Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Металлогения урана Алданского и Анабарского щитов
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
Автореферат диссертации по теме "Металлогения урана Алданского и Анабарского щитов"
На правах рукописи УДК
553.495.078(571.511+571.56)
Молчанов Анатолий Васильевич
МЕТАЛЛОГЕНИЯ УРАНА АЛДАНСКОГО И АНАБАРСКОГО ЩИТОВ
Специальность
25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагепия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогический наук
Санкт-Петербург 2004
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им. Л.П. Карпинского (ВСЕГЕИ)
Официальные оппоненты:
1. Доктор геолого-минералогических наук Ю. В. Богданов (ВСЕГЕИ)
2. Доктор геолого-минералогическнх наук Г. А. Машковцеп (ВИМС)
3. Доктор геолого-минералогических наук А. В. Тарханов (ВНИИХТ)
Ведущая организация:
Государственное федеративное унитарное геологическое предприятие «Центральная геологическая экспедиция» МПР РФ.
Защита состоится 1 июня 2004 года в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 216.001.01 при ВСЕГЕИ по адресу:
199106, Санкт-Петербург, Средний пр., 74, Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. Л. II. Карпинского (ВСЕГЕИ)
С диссертацией можно ознакомиться во Всероссийской геологической библиотеке при ВСЕГЕИ по адресу. Санкт-Петербург, В.О. Средний пр., д. 74, второй этаж
Отзывы на автореферат просьба высылать в двух экземплярах, заверенных печатью, по адресу: Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ), Средний пр., д.74, 199106, Санкт-Петербург, Россия, Ученому Секретарю Диссертационного Совета Д 216.001.01
Автореферат разослан «30» марта 2004 года Ученый секретарь
диссертационного совета доктор г.м.н.
Введение. В настоящее время уран является одним из важнейших энергоносителей. Рост энергопроизводства, необходимый для экономического развития России, в ближайшие десятилетия будет обеспечиваться, главным образом, за счет атомной энергетики, что обусловлено чрезвычайной растянутостью транспортных коммуникаций страны и удаленностью источников энергии от центров энергопотребления [Атлас «Уран России» 2000]. Однако, в силу ряда обстоятельств объективного и субъективного плана, Россия на рубеже веков осталась с острой проблемой дефицита урана.
Стратегическая задача урановой геологии в настоящее время заключается в улучшении экономической структуры минерально-сырьевой базы урана России, что позволит обеспечить растущие потребности атомной энергетики на среднесрочную и более отдаленную перспективу [Шумилин 2002, Маш-ковцев 2002]. Одним из путей решения этой задачи является выявление и вовлечение в промышленное освоение крупномасштабных урановых и комплексных (и, Ад, №, Со,) месторождений с богатыми высокорентабельными рудами, по запасам и качеству сопоставимых с месторождениями «типа не-согласия»3 урановорудной провинции Атабаска Канадского щита. В этом аспекте урановорудный потенциал Алданского и Анабарского щитов Сибирской платформы заслуживает самого тщательного изучения и промышленной оценки. Главное внимание при этом в пределах щитов и их ближайшего окружения должно быть уделено прогнозированию и поискам высокорентабельных типов урановых и комплексных золото-урановых месторождений вблизи зон древних региональных структурно-стратиграфических несогласий.
Актуальность проблемы связана с необходимостью расширения минерально-сырьевой базы атомной энергетики и улучшения качества сырьевых ресурсов России, главным образом, за счет выявления богатых и уникальных по запасам и качеству руд месторождений «типа несогласия»; комплексного обоснования и совершенствования, имеющихся к настоящему времени региональных и локальных критериев выявления новых потенци-ально-урановорудных зон, районов и площадей, перспективных на выявление месторождений «типа несогласия», и новых для России промышленных типов уранового оруденения; повышения эффективности научных прогнозов. Поскольку щиты Сибирской платформы к настоящему времени являются одними из наиболее перспективных структур земной коры, где могут быть выявлены богатые по запасам урановые месторождения «типа несогласия», решение указанных важных научных и прикладных задач возможно на основе всестороннего анализа пространственно-временных
3 Под месторождениями "типа несогласия" автор понимает рудные объекты, располагающиеся вблизи поверхности структурно-стратиграфического несогласия между архейско-раннепротерозойским кристаллическим основанием "Р'ЧНИ'Г пгятф"р" н г"Г""Г-----""чтг'м его
пологозапегающими рифейскими слабодислоцированны ирвдхгНАЦММЫцйЬММЦаморфи-зованными красноцветными толщами
закономерностей размещения оруденения и формирования урановых руд в пределах Алданского, Анабарского щитов и их ближайшего обрамления.
Цель исследований заключается в научном обосновании перспектив промышленной ураноносности и прогнозно-металлогенической на уран оценке Алданского и Анабарского щитов на основе комплексного анализа имеющегося геолого-металлогенического материала с выделением металлогениче-ских таксонов и конкретных площадей, перспективных на обнаружение урановых и комплексных золото-урановых месторождений «типа несогласия»; в выяснении пространственно-временных закономерностей формирования и размещения в пределах Алданского и Анабарского щитов промышленно-перспективных типов уранового оруденения.
Основные задачи работы
- изучение основных особенностей истории геологического развития Алданского, Анабарского и Канадского щитов с определением ведущих рудо-подготовительных и рудоформирующих процессов, а также геологических структур, благоприятных для локализации разновозрастного и разнотипного в формационном отношении уранового оруденения, в том числе и месторождений «типа несогласия»;
- проведение формационного анализа гидротермально-метасоматических новообразований и урановорудных объектов;
- выделение обстановок, благоприятных для концентрации в промышленных количествах урана в составе новых типов высокорентабельных для освоения урановых месторождений, и прогнозирование областей их возможного проявления;
- разработка новых и совершенствование известных региональных и локальных критериев прогнозирования уранового оруденения «типа несогласия» и других промышленно перспективных типов уранового оруденения;
- создание модели формирования уранового оруденения вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий;
- выявление основных закономерностей размещения уранового орудене-ния и на этой основе проведение металлогенического на уран районирования Алданского и Анабарского щитов с составлением прогнозно-металлогенических на уран карт масштаба 1:500 000;
- выделение конкретных металлогенических таксонов и площадей, перспективных на выявления месторождений вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий;
Научная новизна и практическая значимость работы. На основе проведенного металлогенического анализа и формационной типизации гидротермально-метасоматических и урановорудных образований в пределах Алданского и Анабарского щитов выделены металлогенические таксоны уровня областей, зон и районов. На Анабарском щите впервые выделен Биригиндинско-Мюнюсяхский потенциально-урановорудный район, перспективный на выявление месторождений «типа несогласия», в пределах которого обнаружены рудопроявления
и проявления комплексной золото-урановой, золото-уран-редкоземельной минерализации вблизи предрифейской зоны структурно-стратиграфического несогласия. Для каждого таксона проанализированы основные черты их геологического развития, определяющие особенности локализации уранового оруденения.
Составлены прогнозно-металлогенические на уран карты щитов Сибирской платформы масштаба 1:500 000; установлены таксоны и площади, благоприятные для обнаружения высокорентабельных типов уранового оруде-нения, в том числе и «типа несогласия», заслуживающие постановки крупномасштабных прогнозно-поисковых работ. Выделены основные металло-генические (ураноносные и урановорудные) эпохи.
На Анабарском и Алданском щитах установлены основные рудолокали-зующие структуры: тектоно-флюидитные зоны длительного развития и глубокого заложения; зоны древних структурно-стратиграфических несогласий предраннепротерозойского, предрифейского и предвендского возраста.
Предложены уточненные региональные и локальные критерии прогнозирования уранового оруденения «типа несогласия» и полихронная гидротер-мально-метасоматическая модель формирования уранового оруденения вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий. Обосновывается возможность обнаружения в зонах древних ССН месторождений урана с рудами мезозойского возраста.
Настоящая работа представляет собою дальнейшее развитие важного научного направления, связанного с комплексным металлогеническим анализом щитов древних платформ и способствует решению важной народнохозяйственной проблемы, по расширению минерально-сырьевой базы урана России и качественного улучшения структуры ее запасов.
Фактический материал. Диссертация базируется на результатах двадцатипятилетних исследований автора по геологии, гидротермально-метасоматическим процессам, тектонике и металлогении урана Алданского и Анабарского щитов Сибирской платформы; данных обобщающих работ, охватывающих территорию России, стран ближнего зарубежья, а также Северо-Американского, Австралийского и Европейского континентов. Автор принимал непосредственное участие в изучении и решении вопросов металлогении урана зоны БАМ, Алданского, Анабарского щитов и Енисейского кряжа, являясь ответственным исполнителем и научным руководителем при разработке ряда научных тем, в том числе и договорных с АК «АЛРОСА», в рамках которых составлялись прогнозно-металлогенические на уран карты масштаба 1:200 000, 1:500 000, 1:1 500 000. В процессе выполнения этих работ и обобщении осуществлялся комплексный анализ новейших материалов по геологии, геофизике и геохимии с использованием современных методов обработки информации и учетом новых идей в области металлогении. Автор участвовал в полевых про-гнозно-металлогенических исследованиях Алданского щита (1980-1985гг; 1989-
1995гг), Заангарской части Енисейского кряжа (1986-1988гг), Анабарского щита (2000-2003гг); в 1994 году проходил стажировку во Франции, в институте КРЕГЮ (г.Нанси) по геолого-генетическим, геолого-структурным особенностям месторождений «типа несогласия» и методике их поисков, где изучал образцы горных пород и руд месторождений урановорудной провинции Атабаска и Арнемленд.
Апробация результатов работы и публикации. Материалы диссертации опубликованы в 61 статье и 23 фондовых отчётах по урановой тематике. Автор принимал участие в подготовке геохимической карты региона БАМ масштаба 1:3 000 000 и Государственной карты полезных ископаемых масштаба 1:1000000 по листам 0-(50),51
Научные положения диссертации в разные годы докладывались на Годичных сессиях Ученого Совета ВСЕГЕИ, на секции Ученого Совета ВИМ-Са по геологии радиоактивных, редких металлов и прикладной геоэкологии; на научных совещаниях СПбГУ; на научных заседаниях отдела геологии урановых месторождений и радиоэкологии, отдела металлогении и геологии месторождений полезных ископаемых ВСЕГЕИ; на НТС ГГП «Приленск-геология», «Березовгеология», «Таежгеология», Амакинской ГРЭ АК «АЛ-РОСА», на Всесоюзных, Всероссийских и Международных совещаниях, конференциях и симпозиумах, наиболее важными из которых являются Всесоюзное совещание «Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов» (г.Иркутск, 1989г.), 9-й симпозиум Международной Ассоциации по генезису рудных месторождений (Пекин, 1994), Совещание-семинар: «Научные и методические вопросы прогноза и поисков месторождений высокорентабельных урановых руд на территории России» (Санкт-Петербург, 1995г.), Международный геологический конгресс (Пекин, 1996г.), Международное совещание «Геофлюиды-97» (Белфаст, 1997г.), 9-й и 10-й Международные симпозиумы Европейского союза геологических наук (Страсбург, 1997, 1999гг.), Международная конференция «Полезные ископаемые: формирование, прогноз, ресурсы» (Санкт Петербург, 1999г.), Международный симпозиум по геологии урана «Уран на рубеже веков: Природные ресурсы, производство, потребление (Москва, 2000), Научно-практическая конференция: Состояние и перспектива развития минерально-сырьевого комплекса республики Саха (Якутск, 2001 г), IV Международный симпозиум «Геологическая и минерагеническая корреляция в сопредельных районах России, Китая и Монголии (г.Чита, 2001г.), Международная конференция «Полярные области Земли: Геология, тектоника, ресурсное значение, природная среда» (Санкт-Петербург, 2001г.), Всероссийская конференция: «Проблемы выявления и оценки месторождений типа несогласия на территории России» (Санкт-Петербург, 2001г.), Совещание Геологической и Минералогической ассоциаций Канады (Саскатун, 2002г.), Международная конференция «Геохимия урана 2003» (Нанси, 2003г.), Научно-практическая конференция «Актуальные проблемы геологической отрасли АК «АЛРОСА» и научно-методическое обеспечение их решений» (Мирный, 2003 г.).
