- НАУКИ О ЗЕМЛЕ -
УДК 553.9:553.411(470.6)
ЛИТОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ и золотоносность ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
© 2005 г. академик В.И. Гончаров1, И.А. Богуш2, Н.В. Глазырина2, B.C. Исаев2
Изучены литологические и геохимические особенности черносланцевых комплексов девона Передового хребта Северного Кавказа. Показана их близость по составу и свойствам породам, вмещающим крупнейшие золоторудные месторождения сульфидновкрапленного типа. Выявлена потенциальная золотоносность вкрапленного пирита и донорская роль сульфидизированных пород в формировании Чучкурского золоторудного месторождения. Предложены поисковые критерии и выполнена прогнозная оценка оруденения на изученной площади.
В складчатых областях России, ближнего и дальнего зарубежья распространены так называемые черносланцевые формации, с которыми пространственно и генетически связаны крупнообъемные метаморфогенно-магматогенные сульфидно-вкрапленные золотые, нередко с серебром и элементами платиновой группы, месторождения - Мурунтау, Сухой Лог, Наталкин-ское, Олимпиадинское, Майское и многие другие, имеющие различный геологический возраст [1-5]. Как показали ранее выполненные исследования [6-9], локальные золотоносные зоны с метаморфогенной сульфидно-вкрапленной минерализацией и глубинные магматогенные источники вещества являются соперничающими элементами механизма формирования эндогенных месторождений золота метаморфогенно-магматогенного генезиса. Об этом свидетельствуют данные по особенностям флюидного режима развития площадей с совмещенными метамор-фогенным сульфидно-вкрапленным и кварцево-жильным минералообразованием и магматоген-ным (постмагматическим) рудоотложением.
В закрытых системах метаморфогенной природы перенос золота и платиноидов происходил, вероятно, в газовой фазе в виде гидридов, фторидов, фосфидов, галогенидов. Генератором этих процессов, по-видимому, являлись мантийные плюмы.
Источниками основных объемов минерального и части рудного вещества и растворов, напри-
1 Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Государственный технологический университет), г. Владикавказ, Республика Северная Осетия - Алания.
2 Южно-Российский государственный технический университет (НПИ), г. Новочеркасск.
мер, для Наталкинского и Майского (северо-восток России) месторождений послужили терри-генные углеродсодержащие породы осадочного комплекса. Вещество первично-осадочного происхождения являлось источником главных компонентов флюидов, прежде всего углерода и кислорода, кварца и карбонатов. Изотопными исследованиями сульфидов установлен глубинный источник серы флюидов, сформировавших наиболее известные месторождения [8, 9]. Аналогичные по характеру и условиям формирования месторождения можно ожидать и на территории Северного Кавказа, сведения о проявлениях которых приводятся ниже.
ЛИТОЛОГИЯ ИПЕТРОХИМИЯ ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ
В Передовом хребте Северного Кавказа черносланцевые толщи слагают тоханскую формацию, проявленную в виде полосы протяженностью до 200 км [10] (рис. 1) и объединяющую ан-дрюкскую, артыкчатскую (бахмуткинскую) и полянскую свиты среднего девона. Породы этих свит обнажаются преимущественно в междуречьях Уруп - Малая Лаба и Баксан - Теберда, образующих западный и восточный фланги чер-носланцевой полосы. Центральная прогнутая часть площади выходов среднедевонских образований перекрыта более молодыми отложениями нижней перми (Р,) и локально проявлена в глубоких эрозионных врезах междуречья Кубани и Теберды. С толщей черных сланцев тохан-ской серии и вулканитами нижней перми связаны россыпные месторождения и проявления золота, коренные проявления золота и радиоак-
Рис. 1. Тектоническая схема Передового хребта (неоавтохтонные образования сняты) по Баранову Г.И. и др. (1990), где 1 -кристаллические породы Главного хребта и Бечасынской зоны; 2 - черносланцевая формация Тоханской палеозоны (То-ханский покров); 3 - вулканогенно-осадочный комплекс (Кизилкольский покров): а) породы Картджюртской и Кенделляр-ской подзоны, б) породы Лабино-Зараусской подзоны; 4 - офиолитовый комплекс; 5 - докембрийский кристаллический комплекс в аллохтонном залегании (Ацгаринский покров); 6 - границы шарьяжей; 7 - крутопадающие разломы (I - Северный, II - Пшекиш-Тырныаузский); 8 - Чучкурское месторождение
Эльбрус II
тивных элементов, отдельные находки платины и платиноидов.
Тоханский комплекс (серия, формация) - это толща пелитоморфных пород, по степени метаморфизма отвечающая филлитам и исходно состоящая из терригенно-глинисто-углеродистого материала с подчиненными прослоями кремнисто-углеродистого и вулканогенно-кремнисто-углеродистого состава. Отсутствие глинистой составляющей в метапелитах по всей полосе то-ханского комплекса пород свидетельствует о высокой степени изменения исходных пород и подтверждено рентгенографическими методами и оптической микроскопией. При господствующем положении пелитовых пород (85-88%) в составе тоханской серии участвуют метаалевроли-ты, метапесчаники, метагравелиты, метаконгло-мераты, кремнистые, карбонатные, туфогенные прослои, согласные и секущие тела вулканогенного происхождения. Установлены также жильные и редко встречающиеся пластовые тела риолитов и риодацитов Худесского комплекса, претерпевшие кварц-гидрослюдистые и кварц-хлоритовые изменения. Мощность тоханского комплекса пород, по данным [11-13], достигает 900-2500 м.
