научная статья по теме ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОГО ВОЗРАСТА ЗОЛОТОРУДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В АРХЕЙСКИХ ЗЕЛЕНОКАМЕННЫХ ПОЯСАХ КАРЕЛИИ (БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ) Геология

Текст научной статьи на тему «ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОГО ВОЗРАСТА ЗОЛОТОРУДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В АРХЕЙСКИХ ЗЕЛЕНОКАМЕННЫХ ПОЯСАХ КАРЕЛИИ (БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ)»

УДК 553.46

ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОГО ВОЗРАСТА ЗОЛОТОРУДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В АРХЕЙСКИХ ЗЕЛЕНОКАМЕННЫХ ПОЯСАХ

КАРЕЛИИ (БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ) © 2013 г. Ю. О. Ларионова, А. В. Самсонов, К. Н. Шатагин, А. А. Носова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 16.07.2012 г.

Проведено ЯЬ-Зг-изотопное датирование метасоматических пород из четырех месторождений и ру-допроявлений золота, локализованных в архейских гранит-зеленокаменных поясах западной, центральной и южной частей Карельского кратона, Балтийский щит. На месторождении Педролампи (Центральная Карелия) датированы золоторудные березиты и кварц-карбонатные жилы, локализованные в сдвиговой зоне по мезоархейским (~2.9 млрд лет) основным и кислым метавулканитам Койкарско-Корбозерской зеленокаменной структуры. На рудопроявлении Таловейс Костомукш-ского зеленокаменного пояса (Западная Карелия) проведено датирование березитов, которые развиты по рудовмещающим неоархейским (~2.7 млрд лет) гранитоидам и сопряжены с кварцевыми жилами в сдвиговой зоне. На рудопроявлении Фаддейн-Келья (Южная Карелия) исследованы золотосодержащие березиты крупной тектонической зоны, которая рассекает архейские граниты и палеопротерозойские базитовые дайки. На рудопроявлении Хатуноя Ялонваарской зеленокаменной структуры (Юго-Западная Карелия) изучались локализованные в архейских гранитоидах кварцевые жилы, с которыми связана золоторудная минерализация. Для всех изученных объектов по результатам ЯЬ-Зг-изотопных исследований валовых проб и минералов из рудных и околорудных ме-тасоматитов и жильных тел установлен возраст около 1.7 млрд лет. Этот возраст интерпретируется как время формирования рудовмещающих тектонических зон и гидротермально-метасоматическо-го золоторудного процесса. Полученные геохронологические данные, в совокупности с результатами предшествующих исследователей, позволяют выделить в Карельском кратоне палеопротерозой-ский этап золоторудной минерализации. Этот этап не был связан с архейским циклом образования коры Карельского блока, а являлся лишь отголоском палеопротерозойского (2.0—1.7 млрд лет) ко-рообразующего тектонического цикла, протекавшего в обрамлении Карельского кратона и сформировавшего Свекофеннский и Лапландско-Кольский складчатые пояса. Рудогенерирующие возможности палеопротерозойской тектоники в архейских комплексах Карельского кратона были, по-видимому, очень невелики, и их основная роль заключалась в переработке предшествующих архейских золоторудных объектов разного генетического типа, в том числе, возможно, и собственно оро-генных мезотермальных концентраций золота.

Б01: 10.7868/80016777013050055

ВВЕДЕНИЕ

Зеленокаменные пояса архейских кратонов служат одним из ведущих источников коренного золота во всем мире, причем большая часть запасов этого металла сосредоточена в крупных и гигантских месторождениях (Herrington et al., 1997; Groves et al., 2003). В России, однако, крупных золоторудных месторождений в архейских кратонах до сих пор не обнаружено, хотя гранит-зеленока-менные области (ГЗО) кристаллического фундамента Восточно-Европейской и Сибирской платформ по геолого-структурным и вещественным особенностям имеют многочисленные черты

Адрес для переписки: Ю.О. Ларионова. E-mail: ukalariono-va@gmail.com

сходства с архейскими золотоносными областями Канады и Австралии. Наиболее парадоксальной ситуация выглядит для крупной и детально изученной Карельской области (Балтийский щит). Здесь поисковые работы на золото в зеленока-менных поясах уже к концу 80-х годов прошлого столетия выявили множество точек золоторудной минерализации, среди которых лишь несколько отвечают мелким месторождениям (Минерально-сырьевая ..., 2005).

Сложившаяся ситуация во многом связана с недостаточной изученностью генезиса и возрастной позиции золоторудной минерализации зеле-нокаменных поясов Карельского кратона. Эти вопросы имеют не только научный интерес, но и важное практическое значение как при прогноз-

ной оценке перспектив территорий, так и при планировании поисковых и разведочных работ. Имеющиеся на сегодня данные вызывают много споров. Многие исследователи относят все наиболее значимые золоторудные объекты в зеленока-менных поясах Карельского кратона к орогенному мезотермальному типу (Кожевников, 2000; Eilu etal., 2003; Геология ..., 2006). Это служит основанием для оптимистического прогноза золотоносности этой территории (Геология ..., 2006), поскольку именно орогенные мезотермальные месторождения являются наиболее продуктивными в архейских зеленокаменных поясах (Groves et al., 2003). Напротив, в обобщающей работе другого коллектива исследователей (Минерально-сырьевая ..., 2005) большинство золоторудных объектов в зеленокаменных поясах Карельского кратона отнесено к менее перспективным для архейских поясов сингенетическим группам месторождений плутоногенного или вулканогенного типа. Аналогичные расхождения в оценке генетической принадлежности отмечаются в публикациях, посвященных изучению конкретных месторождений и рудопроявлений золота Карелии (Lobach-Zhuchen-ko, 2000; Иващенко, 2006; Иващенко, Голубев, 2009; Волков и др., 2007; и другие).

