эклогитизация) и кардинальная переработка океанических пород характерны для зон субдукции под островными дугами и активными окраинами континентов. Утолщение литосферы наблюдается в зонах коллизии и утонение – в областях развития осадочных бассейнов и рифтов.

Вторая серия (II) связана с воздействием мантийных плюмов на литосферу. «Первичные» плюмы (суперплюмы) зарождаются в области мантийных воронок вблизи границы ядро–мантия, поднимаются вверх, оказывая термическое и химическое воздействие на породы. «Вторичные» плюмы возникают под влиянием первичных на границе верхней и нижней мантии, кроме того, формируются при плавлении субдуцирующей плиты в зоне субдукции. Вторая серия не зависит от первой, может накладываться на любую стадию развития орогенно-складчатого пояса первой серии. Но лучше всего она распознается в начальную океаническую, коллизионную и постколлизионную стадии развития активных геодинамических зон.

Влияние горячей области ярко выражено на территории Балейского золоторудного района, где активно развивались процессы постколлизионной стадии. В пределах Гарганского, Муйского золоторудных районов и Озернинского рудного узла плюмы проявились, вероятно, на коллизионной стадии развития.

Модель геодинамического формирования орогенных поясов Центральной и Севе- ро-Восточной Азии приведена в совместной работе интернационального коллектива специалистов (Парфенов и др., 2003). Исследователями обобщен огромный разноплановый материал по региону, основную часть которого занимает Северо-Азиатский кратон, впервые введенный в работе (Косыгин и др., 1964). Южнее расположен такой же древний Сино-Корейский кратон. Между ними – разновозрастные горно-складчатые орогенные пояса (рис. 6.1).

Сибирская платформа – центральная часть Северо-Азиатского кратона. На его периферии выделяются опущенные окраины, представленные орогенными складчатонадвиговыми поясами: Южно-Таймырским, Восточно-Ангарским, Байкало-Патомским, Верхоянским. Осадочный комплекс этих территорий образуют позднерифейские и фанерозойские комплексы. От окраинных складчато-надвиговых поясов к центру Сибирской платформы отходят поперечные к ним рифтовые структуры рифейского возраста

– авлакогены. Их интепретируют как недоразвившиеся ветви трехлучевых рифтов, которые предопределили раскол протерозойского суперконтинента Родиния и формирование Северо-Азиатского кратона. Можно опущенные окраины рассматривать как внешние зоны смежного наиболее древнего Циркум-Сибирского позднерифейского орогенного пояса (750–650 млн лет), но складчатые деформации в их пределах происходили и позже в связи с формированием более молодых орогенных поясов. Это при-

214

ГЕОДИНАМИКА ЗОЛОТОРУДНЫХ РАЙОНОВ ЮГА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

вело к важным металлогеническим особенностям различных вышеперечисленных складчато-надвиговых поясов опущенной окраины кратона (см. ниже).

Между Северо-Азиатским и Сино-Корейским кратонами установлены следующие разновозрастные орогенные пояса: позднерифейский (Циркум-Сибирский),

Рис. 6.1. Карта кратонов и орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии (Парфенов и др., 2003)

215

А. Т. КОРОЛЬКОВ

позднекембрийско–раннеордовикский (Енисей-Забайкальский), силурийские (Алтайский, Вандурмиао), позднепалеозойские (Южномонгольско-Хинганский, ЗападноСибирский, Атасбогдинский), позднепалеозойско–раннемезозойские (МонголоОхотский, Солонкерский), средне–позднеюрский (Чукотский), позднеюрско– раннемеловые (Верхояно-Колымский, Южно-Анюйский, Пенжинско-Анадырский, Баджальский, Хонсю-Сихотэалинский), позднемеловые (Корякский, ХоккайдоСахалинский), раннекайнозойские (Олюторско-Камчатский, Восточно-Сахалинский), позднекайнозойский (Восточно-Камчатский).

Все палеоокеанические бассейны, на месте которых образовывались орогенные пояса Центральной Азии (Палеоазиатский, Монголо-Охотский, Солонкерский), тесно связаны с эволюций палео–Тихого океана.

