Карбонатно-терригенные бассейны со свинцово-цинковым оруденением

Эта группа рудоносных бассейнов по вещественным характеристикам занимает переходное положение между рассмотренными выше терригенными бассейнами с колчеданно-полиметаллическими месторождениями и терригенно-карбонатными со стратиформными свинцово-цинковыми в карбонатных формациях.
Одним из основных отличий бассейнов данной группы от терригенных является то, что основная масса свинцово-цинкового оруденения сосредоточена в карбонатных формациях, хотя отмечается оно и в терригенных углсродсодержащих формациях или отдельных пачках терригенно-карбонатных формаций. Точно так же, как в терригенных бассейнах, наряду с типоморфным колчеданно-полиметаллическим оруденением в углеродсодержащих терригенных формациях нередко присутствует оруденение в пачках карбонатных пород.
Вероятно, эти бассейны и пространственно занимают промежуточное положение между ними в профиле континентального шельфа на пассивных окраинах. К данному типу можно отнести позднсрифейский Большепитский бассейн Енисейского кряжа с Горевским, Линейным и другими месторождениями; среднерифейский Юрматинский Башкирского поднятия (Южный Урал) с мелкими Кужинским, Верхнеаршинским и другими месторождениями; рифейский Прибайкальский с месторождениями Таборное и др.
Зоны развития рудоносных карбонатно-терригенных комплексов, так же как и терригенных, обычно рассматривались как миогеосинклинальные в составе складчатых поясов.
Большепитский бассейн. По выявленным параметрам свинцово-цинковых руд этот бассейн, располагающийся в юго-западной части Енисейского кряжа, является наиболее интересным. Он выполнен позднерифейским вулканогенно-осадочным комплексом, выделяемым М.М. Лапшиным и Ю.А. Забировым в объеме широкинской серии мощностью 4 км. В составе серии выделяются три формации (снизу вверх): рудоносная вулканогенно-карбонатно-терригенная (морянихинская свита) мощностью 800—1400 м; рудоносная вулканогенно-глинисто-карбонатная (горевская свита) мощностью 1700—2100 м; вулканогенно-терригенная (свита Сухого хребта) мощностью более 1000 м (рис. IV. 13).

В целом для комплекса характерны флишевая ритмичность, наличие подводно-оползневых и турбидитовых отложений, тяготеющих к нижней части разреза, углеродистых глинисто-карбонатных отложений зон застойной седиментации, пачек водорослевых рифовых карбонатов. В терригенных породах фиксируется примесь вулканогенного материала, количество которого возрастает в верхней части комплекса. Набор литолого-фациальных типов отложений рудовмещающего комплекса является характерным для внутреннего шельфа, переходящего в континентальный склон.
Свинцово-цинковое оруденение, выявленное в отложениях широкинской серии, обнаруживает в своем размещении четко выраженный стратиграфический, литолого-фациальный и палеотектонический контроль.
Установлены три основных рудоносных уровня в интервале стратиграфического разреза мощностью до 2000 м: нижний — в нижней части морянихинской свиты; средний — в нижней части горевской свиты; верхний — в верхней части горевской свиты. Основная масса свинцово-цинковых руд, сосредоточенная в Горевском месторождении, локализуется на среднем, нижнегоревском, уровне.
По характеру вмещающих пород все месторождения и рудопроявления Большепитского бассейна подразделяются на три типа, каждый из которых характерен для одного из выделенных стратиграфических уровней: а) свинцово-цинковые в карбонатных породах, на нижнеморякихинском уровне (Морянихинское месторождение и др.); 6) колчеданно-полиметаллические в пачках углеродистых кремнисто-карбонатных сланцев, на нижнегоревском уровне (Линейное и др.); в) цинк-свинцовые в кремнисто-карбонатных породах, также на нижнегоревском уровне, но выше по разрезу (Горевское и др.). Оруденение на месторождениях первого типа локализуется преимущественно в биогермно-биостромовых водорослевых доломитах на участках раздува их мощности. Рудовмещающие доломиты характеризуются повышенной железистостью и марганцовистостью. Палеотектонический контроль выражается в приуроченности этого типа месторождений к куполовидным конседиментационным поднятиям, трансформированным в брахиформные и линейно вытянутые антиклинальные структуры.
Рудные тела на Морянихинском месторождении имеют линзообразную форму, размеры линз по падению и простиранию составляют 200—650 м при мощности 2—21 м. Текстура руд полосчатая и брекчиевидная. Рудные минералы представлены в основном галенитом и сфалеритом. Содержание пирита 1—5, редко он образует скопления до 10—15 %. Кроме того, в небольших количествах установлены халькопирит, пирит, пентландит, миллерит и др. Среднее отношение свинца к цинку 1:1. Кроме свинца и цинка в заметных количествах в рудах отмечаются серебро, кадмий, германий, медь, кобальт, никель, сурьма.
Колчеданно-полиметаллическое оруденение в углеродистых сланцах, представленное Линейным (Рассохинским) месторождением и рядом рудопроявлений, несет все черты охарактеризованного выше типа. Рудовмещающие породы представлены пачкой тонкослоистых углеродистых сланцев в нижней части горевской свиты, среди которых выделяются кварц-серицитовые, кварц-хлорит-серицитовые сланцы и филлиты с содержанием карбонатов до 10 %; углерод составляет в них в среднем 3,2, достигает 7 %. Породы интенсивно пиритизированы. Отложения рудоносной пачки накапливались в локальных застойно-иловых депрессиях в резковосстановительной сероводородсодержащей среде. Размещение колчеданно-полиметаллических залежей контролируется наиболее прогнутыми участками палеодепрессий, фиксируемых в современном структурном плане унаследованными синклиналями.
На относительно хорошо изученном Линейном (Рассохинском) месторождении рудное тело представлено линзовидной залежью с параметрами 1200x300x30 м, залегающей строго согласно с вмещающими породами. Текстура руд слоистая. В рудах сульфиды составляют до 60 %. Среди них резко преобладает пирит (80—90 %), галенит и сфалерит в сумме не превышают 10 %. Отмечаются халькопирит, арсенопирит, марказит, магнетит и др. Соотношение свинца к цинку 1:4. В заметных количествах в рудах присутствуют серебро, мышьяк, таллий, кадмий, кобальт, никель. По всем структурно-текстурным признакам рудная минерализация сингенстична вмещающим отложениям.
Цинк-свинцовые месторождения в кремнисто-карбонатных породах представляют основную практическую ценность Большепитского бассейна (Горевское месторождение и ряд рудопроявлений). Они локализуются в пачке тонкоритмичного перестаивания доломитистых и кремнистых известняков, частично углеродистых, доломитов, сидеритов, сидероплезитов и углеродсодержащих глинистых сланцев. Накопление осадков рудовмещающей пачки, по мнению В. В. Кузнецова и др., происходило в локальных впадинах шельфового склона.
Рудная зона Горевского месторождения простежена в северо-западном направлении на 1,8 км при мощности 100—250 м. Она представлена серией линзовидных рудных тел, согласных с вмещающими породами. Наиболее крупное Главное рудное тело по простиранию вытянуто на 950, по падению — на 1200 м, при мощности 50—90, увеличивающейся в раздувах до 140 м. Текстура руд полосчатая, слоистая, брекчиевая, брекчиево-слоистая, реже массивная. Главные рудные минералы — галенит, сфалерит, пирротин. Помимо них в рудах присутствует еще около трех десятков рудных минералов: пирит, марказит, арсенопирит, буланжерит, халькопирит, аргентит и др. Характерной особенностью месторождения является преобладание свинца над цинком в соотношении в среднем 4:1. Количество сульфидов в рудах колеблется от 2—5 до 25—30, редко до 50—60 % (в среднем 16—20 %). В рудах присутствуют серебро, кадмий, германий, сурьма, мышьяк, медь, кобальт, никель, индий, таллий. Рудные тела дислоцируются и мстаморфизуются совместно с вмещающими породами.
Исследователи, изучавшие Горевское месторождение, рассматривают его как гидротермально-осадочное, гидротермально-метасоматическое, претерпевшее складчатые и метаморфические преобразования. Основная масса оруденения была сформирована в процессе седиментогенеза синхронно с хемогенными железисто-карбонатными осадками. Повышенная кремнистость, жслезистость и марганцовистость рудовмещающих пород трактуется как индикатор эксгаляционной деятельности. Источник рудных элементов, по мнению В. В. Кузнецова и др., комбинированный. Частично они поступали за счет выщелачивания захороняющимися морскими водами из нижележащих карбонатно-терри-генных отложений, частично привносились в придонные слои флюидами, связанными с вулканической деятельностью.
