Главная
Формационный анализ породных и рудных ассоциаций, заложенный трудами Н.С. Шатского, Н.П. Хераскова, Ю.А. Билибина, С.С. Смирнова, В.И. Смирнова и получивший широкое развитие в работах Ю.А. Кузнецова, В.А. Кузнецова и других исследователей, позволяет проследить эволюцию формационных типов золоторудных месторождений в истории развития земной коры Алтае-Саянской складчатой области. Это обстоятельство имеет важное значение для создания региональной генетической модели формирования и размещения в пространстве и во времени золотого оруденения с целью прогноза и поисков конкретных формационных типов золоторудных месторождений в определенных видах тектонических структур.
В байкальских, салаирских, каледонских, герцинских складчатых структурах Алтае-Саянской области в раннегеосинклинальную стадию их развития в связи с процессами динамических напряжений растяжения формировались вдоль глубинных разломов раннегеосинклинальные прогибы. Центральные (осевые) зоны таких прогибов выполнены терригенно-вулканогенными и вулканогенными породами базальтового состава — диабазами, диабазовыми, базальтовыми порфиритами, их туфами, лаво-брекчиями, недосыщенными кремнеземом, нормальной глиноземистости, щелочности с резким преобладанием Na над К, развитием центростремительных и минимально-центробежных элементов — Fe, Mg, Ti, Co, Ni, Mn, Zn, по классификации Ю.Г. Щербакова. В разрывах, оперяющих глубинные разломы и выклинивающихся в сторону континента — Сибирской платформы, наряду с диабазовыми и базальтовыми порфиритами формировались андезитовые порфириты, дацитовые, кварцевые, риолитовые порфиры, кератофиры. В связи с развитием раннегеосинклинальных тектонических структур в условиях динамических напряжений растяжения центральные (осевые) их зоны сложены недифференцированной базальтовой, краевые — последовательно и контрастно-дифференцированной андезит-базальтовой, риолит-дацит-андезит-базальтовой, риолит-базальтовой формациями.
Вулканические породы раннегеосинклинальных прогибов сопровождаются многочисленными комплексами даек, силлами, штоками, параллельными разрывами, сложенными габбро, габбро-диабазами, диабазами, диабазовыми, диоритовыми порфиритами, реже плагиогранитами. Они характеризуются высоким содержанием двуокиси титана, глинозема, полевошпатовой извести, незначительным содержанием щелочей при резком преобладании Na над К и наличием центростремительных и минимально-центробежных элементов, характерных для вулканических пород. Эти породы выделяются нами, вслед за Ю.А. Кузнецовым, в плутонические габбро-диорит-диабазовую и габбро-плагиогранитовую формации. Плутонические, субвулканические и вулканические породы названных формаций по вещественному, химическому составу, элементам-примесям и пространственной сопряженности являются комагматичными образованиями, сформировавшимися в гипабиссальных, близ-поверхностных и подводных условиях в интервале глубин от 3,5 —1,5 до 0,5—0,0 км при P — 3,0—1,5 до 0,5 и менее кбар.
В пространственной и генетической связи с раннегеосинклинальными вулканическими и плутоническими базальтовыми формациями ассоциируют колчеданные и колчеданно-полиметаллические месторождения в Туве, Западном Саяне, Салаире, Рудном Алтае. Эти месторождения получили подробную геологическую, минералогическую и геохимическую характеристику в работах В.С. Кузебного, А.С. Лапухова, Г.Ф. Яковлева и др., Д.И. Горжевского и др., Э.Г. Дистанова и других исследователей. Колчеданная и колчеданно-полиметаллическая минерализация в них представлена пиритом, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, галенитом, образующими вкрапленные, вкрапленно-прожилковые и сливные рудные тела, сингенетичные и эпигенетичные относительно осадочно-вулканогенных пород. Для колчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений характерно преобладание центростремительных и минимально-центробежных элементов — Fe, Mg, Ti, Co, Ni, Mn, Cu, Zn, коррелирующихся с элементами вмещающих их базальтоидных пород. Формирование месторождений происходит, по данным названных авторов, в гипабиссальных, субвулканических и близповерхностных условиях в интервале температур от 420—300 до 320—200 и 220—180°С.
