title-icon
Яндекс.Метрика
» » Терригенные бассейны (Au, Cu, U, Ag, Hg)

Терригенные бассейны (Au, Cu, U, Ag, Hg)

В терригенных толщах, выполняющих бассейны этой группы, локализуются промышленные месторождения золота, урана, меди, серебра, ртути. Наиболее крупные сосредоточены в бассейнах раннедокембрийского возраста: Витватерсранд с уникальными запасами золота с ураном, серебром и платиноидами; Удоканском с залежами медных руд с серебром и золотом; Гурон с ураноносными и золотоносными конгломератами; Онежском с месторождениями комплексных руд урана, платиноидов, ванадия; Кивино с месторождениями самородной меди в вулканитах и медистых сланцев, а также в ряде других. Продуктивность фанерозойских бассейнов этой группы редко достигает практически интересной значимости. Можно отмстить проявления золотой минерализации в терригенных толщах, выполняющих грабены типа Балейского.
Докембрийские внутриплитные терригенные РОБ представляют собой отрицательные структуры рифтогенной природы, располагающиеся во внутренних или краевых частях анастабильных древних консолидированных блоков. На их геотектоническую природу существуют различные точки зрения. Например, Кодарский и Удоканский прогибы трактовались как миогеосинклинальные, краевые протоплатформенные, протоорогенные, протоавлакогенные, рифтогенные и даже как глубоководные океанические желоба. Такое разнообразие взглядов объясняется стремлением идентифицировать рассматриваемые бассейны с известными типами прогибов фанерозоя. В то же время это свидетельствует об их специфичности: они характеризуются набором признаков, из которых отдельные проявляются в различных типах седиментационных структур фанерозоя.
Терригенные РОБ имеют эллипсоидальную корытообразную форму с крутыми бортами и глубоко опущенным субгоризонтальным днищем, общую площадь до 20—40 тыс. км2. На всех кратонах установлено, что образование этих бассейнов происходило непосредственно за этапом формирования зеленокаменных поясов.
В составе выполняющих бассейны толщ доминирующую роль играют терригенные, в том числе грубообломочные, и глинистые отложения; карбонатные и кремнистые развиты в резко подчиненном количестве. Почти во всех бассейнах в тех или иных количествах присутствуют вулканогенные породы основного и кислого состава: от единичных прослоев (бассейны Чаро-Олёкминского кратона) до мощных пачек вулканитов в нижней (бассейны Кивино, Гурон) или в средней и верхней (бассейн Витватерсранд) частях рудоносных комплексов. Бассейнам присуща относительно простая, брахиформная складчатость, носящая частично конседиментационный характер.


Рудоносные комплексы достигают мощности 10—12 км и характеризуются значительной изменчивостью состава, строения и мощности отдельных литостратиграфических тел (рис. IV.1). В их строении проявлена крупная ритмичность, позволяющая расчленять эти комплексы на два-три, иногда более формационных ритма, обычно выделяемых в качестве отдельных серий. Формационные ритмы отражают стадийность развития рифтогенных бассейнов. Так, в бассейнах Чаро-Олёкминского кратона строение комплексов — двухритмовое. Нижний формационный ритм представлен тонкотерригенными флишоидными формациями с отдельными линзами конгломератов и прослоями карбонатных и кремнистых пород; верхний ритм сложен исключительно терригенными формациями.
В общих чертах сходное строение имеет средняя часть вулканогенно-осадочного комплекса бассейна Витватерсранд — собственно серия Витватерсранд, подразделяемая на две подсерии. В нижней подсерии существенную роль играют тонкозернистые породы (сланцы) с отдельными пачками джеспилитоподобных сланцев, чередующихся с кварцитами и линзами конгломератов, В верхней подсерии преобладают грубозернистые песчаники с линзами и пачками конгломератов.
