ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2009, том 51, № 2, с. 107-124
УДК 553.061:551.2423
ШОВНЫЕ ЗОНЫ УРАЛА КАК ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РУДОНОСНЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ
© 2009 г. В. А. Коротеев*, В. Н. Сазонов*, В. Н. Огородников**, Ю. А. Поленов**
*Институт геологии и геохимии Уральского отделения РАН 620151, Екатеринбург, Почтовый пер., 7 **Уральский государственный горный университет 620144, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 Поступила в редакцию 15.10.2008 г.
Охарактеризованы рифтогенные (1.2 млрд. лет) и коллизионные (380-240 млн. лет) шовные зоны Урала. Первые включают ультрабазит-габбровый комплекс с титаномагнетитовой, ультрабазито-вый с хромитовой минерализациями, комплекс щелочных гранитоидов с редкометальной и редкоземельной минерализациями, сопровождающимися калишпатитами, альбититами и кальцитовыми ме-тасоматитами. Коллизионные шовные зоны представлены раннеколлизионными гранитоидами, специализированными на вольфрам (шеелит) и золото, а также редкометальными гранитами гранитной формации и их производными - пегматитами, грейзенами с редкометальным оруденением и камнеса-моцветной минерализацией. Для шовных зон характерны: длительные (до 80 млн. лет и больше) прерывисто-непрерывные эпохи рудоконцентрирования, гетерогенность источников рудного вещества и рудоносных флюидов, полиэлементный состав литогеохимических ореолов и интегральный минеральный состав тел околорудно измененных пород, присутствие даек основного, среднего и кислого состава на крупных золоторудных месторождениях, а также широкие вариации РТ-параметров рудо-образующего процесса - Т = 620-150°С и Р = 3.2-0.6 кбар.
Коллизионный процесс сыграл в отношении генезиса разноформационных оруденений двоякую роль. С одной стороны, он привел к трансформации (тектонической и метаморфической) месторождений доколлизионных формаций (в основном колчеданного семейства, в меньшей мере золотосодержащих железо-, медноскарновых, медно-порфировых и других), а с другой - к образованию новых оруденений и минерализаций (золотого, редкометального, кварцевого, камнесамоцветного, талька, мусковита, благородного змеевика и других), как правило, полигенных и полихронных, связанных с коллизионными вещественными комплексами (обычно вулканогенно-плутоническими). Это может служить хорошей основой для разноуровневого металлогенического анализа и разработки прогнозно-поискового комплекса для разных, включая комплексные, рудных и нерудных месторождений и их формаций.
В шовных зонах устанавливаются, как правило, полигенные и полихронные оруденения, а также сопряженные с ними интегральные литогеохимические и метасоматические ореолы. Причина этого заключается в прерывисто-непрерывной "жизни" этих структур. Указанные оруденения обусловливают комплексность объектов (часто нелинейную металлогению), в которых они совмещаются, и в связи с этим имеют повышенную практическую ценность.
ВВЕДЕНИЕ
К шовным зонам относятся (Минерагения..., 2003) протяженные линейные тектонические структуры (разломы) сложного строения (так называемые "мегабрекчии"), отличающиеся большой (часто мантийной) глубиной заложения, длительностью развития (до десятков миллионов лет), обычно разделяющие крупные блоки земной коры различного состава (нередко и строения), возникшие в результате линейной деструкции. В пределах таких зон горные породы подверглись механическим (дробление, брекчирование, рассланцевание, формирование оперяющих систем трещин), реологи-
Адрес для переписки: В. А. Коротеев. E-mail: koro-teev@ igg .uran.ru
ческим (изменение физических свойств пород с глубиной и/или в связи с длительностью развития зон), петрографическим (матаморфическое и метасома-тическое преобразование пород), структурным (сгущение опреряющих трещин, приразломная складчатость, прослеживающаяся не только во вмещающих породах, но и в рудах, меланж, будинаж) изменениям. Наши представления о шовных зонах сложились под влиянием работ (Поспелов, 19631, 2; Рундквист, 1964; Плюснин, 1971; Уткин, 1980; Шерман, Днепровский, 1989; Лобацкая, 1987; Иванов, 2002 и др.). Заложение шовных зон может происходить в режимах растяжения и сжатия. Первый проявился в рифее и ордовике (в условиях континентального рифтогенеза и океанического спрединга, фиг. 1). Второй - в девоне-верхней перми (в условиях кол-
107
2*
Фиг. 1. Схема заложения рифтогенных шовных зон на Среднем и Южном Урале (Минерагения ..., 2007). 1 - протерозойский фундамент; 2 - выступ мантийного вещества и базальты; 3 - отложения машакского грабена; 4 - риф-тогенные офиолиты; 5 - базальтоиды; 6 - риолиты; 7 - габбро; 8 - щелочные граниты и их пегматиты; 9 - серпентиниты; 10 - гранитизация, мигматитизация; 11, 12 - изограды амфиболитовой (11) и эпидот-амфиболитовой (12) фаций; 13 - мантийные флюидные потоки; 14 - шовные зоны.
лизии - образование островодужных комплексов, формирование активной континетальной окраины, развитие ранне- и позднеколлизионных гранитоид-ных комплексов, фиг. 2). Наиболее широкое развитие шовных зон происходит в режиме сжатия (Рак-чеев, 1962; Рундквист, 1964 и др.), в условиях коллизии, обусловившей возникновение сдвиговых деформаций, особенно при "косой" ориентировке последней. Причем устанавливается прерывисто-непрерывная геологическая история развития этих структур (Сазонов и др., 2001).