Золото и серебро в колчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождениях находится в тонкодисперсном состоянии, в большинстве случаев в виде мельчайшей эмульсионной вкрапленности в сульфидах. Кварцевые прожилки с золотом и серебром не характерны для колчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений. Они встречаются редко и наряду с кварцем сложены карбонатом, единичными зернами актинолита, хлорита, полевого шпата, эпидота. Околорудные изменения вмещающих пород выражаются в актинолитизации, альбитизации, хлоритизации, окварцевании и сульфидизации. Золото- и серебросодержащие колчеданные и колчеданно-полиметаллические месторождения выделяются нами в золото(серебро)-колчеданную, золото (серебро)-колчеданно-полиметаллическую рудные формации.
Раннегеосинклинальные недифференцированные, последовательно, контрастно дифференцированные вулканические базальтовые формации,, комагматичные им плутонические габбро-диорит-диабазовая, габбро-плагиогранитовая формации и ассоциирующие с ними золото(серебро)-колчеданная и золото(серебро)-колчеданно-полиметаллическая рудные формации образуются в условиях динамических напряжений растяжения и формирования земной коры океанического (фемического) типа. В пользу такого заключения свидетельствуют преобладающие в породах и рудах центростремительные и минимально-центробежные элементы, характерные для фемических структур земной коры.
В позднегеосинклинальную стадию в результате смены динамических напряжений растяжения напряжениями сжатия в зонах глубинных и оперяющих их разломов формируются унаследованные и унаследованно-наложенные прогибы, в межразломных пространствах — геосинклинальные поднятия. Позднегеосинклинальные унаследованные и унаследованно-наложенные прогибы выполнены базальтово-андезитовыми, андезитовыми, трахиандезитовыми вулканическими породами, выделяемыми в андезитовую и трахиандезитовую формации. Здесь же в прогибах распространены плутонические габбро-норитовая и габбро-сиенитовая формации, комагматичные вулканическим. В геосинклинальных поднятиях, сложенных преимущественно карбонатными и терригенно-карбонатно-вулканогенными породами, и в прогибах широко распространены гранитоидные интрузивы. Последние занимают площади до десятков и сотен квадратных километров и, как правило, имеют зональное строение. Центральные их части сложены гранитами и гранодиоритами, краевые — кварцевыми диоритами, диоритами, сиенит-диоритами, монцонитами, сиенитами. Они содержат многочисленные останцы вмещающих пород различных стадий изменения и сопровождаются значительными по мощности (от 300—500 м до 1,0—1,5 км и более) ореольными зонами ороговикования и гранитизации вмещающих пород. Как было показано исследованиями Ю.А. Кузнецова и др., их формирование происходило в мезо-и гипабиссальных условиях при широком проявлении процессов магматического замещения, а становление завершило стабилизацию подвижных зон. Такие интрузивы выделяются в формацию гранитоидных батолитов пестрого состава.
Позднегеосинклинальные вулканические и плутонические андезитовые, габбровые и гранитоидные формации характеризуются нормальной кремнеземистостью и глиноземистостью, нормальной и повышенной щелочностью при преобладании Na над К во всех типах пород и повышенной основностью гранитоидных пород чаще всего в краевых зонах. Особенностью вулканических пород, их плутонических эквивалентов — габброидных и гранитоидных — является количественное увеличение в их составе дефицитно-центробежных элементов Ba, Sr, Be, Pb, W, Mo, типичных для «гранитно-метаморфического» слоя земной коры, и сокращение минимально-центробежных.
С формацией гранитоидных батолитов пестрого состава пространственно и генетически связаны собственно золоторудные месторождения. Такие месторождения представлены кварцевыми и карбонатно-кварцевыми жилами, системами жил, зонами рассланцевания и вкрапленно-прожилковой минерализации, а также штокверками и рудными телами неправильной формы, типичными для метасоматических карбонатно-кварцево-сульфидных залежей и скарнов. Рудные жилы, системы жил и штокверки размещаются в материнских гранитоидных массивах, в осадочно-вулканогенных и в вулканогенных толщах, в габбровых и в габбро-диабазовых интрузивах. Кварцевые жилы, системы жил, зоны рассланцевания и вкрапленно-прожилковой минерализации наиболее четко проявлены и выдержаны по простиранию и на глубину в однородных по составу алюмосиликатных породах. При выходе из алюмосиликатных пород в карбонатные они сменяются метасоматическими карбонатно-кварцево-сульфидными телами неправильной формы, невыдержанными по простиранию и на глубину.