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы (307 наименований). Главы диссертации раскрывают сформулированные защищаемые положения.
Объем работы 373 страниц, из них 55 рисунков, 16 таблиц и 4 текстовых графических приложения.
Благодарности.
Различные аспекты работы в разное время обсуждались со специалистами-исследователями ВСЕГЕИ, ВИМСа и других научных и производственных организаций: Г.В. Александровым, Г.В. Афанасьевым, Г.М. Беляевым, A.M. Блохом, Ю.В. Богдановым, СВ. Бузовкиным, Е.Б. Высокоостровской, М.В. Горошко, В.И. Драгуновым, С.А. Ефимовым, Н.К. Клюевым, С.Г. Ковалем, A.M. Коршуновым, Г.Б. Кочкиным, А.И. Красновым, Б.Е. Кудрявцевым, В.Е. Кудрявцевым, A.M. Лариным, И.В. Лашкевичем, Б.К. Львовым, В.А. Максимовским, К.А. Марковым, Г.А. Машковцевым, А.К. Мигутой, Н.С. Мироновым, Е.П. Миронюком, СИ. Митюхиным, С.Г. Ми-шениным, В.А. Михайловым, Е.Б. Морозовой, С.С. Наумовым, Г.В. Пакуль-нисом, Э.В. Петросяном, Е.В. Плющевым, В.Ф. Проскурниным, В.В. Пурин-гом, В.Д. Румянцевым, А. С Сергеевым, С.А. Сергеевым, В.П. Серовым,
A.П. Смеловым, Г.П. Смирновой, Н.С. Соловьевым, В.М. Терентьевым,
B.К. Титовым, Л.И. Тихомировым, А.В. Толстовым, Д.К. Ходжаевым, А.К. Худолеем, Н.К. Чеканцевым, В.В. Шатовым, Г.А. Шатковым, Г.М. Шором, Ю.М. Шуваловым, В.Н. Щеточкиным. Всем перечисленным специалистам автор выражает искреннюю благодарность.
Автор благодарен французским коллегам - М. Пажелю, Б. Поти, К. Кайя, П. Брюнетону, предоставившим возможность ознакомиться с первичными материалами по месторождениям «типа несогласия», изучить образцы горных пород и руд месторождений урановорудной провинции Атабаска, ознакомиться с оригинальными химическими анализами и разномасштабными картами геолого-геофизического содержания по Канадскому щиту, урано-ворудной провинции Атабаска и конкретным месторождениям провинции Саскачеван.
С глубокой благодарностью и искренней признательностью автор вспоминает своего наставника, постоянного научного руководителя исследований, одного из ведущих металлогенистов России - доктора геолого-минералогических наук, профессора, члена-корреспондента РАЕН Владимира Михайловича Терентьева, с которым на протяжении более 20 лет имел возможность обсуждать различные аспекты металлогении урана. Советы Владимира Михайловича Терентьева всегда были глубоко аргументированы и полезны.
Глава 1. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КАНАДСКОГО, АЛДАНСКОГО И АНАБАРСКОГО ЩИТОВ
Первое защищаемое положение. Проведенный сравнительный анализ истории геологического развития и структурно-формационного строения Алданского, Анабарского и Канадского щитов показал черты их сходства и
различия, имеющие важное значение для оценки и прогноза урано-носности. На докембрийских этапах развития этих щитов формировались близкие по генетическому типу и формационной принадлежности месторождения урана.
В то же время на Канадском щите известны уникальные по масштабам и качеству руд урановые месторождения «типа несогласия», выявление которых возможно и на щитах Сибирской платформы.
На щитах древних платформ сосредоточено большое количество урановых месторождений, многие из которых характеризуются крупными запасами и высоким качеством руд. В этом аспекте урановорудный потенциал Анабарского и Алданского щитов заслуживает самого тщательного изучения и промышленной оценки.
Образование месторождений полезных ископаемых, включая и уран, теснейшим образом связано со всем комплексом геологических процессов, проявлявшихся в истории геологического развития того или иного региона [Билибин 1955]. Месторождения урана, благодаря своеобразию химических свойств этого металла, не формируются одноактно, а имеют длительную предысторию, краткий миг (в геологическом смысле) собственно рудообра-зования и длительную пострудную историю, в связи, с чем основные региональные закономерности развития процессов рудообразования выяснялись на фоне рассмотрения истории геологического развития Канадского, Алданского и Анабарского щитов.
1.1. Канадский < щит. Пространственное распределение докембрийских комплексов, степень их метаморфизма, дислоцированности и возраст дислокаций позволили канадским геологам выделить в пределах щита ряд мегаб-локов. Наиболее древние (раннеархейские) геологические образования щита, метаморфизованные в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций, выходят на поверхность в гранит-зеленокаменных блоках Съюпириор, Слейв и Нутак. Их радиологический возраст 3,5/3,7млрд. лет (Хаин, Божко, 1988). В радиогеохимическом отношении метаморфиты не специализированы.