Определенные черты сходства с Большепитским рудоносным бассейном обнаруживает Юрматинский бассейн Башкирского поднятия, заключающий ряд мелких свинцово-цинковых, баритовых, железорудных и марганцевых месторождений и рудопроявлений: Кужинскос, Верхнеаршинское, Николаевское и др.
Юрматинский бассейн. В современных структурах охватывает центральную часть Башкирского поднятия, сложенную образованиями среднерифейской юрматинской серии. В разрезе серии, мощность которой колеблется от 3 до 5 км, выделяются четыре формации (снизу вверх): терригенно-вулканогенная (машакская свита) мощностью до 2000—2300 м; песчаниковая (зигальгинская свита) мощностью 850—1100 м; углеродсодержащая песчано-алевролитовая флишевая (зигазино-комаровская свита) мощностью 800—1200 м; доломито-глинисто-алевролитовая флишевая (авзянская свита) мощностью 600—900 м. По литолого-фациальным особенностям отложения юрматинской серии могут рассматриваться как образования относительно глубоководного шельфа при существенной роли турбидитов. Это позволяет отнести Юрматинский бассейн к пассивноокраинной группе.
Известное к настоящему времени свинцово-цинковое оруденение располагается в доломито-глинисто-алевролитовой формации (авзянская свита), тяготея к ее нижней и верхней частям. В нижней части формации локализуется Кужинское барит-свинцово-цинковое месторождение. Оруденение приурочено к пласту водорослевых доломитов мощностью 4—12 м, подстилаемому и перекрываемому черными доломитистыми алевролитами и углеродистыми аргиллитами. В рудах преобладает цинк, его отношение к свинцу составляет 7:1. В значительных количествах присутствует барит. Минеральный состав достаточно прост: сфалерит, галенит, пирит, марказит, мельниковит, халькопирит. Рудные тела вместе с вмещающими породами испытали складчатые и разрывные деформации, прорваны дайками основных и щелочных пород, что однозначно свидетельствует о доскладчатом возрасте оруденения.
В верхней части формации локализуется Верхнеаршинское месторождение. Рудовмещающая пачка представлена чередованием строматолитовых и слоистых глинистых доломитов, сильноокремненных, мощностью 70 м. Рудные тела имеют линзовидную форму. Параметры наиболее крупного тела — 200x150x20 м. Соотношение свинца к цинку составляет 1:(2-КЗ). Текстура руд массивная, полосчатая, брекчиевидная. Основная масса сульфидов представлена пиритом с переменным количеством галенита и сфалерита. Руды сильно окислены, с образованием «железной шляпы». В размещении свинцово-цинкового оруденения обнаруживается определенная связь с особенностями изменения состава, строения и мощности рудовмещающей формации.
Кужинское барит-полиметаллическое месторождение локализуется в зоне минимальных мощностей формации и развития глинисто-терригенных относительно мелководных и рифовых карбонатных отложений, что свидетельствует о наличии здесь локального конседиментационного палеоподнятия (рис. IV. 14). К северу от него происходит увеличение мощности формации и роли в ее разрезе углеродсодержащих флишевых алевритоглинистых отложений, среди которых появляются горизонты сидеритов, иногда магнезитов. В районе Верхнеаршинского месторождения фиксируется еще одно палеоподнятие с развитием рифовых построек и межрифовых локальных котловин, в которых накапливались колчеданно-полиметаллические руды и марганцовистые осадки.

Повышенная кремнистость, железистость и марганцовистость пород рудовмещающей формации, так же как и в Большепитском бассейне, позволяет предполагать о проявлении вулканической деятельности, синхронной с осадконакоплением и рудообразованием.
Следует упомянуть также о наличии ряда флюоритовых рудопроявлений и Суранского ссллаит-флюоритового месторождения, локализующихся в рифейских породах Башкирского поднятия. Ассоциация флюорит-баритовой и галенит-сфалеритовой минерализации характерна и для позднерифейского Прибайкальского бассейна.
К этой же группе РОБ можно отнести и широко известный позднепротерозойский бассейн Мак-Артур на северо-востоке Австралии (рис. IV. 15), к которому приурочены уникальные по запасам серебро-свинцово-цинковые месторождения рудного района Мак-Артур-Ривер. Этот рудоносный бассейн привлекает внимание тем, что, несмотря на докембрийский возраст, практически нетрансформирован и в нем довольно надежно установлены пространственно-временные соотношения полиметаллического оруденения и рудовмещающих отложений.
Бассейн Мак-Артур. Расположен на восточной окраине Северо-Австралийской плиты, подвергшейся деструкции в среднем протерозое (рис. IV. 15). В результате этого подводный склон был осложнен трогом Баттен, выполненным мощной (>6 км) толщей вулканогенно-карбонатно-глинисто-терригенных отложений. К востоку этот комплекс сменяется комплексом углеродистых флишевых образований трога Маунт-Айза с колчеданно-полиметаллическими месторождениями, фиксирующим окраину континентальной плиты. Рудовмещающий комплекс среднего протерозоя (группа Мак-Артур, поздний карпентарий с абсолютным возрастом 1600—1400 млн лет) в основании сложен песчаниковой формацией Macтертон мощностью до 800 м, сменяющейся вверх по разрезу алеврито-глинисто-доломитовой толщей со строматолитами и псевдоморфозами по сульфатам и галиту подгруппы Умболугга мощностью до 2700 м. В разрезе подгруппы Умболугга чередуются пачки доломитов кремнистых, брекчированных, песчанистых, водорослевых, массивных (от толсто- до тонкослоистых) алевролитов и аргиллитов, часто туфогенных, и кварцевых песчаников. В верхней части разреза подгруппы выделяется пачка битуминозных и туфовых доломитистых черных сланцев, интенсивно сульфидизированных: формация Барни-Крик, являющаяся рудовмещающей для полиметаллического оруденения.

Верхние горизонты группы Мак-Артур представлены глинисто- и песчано-карбонатными отложениями подгрупп Баттен (до 1500 м) и Натан.
Большая часть проявлений сульфидной полиметаллической минерализации в бассейне Мак-Артур приурочена к палеодепрессии Булбурра площадью 400 км2, располагающейся в юго-восточной части трога Баттен. Они группируются в рудный район Мак-Артур-Ривер. Залежи сульфидных руд контролируются локальными застойными впадинами площадью 0,5—2 км2, фиксируемыми по появлению линз относительно глубоководных черных углеродистых туфогенно-доломито-глинистых отложений повышенной мощности, резко обособляющихся среди литоральных глинисто-доломитовых осадков. Рудные залежи в подобных депрессиях имеют тонкослоистое строение, подчеркиваемое чередованием пиритовых, доломитовых и богатых рудными сульфидами стойкое.
Параметры наиболее крупного рудного тела 1050x1650x50 м, средние содержания цинка — 10, свинца — 4 %. Особенностью руд является тонкозернистость, что сильно затрудняет их макроскопическую диагностику. Сульфиды представлены пиритом, главным образом фрамбоидальным, сфалеритом и галенитом с примесью марказита, халькопирита и арсенопирита. Серебро связано исключительно с галенитом.
Минерализованные слои претерпевают постседиментационные деформации, участвуя в оползневых структурах, брекчиях обрушения и т. п., что позволяет трактовать рудные образования как синхронные с седиментацией и ранним диагенезом, отложившиеся из придонных металлоносных вод.
Кроме колчеданно-полиметаллического оруденения в линзах углеродистых сланцев присутствуют небольшие месторождения с галснит-сфалеритовой минерализацией в брекчиевых и массивных доломитах в при-бортовых частях депрессии Булбурра. Рудные тела этих месторождений имеют неправильную форму и стожены агрегатами средне-крупнозернистых сульфидов (галенит, сфалерит, халькопирит, марказит, пирит), образующих массивные скопления и прожилки во вмещающих доломитах. Оруденение этого типа, вероятно, связано с постседиментационным преобразованием рудовмещающих формаций.
Поступление рудных элементов в бассейн седиментации связывается с синхронной осадконакоплению вулканической деятельностью и подводными эксгаляциями, на проявление которых указывают наличие туфогенного материала и повышенная кремнистость отложений.
Рудовмещающие породы и руды месторождений района Мак-Артур-Ривер практически не затронуты процессами метаморфизма, чем объясняется, по-видимому, сохранение микрозернистого оруденения и его типичных седиментационных текстур. Таким образом, можно предполагать, что однотипные месторождения в метаморфизованных вулканогенно-осадочных комплексах, рассмотренных выше, до их преобразования могли обладать подобными особенностями. Этот факт является существенным при построении генетических моделей рудоносных бассейнов рассматриваемого типа.