Рудные минералы в собственно золоторудных месторождениях представлены пиритом, арсенопиритом, халькопиритом, сфалеритом, галенитом, молибденитом, шеелитом, пирротином, тетраэдритом, висмутином, электрумом, самородным золотом (пробность от 560—720 до 820—960) и относятся в основном к умеренно сульфидной ассоциации. Лишь метасоматические сульфидные тела с золотом, состоящие на 20—80% из сульфидов, представляют существенно сульфидную ассоциацию. Из нерудных минералов развиты кварц, карбонат, актино-лит, хлорит, плагиоклаз, эпидот, серицит, турмалин, апатит, циркон. В связи с тем, что формирование собственно золоторудных месторождений происходит в несколько (две, три и более) стадий, рудные и нерудные минералы представлены в них несколькими генерациями. Около-жильные изменения в золоторудных месторождениях выражаются в березитизации и лиственитизации вмещающих пород. Березиты и листвениты нередко оказываются золоторудными.
Наряду с золото-кварцевым типом месторождений в генетической связи с позднегеосинклинальными гранитоидами распространены золото-скарновые месторождения. Среди минеральных типов золоторудных скарнов распространены известковые и магнезиальные гранатовые, диопсид-гранатовые, гранат-диопсид-магнетитовые, диопсид-гранат-везувиан-волластонитовые, диопсид-шпинелевые и др. Скарновые тела имеют линзовидную форму (диффузионные скарны), реже жилообразную (инфильтрационные скарны). Они невыдержанны по простиранию и на глубину. Состав рудных минералов в золото-скарновых месторождениях такой же, как и в кварцево-жильных. Промышленно-золотоносными являются перекристаллизованные скарны с наложенной гидротермальной кварцево-сульфидно-золоторудной минерализацией.
В золото-кварцево-жильных и в золото-скарновых месторождениях преобладают дефицитно-центробежные элементы Ba, Sr, Be, Pb, W, Mo, характерные для «гранитно-метаморфического» слоя земной коры. Образование месторождений, ассоциирующих с формацией гранитоидных батолитов, происходило в мезо- и в гипабиссальных условиях при P = 5,0—3,0 кбар до 1,5 кбар и при T от 460 до 320 (золото-скарновые) до 300—200, 220—140°С (золото-кварцево-жильные).
Золоторудные месторождения, формирующиеся в позднегеосинклинальную стадию, выделяются, согласно классификациям Н.В. Петровской, М.Б. Бородаевской, И.С. Рожкова, Ю.Г. Щербакова и других исследователей, в золото-сульфидно-кварцевую и в золото-скарновую рудные формации.
Позднегеосинклинальные вулканические и плутонические андезитовая, трахиандезитовая, габбро-норитовая, габбро-сиенитовая формации, формация гранитоидных батолитов пестрого состава и ассоциирующие с ними золото-сульфидно-кварцевая и золото-скарновая рудные формации образуются в условиях динамических напряжений сжатия, развития и становления земной коры переходного (фемически-сиалического) типа. Для земной коры этого типа характерны появление «гранитно-метаморфического» слоя, развитие гранитоидов с широким проявлением процессов гранитизации, магматического замещения вмещающих пород и преобладание дефицитно-центробежных элементов.