К концу позднего архея на большей части территории щита, сформировалась зрелая консолидированная континентальная кора с широким развитием гранитных мигматит-, и диапир-плутонов с радиологическим возрастом 2,6+2,8 млрд. лет [Stockwell, 1982; Geological Map of Canada, 1996].Ультраметаморфогенные гранитоиды и связанные с ними генетически высокотемпературные кремне-щелочные метасоматиты получили широкое развитие в блоках Слейв, Съюпириор и слагают значительные площади в центральной части блока Черчилл. Здесь же известны многочисленные проявления комплексной радиоактивно-редкоземельной минерализации урано-носной торий-редкоземельной формации в кварц-плагиоклаз-ортоклазовых метасоматитах.
В начале раннего протерозоя в краевых частях блока Съюпириор развивались приразломные прогибы. Слагающие их толщи, метаморфизованные в зеленосланцевой фации, формировались в условиях недостатка свободного кислорода [Roscoe and Card, 1992]. Базальные конгломераты двух нижних циклов, относящиеся к
пиритовому (восстановительному) типу, содержат промышленнуюурановую минерализацию, тесно ассоциирующую с золотом. При смене восстановительной обстановки осадконакопления окислительной формировались конгломераты гематитового типа с высоким содержанием тория иредкихземель.
В блоке Черчилл в конце раннего протерозоя (210/1860млн. лет) проявились активизационные процессы, приведшие к формированию многочисленных интрузий анорогенных гранитоидов и грабен-синклинальных структур, сложенных континентальной красноцветной грубообломочной молассой.
Эндогенное урановое оруденение раннего протерозоя принадлежит урано-носной торий-редкоземельно-редкометалльной формации в кварц-альбит-микроклиновых метасоматитах и урановой формации в эйситах и эйситизиро-ванных породах (район Биверлодж). Отдельные рудные тела месторождений последней формации располагаются вблизи зоны структурно-стратиграфического несогласия (ССН) предраннепротерозойского возраста Минска, 1996].
Рифейские отложения платформенного структурно-формационного комплекса сохранились во впадинах блока Черчилл, где представлены терригенны-ми образованиями групп Телон и Атабаска, несогласно залегающих на более древних толщах. По материалам недавних исследованийний [ИатЬМ й а1., 2003] возраст базальных горизонтов впадин Телон и Атабаска составляет 1720+6 млн. лет. Активизационные процессы рифейского возраста привели к формированию протяженных поясов даек базитового состава и массивов щелочно-ультраосновных пород с карбонатитами в режиме рифтогенеза.
В металлогеническом отношении платформенный этап Канадского щита имеет важнейшее значение, поскольку именно в это время были сформированы крупнейшие в мире урановые месторождения «типа несогласия», характеризующиеся не только уникальными запасами, но и компактностью рудных тел, при высоких и исключительно высоких содержаниях в них урана. Наиболее значимые месторождения (Мак Артур, Сигар Лейк, Ки Лейк и др.) расположены вблизи зоны регионального структурно-стратиграфического несогласия (ССН) предрифейского возраста, в восточной части впадины Атабаска. Запасы отдельных месторождений достигают 140-200тыс. тонн.
Анализ истории геологического развития и выявление общих закономерностей размещения урановых месторождений на Канадском щите показывает тяготение наиболее крупных, промышленно значимых урановых месторождений к основанию депрессионных структур и систем протяженных долгоживущих разломов глубокого заложения, узлам их пересечения, прослеживаемых в блоках (Черчилл, Съюпириор), претерпевших масштабное воздействие разновозрастных ультраметаморфогенно-магматогенных и гидротермально-метасоматических процессов. Известные определения возраста урановорудных объектов Канадского щита, а также этапность их формирования, позволяют допустить длительный возрастной интервал последовательного преобразования урановорудной системы на щите, начиная с раннего докембрия.
1.2. Алданский щит традиционно разделен на четыре мегаблока (рис.1): Чаро-Олекминский, Алдано-Тимптонский, Тимптоно-Учурский и Батомг-ский, границами которых служат региональные тектоно-флюидитные зоны (ТФЗ)1 глубокого заложения и длительного развития: Амгинская, Тыркан-динская и Учурская. Наиболее древние (раннеархейские) метаморфиты (гра-нулитовая фация) обнажены в Алдано-Тимптонском, Тимптоно-Учурском и Чаро-Олекминском блоках щита. Их радиогеохимическая специализация не проявлена.
Алдано-Тимптонский гранулито-ортогнейсовый, блок характеризуется широкомасштабным проявлением процессов ультраметаморфогенного гра-нитообразования, вещественными производными которых выступают - эн-дербитовая, мигматит-гранитовая и аляскитовая формации. Радиологический возраст наиболее древних гранитоидов варьирует от 3,3 до 3,8 млрд. лет [Долгинов 1982; Сальникова, 1993; Котов и др., 1994, 1997]. Аляскитовая формация отчетливо радиогеохимически специализирована. Отмечена тенденция накопления урана в ряду формаций: эндербитовая->мигматит-гранитовая-»аляскитовая. Повышенные содержания радиоактивных элементов присущи высокотемпературным кремне-щелочным и магнезиально-железокальциевым метасоматитам, широко проявленным в Алдано-Тимптонском блоке. Здесь же имеются многочисленные проявления урано-носной торий-редкоземельной формации в кварц-плагиоклаз-ортоклазовых метасоматитах, тяготеющие к периферическим частям мигматит-плутонов.
Позднеархейские метаморфиты (амфиболитовая фация), слагающие Ба-томгский и большую часть Чаро-Олекминского гранит-зеленокаменных блоков, характеризуются нижекларковыми содержаниями урана и тория. На заключительной стадии позднеархейского этапа имело место усиление тектонической активности, выразившееся в заложении и развитии региональных тектоно-флюидитных зон (Амгинская, Тыркандинская, Токкинская, Ча-руодинская, и др.) и становлении гранитоидов мигматит-плагиогранитовой (мигматит-гранитовой) и гранитовой формаций (2,4-3,0 млрд. лет). Радиогеохимическая специализация формаций неоднозначна и зависит от уровня радиогеохимической специализации субстрата, по которому они развиты. Отчетливой радиогеохимической специализацией обладают гранитоиды Алдано-Тимптонского, отчасти Чаро-Олекминского блоков. Радиогеохимическая специализация высокотемпературных кремне-щелочных метасомати-тов позднего архея, также зависит от специализации субстрата. В генетической связи с процессами кремне-щелочного метасоматоза, на позднеархей-ском этапе формировались рудопроявления ураноносной торий-редкоземельной формации в кварц-плагиоклаз-ортоклазовых метасомати-тах, сходные срудным объектами района Шарлебуа Канадского щита.