В комплексе Гурон, имеющем четырехритмовос строение, также наблюдается смена снизу вверх по разрезу песчано-аргиллитовых и песчано-карбонатно-глинистых с горизонтами конгломератов серий Хоуг-Лейк и Куэрг-Лейк преимущественно песчаниковой серией Кобальт.
По составу терригенные породы нижних частей рудоносных комплексов близки грауваккам, хотя отмечаются и мономиктовые кварцевые и аркозовые породы; в верхних частях преобладают олигомиктовые и полимиктовые породы. Во всех терригенных разностях пород содержится большое количество магнетита и ряда акцессорных минералов: циркона, апатита, турмалина и др. Особо следует отмстить наличие обломочных зерен хром-шпинелидов в породах Витватерсранда и Удокана.
Для всех бассейнов, несмотря на их древний возраст, характерна слабая степень метаморфических изменений, обычно не выходящих за рамки начальных стадий зеленосланцевой фации, а в верхних частях комплексов — за рамки глубинного эпигенеза. Благодаря этому в породах комплексов сохраняются первичные текстурные признаки: разнообразная косая слоистость, знаки ряби волнений и течений и т. п., позволяющие проводить литолого-фациальный анализ этих толщ и восстанавливать их фациальную природу.
По этим, а также по петрохимическим и геохимическим признакам установлено, что отложения нижней части рудоносного удоканского комплекса накапливались в бассейновой обстановке в восстановительных условиях, а верхней части — в субаэральных окислительных прибрежного мелководья, подводной дельты и озерно-аллювиальной равнины и имели первично красноцветную окраску.
Формирование отложений комплекса Витватерсранд происходило в обстановке эпиконтинентального бассейна, периодически сменявшейся субаэральными условиями, при активной роли речных водотоков на фоне контрастных блоковых движений. Красноцветные породы отмечаются в резко подчиненном количестве.
Сходную литолого-фациальную природу имеют отложения комплекса Гурон, в котором, так же как в удоканском, верхняя часть — серия Кобальт — сложена существенно красноцветными породами; в средней части отмечаются признаки эвапоритового седиментогенсза. Часть пачек конгломератов в его разрезе трактуется как тиллиты.
Можно констатировать, что эволюция рифтогенных бассейнов имеет регрессивную направленность, что обусловливает трансформацию собственно рифтовых прогибов в надрифтовые депрессии, заполнявшиеся осадками аллювиально-дельтовых равнин. Для всех бассейнов этой группы характерна активная гидродинамическая обстановка осадконакопления, что способствовало интенсивной физической дезинтеграции терригенного материала, поступавшего из близ-расположенных областей денудации, и обогащению захоронявшихся осадков тяжелым шлихом.
Судя по составу обломочного материала, акцессорным минералам, петрохимическим и геохимическим особенностям, источником значительной части поступавшего в бассейны материала являлись породы зеленокаменных трогов. Преобладание в рудоносных комплексах химически незрелых, слабодифференцированных глинисто-терригенных отложений обусловливает наследование ими геохимической и химической специализации денудируемых образований.

Pудоносность отдельных рифтогенных бассейнов характеризуется четко проявленной индивидуальностью. Так, в рифтогенных бассейнах Чаро-Олёкминского кратона (рис. IV.2) профилирующим является медное и серебро-медное оруденение с примесью золота и платиноидов. В нижних частях комплексов Угуйского и Нижнеханинского эпикратонных прогибов отмечаются проявления хромовой минерализации. В Кодарском и Удоканском прогибах в средней и верхней частях нижнего формационного ритма известны ураноносные горизонты, а на отдельных участках в качестве самостоятельных рудных объектов могут рассматриваться линзы магнетитсодержащих песчаников. В низах разреза Угуйского бассейна встречаются маломощные слои джеспелитоподобных гематит-кремнистых пород (рис. IV.3).


Медное и серебро-медное оруденение отмечается по всему разрезу рудоносного удоканского комплекса и его аналогов.
В нижнем ритме рудоносных комплексов всех прогибов Чаро-Олёкминского кратона фиксируются горизонты с серебро-медным оруденением. Они представлены отдельными, относительно хорошо выдержанными по площади, маломощными (1—5 м, редко более) пластами карбонатно-глинистых и алеврито-песчаных пород с повышенными содержаниями меди (до 1—2 %) и серебра (от 50—150 г/т до 0,1—0,3 %). Минерализация представлена пирит- или пирротин-халькопиритовой ассоциациями, реже встречается борнит-халькозиновое оруденение. Серебро входит в состав сульфидов или образует самостоятельные минералы. Кроме серебра в рудах этих горизонтов отмечается повышенное содержание свинца, кобальта, иногда молибдена (до 0,5 %), встречаются мышьяк и висмут.
Изотопный состав сульфидной серы руд месторождений этого уровня характеризуется относительной однородностью при заметном преобладании тяжелого изотопа (bS34 = 1,0 - 6 %).
Наиболее продуктивен верхний ритм удоканского комплекса. Именно в его терригенных формациях локализуются известное Удоканское месторождение медистых песчаников, а также ряд других проявлений в Удоканском, Нижнеханинском и Угуйском прогибах.
Удоканское месторождение представлено крупной (мощностью до 330 м) линзой дельтовых песчаников, имеющей сложное многоярусное строение, обусловленное проявлением ритмичности осадконакопления. Руды вкрапленные, преимущественно борнит-халькозиновые и борнит-халькопиритовые, подчиненное значение имеют пирит-халькопиритовые руды. Пиритовая минерализация проявлена слабо. В значительных количествах в рудах присутствует кластогенный и аутигенный магнетит, в той или иной степени замещенный гематитом. Особенности строения рудоносной линзы предопределяют сложную морфологию и параметры рудных тел месторождения, имеющих линзо-, ленто- и пластообразную форму. Они кулисообразно смещаются вверх по разрезу в юго-западном направлении. Одновременно с выклиниванием рудоносной линзы уменьшается мощность и наблюдается выклинивание рудных тел. Изотопный состав сульфидной серы Удоканского месторождения характеризуется большой дисперсией bS34 = -21,3 - 13,5 %, при преобладании серы, обогащенной легким изотопом. В рудах содержатся серебро (10 г/т), в небольших количествах золото и платиноиды.
Большинством исследователей Удоканское и другие месторождения меди Чаро-Олекминского кратона относятся к стратиформной группе. В его формировании выделяются син-диагенетическая, эпигенетическая, метаморфическая и гипергенная стадии, значение которых оценивают по-разному. В син-диагенетическую стадию возникали повышенные концентрации меди в определенных литолого-фациальных типах отложений. Допускается возможность терригенного происхождения части сульфидов. Ведущая роль в образовании промышленных руд отводится эпигенетическим процессам, протекавшим в Удоканском и других палео-артезианских бассейнах.
В целом в рудоносных комплексах бассейнов Чаро-Олекминского кратона в соответствии с изменением литогеодинамической обстановки фиксируется смена снизу вверх по разрезу нижних хромитоносных горизонтов сульфидоносными пирит-пирротиновыми и серебро-меденосными, выше их или близко с ними локализуются ураноносные горизонты. В верхнем ритме появляются сначала серебро-меденосные горизонты, а затем меденосные с примесью серебра, золота и платиноидов.