В связи с этим важно подчеркнуть, что месторождения золото(серебро)-колчеданной и золото(серебро)-колчеданно-полиметаллической рудных формаций, образовавшихся в условиях земной коры океанического (фемического) типа, в процессе формирования земной коры переходного (фемически-сиалического) типа претерпевают регенерацию. В них образуются новые минеральные ассоциации с пиритом, арсенопиритом, тетраэдритом, блеклыми рудами, шеелитом, вольфрамитом, молибденитом, с самородным золотом, серебром, характерные для золоторудных месторождений земной коры переходного типа и принципиально отличные от золото(серебро)-колчеданных, золото(серебро)-колчеданно-полиметаллических месторождений. Поэтому раннегеосинклинальные месторождения золото(серебро)-колчеданной, золото(серебро)-колчеданно-полиметаллической формаций в позднегеосинклинальную стадию формирования земной коры переходного типа приобретают черты полигенности и полихронности, что особенно четко проявлено в золото-колчеданно-полиметаллических месторождениях Рудного Алтая и на что неоднократно обращали внимание Г.Н. Щерба, Д.И. Горжевский, Г.Ф. Яковлев, В.С. Кузебный и др.
В орогенную стадию на общем фоне восходящих движений в условиях динамических напряжений сжатия происходит заложение и развитие наложенных прогибов и межгорных впадин. В них формируются вулканические трахибазальтовая, риолит-трахит-трахиандезитовая и комагматичные им плутонические габбровая, габбро-диоритовая, сиенитовая, гранитовая формации. Диориты, диоритовые порфириты, граниты, гранитовые порфиры, граносиениты, сиениты, с которыми ассоциируют золоторудные месторождения и рудопроявления, образуют штоки, лополиты, дайки, системы даек, силлы, обладают в большинстве случаев порфировыми структурами и проявляют связь с вулканическими породами, что свидетельствует о формировании их в гипабиссальных и в близповерхностных условиях при P = 3,0—1,5 кбар и менее. Они характеризуются повышенной кремнеземистостью, нормальной глиноземистостью, высокой щелочностью при равном соотношении К и Na или преобладании К над Na и низким содержанием Ca и Mg. В них преобладают К, Rb, Li, Cs, Pb, W, Ta — центробежные элементы, по классификации Ю.Г. Щербакова.
Золоторудные месторождения орогенной стадии представлены преимущественно кварцево-жильными, вкрапленно-прожилковыми, реже скарновыми телами. Наряду с традиционными для золоторудных месторождений минералами — пиритом, арсенопиритом, галенитом, халькопиритом, сфалеритом, тетраэдритом, теннантитом, самородным золотом (пробность от 350 до 750) — в них широко развиты электрум, алтаит, гессит, теллуриды золота и серебра, самородное серебро. Поэтому месторождения орогенной стадии выделяются в золото-серебряную рудную формацию. Для месторождений этой формации характерны преобладающая связь с вулканоплутоническими ассоциациями андезит-дацит-риолитового и диорит-граносиенитового состава, проявление околорудных пропилитов и кварц-гидрослюдистых метасоматитов, преобладающее развитие центробежных элементов — К, Rb, Li, Cs, Pb, W, Ta и формирование при температуре от 380—320 до 300—200 и 200—140°С.
Все перечисленные геологические и геохимические признаки свидетельствуют о формировании магматических формаций и ассоциирующих с ними месторождений золото-серебряной рудной формации в условиях развития земной коры континентального (сиалического) типа.
В послеорогенные раннюю и позднюю стадии активизации консолидированных тектонических структур в условиях динамических напряжений сжатия, сменяемых кратковременными напряжениями растяжения, формируются щелочно-базальтовая и щелочно-гранитовая формации. С названными магматическими формациями обнаруживают отдаленную парагенетическую связь золото-серебряные редкометалльные месторождения, располагающиеся в активизированных тектонических структурах. Эти месторождения и рудопроявления представлены карбонатно-кварцевыми жилами и прожилками, зонами прожилково-вкрапленной минерализации, штокверками и околорудно-измененными породами гидрослюдистого состава. Наряду с пиритом, галенитом, халькопиритом, арсенопиритом, антимонитом в них развиты сульфосоли свинца, меди, серебра, а также самородные золото и серебро. Нередко в них встречаются шеелит, молибденит, а также арсениды кобальта, никеля, ртуть. Формирование этих месторождений происходило при P = 1,0—0,5 кбар и T = 250—80°С. Такие сложные, неоднородные по минеральному составу месторождения с золотом, серебром и редкими металлами зон активизации выделяются в золото-серебро-редкометалльную рудную формацию.