1 Под тектоно-флюидитными зонами автор понимает проницаемые долгоживущие зоны земной коры, в строении которых существенное значение имеют разновозрастные и разнотипные магматические, гидротермально-метасоматические и динамометаморфические образования.
К концу позднего архея в качестве радиогеохимически специализированного оформляется Алдано-Тимптонский блок, претерпевший многоэтапное проявление процессов ультраметаморфогенного гранитообразования. С этого же времени намечается тенденция и к его металлогенической на уран специализации.
На рубеже позднего архея - раннего протерозоя формировались зелено-каменные пояса, радиогеохимическая специализация которых не проявлена.
На этапе раннепротерозойской активизации происходила тектоническая перестройка более ранних геологических структур; заложение новых и подновление древних тектоно-флюидитных зон; интенсивная вулкано-плутоническая деятельность и накопление терригенно-осадочных толщ в депрессионных структурах. На западной окраине Чаро-Олекминского блока закладывался крупный Кодаро-Удоканский прогиб и серия более мелких грабен-синклиналей; в пределах Алдано-Тимптонского блока - Субганский, Ярогинский, Чульманский грабены; в рамках Тимптоно-Учурского блока -Амуликанский, Давангра-Хугдинский и Атугей-Нуямский грабены. Терри-генно-осадочные отложения, слагающие структуры, с резким угловым несогласием залегают на метаморфогенно- ультраметаморфогенных формациях архея.
В зоне сочленения Тимптоно-Учурского и Батомгского блоков формировался Улканский протовулканогенный прогиб, в геологическом строении которого принимает участие сложный комплекс осадочно-вулканогенных образований конгломерато-кварцево-песчаниковой и трахиандезит-трахириолитовой формаций, с резким угловым несогласием залегающих на породах архейского возраста и метаморфизованных корах выветривания. Здесь же закартированы малоглубинные интрузии субщелочных анороген-ных гранитоидов и сиенитов с радиологическим возрастом от 1703±18 до 1727±6 млн. лет [Неймарк и др., 1992, Ларин и др., 2000].
В целом по щиту, на этапе раннепротерозойской активизации были сформированы магматиты, составляющие габбро-анортозитовую, габбро-диабазовую, габбро-сиенитовую, гранит-гнейсогранитовую и гранит-лейкогранитовую формации, среди которых радиогеохимической специализацией обладают габбро-сиенитовая и гранит-лейкогранитовая формации. Структурно они приурочены к ТФЗ глубокого заложения (Ярогинской, Ток-кинской, Унгра-Беркакитской, Тоохтоонской и др.). Радиологический возраст апатитоносных габбро-анортозитов (джугджурский комплекс) составляет 1735±50 млн. лет [Larin, 1988; Neymark, 1992].
На этапе раннепротерозойской активизации формировался широкий спектр гидротермально-метасоматических образований, составляющих квальмито-пропилито-эйситовый формационно-генетический ряд (ФГР). Все формации характеризуются радиогеохимической специализацией. Благодаря масштабному проявлению магматических и гидротермально-метасоматических процессов существенно усилилась радиогеохимическая специализация Алдано-Тимптонского блока; Тырканского, Улканского и Томптоканского тектоно-флюидитных узлов
Тимптоно-Учурского блока; Токкинской, Кондинской и Чародоканской тектоно-флюидитных зон . Чаро-Олекминского блока [Молчанов и др.,1989,1999].
Во временных рамках этапа были сформированы комплексные месторождения ураноносной торий-редкоземельно-редкометалльной формации в кварц-альбит-микроклиновыхметасоматитах и фосфор-урановой формации в эйситах и эйситизированных породах, сходные с месторождениями района Биверлодж Канадского щита.
На северной оконечности Улканского протовулканогенного прогиба, вблизи зоны предраннепротерозойского структурно-стратиграфического несогласия, известно урановоерудопроявление Топорикан [Соломатин и др., 1999], которое по структурной позиции оруденения, характеру эпигенетических новообразований, наличию древних метаморфизованных кор выветривания [Молчанов, Пуринг, 2000, 2001], сопоставляется с известными урановыми месторождениями «типа несогласия» Канадского щита. В красноцветной части терригенно-осадочного разреза Давангра-Хугдинского и Атугей-Нуямского грабенов имеются мелкие рудопроявления ураноносной торий-редкоземёльной формации в конгломератах и гравелитах, сходные с торие-носными конгломератами гематитового типа Канадского щита.
На платформенном этапе происходило накопление мощной толщи терригенно-осадочных красноцветных отложений, нижняя часть которых с резким угловым несогласием залегает на дорифейских геологических образованиях щита, включая терригенные толщи авлакогенных прогибов. Ба-зальный горизонт формации сложен красноцветными конгломератами, гравелитами, средне-крупнозернистыми кварцевыми песчаниками, мощностью до 100 метров. Процессы внутриплитного рифтогенеза проявились в формировании роев даек основного состава и дифференцированных массивов центрального типа с карбонатитами. Последние отчетливо радиогеохиминески специализированы.
Металлогеническая значимость этапа определяется уран-торий-редкоземельным оруденением в карбонатитах и многочисленными проявлениями урановой и золото-урановой минерализации, вблизи зон структурно-стратиграфического несогласия предраннепротерозойского, предрифейско-го и предвендского возраста (Угуйская грабен-синклиналь, Учуро-уянский прогиб, Среднеленская синеклиза).