Располагающийся на Каапвальском кратоне бассейн Витватерсранд (ЮАР) широко известен уникальными месторождениями золота, сопровождающимися урановым оруденением. Можно подчеркнуть следующие особенности распределения уран-золотого оруденения в выполняющих прогиб толщах:
1) уран-золоторудные горизонты отмечаются по всему разрезу эпикратонного комплекса. Урансодержащие горизонты тяготеют к нижней части серии Витватерсранд. Основные золоторудные залежи располагаются стратиграфически выше, локализуясь преимущественно в нижней части верхней подсерии серии Витватерсранд;
2) в расределении уран-золоторудной и золоторудной минерализации установлен четко выраженный литолого-фациальный и палеотектонический контроль. Первый выражается в тяготении основной массы минерализации к ритмично построенным линзам грубообломочных пород с прослоями аргиллитов, в том числе углеродистых, выделяемых в качестве аллювиально-дельтовых конусов выноса — «фанов». Палеотектонический контроль проявляется в тяготении рудоносных линз — золоторудных полей — к склонам палеоподнятий, фиксируемым по изопахитам рудоносных толщ. Так, все золоторудные поля верхней подсерии Витватерсранд контролируются участками между изопахитами 750—2250 м. Все рудоносные линзы располагаются между и вблизи конседиментационных палеоподнятий (рис. IV.4);
3) наблюдается миграция золоторудных полей снизу вверх по разрезу рудовмещающего комплекса от бортов бассейна в его внутренние части. Происходит кулисообразное смещение рудных залежей от нижних горизонтов к верхним в глубь бассейна;
4) рудовмещающие породы интенсивно пиритизированы, при этом часть пирита имеет характер фрамбоидального. Изотопный состав сульфидной серы, как и в нижних частях эпикратонных комплексов Витимо-Олёкминского пояса, гомогенный, и содержание bS34 =1-5 %;
5) часть золота, урановых минералов — браннерита, уранинита, тухолита и др., — так же как и часть пиритов, по всем признакам имеет обломочный характер;
6) рудоносные горизонты в заметных количествах содержат серебро, платиноиды, кобальт, никель, хром, иногда медь и свинец;
7) в распределении оруденения в разрезе серии Витватерсранд фиксируется смена уран-золоторудного оруденения золоторудным.

Приведенные особенности дают основание отнести золотое и сопутствующее оруденение бассейна Витватерсранд к осадочному механогенному типу, хотя имеются точки зрения и об эндогенной гидротермальной его природе. По данным А.Д. Щеглова, в рифтовом бассейне Витватерсранд наблюдается совмещение россыпного урана с платиноидами и алмазами и осадочно-гидротермального золотого оруденения.
В бассейне Гурон известны месторождения золото-урановых руд, локализующиеся в нижней части рудоносного комплекса, в верхах серии Эллиот-Лейк. В красноцветах верхней серии Кобальт известны мелкие проявления медной минерализации. В распределении золото-урановой минерализации здесь, так же как в прогибе Витватерсранд, устанавливается литолого-формационный и палеотектонический контроль.
В бассейне Кивино, трассирующем рифтовую систему Мидконтинента и характеризующемся на раннем этапе развития интенсивным проявлением вулканической деятельности, сосредоточены крупные месторождения самородной меди типа Верхнего Озера и медистых сланцев Уайт-Пайн (рис. IV.5). Первые локализуются в миндалекаменных базальтах и конгломератах мощной (до 9 км) серии Портедж-Лейк среднего кивино, вторые — в пачке сланцев Нонсач в средней части красноцветной конгломерато-песчано-сланцевой толщи верхнего кивино.

Медное оруденение в конгломерато-вулканогенной серии Портедж-Лсйк развито по всему разрезу, образует многочисленные согласные залежи, приуроченные к кровле лавовых покровов или к пластам конгломератов. Минерализация представлена почти исключительно самородной медью. В небольших количествах присутствует серебро. Происхождение медного оруденения, по одним представлениям, имеет гидротермальную магматогенную природу, по другим — гидрогенную, за счет выщелачивания меди отжимающимися подогретыми водами из основных пород лавовых покровов, переноса и отложения ее по восстанию пластов при резком дефиците серы в приповерхностных участках.