Системы независимых друг от друга островных дуг позднерифейского, вендкембрийского, силурийско-девонского времени существовали по северной, западной и южной периферии Северо-Азиатского кратона. Их можно сопоставить с современными островными дугами восточного обрамления Тихого океана, которые отделены задуговыми прогибами от Евроазиатского континента. Аккреция древних островных дуг привела к формированию позднерифейских, раннепалеозойских и среднепалеозойских орогенных поясов. Позднепалеозойско-раннемезозойские Монголо-Охотский и Солонкерский орогенные пояса появились при закрытии одноименных малых океанических бассейнов. Мезозойские и кайнозойские орогенные пояса северо-западной окраины Тихого океана формировались при субдукции, которая сопровождалась рифтогенезом, открытием и закрытием малых океанических бассейнов в тылу активных континентальных окраин и островных дуг. Орогенные пояса имеют в своем составе большое количество разнотипных и разновозрастных террейнов. Наиболее крупные из них выделяются под собственными названиями: Тувино-Монгольский, Аргунский, БуреинскоЦзямусинский, Карский, Колымо-Омолонский супертеррейны; Охотский, Омолонский, Генги, Ренгнам террейны. Напрашивается вывод, что все перечисленные орогенные пояса имеют аккреционно-коллизионное происхождение.

Крупные (сотни–тысячи километров) сдвиговые перемещения примерно параллельно границе континент–океан происходили при формировании многих орогенных поясов Центральной Азии, когда под косым углом сближались океанические плиты и континент. Это привело к образованию прямолинейной, слабоизогнутой или саблевидной формы орогенных поясов в плане, к их прерывистому распространению, к линзовидному окончанию, к отсутствию характерных коллизионных гранитоидов и сопряженных с поясами краевых прогибов. Палеомагнитные данные, указывающие на вращение Северо-Азиатского кратона, противоречивы. Но, тем не менее, они привлекаются для доказательства левосдвиговых перемещений по разломам орогенных поясов Центральной Азии в фанерозое. Одни исследователи предполагают вращение кратона в позднем докембрии и раннем палеозое против часовой стрелки, а позже (с силура до конца мезозоя) – по часовой стрелке (Печерский и др., 1995). В другой работе обосновывается вращение кратона, начиная с раннего кембрия, но только по часовой стрелке (Казанский, 2002).

На примере Центральной и Северо-Восточной Азии подтверждается, что наиболее важное значение для концентрации золота имеют геодинамические обстановки орогенных поясов двух типов: опущенной окраины континента и аккреционноколлизионные. Внутриплитные плюмтектонические процессы могут проявляться (Добрецов и др., 2001) на любой стадии развития орогенного пояса. Наиболее характерны они для Забайкалья, где и выделен особый третий тип орогенных поясов (Семинский, 2004), обусловленный влиянием Центрально-Азиатской горячей области.

Однако масштабы концентрации оруденения, характер его распределения (рис. 6.2), типы металлогенических и рудных формаций, промышленные типы месторождений

216

217

СИБИРИ ВОСТОЧНОЙ ЮГА РАЙОНОВ ЗОЛОТОРУДНЫХ ГЕОДИНАМИКА

Рис. 6.2. Схема размещения основных золотоносных районов, месторождений золота и добывающих предприятий (Беневольский, 1995).

1 – золотодобывающие предприятия на коренных месторождениях; 2 – то же, на комплексных месторождениях; 3 – районы россыпного золота; 4 – основные резервные месторождения; 5 – предприятия, добывающие золото и серебро

А. Т. КОРОЛЬКОВ

золоторудных районов варьируют в значительной степени. Это связано с возрастом орогенных поясов, типами и размерами характерных для них террейнов, интенсивностью и составом магм и т. д. Покажем на отдельных конкретных примерах по трем типам орогеннных поясов.

Среди большого количества объектов внутри окружающих Северо-Азиатский кратон орогенных поясов отобраны для сравнения некоторые известные золоторудные районы Сибири, где работают золотодобывающие предприятия (Беневольский, 1995). На рис. 6.2 приведена схема размещения основных золотоносных районов России, резервных месторождений золота и добывающих предприятий.

6.2. Основные золоторудные районы складчато-надвиговых орогенов опущенных окраин Северо-Азиатского кратона

Складчато-надвиговые орогены опущенной окраины Северо-Азиатского кратона вмещают крупные месторождения: Сухой Лог, Олимпиаднинское, Нежданинское. Краткая характеристика геодинамических условий формирования Сухоложского приведена выше (глава 2).