Процессы мезозойской тектоно-магматической активизации наиболее масштабно проявились в юрско-меловое время. Основными тектоническими элементами этапа являются наложенные депрессионные структуры - угленосные грабен-синклинали, мелкие приразломные впадины, горстовые и сводово-блоковые поднятия. Чрезвычайно широко проявилась гидротер-мально-метасоматическая деятельность, вещественные производные которой составляют два ФГР: фенито-пропилито-гумбеито-цеолититовый (алданский); кпомалито-пропилито-гумбеито- березитовый (талгыгский). В структурном плане метасоматиты тяготеют к тектоно-флюидитным зонам (Олекмо-Эвотинской, Ларба-Суннагинской,
Олдонгсинской и др.) и узлам их пересечения. Метасоматиты формаций гум-беитов, цеолититов и березитов широко проявлены в зонах структурно-стратиграфических несогласий предраннепротерозойского (Угуйская, Олдонг-синская грабен-синклинали; Улканский протовулканоген), предрифейского (Учуро-Майский прогиб), предвендского (северный фланг щита) и предъюрско-го (Токийская, Чульманская, Ытымджинская и др. грабен-синклинали) возраста. Гидротермально-метасоматические формации албанского ФГР отчетливо специализированы на уран. Повышенными содержаниями урана и тория обладают начальные и конечные члены талгыгскогоряда. Этап мезозойской текто-но-магматической активизации характеризовался исключительно высокой продуктивностью эндогенного оруденения. В низкотемпературных гидротермаль-но-метасоматических процессах были сформированы разноранговые урановые и комплексные золото-урановые объекты: золото-урановорудной формации в гумбеитах и гумбеитизированных породах; фосфор-урановой формации в цео-лититах и цеолитизированных породах; молибден-урановой формации в бере-зитах и березитизированных породах.
На кайнозойском этапе развития щита формировались аллювиальные россыпи монацита, золота и платиноидов.
Из вышесказанного следует, что:
- Алданский щит прошел длительный и сложный путь геологического развития, на каждом этапе которого проявлялись как рудоподготовительные, так и рудоформирующие процессы. Причем эти процессы как во временных рамках каждого отдельно взятого этапа, так и на протяжении всей истории геологического развития щита, приводили к мобилизации и переконцентрации большой массы рудогенных элементов с формированием более значимых в промышленном отношении урановорудных концентраций; в качестве ведущих среди рудо-подготовительных процессов докембрия выступают ультраметаморфизм и генетически с ним связанный высокотемпературный кремне-щелочной метасоматоз, способствовавшие становлению интенсивно гранитизированных блоков (Адцано-Тимптонский) или их частей, заключающих в своем объеме огромные массы урана, большая часть которого находится в относительно легкоподвижной форме;
- на домезозойских этапах развития щита формировались разноранговые ура-новорудные объекты, сходные в формационном, рудно-геохимическом и возрастном отношении с таковыми Канадского щита, относимые к ураноносной формации в кварц-плагиоклаз ортоклазовых метасоматитах (AR12); ураноносной торий-редкоземельно-редкометалльной формации в кварц-альбит-микроклиновых метасоматитах (PR|); фосфор-урановой формации в эйситах и эйситизированных породах (PRO; ураноносной торий-редкоземельной формации в карбонатитах (R|); имеются рудопроявления и проявления комплексной золото-урановой минерализации «типа несогласия»;
- к началу этапа мезозойской тектоно-магматической активизации в регионе существовало три ярко выраженные зоны структурно-стратиграфических
несогласий (ССН) - предраннепротерозойская, предрифейская и предвенд-ская, по ряду признаков сходные с рудовмещающими зонами ССН Канадского щита. Вблизи этих зон известны урановорудные и золото-урановорудные объекты (Топорикан, Конкули, Колибри, Бабочка, Темное, Гросс и др.) близкие к месторождениям «типа несогласия» и заслуживающие дальнейших исследований на предмет установления их промышленной значимости;
- зоны ССН и их ближайшее вещественное окружение в пределах щита на мезозойском этапе ТМА подверглись интенсивной гидротермально -метасоматической проработке с формированием вблизи этих структур урановых и комплексных золото-урановых объектов. В пределах древних зон ССН на Алданском щите можно ожидать высококонтрастное золото-урановое оруденение не только рифейского, но и мезозойского возраста.
1.3. Анабарский щит. В его пределах в зависимости от структурно-пространственного распределения разновозрастных геологических образований, степени их метаморфизма, дислоцированности, а также масштабности проявления ультраметаморфических процессов выделено три мегаблока: Маганский (тоналит-трондьемитовый), Далдынский (эндербито-гнейсовый) и Хапчанский (гранулито-парагнейсовый). Межблоковыми структурами выступают региональные долгоживущие тектоно-флюидитные зоны глубокого заложения: Котуйкан-Монхоолинская и Билляхская; к внутриблоковым относятся Маганская, Ламуйкская, Северо-, и Южно Анабарские, Харапская и Салтахская (рис.2).
Раннеархейские геологические образования, представленные гнейсами и кристаллосланцами гранулитовой фации [Моралев, 1986; Смелое и др., 2003] слагают Далдынский блок щита и характеризуются нижекларковыми содержаниями урана и тория.
Позднеархейские ингредиенты метаморфогенно -ультраметаморфогенных процессов формируют Маганский и Хапчанский блоки. Характерной особенностью позднеархейского СФК является почти постоянное присутствие в пределах Хапчанского блока в составе гранатсодержащих пород - графита. В верхних частях разреза появляются карбонатные и известково-силикатные породы, в том числе и графитсодержащие. Высокотемпературные кварц-плагиоклаз-ортоклазовые метасоматиты, также наиболее широко развиты в Маганском блоке. Радиогеохимическая специализация формаций позднеар-хейского СФК не проявлена. Близкларковые содержания урана характерны для высокоглиноземистых графитсодержащих гнейсов Хапчанского блока. Повышенными содержаниями радиоактивных элементов обладают высокотемпературные кремне-щелочные метасоматиты, с которыми генетически связаны проявления минерализации ураноносной торий-редкоземельной формации в кварц-плагиоклаз-ортоклазовых метасоматитах (Маганский блок).