В терригенной толще верхнего кивино горизонт медистых сланцев представлен пластом темно-серых алевролитов и глинистых сланцев мощностью 0,3—7,5 м и площадью несколько квадратных километров. Он входит в состав сероцветных песчано-глинистых мелководных бассейновых отложений формации Нонсач мощностью до 200 м, подстилающейся озерно-аллювиальными, в том числе предгорных конусов выноса, красноцветными песчаниками и конгломератами формации Коппер-Харбор мощностью 100—1500 м, и перекрываемой аллювиальными красноцветными песчаниками формации Фреда мощностью более 800 м.
Рудная минерализация представлена преимущественно халькозином с примесью самородного серебра. В нижних частях рудоносной пачки в заметных количествах присутствует самородная медь, в верхней начинают преобладать борнит и халькопирит Непосредственно над медной зоной развита интенсивная пиритизация, встречаются вкрапленность гринокита, а в жилах сфалерит, гринокит, редкоземельные минералы (бастнезит, синхизит). Оруденение выклинивается при появлении красноцветной окраски рудовмешающих пород.
Формирование медного оруденения происходило до деформации рудоносной толщи, почти синхронно с накоплением отложений. Обсуждаются варианты как сингенетической, так и эпигенетической природы минерализации. Во втором случае предполагается, что в бассейне Кивино могла функционировать единая палеоартезианская система.
К рассматриваемой группе с определенной долей условности могут быть отнесены протерозойские бассейны Гренландско-Канадского (Атабаска и др.) и Северо-Австралийского (Мак-Артур и др.) щитов, в которых установлены крупные, богатые месторождения урана, иногда с золотом, никелем, медью, кобальтом, мышьяком, получившие название «месторождения типа несогласия». Отличительной чертой этих месторождений является, что они несут признаки как гипергенных инфильтрационных процессов, так и относительно высокотемпературных метасоматических. Месторождения этого типа приурочены к поверхностям раздела между протерозойскими осадочными комплексами и архей-нижнепротерозойским гранито-гнейсовым фундаментом. При этом рудная минерализация развивается в породах как осадочных, над поверхностью несогласия, так и фундамента, непосредственно под поверхностью несогласия, тяготея к сквозным долгоживущим разломам. Фиксируется несколько этапов минерализации, оторванных друг от друга по времени.
Так, в бассейне Атабаска выделяются три этапа рудообразования: первый в возрастном интервале 1350—1250 млн лет, проявившийся несколько позже накопления рудовмещающих терригенных отложений; второй в интервале 1100—1050 млн лет, отвечающий времени внедрения даек диабаза; третий в интервале 300—250 млн лет, совпадающий с активным поднятием, выведением на поверхность и эрозией древних рудоносных структур.
Существуют различные точки зрения на происхождение месторождений «типа несогласия». При любом подходе к трактовке природы подобных месторождений нельзя не учитывать, что их формирование тесно связано с развитием контролирующих их локализацию осадочных бассейнов, начиная от стадии заложения до стадии воздымания и превращения в консолидированные анастабильные блоки. В связи с этим определенная часть месторождений «типа несогласия», по-видимому, может включаться в группу стратиформных.
Месторождения «типа несогласия» могут рассматриваться как характерные рудные объекты для древних рифтогенных бассейнов, выполненных красноцветными терригенными субконтинентальными отложениями. Возникновение бассейнов этого типа знаменует деструкцию образовавшихся в архес — раннем протерозое континентальных плит и формирование так называемого переходного яруса или протоплатформенных прогибов, залегающих под более молодыми отложениями, слагающими плитные чехлы.
На территории России рифтогенные эпикратонные прогибы выделяются на Алдано-Становом и Балтийском щитах, но оруденение, относимое в достаточной степени условно к «типу несогласия», пока установлено только в Онежском бассейне. Этот бассейн расположен в южной части Карельского кратона Балтийского шита. В современном эрозионном срезе он имеет характерную для подобных бассейнов овальную форму, вытянутую в северо-западном направлении на 130 при ширине до 100—110 км. Бассейн выполнен мощной (до 5 км) вулканогенно-терригенной толщей протерозойского возраста. В составе толщи преобладают конгломераты и песчаники, в нижней части красноцветные. В средней части отмечаются горизонты и линзы карбонатных пород. Встречаются пачки вулканогенных пород основного состава. Породы онежского комплекса прорваны протерозойскими дайками габброидов.