Шовные зоны привлекают внимание как исследователей, так и геологов-практиков по следующим причинам (Минерагения., 2003, 2004).
1. Это интереснейшие и сложно построенные геологические образования, обычно зоны смятия, которыми контролируется не только разнообразное эндогенное, но также и экзогенное оруденение.
2. В зонах смятия широко развиты меланж, рас-сланцевание, дробление, приводящее к образованию разноориентированных систем трещин, при-разломная складчатость, будинаж.
3. В них образуются полихронные, полиформа-ционные месторождения различных (рудных и нерудных) полезных ископаемых (например, колче-
данно- и золото-полиметаллические, медно-магне-тит-скарновые и кварцево-жильные золоторудные, редкометальные кварцево-жильные и прожилково-вкрапленные).
4. Коллизионные процессы в пределах шовных зон играли двойственную роль: с одной стороны, сильно трансформировали, например, колчеданные месторождения, а с другой, - обусловили образование золоторудных месторождений кварцево-жиль-ного типа (ранняя коллизия), а также формирование золоторудных столбов (поздняя коллизия) (Сазонов и др., 2001; Коротеев и др., 2001).
5. Они развиваются, как уже отмечено, прерывисто-непрерывно (Сазонов и др.,1989, 2001) с поступлением в разное время то мантийной, то коровой субстанций (флюид, вещество). Это обусловило развитие площадей с линейной (например, массивы нормальных калиевых гранитов и связанные с ними редкометальные пегматиты и кварцевые жилы) и нелинейной (например, зоны золотоносных метасо-матитов фемического профиля, образовавшихся при участии мантийного флюида - Светлинское, Кочкарское золоторудные месторождения, Южный Урал (Сазонов и др., 2001) минерагенией.
(a)
380-240 млн лет
(б)
ю
§2 [ИЗ 3
Ш4
Б35 Нб И7 8
09
Фиг. 2. Схема образования коллизионных шовных зон (а) и геологическое строение (б) ДККЗ. По (Ракчеев, 1962; Ми-нерагения..., 2003).
а: I, II - диаграммы ориентировки трещин отдельностей (проекции на верхнюю полусферу): 1-6 - максимумы, отвечающие трещинам скола (1-4) и разрыва (5, 6); III - диаграмма ориентировки 150 полюсов спайности роговой обманки из амфиболового гнейса; IV - диаграмма ориентировки 167 зерен кварца в кварц-серицитовом сланце.
б: 1 - кристаллические породы зоны Урал-Тау и ильменского комплекса; 2 - породы филлитовой свиты и Приильменской зоны; 3 - вулканогенно-осадочные породы (S-D); 4 - серпентиниты, габбро и диориты; 5 - коллизионные граниты, гранодио-риты; 6 - океанические и островодужные колчеданные месторождения в той или иной мере трансформированные; 7 - стекловидные кварцевые жилы (Пугачевское и другие месторождения) и колчеданные рудопроявления; 8 - шовные зоны; 9 - оперяющие разрывы.
Нами изучены шовные зоны на площадях развития полихронной гетерогенной минерализации: 1) Уфалейско-Дегтярско-Карабашской, включающей Уфалейский гнейсово-амфиболитовый комплекс (в западной части) и Дегтярско-Карабашскую колчеданоносную зону; 2) Кочкарской, в пределах которой сосредоточены два рудных поля - Кочкар-ское и Светлинское (фиг. 3). Эти объекты были выбраны в качестве эталонных, поскольку они значительно отличаются по геодинамике формирования слагающих их комплексов пород и сопутствующей минерагении. На первой площади особый интерес представляет Уфалейский комплекс, где развиты сложные шовные зоны. Их образование (с развити-
ем вполне определенных вещественных комплексов, включая рудные) произошло в рифее. Позднее, под действием палеозойской коллизии эти зоны подверглись тектонической и метаморфической трансформации (Минерагения..., 2007).
УФАЛЕЙСКО-ДЕГТЯРСКО-КАРАБАШСКАЯ ПЛОЩАДЬ
Исследования проводились главным образом в пределах Дегтярско-Карабашской колчеданонос-ной зоны (ДККЗ) и Уфалейского гнейсово-амфи-болитового комплекса (УГАК).
Фиг. 3.
Фиг. 4.
I
Дегтярско-Карабашская колчеданоносная зона
В ДККЗ в результате проявления двухэтапного коллизионного процесса (ранняя "мягкая" - 375320 млн. лет; поздняя "жесткая" "косая" - 320220 млн. лет коллизия) (Минерагения..., 2003) пространственно совместились вещественные комплексы, образовавшиеся в различных геодинамических обстановках (океанического спрединга, остро-водужной, коллизионной) и специализированные на различные металлы (Сг, Fe, ТС, V, Zn, Pb, W, Mo, Au, Ag и др.). При этом, как показано в работах (Сазонов и др., 2001; Минерагения., 2003), коллизионный процесс сыграл двойную роль - обусловил тектоническую и метаморфическую трансформации доколлизионных месторождений (главным образом колчеданного семейства) и привел к формированию золоторудной минерализации.
На основе схем геологического и геодинамического развития Урала (Коротеев и др., 2001) и структурно-вещественных комплексов (включая рудные) ДККЗ (фиг. 3) прослежены типы связей между названными комплексами различных г
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.