Рис. 1 Схема металлогенического по урану районирования Алданского щита
Условные обозначения к Рис.1 «Схема металлогенического по урану районирования Алданского щита»
Протократонный СФК: 1) АШ; 2) АИ^; 3) СФК зеленокаменных поясов; 4)СФК раннепротеро-зойской тектоно-магматической активизации; 5) Платформенный СФК (И-е); 6) Массивы ще-лочно-ультраосновных пород; 7) СФК мезозойской тектоно-магматической активизации; 8) СФК современных рифтов; 9) Межблоковые зоны региональных разломов; 10) Металлогенические области: I- Чаро-Олекминская урановорудная, II- Центрально-Алданская урановорудная, Ш-Улкано-Учурская потенциально-урановорудная;
11 .Урановорудные и потенциально-урановорудные районы: 1-Эльконский, 2-Тырканский, 3-Торгойский, 4-Удоканский, 5-Угуйский, 6-Олдонгсинский, 7-Усмунский, 8-Унгра-Тимптонский, 9-Горбылях-Тимптонский, 10-Улканский; Ураноносные зоны: 11-Субганская, 12-Ярогинская; 12.Минерализованные площади, перспективные на обнаружение месторождений урана, в том числе вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий: А-Чаро-Токкинская, Б-Амгинская, В-Северо-Эльконская, Г-Омнинская, Д-Северо-Батомгская, С-Ытымджинская; Мегаблоки: (Ч-О)-Чаро-Олёкминский, (А-Т)-Алдано-Тимптонский, (Т-У)-Тимптоно-Учурский, (Бт)-Батомгский; 13-Становая плутоногенная область; 14-Юдомо-Майский прогиб.
На этапе раннепротерозойской активизации широко проявились магматические и гидротермально-метасоматические процессы. Максимальная степень проработки субстрата фиксируется в пределах региональных тектоно-флюидитных зон, где формировались массивы метагаббро-анортозитовой, перидотит-пироксенитовой, гранит-гранодиоритовой и гранит-лейкогранитовой формаций.
Степень гранитизации калиевого петрохимического профиля ТФЗ весьма существенна, на что, помимо собственно геологических наблюдений, указывают и резко отрицательные аномалии гравитационного поля этих структур. Радиогеохимическая специализация характерна для гранит-лейкогранитовой и гранит-гранодиоритовой формаций.
На фоне развития магматогенных процессов шло становление гидротер-мально-метасоматических образований активизационного ФГР: формация кварц-альбит-микроклиновыхметасоматитов ->формация калиевыхпропи-литов - > формация эйситов [Молчанов и др., 2002; Румянцев, Ходжаев, Коваль и др., 2003]. В радиогеохимическом отношении формации метасоматитов характеризуются вышекларковыми содержаниями радиоактивных и редкоземельных элементов. В генетической связи с высокотемпературными кремне-щелочными метасоматитами находятсярудопроявления и многочисленные проявления ураноносной торий-редкоземелъно-редкометалльной формации. По аналогии с Канадским щитом высокими перспективами на выявление месторождений урана обладают поля развития формации эйси-тов.
Вся совокупность магматогенных и гидротермально-метасоматических процессов этапа раннепротерозойской активизации способствовала становлению отчетливой радиогеохимической и металлогенической на уран специализации тектоно-флюидитных зон: Котуйкан-Монхоолинской, Билляхской, Южно-, и Северо-Анабарской.
На платформенном этапе развития (в раннем рифее) в западной и восточной частях щита закладываются Маймеча-Воеволиханский и Куонамский прогибы.
Характерной чертой осадочных толщ этапа является их пестроцветность, обусловленная повышенным содержанием в цементе гематита, каолина, гидрослюд и хлорита. Комплекс текстурных признаков терригенных пород указывает на их формирование в мелководных прибрежно-морских зонах в условиях семиаридного и, иногда, аридного климата [Шпунт 1987]. Нижние части рифейского разреза представлены красноцветными крупногрубозернистыми неметаморфизованными терригенными отложениями.
В базальных горизонтах рифея Куонамского прогиба выявлены участки интенсивных эпигенетических преобразований красноцветных гравелито-песчаников, гравелито-конгломератов, кварцево-галечных конгломератов, крупнозернистых кварцевых песчаников с новообразованиями хлорита, глинисто-гидрослюдистого мелкочешуйчатого агрегата и халцедоновидного кварца, которым присущи высокие и аномально-высокие содержания урана. К полям развития глинисто-слюдистых новообразований тяготеют повышенные содержания и проявления минерализации меди, никеля, висмута, мышьяка, золота, серебра, что характерно для районов локализации месторождений урана и комплексных руд (U, Ш, ^ и др.) "типа несогласия" урановорудной провинции Атабаска Канадского щита.
Магматические процессы рифейского возраста привели к формированию лайкового комплекса пород габбро-диабазовой формации.
В радиогеохимическом отношении отчетливой специализацией в составе платформенного СФК отличается алеврито-аргиллитовая углеродсодержа-щая формация (усть-ильинская свита), в строении которой существенную роль играют черносланцевые разности пород, обогащенные аутигенным пиритом. Помимо этого, на восточном фланге щита отмечено повышенное содержание урана в красноцветных терригенных отложениях мукунской серии и терригенно-карбонатных отложениях билляхской свиты рифея [Молчанов и др, 2002]. Были сформированы рудопроявления и проявления урановой минерализации ураноносной формации в углеродсодержащих тер-ригенных породах. На востоке щита в базальных горизонтах рифея выявлены красноцветные существенно ториеносные конгломераты. На юго-восточном фланге щита, вблизи зоны ССН предрифейского возраста выявлено ряд рудопроявлений, которые по структурной позиции, типу эпигенетических преобразований, составу фундамента и осадочного чехла сходны с месторождениями «типа несогласия» [Пономаренко и др., 1966; Молчанов и др., 2002; Румянцев и др., 2003; Морозова и др., 2003]. В кембрийских отложениях (куонамский горизонт) известны проявления комплексной (и, V, N1, Си, Мо) минерализации ураноносной формации в углеродсодержащих тер-ригенных породах.