Олимпиаднинское месторождение приурочено к складчатым структурам Енисейского кряжа. В пределах кряжа выделяются (рис. 6.1) два разновозрастных орогенных пояса: с востока – Циркум-Сибирский позднерифейский опущенной окраины кратона, с запада – Енисей-Забайкальский позднекембрийско-раннеордовикский аккреци- онно-коллизионный. В контактовой зоне между этими орогенными поясами и сформировалось рудные тела этого необычного месторождения. Но геодинамические особенности его образования неоднозначны.

А. А. Пузанов (2006) в пределах Енисейского кряжа выделяет два крупных террейна – Ангаро-Канский и Заангарский, разделенные Ангарской сутурой (рис. 6.3).

Предполагается, что Ангаро-Канский террейн относится к древним структурам Восточного Саяна, его золотоносность обусловлена развитием архей-протерозойского зеленокаменного пояса, но окончательно не расшифрована. Возможно, значительная часть золота в пределах этого террейна связана с медно-порфировым типом более молодого возраста.

Заангарский террейн устроен сложно. В его состав входят энсиматическая островная дуга, блоки расчлененного разломами древнего микроконтинента, складчатые зоны двух синхронных раннепротерозойских рифтов, познерифейский рифт и фрагмент пассивной окраины протоконтинента. Предполагается, что концентрация золотого оруденения в пределах Заангарского супертеррейна происходила в три цикла. Первый раннепротерозойский связан с развитием метагабброидов зеленокаменных поясов, сохранившихся в фундаменте Сибирской платформы, – первичных источников золота. Второй ранне-среднерифейский обусловлен расколом раннепротерозойского протоконтинента и раскрытием Палеоазиатского океана с синхронным формированием повышенных концентраций золота в определенных литологических горизонтах пассивной окраины (сухопитская серия). Третий средне-позднерифейский знаменуется закрытием Палеоазиатского океана с заложением зоны субдукции к западу от Енисейского кряжа (в современных координатах) и отделением микроконтинента, сопровождавшимся вторичным рифтогенезом и внедрением по разломам высококалиевой серии щелочных базальтоидов (захребетнинский комплекс) с высокими содержаниями золота, мышьяка, сурьмы и висмута.

К востоку от Ишимбинской сутуры в пределах осадков шельфа пассивной континентальной окраины сформировались многочисленные месторождения и рудопроявления метаморфогенно-гидротермального генезиса золото-кварцевого типа золотомышьяковистой геохимической специализации. К западу от Ишимбинской сутуры раз-

218

ГЕОДИНАМИКА ЗОЛОТОРУДНЫХ РАЙОНОВ ЮГА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

виты осадочно-гидротермальные и регенерированные месторождения с золото-мышьяк- сурьмяно-ртутной геохимической специализацией, самое крупное из которых – Олимпиаднинское. Они контролируются крупными правосторонними сдвиго-надвиговыми разломами северо-восточного простирания.

Рис. 6.3. Схема тектонических комплексов Енисейского кряжа (Пузанов, 2006)

219

А. Т. КОРОЛЬКОВ

Уловия залегания рудных тел Олимпиаднинского месторождения определяются складчатостью пород сланцевой толщи рифейского возраста, претерпевшей зеленосланцевую фацию метаморфизма (рис. 6.4). Выделяется четыре пачки (снизу вверх): слюдисто-кварцевая, слюдисто-карбонатно-кварцевая, черносланцевая мусковит- серицит-кварц-карбонатная, слюдисто-кварцевая.

Рис. 6.4. Месторождение Олимпиаднинское (Семинский, 2004).

А– геологическая карта, Б – разрез по линии I-II.

1– аллювиальные отложения; 2 – образования коры выветривания; 3 – верхняя пачка слюдистокварцевых сланцев; 4 – пачка углеродсодержащих сланцев и метасоматитов; 5 – пачка карбонатсодержащих пород и метасоматитов; 6 – нижняя пачка слюдисто-кварцевых кварцевых сланцев; 7 – геологические границы; 8 – границы линейных кор выветривания; 9 – тектонические нарушения; 10 – Главный разлом; 11 – элементы залегания сланцеватости; 12 – рудные тела

Оруденение приурочено к зоне контакта слюдисто-кварцевых и углеродсодержащих мусковит-серицит-кварц-карбонатных сланцев. Положение рудных тел контролируется сложной субширотной гребневидной антиклиналью, разломами субширотного северо-восточного простирания, межпластовыми разрывами и зонами рассланцевания в

220