Уран-золото-платино-ванадиевое оруденение (Среднепадминское, Kocмозерское, Царевское месторождения) приурочено к зоне контакта ту-ломозерской и заонежской свит на участках складчато-разрывных дислокаций. Эти участки контролируют большую часть ванадий-урановой минерализации, сопровождающейся повышенными содержаниями платины, палладия, серебра, золота, молибдена, меди, висмута, селена. Промышленное оруденение имеет, несомненно, эпигенетический характер. Вопрос о принадлежности его к стратиформной группе будет решаться по мере появления данных о локальных и региональных рудоконтролирующих факторах.
Особым типом рудоносных рифтогенных бассейнов является бассейн Олимпик-Дам Южной Австралии, заключающий одноименное уникальное золото-ураново-медное месторождение. В его строении участвуют разнообразные по происхождению брекчии, магматические и осадочные породы среднего протерозоя. Рудная минерализация, представленная преимущественно сульфидами меди, отмечается во всех разновидностях пород, образуя мощную (до 350 м) пологозалегающую залежь. Возраст оруденения моложе самых поздних интрузивных образований фундамента (1580 млн лет) и древнее перекрывающего платформенного чехла (1400 млн лет), т. е. формирование оруденения происходило близко одновременно с накоплением вулканогенно-осадочных вмещающих пород. Вероятно, процессы рудообразования были связаны с активной вулканической деятельностью, обусловленной возникновением рифтогенной структуры и подъемом геотермального фронта.
Заканчивая рассмотрение группы терригенных рифтогенных внутриконтинентальных РОБ, отметим присущие им некоторые общие характерные особенности. Прежде всего обращает на себя внимание тот факт, что большая часть (если не все) бассейнов этой группы, заключающих крупные стратиформные рудные месторождения, имеет докембрийский (довендский) возраст. Фанерозойские бассейны лишь иногда содержат небольшие по масштабам проявления редкометальной и золотой минерализации, тесно связанной с эпитермальными месторождениями, как, например, это имеет место в рассеянных рифтах балейского типа в Восточном Забайкалье. Докембрийские рифтогенные бассейны закладывались на только что возникших континентальных блоках, консолидированных после формирования зеленокаменных поясов. По существу, это были первые седиментогенные структуры, образовавшиеся, как отмечается многими исследователями, в условиях существенно углекислой атмосферы, резкого превалирования процессов физического выветривания и только начинавшегося карбонатообразования. Если учесть к тому же, что все палеозойские осадки прошли несколько циклов эрозии и отложения, а терригенный материал докембрийских бассейнов являлся в этом ряду первым, то становится более понятной причина унаследованности химической и геохимической, а также и рудной специализации докембрийскими терригенными толщами от денудируемых блоков. В этом же, вероятно, кроется одна из причин их повышенной рудной продуктивности.
Докембрийские терригенные и вулканогенно-терригенные рифтогенные бассейны характеризуются четко выраженной уран-медно-золотой металлогенической специализацией. Намечаются следующие типы и подтипы рудоносных бассейнов: уран-золоторудный с серебром, платиноидами, проявлениями железа (Витватерсранд); урановый с золотом (Гурон); урановый с ванадием, никелем, кобальтом, молибденом, платиноидами, золотом (Атабаска, Онежский); уран-серебро-медный с золотом и платиноидами (Удоканский); серебро-медный (Кивино).
Рудные образования в рассматриваемых бассейнах весьма разнообразны по происхождению, они трактуются как механогенные, эпигенетические, гидротермальные, гипергенные. Геохимический спектр рудных элементов может служить указанием на их существенно мантийный источник.

title-icon Подобные новости