Не менее дискуссионным остается вопрос о возрастной позиции наиболее перспективного генетического типа архейских кратонов — мезо-термальной золоторудной минерализации, которая связана с тектоническими зонами. По аналогии с кратонами Канады и Австралии, содержащими экономически значимые месторождения, формирование этого типа золоторудной минерализации относят к заключительным стадиям архейской истории Карельского блока и связывают с заложением крупных сдвиговых зон при распаде архейского коллизионного орогена (Кожевников и др., 1998; Кожевников, 2000; Геология ..., 2006). Наряду с этим в Карельском кратоне выделяются тектонические зоны с мезотермальной золото-сульфидной минерализацией, локализованной как в архейских, так и в палеопротерозойских комплексах (Кулешевич, 1992; Леденева, Пакуль-нис, 1997; Ахмедов и др., 2001; Минерально-сырьевая ..., 2005; и другие).

Детальные изотопно-геохронологические исследования возрастной позиции золотого орудене-ния архейских зеленокаменных поясов Карельского кратона, по комплексу признаков относящегося к мезотермальному орогенному типу, были проведены только на территории Финляндии, однако однозначного ответа на вопрос они не дали. Здесь U-Pb-датирование сфенов, рутилов и монацитов из рудовмещающих пород и Pb-Pb-изучение сульфидов из рудных тел пояса Иломанси указывают на неоархейский возраст золоторудной минерализации, которая по времени оторвана от плутонических пород на 100—150 млн лет (Vaasjoki et al., 1993).

Палеопротерозойские изотопные возрасты около 1.7 млрд лет, полученные Pb-Pb-методом по самородному золоту и галениту (Vaasjoki et al., 1993) и KAr- и Rb-Sr-методами по слюдам (O'Brien et al., 1993), интерпретируются как результат свекофен-ской ремобилизации архейского оруденения. Отметим, что в этих работах не исключена переоценка масштабов архейского мезотермального золоторудного этапа, поскольку при его выделении привлекаются результаты U-Pb-датирования таких минералов, как циркон, сфен, рутил, температуры закрытия изотопных систем в которых значительно превышают температуры мезотер-мального золоторудного процесса.

Мы провели Rb-Sr изотопно-геохронологические исследования синрудных метасоматитов в архейских комплексах Карельского кратона для четырех наиболее известных золоторудных объектов, локализованных в архейских комплексах Карельского блока: Таловейс (Западная Карелия), Педролампи (Центральная Карелия), Фад-дейн-Келья (Южная Карелия) и участок Хатуной Ялонваарского месторождения (Юго-Западная Карелия) (фиг. 1). Использование метода Rb-Sr-изотопного датирования для определения времени рудных гидротермально-метасоматических процессов на мезотермальных месторождениях не является принципиально новым. Так, возможность успешного применения этого метода была продемонстрирована в работах: Ю.А. Костицына для месторождения-гиганта Мурунтау (Костицын, 1993; 1996); Г.В. Моралева для месторождения Школьное (Moralev, Shatagin, 1999), А.В. Чугаева для месторождения Сухой Лог (Чугаев, 2007). Однако для месторождений и рудопроявлений Карелии возможность такого подхода к датированию рудных процессов ранее не рассматривалась, главным образом, в связи с представлениями о недостаточной устойчивости Rb-Sr-изотопной системы к наложенным процессам, которые могли неоднократно проявиться в регионе за более чем трехмиллиардную историю его развития. Тем не менее, по результатам наших исследований, представленным ниже, для изученных объектов была получена принципиально новая информация о времени формирования золоторудной минерализации. Изотопно-геохронологические данные, вероятно, позволят по-новому взглянуть на проблемы типизации изученных участков, проблемы формирования ме-зотермальных орогенных месторождений в целом, а также вновь затронуть вопрос об отсутствии крупных золоторудных объектов на территории Карелии.

ВОЗРАСТНАЯ ПОЗИЦИЯ И ГЕНЕЗИС ЗОЛОТОРУДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ КАРЕЛЬСКОГО КРАТОНА

Карельский кратон располагается в ЮВ части Балтийского щита и представляет крупный сегмент архейской коры, зажатый между Свеко-феннским и Лапландско-Кольским палеопроте-розойскими складчатыми поясами (фиг. 1). Главные события архейской истории формирования коры Карельского кратона и ее последующей переработки в палеопротерозое суммированы в таблице 1.

Архейская кора Карельского кратона состоит из разновозрастных палео-, мезо- и неоархейских террейнов. Наиболее древние террейны, ядра которых сложены комплексами палео- и мезоархей-ских ТТГ-гнейсов с возрастами 3.5—3.0 млрд лет, выделяются в восточной и западной частях Карельского кратона. В обрамлении этих древних доменов располагаются тоналит-зеленокамен-ные пояса, формирование которых происходило в интервале времени 2.95—2.78 млрд лет. Расположенные во внутренней части Карельского крато-на, Ведлозерско-Сегозерский, Кост

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком