«Фанерозойские палеовулканические сооружения и рудная минерализация медно-молибден-порфирового типа ...»

На правах рукописи

УДК 553.43; 551.215; 550.81, 84

Дьяконов Виктор Васильевич

Фанерозойские палеовулканические сооружения и рудная

минерализация медно-молибден-порфирового типа

Специальность: 25.00.11 – «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых,

минерагения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва 2011 г.

Работа выполнена на кафедре месторождений полезных ископаемых и их разведки им.

В.М. Крейтера инженерного факультета Российского Университета Дружбы Народов.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Старостин Виктор Иванович (МГУ) доктор геолого-минералогических наук, профессор Головин Аркадий Александрович (ИМГРЭ) доктор геолого-минералогических наук, профессор Хуторской Михаил Давыдович (ГИН)

Ведущая организация: Российский государственный геологоразведочный университет им.

Серго Орджоникидзе

Защита состоится 16 июня 2011 года на заседании диссертационного совета Д 212.203.25 при Российском университете дружбы народов по адресу 115419, Москва, ул. Орджоникидзе, д.3, ауд. 440 (5 этаж).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского Университета Дружбы Народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент Е.В. Карелина Актуальность темы исследования. Медно-порфировые месторождения являются основным поставщиком меди и молибдена на мировом рынке. Они составляют основу добывающей промышленности США, Канады, Чили, Аргентины, Перу и ряда других стран. Большие запасы меди, молибдена и попутных элементов, экономически выгодные показатели эксплуатации, возможность создания на базе медно-порфировых месторождений крупных и долгодействующих горнорудных предприятий, всегда привлекали к ним внимание.

В России, на сегодняшний день, отсутствуют крупные объекты данного типа.

Связано это с тем, что усилия были направлены на поиски и разведку медноколчеданных и сульфидных медно-никелевых месторождений. Перспективы открытия крупных меднопорфировых объектов на территории России велики. При условии целенаправленных работ, в ближайшие годы будут найдены такие месторождения.

Главным доводом, в пользу такого утверждения служит присутствие огромного количества магматических продуктов на территории России - Урал, Сибирь, Западное и Восточное Забайкалье, Чукотка и Дальний Восток. Медно-порфировые месторождения приурочены к консидементационным образованиям осадочных, вулканогенных и интрузивных пород, составляющим устойчивые естественные сообщества – террегенновулкано-плутонические ассоциации, слагающие крупные палеовулканические сооружения.

Цель исследования, поставленная в работе, состоит, в выяснении генетической природы продуктивной терригенно-вулканно-плутонической ассоциации пород и условий локализации медно-порфировой минерализации.

В ходе исследований решались следующие задачи: 1. Изучение и систематизация генетических типов вулканогенных и интрузивных образований, вмещающих оруденение.

2. Проведение фациального анализа вулканогенных и осадочных отложений и их пространственное положение. 3. Выявление крупных вулканокупольных сооружений на основе палеовулканических реконструкций. 4.Установление закономерностей размещения медно-порфировой минерализации в пределах палеовулканических сооружений.

5. Определение поисковых признаков медно-молибден-порфирового оруденения.

6. Разработка поисковых критериев и оценка перспектив обнаружения оруденения.

В методическом плане использовался широкий круг исследований. Он включал в себя:

площадное и детальное геологическое картирование, документацию керна и поверхностных горных выработок, дешифрирование космо- и аэрофотоснимков, петрографическое описание пород, палеофациальный анализ, палеовулканические реконструкции, геохимическое опробование коренных и рыхлых отложений, компьютерную обработку многочисленных картографических и аналитических данных.

Фактический материал. В основу работы положен материал, собранный автором в период выполнения тематических исследований по направлению работы:

- в Центральном Казахстане, Средней Азии и Закавказье - в составе 1-ой экспедиции ИГЕМ АН СССР (1967-1973);

- на Полярном и Северном Урале для ПГО «Полярноуралгеология» с 1977 по 1981 гг., ОАО «Полярно-Уральское горно-геологическое предприятие» и компании «Ямалзолото»;

с 2004 по 2009 гг. (НИЧ УДН-РУДН);

- по хоздоговорным темам с ПГО «Южказгеология» в 1982-1987гг. и компанией ВHР в 1996-98 гг. по южному, восточному и западному Прибалхашью (НИЧ УДН-РУДН);

- по Северному Кавказу с Садонским ГОК с 1989 по 2001 г. (НИЧ УДН);

- по Южному Уралу с ФГПУ «Оренбурггеоресурсы» в 2003-04 гг., и компанией «Вотемиро» в 2004-2007 гг. (НИЧ РУДН);

- по прогнозированию новых золоторудных месторождений в районах с развитой горнодобывающей инфраструктурой (Южный Урал, Северный Кавказ) на основании нового комплекса методов поиска. (РУДН. Государственный контракт № П241. IV.2010 – XI.2012.).

Под научным руководством автора по теме работы были защищены шесть кандидатских диссертации по Уралу, Казахстану, Чукотке и Горной Шории с 2000 по 2010 гг.

Автор принимал участие в работах в качестве исполнителя, инженера, начальника партии, ответственного исполнителя и научного руководителя.

Проанализированы многочисленные фондовые и изданные материалы предыдущих исследователей. В качестве иллюстраций приводятся геологические карты разных масштабов, схемы дешифрирования, разрезы, схемы, таблицы, часть из них составлены лично автором или в соавторстве с коллегами. Изучено свыше 10-и тысяч прозрачных шлифов. Для петрохимической и геохимической характеристики пород и перспективных площадей было отобрано свыше и проанализировано 15000 оригинальных проб.

Научная новизна. Анализ результатов многолетних исследований позволяет: 1.

Показать, что основной структурной единицей фанерозойских областей магматизма (подвижные пояса), являются крупные вулканические сооружения, средний диаметр основания которых превышает 100 км. 2. Установить, что осадочные, эффузивные и интрузивные породы вулканических сооружений составляют единую, в генетическом и структурном понимании, терригенно-вулкано-плутоническую ассоциацию, отражающую гомодромную направленность магматизма. 3. Выявить конкретные связи меднопорфирового оруденения с крупными вулкано-купольными сооружениями. 4.

Обосновать новую модель размещения оруденения в палеовулканическом сооружении. 5.

Обнаружить, что литохимические ореолы (первичные и вторичные) сопровождающие медно-молибден-порфировую минерализацию, обладают целым рядом специфических черт. 6.Йодометрия позволяет уверенно устанавливать присутствие порфирового оруденения на территориях перекрытых чехлом рыхлых отложений.

Научная и практическая ценность, внедрение результатов. Выявленные геологические закономерности, позволяют по новому взглянуть на строение территорий, независимо от степени их изученности. Целенаправленно прогнозировать перспективные участки на выявление медно-порфировой минерализации, на основе палеовулканических реконструкций.

Так, в пределах Северо-Балхашского сегмента Балхашо-Иллийского медного пояса Казахстана, спрогнозировано и затем подтверждено присутствие медно-порфировой минерализации в пределах выявленных палеовулканических структур. На сегодняшний день нами проведена прогнозная оценка на медно-молибден-порфировое оруденение в пределах Восточно-Уральского поднятия по Оренбургской и Челябинской областям, Полярного Урала, подтверждена перспектива по пяти локальным участкам.

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в монографии, печатных работах, изложены в 12-и производственных отчетах, послужили основанием для написания 6-и диссертаций на соискание степени кандидата геологоминералогических наук, под руководством автора настоящей работы.

Основные защищаемые положения. На основе полученного в процессе проведенных исследований фактического материала, автором выдвигаются следующие основные защищаемые положения:

В пределах подвижных поясов фанерозоя уверенно диагностируются крупные вулканические сооружения сложного строения. Породы, слагающие их, составляют единую терригенно-вулкано-плутоническую ассоциацию, формирующуюся на протяжении десятков миллионов лет.

В палеовулканических сооружениях промышленная медно-молибденпорфировая минерализация концентрируется в вулканических центрах сооружений (диаметром 10 и более км.), в ассоциации с субвулканическими порфирами, и в апикальных областях гипабиссальных лополитов, где ассоциирует с заключительной гранит-порфировой фазой внедрения. Оруденение формируется на заключительной стадии развития вулканических сооружений.

3. Медно-молибден-порфировые месторождения сопровождаются комплексным геохимическим ореолом (первичным и вторичным) элементов – Cu, Mo, Pb, Zn, Ag, Au, Sn, K, I, превосходящим площадь рудного тела в разы. Аномальные поля элементов, как правило, не перекрывают друг друга, что ведет к низкой корреляции элементов индикаторов. Формируются сложно – мозаичные геохимические ореолы.

Йод является эффективным индикатором при поиске оруденения на перекрытых территориях.

Структура и объем работы. Представленная работа состоит из введения, трех основных глав, заключения и списка использованных источников из 268 наименований.

Общий объем работы составил 289 страниц. Текст иллюстрирован 115 рисунками, содержит 9 таблиц.

Содержание работы.

Во введении рассмотрено состояние проблемы палеовулканического картирования.

Показано, что магматизм на поверхности земли не является уникальным явлением, а носит планетарный характер. Основной структурой областей магматизма являются крупные палеовулканические сооружения, в пределах которых формируются медномолибден-порфировые месторождения в мире и России.

На основании анализа обширного материала по геологии медно-молибденпорфировых месторождений, автором сформулированы нижеследующие положения, характеризующие данный тип оруденения:

1) Медно-порфировая минерализация концентрируется в пределах крупных палеовулканических сооружениях на заключительной стадии их формирования.

2) Промышленная минерализация локализуются в пределах жерла палеовулкана и апикальных частях интрузивных тел, представляющих собой лакколиты, лополиты, гарполиты, заложившиеся в склонах вулканических сооружений (вне пределов вулканических центров) по межпластовым разделам отложений, с различными физикомеханическими свойствами.

3) Основным фактором создания промышленных концентраций полезных компонентов, в пределах вулканических структур, является огромный интервал времени формирования постройки в условиях стационарного развития тектонического режима территории.

4) Повсеместно наблюдается тесная приуроченность рудной минерализации к малым телам порфировых пород, независимо от того являются ли они самостоятельными или представляют собой одну из фаз, принимающих участие в формировании крупного массива. Роль таких порфиров оценивается как: генетическая, парагенетическая, структурная.

Глава 1. Анализ пространственного размещения медно-молибден-порфировых месторождений мира однозначно свидетельствует об их приуроченности к региональным поясам складчатости - подвижным поясам: Тихоокеанскому, Средиземноморскому, Урало-Монгольскому и ряду других.

В пределах поясов складчатости месторождения локализуются в зонах проявления магматизма (вулканические пояса). Зачастую эти зоны выделены в качестве самостоятельных провинций.

Присутствие вулканов в зонах магматизма вряд ли вызывает сомнения.

Многочисленные исследователи, различных групп эндогенных полезных ископаемых, связывают месторождения с палеовулканическими постройками (В.И.Смирнов, В.И.Старостин, В.В. Авдонин, Г.Ф. Яковлев, А.И. Кривцов, М.Б. Бородаевская, А.И.

Полетаев, R.H. Sillitoe, S.R. Titley, S.F. Cox и др.). Проведенный анализ обширного материала показал, что основная масса исследователей, под палеовулканами, чаще всего, понимают локальные депрессионные постройки «Выходное отверстие на поверхности Земли…» (Российская геологическая энциклопедия. 2010), отвечающие кальдерам или отдельным жерлам, заполненным целым букетом осадочных, пирокластических, лавовых, субвулканических, гипабиссальных образований, сопровождающих вулканизм. Диаметр описываемых построек редко превышает первые километры. Отсюда, бытующее среди геологов, мнение, что размер вулканических построек от древних этапов геологического развития к современности увеличивается.

Полученные нами данные, в ходе проводимых исследований, позволяют высказать мнение – размеры палеовулканов фанерозоя ничуть, не уступают таким ярким, практически современным структурам, как Арарат или Арагац (Рис.1). Излагаемые ниже аргументы в пользу высказанного мнения, послужили доказательной базой для первого защищаемого положения.

Фрагмент геологической карты Кавказа М 1: гл. ред. Д.В. Наливкин, отв. ред. В.И. Яркин, 1976 г.

Рис.1 Вулкан Арагац (Армения), а) - геологическая карта М1:500 000; в) - космоснимок.

1 – фациальные границы палеовулканических структур; 2 – фации палеовулкана: A – жерловая, B – склоновая; C – удаленная; D – фундамент.

В главе излагаются материалы по структурным особенностям палеовулканов, фациальному составу продуктов их жизнедеятельности. На конкретных примерах – Актогайского рудного района (Казахстан), Урала, Тельбесского сектора Горной Шории и Кайемравеемского рудного узла (Чукотка), района месторождения Пеббл (Аляска) и др., демонстрируется методика выявления крупных палеоструктур на основе геологического картирования, использования космодешифрирования, палеофациального анализа, интерпретации данных геофизических исследований, петрохимического и геохимического изучения.

Это позволило автору обосновать типовую модель палеовулканического сооружения, отнести отложения палеовулканов к единой сингенетичной терригенновулканоплутонической ассоциации пород (Рис. 2).

В главе 2, рассмотрены основные медно-порфировые провинции и зоны мира.

Приведены данные по геологическому строению ряда зарубежных объектов. В пределах России и прилегающих акваторий (в границах СССР), рассмотрено 156 существующих на сегодняшний день, объектов, с медно-порфировой минерализацией.

В заключении, на основании изложенных в главе материалов по геологии меднопорфировых месторождений и условий их локализации, отмечается следующее:

1) медно-порфировые месторождения пространственно приурочены к территориям, испытавшим продолжительный этап тектономагматической деятельности. Отдавая дань Рис. 2. Схема размещения фаций в пределах вулканического сооружения, с вулканом в вулканическом 1-10 — группы фаций палеовулкана: 1-7 — фации заключительного этапа развитиия (андезитриолитовая): 1 — жерловая, 2 — жерловая и околожерловая, 3 — пирокластическая (склоновая), 4 — эффузивная (склоновая), 5 — игнимбритовая (склоновая), 6 — рифовая (карбонатная), 7 — удаленная; 8- — фации начального этапа развития (базальт-андезитовая): 8 — жерловая, 9 — эффузивнопирокластическая (склоновая), 10 — удаленная; 11 — фундамент вулкана; 12 — субинтрузивные тела; — субвулканические тела; 14 — тектонические нарушения.

традиционно сложившемуся представлению, такие территории рассмотрены в качестве подвижных поясов (Тихоокеанский, Альпийский и т. д.). Но не исключено, что тектономагматические процессы носили площадной характер. Огромные территории были охвачены бурными эндогенными процессами, сопровождавшимися мощным осадконакоплением на протяжении нескольких десятков, а возможно и не одной сотни миллионов лет. Они продолжаются и сегодня и, по-видимому, носят непрерывный характер. Накопившаяся горная масса увеличивает мощность коры до пределов, препятствующих свободной разгрузки глубинной энергии. Территория переходит в состояние платформенного развития. Происходит процесс приращивания континентов.

Это хорошо видно на примере Казахстана, Западной и Восточной Сибири. Из современных структур – динамично развивающихся, на наших глазах, это Тихоокеанский регион;

2) в пределах рассмотренных территорий или тектонических структур, характер магматизма варьирует от основного до кислого и, как правило, представлен гомодромным рядом. Продукты магматизма представлены как эффузивными, так и интрузивными породами, накапливается огромная масса магматических, вулканогенно-осадочных и осадочных отложений составляющих единую терригенно-вулканоплутоническую ассоциацию крупных палеовулканических сооружений;

3) по соотношению, геометрии и составу интрузий, с которыми связаны меднопорфировые месторождения устанавливается, что:

– интрузии, представляют собой единые магматические тела комплексного состава.

Интрузивные комплексы представлены последовательно формирующимися фазами от мафитов до аплитов, при этом меняется структура – от фанеритовой до - порфировой.

Рудная минерализация обычно ассоциирует с самыми молодыми, наиболее кислыми порфировыми телами небольшого размера (первые километры в диаметре), представляющих собой как самостоятельные субвулканические тела, так и тела заключительной фазы внедрения интрузивных массивов;

– интрузивные массивы по форме – это крупные пологозалегающие линзовидные тела, чаще всего лополиты или лакколиты;

Анализ изложенного в главе материала убедительно показывает не только пространственную приуроченность медно-порфировой минерализации к областям развития магматизма, но и прямую генетическую связь рудного процесса с этапами становления постмагматических (постэффузивных) процессов. Таким образом, можно уверенно считать, что медно-молибден-порфировые месторождения являются продуктом этапа постмагматической деятельности в областях развития магматических процессов и связаны с породами единой терригенно-вулкано-плутонической ассоциации, слагающей крупные палеовулканические сооружения. Установлены структурные условия локализации медномолибден-порфирового оруденения в пределах палеовулканических структур, и проведено сравнение с имеющимися структурными схемами образования порфирового оруденения зарубежных авторов (Силлитое, Кокс). Предложена собственная структурная модель позиций порфирового оруденения.

Глава 3, посвящена методическим вопросам поиска и оценки порфировой минерализации. На стадии поисков рекомендуется обязательное проведение палеовулканических реконструкций, дешифрирование космо – и аэрофотоснимков, анализ данных геофизических исследований (гравиметрия и магнитометрия). На стадии оценки перспективных участков, особое внимание уделено литогеохимическим исследованиям по выявлению первичных и вторичных ореолов рассеяния, петрохимическим и геохимическим особенностям субвулканических интрузий.

В пределах рудного поля промышленная минерализация сопровождается контрастными первичными ореолами Cu, Mo, Ag, Au, K. Площадь ореолов в 2 - 2,5 раза превышает площадь рудных тел. Элементы Pb, Zn, Sn - формируют оконтуривающие первичные ореолы за пределами ореолов прямых элементов-индикаторов. Площадь комплексной аномалии рассмотренных элементов превышает площадь рудных тел на порядок. Для вторичных ореолов сохраняется аналогичное строение сложно комплексного ореола.

Изучение геохимических ореолов йода на месторождениях различных рудных формаций (золоторудных, жильной кварц-полиметаллической, колчеданнополиметаллической, медно-колчеданной, медно-никелевой, грейзеновой молибденвольфрамовой, хромитовой в альпинотипных гипербазитах) и медно-молибденпорфировой в частности, показали, что ореолы йода характеризуются наибольшей надрудной протяженностью. Они успешно фиксируются даже в случаях, когда рудная минерализация перекрыта более молодыми породами, рыхлыми образованиями, а информативность прямых элементов индикаторов близки к нулю. Методика применима для поисков по первичным и вторичным ореолам. Установленная протяженность надрудных ореолов йода по вертикали составляет 500-800 м.

В заключении сформулированы основные выводы-рекомендации по направлению поисков медно-порфировых месторождений в России.

Автор считает своим долгом отметить, что в период выполнения исследований он получал всестороннюю помощь и поддержку со стороны руководства РУДН и сотрудников геологических кафедр инженерного факультета. Всем товарищам, способствовавшим подготовке диссертации, автор выражает искреннюю благодарность. С чувством особой признательности, автор обращается к своим непосредственным коллегам и соратникам, с которыми проводил совместные научно-исследовательские геологические экспедиции и камеральную обработку материалов.

Положение 1. В пределах подвижных поясов фанерозоя уверенно диагностируются крупные вулканические сооружения сложного строения. Породы, слагающие их, составляют единую терригенно-вулкано-плутоническую ассоциацию, формирующуюся на протяжении десятков миллионов лет.

Многолетние работы, под руководством автора, проводились геологами РУДН по восточному склону Урала от северной – Полярной части до верховьев Северной Сосьвы на Северном Урале и Южном Урале (Оренбургская и Челябинская обл.).

Результатом этих работ явилось выявление крупных палеовулканических сооружений или их фрагментов. Собственные данные и анализ существующего материала позволяет утверждать о существовании вулканокупольных структур верхнепротерозой (R3-V) - нижнепалеозойского возраста (Є–O) возраста. В первую очередь, к ним можно отнести Лекын-Тальбейскую структуру (Полярный Урал).

В географическом отношении структура расположена севернее Полярного круга. В региональном плане территория рассматривается в качестве арктического сектора Полярно-Уральского мегантиклинория, захватывая часть Пайхойской складчатой системы.

Мегантиклинорий состоит из следующих структурных элементов: Малокарского и Няровейского антиклинориев, Талота-Пайпудынского синклинория. В строении Малокарского антиклинория принимают участие: Оченырдская и Лекын-Тальбейская антиклинали (рис.3).

Рис. 3. Тектоническая схема полярного сектора Уральской складчатой системы. Составила В. С. Митюшева.

Структурные комплексы: 1 — байкальский; 2 — герцинский; 3—5 — границы структур: 3 — региональных, 4— субрегиональных, 5— локальных; б—8— разломы: б— глубинные, 7— региональные, 8 — прочие; 9 — векторы сдвиговых напряжений в зонах взбосо- и сбросо-надвигов. Складчатые структуры. Малокарский антиклинорий (I): I1 — Оченырдская, I2 — Лекын-Тальбейская антиклинали; Няровейский антиклинорий (II): II1 — Нундерминская, II2 — Янгаребц-Яхинская антиклинали; Талотинско-Пайпудынский синклинории (III): III1 — Западная зона антиклиналей (III11 — Минисейская, III21 — Байдарацкая антиклинали), III2 — Западная зона синклиналей (III21 — Торасовейская, III22 — Няргалахойская, III23— Нярминско-Лядгейская, III24 — Осовейская, III25 — Емынлорская, III26 — Саурейская синклинали), III3 — Центральная зона антиклиналей (III31 — Оюяхинская, III32 — Талотинско-Няргалошорская антиклинали), III4 — Восточная моноклиналь, III5 — Орангская структурная зона; IV— Щучьинскии синклинории. Разломы: глубинные: 1 — Карско-Оченырдский, 2 — СаурейскоПароваяхинский, 3 — Талотинско-Пайпудынский, 4 — Нундерминско-Пенадояхинский, 5 — Байдарацкий, 6 — СебетаПензенгояхинский, 7 — Щучьинскии; региональные: 8 — Себета-Хуутинский, 9 — Осовейско-Южно-Пароваяхинский, 10 — Хоровояхинский, 11 — Харапэмусюрский, 12 — Худилага-Сянгурский; локальные: 13 — Хальмершорский, 14— Кызыгейский, 15— Бедашорский, 16— Лекынтальбейский, 17— Нензыяхинский, 18 — Меретаяхинский, 19 — НгаркаМальяхинский, 20 — Хойтальбейско-Худилагапейский, 21 — Малохуутинский, 22 — Хуутинский.

Вулканический центр располагается на водоразделе рек Большая и Малая Хуута, в пределах Лекын-Тальбейской антиклинали, которая большинством исследователей трактуется как структура, осложняющая восточное крыло Малокарского антиклинория (Рис.4).

В его строении принимают участие вулканогенные образования, отнесенные к Бедамельской серии. Закартированы потоки базальтов, андезибазальтов, их кластолавы, средне и крупнообломочные туфы, карбонатные рифы, субвулканические тела и лавы дацитов, риодацитов и их пирокластические разности. По нашему мнению и мнению ряда других геологов (объяснительная записка к листу R- (40),42, стр.19), эти отложения отождествляются с жерловой фацией.

В структурном плане область развития прижерловых фаций совпадает с территорией рассматриваемой как Лекын-Тальбейская антиклиналь. Кольцевая структура области развития прижерловой фации достоверно выявлена методом геометрического анализа структурных элементов, включающего в себя данные массовых замеров трещиноватости, направление ориентировки петрофизических элементов в горных породах и данные микроструктурного анализа (Рис.4 в).

По внешнему контору (Сомма) вулканического центра, диаметром более10 км широко представлены силициты, гидротермалиты, отнесенные к кварцито-песчаникам хойдышорской свиты (Vhd). Продукты склоновой фации базальтового этапа развития вулкана, представлены лавами, туфолавами и в меньшей степени туфами и вулканогенноосадочными дериватами, выделены в объеме очетывисской (R3oc) и лядгейской (R3ld) свит - широко представленные в Малокарском и в Няровейском антиклинориях. Основная масса эффузивных продуктов кислого состава (дациты, риолиты) отнесены к верхней толще бедамельской серии, байдорацкой свите (Є3bd), манитанырдской серии (Є3-Omt), сянгурской свите (O1-2sn). К склоновым фациям, этого этапа развития, относится и значительная часть эффузивов, отнесенных к хуутинской свите (PZ1ht).

Фации удаленной зоны представлены всевозможными сланцами, песчаниками, алевролитами со значительной примесью туфового и лавового материалов. Эти отложения развиты в основном к северо-западу от Малокарского антиклинория, в пределах Печерской фациальной зоны и на юге в северной части Талотаинско-Пайпудынского сиклинория.

Рис. 4. Лекын-Тальбейское палеовулканическое сооружение:

а) Геологическая карта (М 1:1 000 000) с элементами палеофациальной реконструкции (черный прямоугольник является границей схемы (в)); б) Космоснимок NASA 3-band; в) Схема структурных элементов Лекын-Тальбейского вулканического центра; г) Условные обозначения к геологической основе.

Здесь, по-видимому, к ним можно отнести отложения ордовикского возраста, нерасчлененные ордовик-девонские и силурийско-девонские осадочного и вулканогенноосадочного генезиса, отнесенные к хоротской, оюсской, ливановской и другим свитам в среднем течении р. Нярьаяха. К востоку, за пределами Няровейского антиклинория, отложения удаленной зоны погружены под мезо-кайнозойский чехол, либо отсутствуют по причине существования восточно-расположенных (относительно Лекын-Тальбея) центров магматических излияний.

Радиус внешней кальдеры проседания Лекын-Тальбейского палеовулкана в северозападном направлении порядка 80-100 км. На СЗ границе внешней кальдеры располагается «паразитический» вулкан горы Едуней. Севернее Лекын-Тальбейской антиклинали фиксируется жерло сопряженного с ним вулкана Себутата, жерловая фация которого представлена отложениями манитанырдской серии (С3-О1mt). Склоновые отложения отнесены к сянгурской свите (О1-2sn) и представлены лавами от андезибазальтов до дацитов и их туфами. Продукты удаленной фации составляют единое целое с аналогичными отложениями Лекын-Тальбейского палеовулкана. Жерла рассмотренных вулканов фиксируются относительными магнитными максимумами относительными гравитационными максимумами. Данные структуры располагаются в пределах листа R-(40)-42.

Магматические образования характеризуемого района известны в эффузивных и интрузивных фациях. По структурной позиции, взаимоотношениям с вмещающими Рис. 5. Геологическая карта центральной части Лекын-Тальбейской структуры породами, вещественному составу и характеру проявления в них тектонометаморфических процессов они подразделяются на следующие группы:

1. Позднепротерозойского возраста:

Субвулканические образования бедамельской серии и тесно связанные с ними габбро, габбро-диориты и диориты (PR3). Субвулканические образования близки к соответствующим эффузивам бедамельской серии, образуют субсогласные тела мощностью до нескольких десятков метров. Из-за слабой обнаженности отделяются от эффузивов не всегда достаточно уверенно. Габбро, габбро-диориты и диориты локализованы в пределах развития средней толщи (PR3 bd2). Характеризуются близостью облика и вещественного состава их эндоконтактовых разностей и эффузивов средней толщи бедамельской серии (PR3 bd2). Морфологически это дайки и штокообразные тела, мощностью от первых метров до первых сотен метров, имеют секущие и согласные контакты с вмещающими породами.

2. Образования условно венд-кембрийского возраста – альбитофиры по плагиогранитпорфирам, кварцевые диориты, диориты, подчиненно габбро. Формационная принадлежность неясна. Контролируются зоной Бедашорского разлома, локализованы в поле развития отложений верхней толщи (PR3 bd3) и частично в средней (PR3 bd2), вблизи е контакта с верхней. С альбитофирами тесно связано медно-молибденовое оруденение.

Морфологически альбитофиры Лекын-Тальбейского месторождения слагают неправильной формы тело, выходящее на поверхность двумя обособленными линзами, субсогласными с вмещающими породами. В эндо - и экзоконтактовой зоне тела развиты метасоматические сланцы от кварц-альбитового до карбонат-альбит-хлоритового состава, несущие медно-молибденовое оруденение Лекын-Тальбейского месторождения.

Кварцевые диориты, диориты, габбро-диориты (V-Є ?) представляют единые образования с постепенными взаимопереходами. Имеют субизометричную и вытянутую согласно общему простиранию пород форму и размером от 0,1х0,25 км до 0,5х2 км.

Внутренне строение тел (текстурно-структурные особенности и вещественный состав) неоднородно. В экзоконтактовых ореолах широко развиты порфировидные и порфировые разности, часто близкие к облику карбонат-альбит-хлоритовых сланцев верхней толщи бедамельской серии. Характеризуются пространственной близостью с проявлениями меди и молибдена.

3. Раннепалеозойского возраста – габбро, габбро-диориты, вероятно габбро-диоритдиабазовый формации и липаритовые порфиры, вероятнее всего, относящиеся к ПолярноУральскому комплексу. Габбро и габбро-диориты (PZ1) контролируются «Озерным»

разломом и тяготеют к зоне контакта ордовикских и доордовикских образований.

Представлены субизометричными и слабовытянутыми в плане телами размером до 0,5х0, км. Липаритовые порфиры (PZ1) локализованы в пределах верхней толщи бедамельской серии по обрамлению структуры. Для них характерна неправильная форма тел (до 2х0, км.), субсогласных с вмещающими породами.

В целом продукты магматизма можно отнести к формации базальт-андезит-дацитовой верхнего рефея-кембрия. Она объединяет вулканогенные образования, известные в составе бедамельской серии, лядгейской и сядатинской свит верхнего рифея. Комагматичны им субинтрузивные тела очетывисского и лекынтальбейского комплексов. Состав формации разнообразен: базальты (диабазы), андезибазальты, андезиты, дациты, риодациты и пирокластические породы (30—55 %) разнообразных фациальных обстановок (шлаковые и лавовые конусы, потоки, прикальдерные депрессии). Преобладают порфировые разности.

Фоновая ассоциация — андезитовая, для жерловых фаций — дацитовая, риодацитовая.

Эффузивный магматизм соответствует смешанному характеру извержений; морфология — стратовулканы и лавовые купола.

Химический состав пород определяет принадлежность их к нормальному ряду с натриевой и калиево-натриевой специализацией щелочей. Роль калиевой щелочности повышается к кислым дериватам. Среди интрузивных комагматов преобладают гранодиориты, реже плагиограниты.

В расчленении магматических образований рассматриваемой территории нет единого мнения. Недостаточная изученность, позволяет придерживаться многочисленных исследователей диаметрально противоположных мнений, особенно в вопросах классификации интрузий. Но несомненно, что большинство исследователей рассматривают магматические образования района, как единый полярноуральский латеральный ряд, с огромным возрастным интервалом формирования.

Работами предшественников установлено развитие на площади Лекын-Тальбейской структуры оруденение золотой, медно-молибденовой и полиметаллической формаций, составляющих –Лекын-Тальбей-Саурейский рудный узел.

Рудопроявления на площади распределены неравномерно и сконцентрированы в е осевой части, западном и восточной частях вулканического центра.

В осевой части структуры установлены Лекын-Тальбейское медно-порфировое месторождение и рудопроявления Усть-Бедашорское, Солнечное, Южное и Брусничное, приуроченные к зоне гидротермально-метасоматического преобразования пород мощностью от 50 до 400 м, протягивающейся в субмеридиональном направлении на 2-2, км. Минерализация прожилково-вкрапленная, медно-полиметаллическая, в ряде случаев с молибденом.

В западной известны рудопроявления Межгорное, Елпэшорское, Хуутинское, Капкановое и Куйс-Тэла. По минеральному составу отнесены к халькопирит-пиритовым, прожилково-вкрапленным.

Проявления Малохуутинское, Восточное, Пиритовое выявлены в пределах восточной части центра. Основная масса оруденения пространственно тяготеет к интрузиям габбродиоритов и плагигранитов Бедашорского комплекса R4- Є. По минеральному составу отнесены к сфалерит-халькопирит-пиритовым с молибденом.

Основными факторами, контролирующими размещение оруденения являются структурный – приуроченность к вулканическому центру и стратиграфический – локализация оруденения в отложениях жерловой фации, магматический – пространственная связь большей части рудопроявлений с интрузиями плагиогранитов и габбро-диориов Бедашорского комплекса.

Саурейское, свинцово-цинковое месторождение и целый ряд аналогичных рудопроявлений, располагаются к западу от центра структуры, сложенной продуктами склоновой фации с рифами известняков.

К юго-востоку от верхнепротерозойского Лекын-Тальбейского сооружения сохранились крупные фрагменты более позднего, нижнепалеозойского Щучьинского палеовулканического сооружения.

Щучьинское палеовулканическое палеозойское сооружение (Полярный Урал) представлено своей западной частью, сильно эродированной. Значительная часть восточной половины скрыта под мезокайнозойским чехлом. Радиус сооружения в западном направлении не менее 100км. Структура хорошо дешифрируется на космоснимках (Рис. 6). Своим кольцевым строением (по овальной границе СыумКеуского массива) оно привлекло внимание многих исследователей. И выделяется в качестве Щучьинской геосинклинали (Охотников В.Н. Геология рудных образований Полярного Урала.Л.Наука,1975), самой северной части Тагило-Магнитогорского синклинория.

Наиболее ранние проявления эффузивного магматизма относятся к позднеордовикско-раннесилурийскому времени. По данным А.К.Афанасьева и др. (1984), вулканиты представлены лавами и их пирокластами и отнесены к спилит-диабазовой формации. В подчиненном количестве отмечаются разнообразные аповулканогенне сланцы, редкие линзы известняков мощностью до 1 метра. Нижняя граница отложений не зафиксирована. Откартированы отложения в виде небольших (не более первых км 2) по площади выходов в северо-восточной внутренней части палеоструктуры. Предполагаемая мощность отложений не менее 1000 метров.

Более поздние (S1) образования представлены значительно шире в западной части структуры. Они объединены в хорутский дацит-риолит-диабазовый комплекс.

Преобладающее количество эффузивов и их пирокластики относятся к основным разновидностям. Возраст принят условно на основании залегания под фаунистически охарактеризованными отложениями лудлова. Предполагаемая мощность не менее метров.

Верхнесилурийские отложения уступают в своей распространенности выше рассмотренным. Их выходы приближены к центральной части палеовулкана.

Значительная часть отложений представлена андезито-базальтами, андезитами, риодацитами, риолитами и их пирокластикой. Преобладают в разрозненных разрезах кислые разновидности. Характерно развитие известняковых рифовых построек мощностью до 100 метров.

Скорее всего, мы имеем дело с продуктами склоновой фации в лице описанных выше отложений нижнего палеозоя.

Отложения девонского возраста развиты в центральной части структуры. Судя по размеру палеовулканического сооружения, последние по своему составу и положению должны отвечать прижерловой фации. Так оно в принципе и есть. Отложения этого возраста сложены кремнистыми известняками, глинисто-кремнистыми сланцами, грубообломочными породами (до валунных), с подчиненным количеством лав и туфов. В целом отмечается, что вверх по разрезу снижается роль грубообломочных пород и повышается количество карбонатных рифовых построек.

Каменноугольная система представлена разрозненными мелкими обнажениями и вскрыта редкими скважинами в ядре Сибилеиской синклинали (река Сибилейсе) и прилегающих к ней территориях. Наряду с осадочными отложениями в разрезах присутствуют преимущественно грубообломочные красноцветные породы с подчиненным количеством вулканитов. Последние представлены туфобрекчиями и туфами. Суммарная мощность каменноугольных отложений порядка 1000 метров. Есть полное основание рассматривать их в качестве продуктов жерловой фации. Склоновых отложений этого возраста на рассматриваемой территории не сохранилось.

Рис. 6. Щучьинская палеовулканическая структура на карте гравиметрической и аномального магнитного Отложения удаленной фации палеозойского палеовулкана, по нашему мнению, сохранились в пределах Талотаинско-Пайпудынского синклинория. Они слагают восточное крыло синклинория, где широкой (до 20 км) полосой от истоков р. Ланготъеган на юге до верховьев реки Байдарата опоясывают Щучьинскую палеоструктуру (Рис. 7).

Отложении фации представлены соответствующими случаю породами: филлитами, филлитовидными сланцами, кварцитовидными алевритистыми песчаниками, вулканогенными сланцами, углисто-кремнистыми и графитойдными сланцами, вулканогенными породами основного состава. Отложения залегают с отчетливым несогласием на породах немурюганской (в южной части) и няровейской (в северной части) свит верхнерифейского возраста. Большинством исследователей эти отложения относятся к Орангской свите (O1-2or). Возраст подтвержден находками тремадокской фауны Tritoechia Lermontovae Lessen. Мощность отложений оценивается до 1700 метров.

Интересные данные по этим отложениям приведены в книге «Тектоническая история Полярного Урала» под редакцией Н.В. Короновского (2001г.) – «Из района слияния Соби и Большой Пайпудыны отложения орангской свиты прослеживаются вдоль левого берега последней. Район не очень хорошо обнажен. Однако в многочисленных изолированных выходах (в том числе и в русловых обрывах) вскрыты фтаниты, кремнистые и глинистые сланцы, рассланцованные кварцевые и олигомиктовые алевролиты и песчаники. В междуречье ручьев Понпельшор и Ампельшор (левые притоки Большой Пайпудыны), в 1 км западнее высоты 421,0 м из фтанитов выделены конодонты среднего карбона (Streptognathodus sp., Gnathodus sp.), а также многочисленные переотложенные конодонты фамена и нижнего карбона».

Таким образом, к отложениям орангской свиты относятся породы, накопленные за весьма большой интервал времени от нижнего ордовика до нижнего карбона и залегают они без существенных несогласий. По возрастному интервалу накопления отложения орангской свиты вполне сопоставимы с вулканогенными отложениями центральной части Щучьинской структуры.

Широким развитием в пределах структуры пользуются интрузивные образования.

На сегодняшний день они отнесены к различным комплексам:

Рис. 7. Геологическая карта и схема реконструкции Щучьинского палеовулканического сооружения.

Вулканические структуры R3-V-Є-O эпохи: I–Лекын-Тальбейская; II – Себутатская; III – Едунейская;

Вулканические структуры среднепалеозойской эпохи вулканизма (S-C): XI – Щучьинская.

– видимая геологическая граница распространения палеофаций палеозойских палеовулканов (установлены по изучению геологических, геофизических материалов, и космодешифрированию).

** –внешние границы развития удаленных фаций палеозойских палеовулканов. (установлены по изучению геологических, геофизических материалов, и космодешифрированию).

- гарцбургиты, дуниты, верлиты, клинопироксениты - Сыумкеуский гипербазитовый комплекс позднеордовикско-раннесилурийского возраста. Подчиняясь общему плану структуры, гипербазиты образуют выпуклую на запад дугу. Комплекс представлен тремя типами разрезов: гарцбургит-дунитовым недифференцированным, гарцбургит-дунитовым дифференцированным и дунит-верлит-клинопироксенитовым. В их размещении устанавливается довольно четкая закономерность;

- габбро, габбро-нориты, метагаббро объединенные в Харампейско-масловский позднеордовикско-раннесилурийского возраста. В составе пород комплекса также просматривается закономерность изменений с запада на восток. Так в этом направлении заметно снижается основность плагиоклаза и повышается железистость. Процессы клиноцоизитизации наиболее глубоко затрагивают габбройды в западной части дуги, вдоль границы с дунит-верлит-клинопироксенитовым комплексом. С удалением от него в восточном направлении процессы изменений затухают;

- габбро, габбро-нориты, уралитовые габбро, метагаббро хоимпэйского комплекса верхнесилурийского-позднедевонского возраста;

Породы рассмотренных комплексов слагают крупные по площади массивы и располагаются в палеоструктуре в области развития склоновых отложений.

- проявления габбро-диоритовых, диоритовых, гранодиоритовых и гранитовых пород рассматриваются как несколько комплексов, по возрасту соответствующие скорее девону. Но представлены они разрозненными выходами и плохо изучены. Хотя по аналогии с более южными районами, они должны быть представлены шире.

Анализ геофизических данных свидетельствует о присутствии в теле палеовулкана трех крупных массивов. А наблюдаемые выходы скорее относятся к одному из них, самому западному. В геофизических полях Щучьинский палеовулкан обладает следующими особенностями. Область палеовулкана выражена повышенными значениями интенсивности аномалий силы тяжести (Гравиметрическая карта России. Масштаб 1: 500 000. ВСЕГЕИ. Гл. ред. О.В. Петров, 2008), отчетливо выделяется в пределах изучаемой территории. В районе жерла этой структуры интенсивность аномалий g падает, и такой вид поведения гравитационных полей можно назвать «кольцом» или «баранкой». Два из трех интрузивных массива (западный и южный), характеризуются повышенными значениями g, а третий – неявно и очень слабо выделяется. В магнитных полях (Карта аномального магнитного поля (Т)а России и прилегающих акваторий.

Масштаб 1:10 000 000. ВСЕГЕИ. Карту составили: Т.П. Литвинова, Н.П. Шмиярова. 1995;

Карта аномального магнитного поля (Т)а. Уральский Федеральный округ; Республика Коми. ВСЕГЕИ. 2008) палеовулкан характеризуется повышенными значениями интенсивности магнитного поля над интрузивными массивами, относительно нулевых и отрицательных значений прилегающих территорий. Характер пространственного распределения гравитационных и магнитных аномалий весьма контрастно подчеркивает кольцевое строение данной структуры (рис. 6, 7).

В северной части Щучьинского синклинория зафиксировано два проявления пиритхалькопиритовой минерализации в связи с андезибазальтами, порфиритами, окварцованными и карбонатизированными микродиабазами силурийского возраста: р.

Нганораха) и у сопки Яля-Пэ. Аналогичный тип минерализации установлен на руч.

Ханмей-Шор.

К сожалению, ознакомиться с ними нам не удалось, но весьма возможно, что эта минерализация является порфировой и находится над кровлей не вскрытого эрозией интрузивного массива.

Особый интерес вызывает медное оруденение хр. Сибилей. Оно располагается в области развития жерловых фаций. Здесь выявлено семь точек минерализации в ранге рудопроявлений. Они связанны с зонами скарнирования, развитыми в контактах плагиогранитов и диоритов Юньягинского комплекса с осадочно-вулканогенными породами силурийского (?) возраста. Оруденение приурочено к зоне гранатовых, пироксенгранатовых и эпидотовых скарнов, сопровождаемых пумпеллитом и пренитом. Руды, представленные пиритом, пирротином, халькопиритом с редкими зернами магнетита, гематита и кобальтина, образуют либо вкрапленники, либо жилки мощностью до нескольких сантиметров. В пределах зон оруденения, содержание меди достигает 0,2 %, железа 9,12—37,81 %, кобальта до 0,03 %.

В южной части Щучинского сооружения установлено два медно-молибденовых рудопроявления связанных с телами диоритов, габбро-диоритов, тоналитов, гранодиоритов второй фазы внедрения Юньягинского интрузивного комплекса, датируемого как верхнесилурийско-среднедевонский.

Еще южнее, в левом борту среднего течения р.Лонготъяган было выявлено пять рудопроявлений того же состава.

Эти зоны минерализации приурочены к телам гранит-порфиров, относимых к Полярно-Уральскому комплексу (R-PZ). В отношении них ведется острая дискуссия.

Одни исследователи относят их к образованиям позднего палеозоя, другие считают, что формирование их происходило в течение рифея-палеозоя. Всеми исследователями отмечается, что породы комплекса образуют пластообразные залежи мощностью от 0,5 до 1.0 километра, а протяженность их меняется от 3 до 15 км. Данные определения абсолютного возраста калий-аргоновым методом характеризуются большим разбросом – от 490 до 230 млн. лет.

По строению и набору рудных минералов выявленные объекты минерализации сходны с Лонгот-Юганским месторождением. Вмещающими являются вулканогенные породы, прорванные интрузивными штоками, к контактам с последними приурочена рудная минерализация. Минерализация проявлена в виде кварц-молибденитовых жил мощностью от 1-5 см. Прожилки чаще всего группируются в зоны, которые прослеживаются по простиранию от первых метров до 150 м. Содержание молибдена 0,012%, достигая 0,12меди не более 0,1%.

Турватская палеовулканическая структура (S-D1-2) Аналогичная по размерам структура, палеозойского возраста (S-D), была выявлена нами в верховьях р.Северная Сосьва (Кропачев С.М., Попов М.Я., Дьяконов В.В. и др.

1980). Центральная часть структуры совпала с территорией в районе оз. Турват. На это однозначно указывал характер распределения в пространстве вулканических фаций контрастной, существенно дацитовой, турватской свиты (S1-S2). Во всех направлениях в сторону оз. Турват увеличивается лавовая и брекчиевая составляющая в разрезах.

Отложения Большесосьвинской свиты (S2-D), в целом вулканогенно-осадочной, с северовосточной, восточной и юго-восточной стороны обрамляют отложения турватской свиты (рис.8).

Анализируя всю совокупность имеющихся на сегодняшний день сведений о геологическом строении Сосьвинского района, можно видеть, что горные породы района группируются в некоторые сообщества, каждое из которых формировалось в ограниченный интервал времени, в результате тектонических движений, седиментации, жизнедеятельности животных и растений, вулканизма, интрузивного магматизма и других геологических процессов. Эти сообщества пород, вполне соответствуют, сформулированному Н.С. Шатским и развитому Н.Б. Вассоевичем, понятию о формациях и геогенерациях, как парагенетических ассоциациях горных пород, порожденных всей совокупностью геологических процессов. Среди этих процессов или генетических факторов, создающих формацию и е специфические черты, всегда можно выделить главные факторы, определение которых зависит и диктуется целями и задачами исследования (формационного анализа). В пределах территории выделяются:

1. Липарито-базальтовая формация. У Нефедова В.А. (1979) это лландоверийская дацит-базальтовая непрерывная натровая формация. По классификации Кривцова А.И.

(1979) это может быть липарит-базальтовая (контрастная) или базальт-андезитлипаритовая (непрерывная), у Каретина Ю.С. и др.(1976) – спилито-кератофир- кварцевоальбитофировая (контрастная) субформация или литолого-стратиграфический комплекс того же названия что и субформация. Породы лландоверийской липарит-базальтовой формации, в стратиграфической схеме образующие нижнетурватскую свиту, выходят на эрозионный срез только в западной части района, на ограниченных по площади, разобщенных участках, примыкающих к поясу интрузий, уничтожившему нижнюю, вероятно, большую часть формации. Таким образом, для изучения доступна только верхняя часть формации и оценить характер изменения е мощности невозможно. В изученной части, фармацию слагают породы базальтового, андезитового, дацитового и липаритового состава, образующие по кислотности непрерывные ряд. Распределение названных пород в пространстве неравномерно, и прежде всего, неравномерно распределение кислых, особенно липаритовых разностей. Эта неравномерность результат существования внутри формации двух комплексов, лландоверийского дацитового и базальт-липаритового. Первый из них обнажается на Большесосьвинском участке и южнее, а образования второго можно видеть на р. Манья, в районе к югу и северу от устья р. Мазапатья.

Изменение фаций и мощностей базальт-андезитовой формации 1 – Границы интрузивных тел 2 – Границы формаций 3 – Область развития пород базальт-андезитовой формации на поверхности Земли 5 – Лавы базальтов и андезитовых порфиритов 6 – Туфы бомбовидные 7 – Туфы лапиллиевые Базальт-липаритовый комплекс пород наиболее полно представлен на Большесосьвинском участке, где буровыми скважинами вскрыта верхняя часть формации, мощностью около 900 метров, сложенная лавами липаритовых порфиров и дацитовых порфиритов с прослоями разнообломочных (от бомбовых до пепловых туфов) кислого состава, а также лавами андезитового и базальтового состава. Доля лавовых фаций, вместе с экструзивными, здесь составляет 75-80%, пирокластические – резко подчинены.

Заметную роль играет субвулканическая фация, представленная дайками и сложными полигональными телами липаритовых порфиров. Поперечник этих тел, обнажающихся в правом борту долины реки Большая Сосьва и прорывающих здесь андезитовые и андезито-базальтовые формации, измеряются первыми метрами.

2. Базальт-андезитовая формация по Нефедову В.А. (1979) венлокско-ллудловская натровая андезито-базальтовая, у Кривцова А.И. (1979) ей соответствует базальтандезито-базальтовая формация, а у Каретина Ю.С. и др. (1976) – андезит-базальтовая формация или литолого-стратиграфический комплекс.

стратиграфической схеме выделяются в верхнее-турватскую свиту. В стратиграфическом разрезе границей этих формаций, с определенной долей условности, мы считаем кровлю последнего снизу липаритового или дацитового пласта лав, местами туфов, выше которых залегают андезитовые, андезито-базальтовые, а иногда базальтовые лавы. Верхняя граница формаций проводится по кровле последнего пласта лав, перекрывающегося или замещающегося осадочными породами согласно залегающей карбонатно-терригенной формации (Большисосьвенская свита).

Основной частью формации являются лавы и туфы андезитового и андезитобазальтового состава, слагающие до 60 процентов е объема. Значительная доля, до 40;

приходится на базальтовые порфириты, есть указание на присутствие в составе формации единичных тел дацитовых порфиритов. В составе формации широко развиты лавовые и пирокластические фации, очень редко встречаются субвулканические тела, для большинства пород формации характерна порфировая структура.

Необходимо отметить, что к верхней части формации приурочены подушечные лавы базальтовых и андезито-базальтовых порфиритов, сменяющие нижележащие лавы преимущественно андезитового состава.

Анализ фаций мощностей пород венлокско-лудловской базальт-андезитовой формации проводился нами в разрезах по рекам Манья, Большая и Малая Сосьва, а также по скважинам на Тамратском и Малососьвинском участках.

Приведенная выше последовательность накопления эффузивных разностей весьма условна, так как непосредственно проследить взаимоотношения двух выделенных формаций не представлялось возможным. Нами использована стратиграфическая последовательность предложенная предшественниками (Нефедов В.А. 1979). Хотя у нас есть факты, свидетельствующие об обратной последовательности. Но главное, что все и мы в том числе, считают, что породы территории относятся к единому комплексу нижнепалеозойских вулканитов, единого петрохимического ряда.

Восточное Оренбуржье.

На Южном Урале были проведены и проводятся работы в рамках ГДП-200 по Восточному склону Урала в границах Оренбургской и юга Челябинской областей (верховья р. Тобол). К сожалению, обнаженность района весьма плохая. В структурнотектоническом отношении здесь выделяются следующие структурно-формационные зоны: Восточная часть Тагило-Магнитогорского прогиба, Восточно-Уральское поднятие, Восточно-Уральский прогиб, Зауральское поднятие, Кустанайский прогиб (Рис. 9).

В пределах Восточно-Уральского Оренбуржья, вулканогенные образования отнесены к различным возрастным группам от кембрий-ордовика до раннекаменноугольных. Но с полной уверенностью можно констатировать, что разрез вулканитов имеет 2х-членное строение:

- Нижняя часть представлена базальтами, андезито-базальтами, их пирокластическими и вулканогенно-осадочными фациями. Среди последних наиболее популярны – туфосланцы. О чем собственно, косвенно, свидетельствует, отнесение этой части разреза, к наиболее древней – от ордовика до девона включительно.

- Верхняя часть разреза сложена дереватами кислого магматизма – дацитами, липаритами, риолитами и их пирокластами. Значительное количество их фиксируется в отложениях, относимых к каменноугольному возрасту. Терригенная составляющая представлена в значительной мере гравелитами и песчаниками, известняками.

Слабая обнаженность территории, широкое проявление пород интрузивного магматизма, сильно затрудняет палеовулканические реконструкции, по фрагментарным выходам. Но в целом, четко устанавливается, что развитие лавовых фаций промежуточной зоны сооружения на север и восток от вулканического центра (оз. Жетыколь) не превышало 20-40 км, на западе и юге расширялась до 40-60 км. За пределами очерченной границы, широким развитием пользуются вулканогенно-осадочные и осадочные отложения, накопившиеся в удаленной зоне палеовулкана.

Дешифрирование космоснимков позволило подтвердить существование крупной кольцевой структуры в междуречье рек – Тобол, на севере и р. Буруктал, на юге. Здесь в районе оз. Жетыколь уверенно дешифрируется крупный вулканический центр овальной формы, несколько вытянутая в северо-западном направлении (18х12 км). Юго-восточная граница совпадает с юго-восточным берегом оз. Жетыколь. В северо-западной части картируются выходы (по данным картировочного бурения) агломератовых туфов, лав и брекчий как основного, так и кислого состава, относимых предположительно к нижнедевонским образованиям. Здесь же выявлены многочисленные, но небольшие по площади (первые кв. км) тела габбро и габбродиоритов, монцонитов верхнедевонского – нижне каменноугольного возраста.

Рис.9. Жетыкольское палеовулканическое сооружение.

Нами был проведен палеофациальный анализ силурийско-каменноугольных отложений в пределах изучаемой территории (Рис. 9). В результате было установлено, что существенно лавовые отложения – метабазальты, лавы базальтов, риолитов и дацитов, зеленые сланцы по базальтам, концентрируются в пределах кольца диаметром 60 км с центром – оз. Жетыколь. По своему строению эти отложения весьма близки к склоновым (промежуточной зоне) фациям вулкана.

Так же выявилась интересная закономерность: отложения силур-девонского комплекса существенно базальтовые, отложения девона – существенно андезитовые, Отложения верхнего девона – нижнего карбона – существенно риолитовые, а отложения среднего и верхнего карбона – существенно базальтовые.

Таким образом, можно высказать предположение, что в пределах Восточного Оренбуржья определяющей структурой является крупное палеовулканическое сооружение центрального типа, с гомодромной последовательностью накопления продуктов извержения.

За пределами развития полей вулканитов постепенно нарастает количество вулканногенно-осадочного материала – песчаники, сланцы, конгломераты, глинистые сланцы, туффиты, на расстоянии 80–100 км от озера Жетыколь.

К сожалению, в связи с плохой обнаженностью в пределах озера Жетыколь достоверно выявить жерловую фацию нам не удалось, хотя по фондовым данным – в отдельных картировочных скважинах были обнаружены грубообломочные породы. Так же кольцевое строение района подтверждается результатами проведенного структурного анализа геологами, проводившими в этом районе ГДП-200 (2008 г.).

Казахстан.

Наиболее обширный материал был накоплен по Прибалхашскому сегменту Прибалхашско-Илийского медного пояса Казахстана (Бахтеев 1987). Пояс представляет собой внешнюю, выходящую на дневную поверхность, часть варисцийской Балхашской геосинклинали. Пояс прослеживается на расстояние 1000 км. от Северного Прибалхашья в Южную Джунгарию, при ширине 70-140 км., и уходит на территорию северо-западных провинций КНР. Значительная часть верхнепалеозойских магматических образований погребены под мезозойским платформенным чехлом Южного Прибалхашья.

В пределах пояса расположены классические медно-порфировые месторождения Коунрад, Саяк, Актогай, Айдарлы, Коксай и др.

На территории Северного-Прибалхашья широко развиты вулканогенные отложения дацит-андезито-базальтового состава и сингенетичных им интрузивных тел верхнепалеозойского возраста.

В целом, несмотря на хорошую изученность региона, именно в вопросах систематизации этих отложений, существует много дискуссий (Бахтеев М.К.-1987, Кошкин В.Я.-1981, Месняков А.К.-1975, Полетаев А.И.-1983 и др.).

Возрастной диапазон их образования охватывает интервал от позднего девона до перми включительно.

Палеовулканические реконструкции были проведены по территориям:

- к северо-востоку от оз. Балхаш, в пределах Баканасской структуры, включающей в себя Актогайский рудный район, Джарыкское рудное поле;

- к северо-западу от оз. Балхаш, в пределах Западно-Балхашской структуры, где раположен Сарышаганский рудный район и ряда других.

Исследования включали в себя: дешифрирование космо- и аэрофотоснимков, геологические маршруты, изучение петрографических, петрохимических и геохимических особенностей горных пород, фациальный анализ, результаты геофизических исследований.

Актогайский рудный район расположен на юге Баканасской депрессии, в пределах восточной части Актогайского поднятия (междуречье р.р. Айягуз и Ай).

Вулканогенные породы образуют две разновозрастные толщи: нижнюю – состоящую из пород основного и среднего состава, выделенную нами как знаменская свита (С2-3 zn) и верхнюю – сложенную вулканическими породами преимущественно кислого состава – колдарская свита (С3-Р1 kl) (Рис. 10).

Отложения знаменской свиты отчетливо делятся на две фациальные разности – существенно лавовую и туфовую с нечеткой границей между ними с постепенными фациальными переходами. Мощность отложений в пределах территории оценить не удалось. По данным других исследователей (Сергийко Ю.А.-1982, АниятовА.П.-1978) и геофизическим данным – может достигать 2000м.

К отложениям колдарской свиты отнесены вулканогенные и вулканогенно - осадочные породы кислого состава, перекрывающие лавы андезито-базальтов и их туфов знаменской свиты. В основании свиты фиксируется горизонт грубообломочных пород, мощностью от 1-2 м, до 30 метров, состоящий на 90% из округлых обломков базальтов, андезитобазальтов, андезитов, андезито-дацитов, обломков стекла сцементированных пористой (ноздреватой) зеленовато-синеватой мелкообломочной массой. Скорее всего это похоже на продукты туфо-грязевых эксплозий.

Отложения колдарской свиты так же представлены двумя фациями. Первая фация существенно лавовая, вторая – вулканогенно-осадочная, точнее туфогенно-осадочная.

Мощность отложений не превышает 500 метров.

Эффузивные породы по петрохимическим особенностям отвечают нормальным и субщелочным разностям. По типу щелочности относятся к калиево-натровой серии.

Являются высокоглиноземистыми и рассматриваются в качестве известково-щелочных.

Своим происхождением они обязаны изначально базальтовой магме. В развитии очага заметную роль играли процессы ассимиляции материала сиалической коры, что привело к появлению палингенных расплавов на заключительных этапах дифференциации очага.

С рассмотренными эффузивными продуктами тесно ассоциируют субвулканические тела: дайки, штоки, и экструзивные – некки, обелиски. К интрузивным проявлениям магматизма относятся Колдарский гранитоидный массив, расположенный к юго-западу (12км) от депрессии озера Колдар. В его пределах расположено Актогайское рудное поле.

К северо-востоку от озера расположен Кызылкайнарский гранитный массив. К западу в км от оз. Колдар, в долине р. Айягуз, расположен Жузагачский погребенный гранитный массив. Они близки по условиям и времени образования (C3-P1), имеют сходный петрографический облик, а различия хорошо объясняются разными уровнями эрозионного среза, состоят из трех фаз внедрения. Характеризуются близким петрохимическим составом: относятся к нормальному и субщелочному рядам, среди пород нормального ряда преобладают разности с повышенной щелочностью. Основная масса пород относится к калиево-натровой серии и являются известково-щелочными. Принадлежат к высоко - и весьма высокоглиноземистым. Явления палингенеза и ассимиляции в меньшей степени выражены у пород первых фаз внедрения, сильнее у гранитной составляющей. Устойчиво сохраняется родственная связь с базальтовым магматизмом.

По данным геофизики они имеют уплощенную форму (лакколитов, лополитов) и полого погружаются в стороны от депрессии оз. Колдар (Аниятов и др.,1978). Прорывают отложения знаменской и колдарской свит.

Вулканогенные отложения практически не испытали складчатых деформаций и характеризуются пологим залеганием ( от 0 до 15 градусов), с направлением падения в стороны от депрессии оз. Колдар. Локальные отклонения в залегании обусловлены влиянием разрывной тектоники, интрузий, присутствием локальных паразитических жерл.

Структурное положение массивов, сходные с эффузивами петрохимические характеристики свидетельствуют о комагматичности гранитойдов и эффузивов. Они образуют единую вулканоплутоническую ассоциацию известково-щелочной серии.

К наиболее значительным тектоническим нарушениям относятся:

- Айягуз-Актогайский «линеамент» (Андреев и др. 1985г) субмеридианального простирания. На территории выражен зоной субмеридианальных разломов шириной до км. (долина р. Тансык);

- Северо-Колдарский, субширотный разлом, мощная до нескольких километров, зона сближенных тектонических нарушений. К зоне сопряжения этих нарушений приурочена депрессия оз. Колдар. Дифференцированные движения по этой системе разломов привели к блоковому, мозаичному строению территории.

Второстепенная система нарушений представлена кольцевыми и радиальными трещинами относительно оз. Колдар.

Палеофациальный анализ вулканогенных пород знаменской свиты – базальтов, андезито-базальтов и их пирокластики, дал следующие результаты:

1. Фации околожерловой зоны представлены лавовыми брекчиями (крупно- и среднеобломочные), лавами, бомбовыми и среднеобломочными литокластическими туфами, экструзивными телами андезитов и андезито-базальтов. Отложения фации локализованы в центральной части района – по периметру депрессии оз. Колдар. Здесь же отмечается и наиболее высокий уровень гидротермальных изменений пород (гематитизация, окварцевание, карбонатизация).

2. Промежуточная зона (склон) выполнена покровами лав базальтов и андезитобазальтов (лавовая фация) и разнообломочными туфами (пирокластическая фация).

Субвулканические тела представлены дайками, внедрившимися по системе кольцевых и радиальных трещин, и мелкими штоками. В плане, область накопления фаций промежуточной зоны, полукольцом охватывает впадину оз. Колдар.

3. Фации удаленной зоны в пределах исследованной территории представлены лишь полимиктовыми туфами, количество которых увеличивается к периферии. Значительное количество туфогенно-осадочных отложений картируются значительно восточнее – в среднем течении р. Каракол и на западе – в правобережье р. Айягуз. На юге они погребены под мощным мезокайнозойским чехлом Алакольской впадины. На севере они, по видимому не накапливались, так как там располагался крупный вулкан того же времени. Диаметр структуры в широтном направлении превышал 100км.

В поздекаменноугольное-раннепермское время эффузивный андезито-базальтовый вулканизм сменяется кислым и приобретает эксплозивный характер. Палеофациальный анализ пород Колдарской свиты, позволил выявить три зоны палеовулканического сооружения.

1. Околожерловая – выполненная грубообломочными брекчиями риолитового состава. Размер оплавленных обломков достигает 0,5 м и более. Пирокластическая фация представлена грубообломочными туфами без признаков гравитационной сепарации.

Материал грубообломочных фаций накапливался вблизи магмаподводящих каналов, Жузагачское р.п.

Рис.10 Геологическая карта (Дьяконов В.В., 1986) и схема строения района месторождений Актогай и 1 - верхнекаменноугольно-пермские вулканогенно-осадочные образования; 2 – средне-верхне каменноугольные андезиты и базальты (Знаменская св.); 3 – верхнекаменноугольно-пермские андезиты и дациты (Колдарская св.); 4 - песчаники; 5 - туфы и туфолавы андезит-дацитов; 6 - гранитный комплекс; 7- – гранодиорит-порфировый комплекс: 7 - дайки гранодиорит- и плагиогранит-порфиров, 8 - штоки гранодиорит-порфиров; гранитный комплекс: 9 – мелкозернистые, местами – резкопорфировидные, плагиоклазовые биотитовые граниты; гранодиоритовый комплекс: 10 - среднезеринистые гранодиориты, - кварцевые диориты, 12- тоналиты, 13 – диориты и габбро-диориты; 14 – дайки диабазов; 16 - площадь распространения прожилково-вкрапленной медно-молибденовой минерализации; 17 – месторождения (в кружочках): 1. Айдарлинское, 2. Актогайское.

заполненных либо эруптивной брекчией, состоящей из крупных (до 2-х м.) обломков дацитов, сцементированных кислой лавой, или некками риолитового состава.

Мелкообломочные туфы и лавы имеют подчиненное распространение. Для отдельных жерловин характерно концентрически-зональное расположение фаций – от грубообломочных в центре – к мелкообломочным на периферии. Фиксируются многочисленные дайки. Характерна высокая степень гидротермальных изменений.

Область развития прижерловых фаций отвечает вулканическому центру, размером 18х км, вытянутому в субширотном направлении, в пределах депрессионной низменности оз.

Колдар (Рис.11).

2. По мере удаления от вулканического центра, прижерловые фации сменяются переслаиванием мелкообломочных туфов и туфолав, игнимбритов кислого состава, лавобрекчий, относимых нами к эффузивной и пирокластической фациям вулканических склонов. Субвулканическая фация промежуточной зоны представлена дуговыми и радиальными зонами даек, штоками, экструзивными куполами кислых пород.

3. Вулканомиктовые фации отложений удаленной зоны палеовулкана – представлены туфоконгломератами, туфопесчаниками, туфоалевролитами. Породы слагают ритмичную толщу вулканогенно-осадочных пород, накопившихся у подножия вулкана, как бы опоясывая палеовулкан на расстоянии 25км к югу от вулканического центра.

Выявленный вулканический центр в районе оз. Колдар, хорошо дешифрируется на аэро- и космоснимках. Отчетливо устанавливается система кольцевых и радиальных разломов. На аэрофотоснимках хорошо дешифрируются вулканомиктовые фации удаленной зоны каменноугольно-пермского этапа развития в южной части сооружения (Рис.11).

Рис. 11. Внешний вид вулканического центра Колдарского палеовулкана На горизонте в центре один из некков (Буг. Орталык) Таким образом, можно констатировать, что Актогайское рудное поле располагается в южной части крупного Колдарского палеовулканического сооружения позднепалеозойского возраста. Развитие его носило гомодромную направленность. На всем протяжении его существования, главный магмоподводящий канал располагался в одном месте – сегодняшней депрессии оз. Колдар.

Горная Шория. В пределах Тельбесского сектора Горной Шории, расположенного на стыке складчатых структур Кузнецкого Алатау и Горного Алтая и характеризующегося длительной (от позднего докембрия до кайнозоя) и многоэтапной историей геологического развития, выявлена крупная палеовулканическая структура. Она сложена вулканогенными, вулканогенно-осадочными отложениями палеозоя (D1-2), перекрытых мезо-кайнозойскими осадками. Петрохимические исследования эндогенных палеозойских пород, показали, что вулканогенные и интрузивные породы, слагающие Тельбесскую структуру, относятся к единой вулкано-плутонической ассоциации с гомодромной известково-щелочной направленности.

Тельбесская вулканическая структура характеризуется двумя стадиями развития.