Цитологический состав разреза толщи неоднороден. Как отмечалось ранее И.И. Грековым и др. (1966), А.Н. Долей и др. (1984), псаммитовые породы в большей степени сосредоточены в верхней половине разреза, а кремнистые и карбонатные чаще встречаются в его нижней части. Петрографические исследования черных сланцев
позволили детализировать эту схему. В основании верхней половины разреза артыкчатской свиты обломочный состав пород имеет полими-ктовый состав с преобладанием зерен кремнистых пород и серпентинитов. В верхней части разреза прослои песчаников среди сланцев также являются полимиктовыми, но в их составе распространены аллотигенные зерна магматических пород среднего и кислого состава. Типо-морфным минералом аллотигенной акцессорной составляющей является красно-бурый и желто-вато-бурый хромшпинелид (пикотит), часто заключенный в обломках серпентинита. Количество зерен шпинели не менее 5 и до 10-15 на квадратный сантиметр площади шлифа. Размеры зерен пикотита различные, достигают 2 мм по длинной оси, форма зерен оскольчатая. В отдельных шлифах в заметных количествах встречается сфен, лейкоксен, мелкие зерна минералов из группы эпидота, магнетит, пирит.
Все литологические разности сланцев сульфи-дизированы (до 1,0-1,5% породы). В составе сульфидов ведущая роль принадлежит диагене-тическому фрамбоидальному пириту. Продуктом его последующей перекристаллизации является тонкая рассеянная вкрапленность кубических идиобласт метаморфогенного пирита. Рудные акцессорные минералы представлены магнетитом, титаномагнетитом, иногда арсенопиритом, пирротином, миллеритом и пентландитом. В участках с наложенной флюидизацией присутствует вкрапленность халькопирита, сфалерита, пирротина, борнита, пентландита, галенита.
Органическое вещество в количестве от 0,5 до 4,0% в филлитах представлено несколькими модификациями. Наиболее распространена аттри-товая графитизированная фаза в виде субизо-метричных, крючковидных и щепковидных обломков с трещинами усадки. Аттрит обладает ярко выраженным облачным двуотражением и от облачной до зернистой анизотропией. В ассоциации с аттритом присутствует в виде сыпи лей-коксен, фрамбоидальный пирит и субмикроскопические выделения самостоятельных кристаллов пирита. Отдельные срезы аттритового вещества имеют концентрически зональное строение (возможно, это остатки граптолитов). В прикон-тактовых участках с магматическими телами аттрит полностью переходит в кристаллически-зрелый пластинчатый графит. Второй распространенной формой органического вещества является антраксолит. Он локализован в виде частых порово-пленочных, пленочных и тонко-прожилковых образований по трещинам.
По петрохимическим особенностям среди филлитов тоханской серии выделены две разновидности - высокомагнезиальные и магнезиальные (табл. 1). Высокомагнезиальные филлиты отличаются, в первую очередь, повышенными (в два и более раза, до 13%), в отличие от магнезиальных, содержаниями значительными содержаниями Ёе, Мп, Са и аномально низкими -кремнезема, глинозема и щелочей. Эти петрохи-мические особенности пород, так же как и минералогические, указывают на определяющую роль в их составе продуктов размыва ультраос-
Таблица 1. Средний химический состав отложений Тоханского покрова
Вещества
Высоко-магнезиальный филлит
Магнезиальный филлит
8Ю2
ТЮ2
А1203
Ре203
РеО
МпО
СаО Иа20
к2о р2О5 803 со2
ппп
56,30 0,72 14,23 1,67 6,67 0,24 9,32 1,29 1,38 1,64 0,22 0,43 0,83 5,78
61,89 0,76 15,45 1,63 5,53 0,17 4,17 0,72 2,08 2,37 0,16 0,53 1,23 4,56
Высоко- Низко-
магне- магне-
зиальный зиальный
кластит кластит
50,39 77,92
0,54 0,36
10,34 6,51
1,72 0,69
6,95 2,67
0,37 0,20
11,45 1,67
6,19 2,96
0,93 0,92
0,50 1,03
0,12 0,18
0,67 0,90
6,83 2,60
10,50 3,98
новных пород. Минералогически высокомагнезиальные филлиты характеризуются постоянным присутствием аллотигенного хромшпинели-да, пирротина, бравоит-пирита и пентландита. Петрохимический состав магнезиальных филлитов близок к среднему составу глин и глинистых сланцев.
Аналогично филлитам, среди кластогенных образований (метаконгломератов, метагравели-тов и метапесчаников) выделяются две разновидности пород - высокомагнезиальная и магнезиальная. В высокомагнезиальных в обломках присутствует серпентинит, в магнезиальной разновидности пород обломки представлены преимущественно фтанитами.
Возрастные позиции среднедевонских черно-сланцевых толщ артыкчатской, бахмуткинской и андрюкской свит тоханской формации определены как Б^у-Озйп. [14] (Доля и др., 1984). Продолжительность накопления этих отложений составляет 374-387,8 тыс. лет. Если принять во внимание отсутствие данных о полном разрезе толщи, перерывах в осадкообразовании и невыдержа
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.