Формирование месторождений и рудопроявлений золото-серебро-редкометалльной рудной формации происходило в условиях земной коры континентального типа. Однако в месторождениях названной формации наряду с сиалическими центробежными элементами К, Rb, Cs, Pb, W, Sb распространены в равной мере фемические центростремительные и минимально-центробежные элементы Co, Ni, Hg, Fe и др., характерные, как отмечалось выше, для коры океанического типа. А.А. Оболенский, А. С. Борисенко и др. подчеркивают на основании изучения изотопного состава Pb, О, Н, С, S минералов ртутных, кобальтовых месторождений, ассоциирующих с золото-серебро-редкометалльными, участие в их образовании рудных элементов корового и подкорового происхождения. Все это позволяет говорить о том, что образование месторождений золото-серебро-редкометалльной рудной формации происходило в условиях земной коры континентального типа, активизированной глубинными процессами.
Таким образом, региональная генетическая модель эволюции золоторудных формаций в истории становления земной коры разновозрастных складчатых структур Алтае-Саянской области предусматривает: 1) на ранней стадии геосинклинального развития тектонических структур проявление динамических напряжений растяжения вдоль глубинных разломов и формирование земной коры океанического типа с золото(серебро)-колчеданной и золото(серебро)-колчеданно-полиметаллической рудными формациями; 2) в позднегеосинклинальную стадию смену динамических напряжений растяжения напряжениями сжатия, формирование земной коры переходного типа с золото-сульфидно-кварцевой и с золото-скарно-вой рудными формациями; 3) проявление в орогенную стадию динамических напряжений сжатия, формирование земной коры континентального типа и золото-серебряной формации; 4) в послеорогенные стадии проявление динамических напряжений сжатия, сменяемых кратковременными напряжениями растяжения, развитие земной коры континентального типа, активизированной глубинными процессами, или, иначе говоря, формирование активизированной континентальной земной коры с золото-серебро-редкометалльной рудной формацией; 5) четко выраженную тенденцию ассоциации золоторудных формаций на ранних стадиях развития земной коры с базальтоидными магматическими формациями и сопутствующими элементами фемического (центростремительного) типа, на поздних стадиях — с гранитоидными магматическими формациями и сопутствующими элементами сиалического (центробежного) типа.
Эта модель соответствия конкретных золоторудных формаций определенным типам земной коры находит подтверждение в других регионах Урало-Монгольского и Тихоокеанского складчатых поясов, а также в складчатых структурах Европы, Северной и Южной Америки, Австралии, т. е. приобретает не региональный, а глобальный характер. Согласно модели, проявления в палеозойских тектонических структурах с океаническим типом земной коры золото(серебро)-колчеданных, золото(се-ребро)-колчеданно-полиметаллических месторождений в Северной и Южной Америке позволяют предлагать поиски золоторудных месторождений аналогичных формационных типов в салаирских (раннекаледонских) складчатых структурах с океаническим типом земной коры в Западной Сибири и в других регионах. Наличие в Алтае-Саянской области оруденения золото-скарнового формационного типа в складчатых структурах земной коры переходного типа допускает поиски его в других сходных по тектоническому развитию и строению регионах. Наконец, наличие золото-серебро-редкометалльных месторождений в структурах активизированной континентальной коры в Забайкалье и в других регионах нацеливает на попеки подобных месторождений в сходных типах земной коры Алтае-Саянской области. В связи с этим дальнейшее совершенствование модели эволюции золоторудных формаций в истории становления земной коры с углубленным количественным изучением физикохимических параметров коро- и рудообразования имеет важное теоретическое и практическое значение: а) для выявления условий формирования и закономерностей размещения золоторудных месторождений во времени и в пространстве, т. е. в складчатых структурах с определенным типом земной коры; б) для качественного и количественного прогнозирования новых золоторудных районов, полей, месторождений, рудных тел конкретного формационного типа в складчатых структурах с определенным типом земной коры; в) для целенаправленного ведения поисковых и разведочных работ промышленных золоторудных месторождений.