1 стадия: базальт – андезитовая, представленная лавами и туфами базальтов, андезибазальтов, андезитов и трахиандезитов; горизонты лав и туфов, калиевых риодацитов и риолитов, единичные прослои туффитов и туфобрекчий, а также связанные с ними субвулканические тела: штоки и дайки андезитов, диоритовых порфиритов и диабазов;

2 стадия: андезит-дацит-риолитовая- здесь развиты лавы, туфы, игнимбриты калиевых риолитов, риодацитов, редко дацитов, горизонты лав трахиандезитов и базальтов, а также связанные с ними субвулканические тела: серые крупнозернистые порфировидные микроклиновые биотитовые граниты, лейкократовые граниты, дайки диоритовых, гранодиоритовых и диабазовых порфиритов, гранит-порфиров, кварцевых порфирами, фельзит-порфиров). Завершает развитие Тельбесского палеовулкана внедрение крупных гранитных интрузий.

В обнажениях присутствуют отложения различных зон вулканического аппарата, но, к сожалению, они не были разделены исследователями на фациальные зоны. Поэтому на основе анализа фондовых материалов и собственных данных по детальным разрезам в пределах структуры, было проведено выделение палеофациальных зон вулкана.

Для ранней стадии, представленной вулканитами основного состава и их пирокластами, удалось уверенно выделить три типа фаций: околожерловую, склоновую и удаленную, со значительным количеством терригенной составляющей.

Для поздней стадии, сопровождавшейся излияниями вулканитов преимущественно кислого состава, выделяются три типа фаций: жерловая и околожерловая, склоновая, удаленная, причем удаленная фация представлена очень скупо.

Вулканиты второго этапа образовывались после формирования вулканитов первого этапа, и перекрывают их. Центр излияния продуктов эффузивной деятельности позднего этапа телескопирован в кальдеру предшествующего этапа магматизма (Рис.12).

На современном эрозионном уровне, для структуры характерны следующие особенности: юго-восточная часть (удаленная зона) была поднята и отложения девонского возраста были размыты, а северо-западная часть опущена (так же в удаленной зоне) и там накопились лагунные отложения мела. С большой долей уверенности можно сказать, что по внешней зоне вулканической постройки проходит кольцевой разлом, по которому вулканическая постройка «просела», что подтверждается накоплением отложений мела в северо-западной части структуры, которые практически не выходят за границы внешней зоны.

Рис 12. Тельбесское палеовулканическое сооружение (масштаб в метрах).

Составил: Котельников Е.Е. (с использованием материалов Г.А. Бабина, В.Д. Яшина, В.Н. Сергиенко, В.Г.

Руткевича, А.И. Перепелицина, А.В. Копейкина, В.П. Болтухина и др.) 1 - породы околожерловой фации 2-й стадии; 2 - породы склоновой фации 2-й стадии; 3 - породы околожерловой фации 1-й стадии; 4 - породы склоновой фации 1-й стадии; 5 - породы удаленнаяой фации 1й стадии; 6 - осадочные породы; 7 - породы фундамента; 8 - интрузивные породы; 9 - базальтовые порфириты; 10 - игнимбриты кислового состава; 11 - туфы андезито-базальтового состава; 12 - туфы андезитового и андезито-дацитового состава; 13 - туфы смешанного состава; 14 - туфы преимущественно кислого состава; 15 - туфы липаритовых порфиров; 16 - туфопесчаники, туфоалевролиты; 17 - известняки;

18 - конгломераты; 19 - песчаники; 20 - алевролиты;

Для исследования территории был использован космоснимок Landsat с разрешением на местности 30 м. На территории данного космоснимка выделятся два типа элементов дешифрирования – линейные и кольцевые. Общее направление линейных элементов субмеридианальное, субширотное и ярко выраженное - северо-восточное. Длина выделенных элементов колеблется от 10 до 120 км. Они приурочены к спрямленным руслам рек, к протяженным хребтам, а также элементам, имеющим резкую границу фототона. Наиболее отчетливо проявляются эти линейные элементы при комбинации 3-х каналов снимка 3-4-5 (RGB). Выявление кольцевых структур осуществлялось, преимущественно, при помощи ландшафтного дешифрирования, где главным индикационным признаком служить рисунок гидросети.

Анализ планового рисунка гидросети позволил выделить три типа форм соотношений кольцевых структур с рельефом:

1) прямое, когда кольцевая структура и рельеф имеют согласное соотношение. Речная сеть характеризуется радиально-центробежным или обтекающим рисунком;

2) обращенное, когда кольцевая структура и рельеф характеризуются несогласным соотношением. Речная сеть имеет центростремительный или петельчатый рисунок;

3) сложное, когда кольцевой структуре совместно соответствует прямой и обратный рельеф. Речная сеть образует сложный рисунок.

Кольцевые элементы в основном представлены дугами и выделяются по скругленным руслам рек, реже по фототону, при крупном масштабе, а при уменьшении масштаба, наоборот. Радиус дуг находится в пределах от 5–6 до 45–60 км. Речная сеть на данной территории имеет сложный рисунок, который зависит от территории, по которой протекает река.

По комбинации дуг между собой, а также линейных элементов вырисовывается концентрически кольцевая структура, представляющая собой вложенные кольца диаметром от 15–20 до 110 км.

На космоснимке удалось выделить участки, отвечающие различным типам горных пород (фаций), отличающихся текстурой изображения, характером речной сети, наличия чередующихся линейных зон с различным фотоном (зебра), различной насыщенности фототона, в комбинации с рельефом. Для этого был использован семиканальный космоснимок, со следующими цветовыми гаммами (RGB): 7-4-2, 7-5-4, 4-5-1, 4-3-2. Эти фации соответствуют различным зонам палеовулканического сооружения, и в меньшей степени отвечают свитам: Казанкольской, Тазовской, Учуленской, а также Риолитоидной и Базальтоидным толщам в Тельбесской серии, Кувасской толщи, ПалатнинскойКопьевской, Аскизско-бейской и Восточно-Кузбасская серий.

По геофизическим данным (локальное гравитационное поле) была обрисована структура, имеющая те же параметры, что были выделены при дешифрировании космоснимка. Были выделены несколько гранитных массивов, находящихся в удаленной зоне сооружения, по отрицательным аномальным значениям. Отрицательные значения гравитационного поля были отмечены в центральной части вулканического аппарата, которые соответствуют жерлу. Положительные аномалии выделяют интрузивные тела основного состава, а также зоны разломов. Породы кембрия имеют отрицательное выражение в гравитационном поле, а породы венда имеют слабоположительное значение гравитационного поля.

Магнитное поле позволяет визуализировать близповерхностные характеристики:

разломы, субвулканические тела.

Выявленные в пределах структуры зоны и рудопроявления, несущие медную и золотую минерализацию концентрируются в области развития жерловых фаций. Поиски в пределах апикальных частей гранитоидных массивов не проводились.

Кайемравеемский рудный узел располагается в Охотско-Чукотском вулканогенном поясе, в котором сконцентрирована значительная часть известных на Северо-Востоке России золото – серебряных месторождений. Несмотря на длительную историю геологического изучения этой территории, поисковые работы на золото – серебряное оруденение были начаты только во второй половине ХХ в. Открытия крупных месторождений с высоким содержанием золота и серебра продолжаются до настоящего времени. Только за последние 15 лет в пределах Кайемравеемского рудного узла и прилегающих к нему территориях было открыто большое количество рудопроявлений и крупное золото – серебряное месторождение Купол, с утвержденными запасами золота и серебра в ГКЗ.

Кайемравеемский рудный узел располагается в пределах Анадырского сектора Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, где широко развиты вулканогенные и вулканогенно-осадочные толщи мелового возраста.

В геологическом строении района Кайемравеемского рудного узла принимают участие отложения, относимые к двум структурным этажам:

Нижний структурный этаж – фундамент, сложен складчатыми вулканогенноосадочными и вулканогенными отложениями девонской, каменноугольной и пермской систем, а также вулканогенными и терригенно-осадочными отложениями триаса, юры и низов нижнего мела.

Верхний структурный этаж, сложенный вулканогенными и вулканогенно-осадочными отложениями нижне- верхнемелового возраста, относимых к Охотско-Чукотскому вулканогенному поясу магматической мел-палеогеновой активизации восточной окраины Азиатского материка.

На основании проведенных исследований, нами и предшественниками, было установлено, что породы развитые на рассматриваемой территории принадлежат базальтам, долеритам, андезито-базальтам, андезитам, диоритам, дацитам, гранодиоритпорфирам, риодацитам, трахириодацитам, риолитам, гранит-порфирам и субщелочным риолитам, относящихся к нормальному ряду и лишь для риодацитов и риолитов отмечается повышение щелочности и незначительное отклонение в сторону их субщелочных разностей. Особенности химизма вулканитов определяет их принадлежность к известково-щелочным сериям пород Тихоокеанской провинции. По типу щелочности породы по большей части принадлежат к каливо-натриевой серии и относятся к высоко и весьма высокоглиноноземистым породам.

Проведенное дешифрирование аэрофотоснимков и космоснимков, анализ результатов интерпретации геофизических данных и фациального анализа вулканогенных, вулканогенно-осадочных и субвулканических пород, показало, что в пределах изучаемой территории располагается крупное вулканическое сооружение мелового возраста радиусом до 100 км, названная Кайемравеемским палеовулканическим сооружением, которая характеризуется сложным блоковым строением. Размеры блоков, ограниченные крупными разломами, колеблются от 100–150 до 450–500 км2.

Кайемравеемская структура сформировалась во внешней зоне Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (ОЧВП), относительно Верхояно-Чукотских мезозоид, на границе двух мегаблоков кристаллического фундамента, разделенных Крестовско-Саламихинским глубинным разломом, северо-восточного простирания. Положение мелового Кайемравеемского вулкана определяется узлом пересечения трех скрытых разломов фундамента: субмеридионального Имравеем-Кайемравеемского с северо-восточным Крестовско-Саламихинским разломом, контролирующим вулканические извержения Охотско-Чукотского вулканического пояса, а также северо – западным Анюйским разломом, поперечным к вулканическому поясу.

По результатам дешифрирования аэрофотоснимков и космоснимков в пределах рассматриваемой территории выделяются кольцевая и радиальная системы разломов.

С целью палеореконструкции Кайемравеемского палеовулканического сооружения был проведен фациальный анализ. На основании изучения детальных геологических разрезов и данных геологического картирования были выделены околожерловая, склоновая и удаленная группы фаций (Рис.13).

Были выделены следующие особенности в строении этих групп фаций:

– околожерловая группа фаций, включающая жерловую, экструзивную и эффузивную фации. Для этой группы характерны жидкие, полужидкие, вязкие лавовые или пирокластические потоки с течением вулканического материала на сравнительно небольшие расстояния от канала. Представлена эта группа фаций: андезитами, андезитобазальтами, экструзивными брекчиями риолитового и дацитового состава, туфами и туфобрекчиями разного состава с вулканическими бомбами, агломератами, туфолавами, игнимбритами, шлаками, прорванные экструзивными и субвулканическими телами диоритовых порфиритов, андезитов и риолитов. Породы околожерловой группы фации выполняют основную кальдеру обрушения (вулканический центр) диаметром 11 км и выявленные побочные центры извержения (до 4 4 км), для пород данной группы фации характерны секущие контакты с фациями склона или же постепенный переход с увеличением обломочной составляющей;

– промежуточная (склоновая) группа фаций, включающая эффузивную, пирокластическую и лахаровую фации. Эффузивная фация представлена потоками, покровами небольшой мощности, которые занимают значительные площади.

Рис.13. Схематическая карта палеовулканической реконструкции Кайемравеемского вулкана и структурная позиция золото – серебряного оруденения. Составил: Сергиевский А.П. (с использованием данных Белого В.Ф., Тимофеева О.П., Дегтярева В.С., Куклева В.П., Смирновой И.А., Радзивила А.Я., Бочкарева А.С.) Пирокластическая фация характеризуется средне- и крупнообломочными, часто лапиллиевыми туфами. Лахаровая фация представлена мощными линзами грубообломочного, несортированного вулканического материала. Для этой группы характерны обычные эффузивно-туфогенные разрезы, представленные переслаиванием потоков лав и пластов разнообломочных туфов. Представлена эта группа фаций: лавами и туфолавами базальтов, андезито-базальтов, трахибазальтов, андезитов, трахиандезитов, андезито-дацитов, туфами основного и среднего состава нижнемелового возраста и лавами и туфолавами андезито-базальтов, андезитов, андезито-дацитов, риолитов, риолито-дацитов, дацитов, туфами среднего и кислого состава, игнимбритами и туфоконглобрекчими верхнемелового возраста. Породы склоновой группы фаций располагаются кольцеобразно, вокруг основного жерла вулкана, шириной до 55–60 км. В направлении центра извержения увеличивается количество эксплозивных продуктов, их размер. Возрастает количество несортированного материала;

– удаленная группа фаций, включающая пирокластическую, тефроидную и вулканомиктовую фации. Пирокластическая фация представлена тонкообломочным, пепловым материалом, который формирует пласты мелко- и тонкообломочных туфов.

Тефроидная фация состоит из туффитов и тефроидов. Вулканомиктовая фация состоит из туфопесчаников и туфоалевролитов. Для пород этой группы характерно накопление вулканического материала в холодном состоянии с признаками транспортировки его на значительное расстояние; окатанность обломков сортировки по величине и зональное расположение относительно канала извержения. Представлена эта группа фаций:

туфопесчаниками и вулканомиктовыми песчаниками, разнообломочными туфами основного и среднего состава нижнемелового возраста и туфами, вулканомиктовыми конгломератами, песчаниками, алевролитами, туффитами, пепловыми туфами верхнемелового возраста. Породы удаленной группы фаций располагаются кольцеобразно, вокруг основного жерла вулкана и удалены, зачастую на значительные расстояния (до 70 км). В направлении центра в вулкано-терригенных породах извержения увеличивается крупность обломков, возрастает количество несортированного материала.

На основании изучения этих групп фаций было установлено, что Кайемравеемское сооружение относится к центральному типу, насчитывающим два этапа развития, отражающих гомодромную направленность вулканизма, формирование которого происходило в субаэральных условиях.

Формирование вулканоструктуры началось с излияния основных, а затем средних лав в нижнем мелу (первый этап) и закончилось извержением кислых дифференциатов в верхнем мелу (второй этап) из центрального жерла.

Для первого этапа характерно двухчленное строение разрезов, в нижней части преобладают породы основного состава (лавы и туфы), а в верхней лавы и туфы среднего состава. Для первого этапа характерно сингенетическое накопление вулканогеннотерригенных отложений по периферии. Повсеместная пространственная сопряженность пород основного и среднего состава, отсутствие несогласий между ними и одинаковое структурное положение тех и других позволяют относить породы этого этапа к андезитбазальтовой формации. Породы данного этапа характеризуются центриклинальным залеганием. По-видимому, накопление продуктов этого этапа вулканизма происходило в депрессионных структурах с образованием вулканической постройки щитового типа. На породах основания залегают с угловым и стратиграфическим несогласием. Мощность толщи данного этапа достигает 3000 м.

Для второго этапа характерно двухчленное строение разрезов, в нижней части преобладают продукты кислого магматизма (лавы и туфы), а в верхней появляются лавы и туфы андезито-базальтов. Как и для первого этапа характерно сингенетическое накопление вулканогенно-терригенных отложений по периферии. Повсеместная пространственная сопряженность пород кислого и среднего состава, отсутствие несогласий между ними и одинаковое структурное положение тех и других позволяют относить породы этого этапа к контрастной риолит-андезитовой формации. Породы данного этапа характеризуются периклинальным залеганием. На данном этапе развития формировался сооружение центрального типа. На породах первого этапа развития вулканической постройки, породы второго этапа верхнемелового возраста залегают, как правило, с угловым несогласием. Мощность толщи данного этапа достигает 1200 м.

К большому сожалению, работы по целенаправленному выявлению меднопорфировой минерализации в пределах выделенной структуры не проведены.

По данным И.А. Калько, при проведении геохимического районирования в пределах территории, выявлено: «Наряду с серебро-полиметаллической на площади аномальных геохимических полей (АГХП) этого типа широко проявлена молибден-порфировая и золоторудная ассоциации».

Палеовулканические сооружения представляет собой сложные и крупные структуры, в пределах которых широко развиты пирокластические, лавовые и вулканогенно-осадочные, осадочные и интрузивные фации, каждая из которых занимает вполне определенное пространственное положение и накапливается за определенные временные интервалы. Выделяются три структурно-фациальные зоны (от центра к периферии): жерловая, сложенная эксплозивными брекчиями, бомбовыми туфами, лавобрекчиями и многочисленными субвулканическими телами, накапливающаяся в вулканических центрах; склоновая – представленная туфо-лавовыми, лавовыми и вулканогенно-осадочными фациями, формирующими конус сооружения; удаленная, сложенная существенно вулканогенно–осадочными и осадочными породами, слагающими обширное подножие палеоструктур. В недра структуры, на заключительной стадии ее формирования, внедряются гипабиссальные интрузии (лополиты, лакколиты и т.д.), состав которых варьирует от основного до кислого. Отложения, слагающие палеосооружения, относятся к единой террегенно-вулкано-плутонической ассоциации.

Структуры, которые возникают в процессе деятельности вулканов - сводовые или купольные поднятия, кальдеры, мульды проседания, грабены и другие - широко проявлены в областях современного и древнего вулканизма.

Положение 2. В палеовулканических сооружениях промышленная медномолибден-порфировая минерализация концентрируется в вулканических центрах сооружений (диаметром 10км и более), в ассоциации с субвулканическими порфирами и в апикальных областях гипабиссальных лополитов, где ассоциирует с заключительной гранит-порфировой фазой внедрения. Оруденение формируется на заключительной стадии развития вулканических сооружений.

Впервые, термин «медно-порфировые месторождения» был применен (А.Парсонс,1933) к месторождениям меди Юго-Западных штатов США (Бингеме, Лоренса, Невада). Появление термина обусловлено тесной пространственной приуроченностью штокверкового медного оруденения к порфировым субвулканическим телам.

В настоящее время зарубежными исследователями термин «порфировые месторождения» применяется значительно шире, включая в себя как медные, так и молибденово-сульфидные месторождения прожилково-вкрапленного оруденения, заключенные в различные коренные породы, в той или иной мере подвергшиеся гидротермальной переработке.

Таким образом, понятие «медно-порфировые месторождения» рассматривается в качестве промышленного типа месторождений.

В понимании советских геологов (М.П. Русаков, В.С. Попов, И.Г. Павлова, А.И.

Кривцов, Полетаев А.И. и др.), к медно-порфировым относятся месторождения, обладающие следующими признаками:

1. Тесная связь с вулканизмом и палеовулканизмом (вулканно-плутонические ассоциации калинатровой специализацией;

2. Пространственная приуроченность оруденения к порфировым интрузиям диоритгранодиоритовых комплексов;

3. Представляют собой крупные скопления бедных медно-молибденовых руд с прожилково-вкрапленным штокверковым характером минерализации;

4. Вхождение рудных тел в крупные рудно-метасоматические системы, имеющие ярко выраженное зональное строение.

Согласно статистическим данным (И.А.Ц. «Минерал», ФГУНПП Аэрогеология) на начало XXI столетия подавляющая часть мировых запасов меди (90-95%) сосредоточена в месторождениях трех промышленных типов: 1) медно-порфировом (56% мировых запасов); 2) медистых песчаников и сланцев (27%); 3) медно- и цинковомедноколчеданных (11%). В России значительные запасы меди (до 50%) сосредоточены в месторождениях сульфидных медно-никелевых руд.

По оценке Metals Economics Group (MEG) затраты на ГРР, проведенные горнорудными компаниями на цветные и благородные металлы в 2006г., составили в мире 94,5 млр.

долларов (в 10 раз больше чем в 1998). Из них на цветные металлы – 71,1 млр., а медь составила из них - 54%, занимая второе место в мировых затратах на ГРР после золота.

К настоящему времени введенные в эксплуатацию крупнейшие медные объекты – это медно-порфировые месторождения. Аргентине только месторождение Агуа-Рика, с подтвержденными количествами меди в 6151 тыс. т., позволило удвоить свои запасы, и выдвинуться в ряд крупнейших держателей запасов. А начавшаяся отработка меднопорфирового золотосодержащего месторождения Бахо-де-ла-Алумбера с запасами в тыс.т. металла, с себестоимостью 220,5 долл./т. с учетом попутного извлечения золота и серебра, уже сегодня позволил занять Аргентине место крупного международного поставщика меди.

Значительные медно-порфировые месторождения меди с запасами более 1 млн.т. меди (Тонуан и Фуузяу) выявлены на территории Китая.

Значительные увеличения запасов меди в медно-порфировых объектах были подтверждены в Чили, Перу, Мексике, Индонезии и Австралии.

В России работы по поискам новых объектов и реализации прогнозных ресурсов меди практически не проводятся с 1992 года. Погашение запасов в ходе добычи компенсировалось приростом запасов меди в результате завершения начатых еще в прошлый период разведочных работ, а так же в результате переоценки запасов на ряде известных месторождений.

Отсутствие крупных медно-порфировых объектов на территории России можно объяснить лишь отсутствием желания их искать. В какой-то мере это связано и с тем, что к группе этих месторождений у нас относят объекты, непосредственно связанные с гранитоидными интрузиями (Песчанка, Коксай, Алмалыкская группа, Каджаран и т.д.).

Практически для всех районов с медно-порфировой минерализацией отсутствуют палеовулканические реконструкции. Месторождения, как правило, хорошо изучены в пределах рудного поля и в той или иной степени понята его региональная позиция – в приуроченности к вулканогенным поясам.

Наиболее детально исследованы структурно-морфологические особенности строения медно-порфировых месторождений. Широко освещена петрография и петрология рудовмещающих пород, проблема минеральной зональности и парагенезиса меднопорфировых систем. Много внимания уделяется вопросам гидротермальных изменений и гидротермальным минеральным ассоциациям рудных штокверков.

Эти наиболее детально изученные направления в геологии медно-порфировых месторождений не входили в сферу проведенного исследования. Наша цель направлена на выработку геолого-геохимических критериев и признаков для поисков медно-молибденпорфировых месторождений и оценки перспективности относительно больших площадей в рамках ГДП-200.

Целенаправленные работы в этом направлении позволят значительно расширить наши знания о рудогенезесе и получить целостную структурно-генетическую модель формирования месторождений в пределах областей тектоно-магматической активизации.