На мезозойском этапе происходила некоторая тектоническая перестройка платформенных структур с образованием ослабленных зон и внедрением значительных магматических масс ийолит-карбонатитовой формации [Багдасаров и др., 1985; Толстое и др., 2003]. Заканчивается этап проявлением кимберлитового магматизма. Гидротермально-метасоматические образования представлены
формациями карбонатитов, фенитов, гумбеитов, березитов, характеризующихся радиогеохимической специализацией.
Металлогеническая значимость этапа определяется рудопроявлениями и проявлениями комплексной уран-торий-редкоземельно-редкометальной минерализации в карбонатитах.
Кайнозойский этап характеризуется выравниванием рельефа, поднятием территории с развитием разветвленной речной сети, развитием ледниковых процессов. В долинам рек формируются природные шлиховые концентраты торий-редкоземельных минералов (монацит, циркон) с повышенной радиоактивностью, россыпи алмазов и золота.
Изложенный выше материал по истории развития и особенностям геологического строения Алданского, Анабарского и Канадского щитов и основным закономерностям распределения в их пределах уранового оруденения показал предпочтительное его формирование в интенсивно гранитизирован-ных блоках с широким проявлением в их пределах разновозрастных рудо-подготовительных и рудоформирующих процессов. Наиболее древние проявления радиоактивной минерализации на щитах относятся к ураноносной торий-редкоземельной формации в кварц-плагиоклаз-ортоклазовых и кварц-альбит-микроклиновых метасоматитах. Первые промышленно-значимые эндогенные урановорудные объекты были сформированы на раннепротеро-зойском этапе развития Канадского и Алданского щитов (рудные районы Биверлодж, Тырканский) в связи с проявлением низкотемпературных процессов эйситизации. На Анабарском щите также установлены вещественные производные процесса эйситизации.
До отложения платформенных осадков на Канадском, Алданском и Ана-барском щитах формировались коры выветривания, в последствии метамор-физованные. На Канадском щите вблизи зоны структурно-стратиграфического несогласия (ССН) предрифейского возраста (впадина Атабаска) были образованы уникальные по запасам урановые месторождения с богатыми, высококонтрастными рудами. На Алданском и Анабарском щитах вблизи предрифейской зоны ССН выявлены проявления урановой и золото-урановой минерализации, указывающие на ее потенциальную промышленную ураноносность.
Одной из отличительных черт металлогении урана Канадского щита является формирование на ранней стадии раннепротерозойского этапа крупных по запасам золото-урановых месторождений в кварцево-галечных конгломератах (рудный район Блайнд Ривер), отлагавшихся в восстановительных условиях.
На щитах Сибирской платформы базальные части разреза раннепротеро-зойских и раннерифейских депрессий формировались в окислительной обстановке, что способствовало образованию лишь ториевых россыпных концентраций.
Существенной отличительной чертой Алданского щита, по отношению к Анабарскому и Канадскому, является проявление на мезозойском этапе его развития процессов тектоно-магматической активизации, сыгравших огромную
роль для металлогении урана. Одной из характерных особенностей мезозойского этапа является чрезвычайно масштабное проявление гидротер-мально-метасоматических процессов. Низкотемпературные гидротермаль-но-метасоматические процессы привели к формированию крупных по запасам урановых месторождений золото-урановорудной формации в гумбеитах и гумбеитизированных породах (Эльконский урановорудный район), не имеющих зарубежных аналогов.
Низкотемпературные гидротермально-метасоматические процессы этапа мезозойской тектоно-магматической активизации широко проявлены в древних зонах ССН, где привели к формированию проявлений золото-урановой минерализации, заслуживающих промышленной оценки. Последнее указывает на принципиальную возможность формирования вблизи зон ССН предраннепротерозойского, предрифейского и предвендского возраста на Алданском щите богатого, высококонтрастного уранового, золото-уранового оруденения не только рифейского, но и мезозойского возраста.
На Анабарском щите в древних зонах структурно-стратиграфических несогласий также выявлены гидротермально-метасоматические новообразования уровня гумбеитов.
Глава 2. ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ АЛДАНСКОГО И АНАБАРСКОГО ЩИТОВ
Второе защищаемое положение. В пределах Алданского и Анабар-ского щитов интенсивно проявлены разновозрастные ураноносные гидротермально-метасоматические формации, ареалы развития которых рассматриваются как районы перспективные на обнаружение урановорудных концентраций. В качестве рудоподготовительных выделены процессы высокотемпературного кремне-щелочного метасоматоза, вещественными производными которых являются формации кварц-плагиоклаз-ортоклазовых и кварц-альбит-микроклиновых мета-соматитов, фенитов и карбонатитов. К поздним, собственно рудообра-зующим, отнесены низкотемпературные щелочные - гумбеиты, эйситы и субщелочные - цеолититы, березиты, метасоматические формации раннепротерозойского и мезозойского этапов.
Разновозрастные эпигенетические процессы способствовали на Алданском и Анабарском щитах многократному перераспределению радиоактивных элементов с формированием урановорудных концентраций, в объемах достаточных для промышленной добычи. Месторождения урана не формируются одноактно. Как правило, районы, где они есть, проходят длительный, сложный путь геологического развития с неоднократным чередованием в едином геологическом пространстве разновозрастных рудоподготовитель-ных и рудоформирующих процессов.
Рис.2. Схема металлогенического по урану районирования Анабарского щита
Условные обозначения к Рис.2 «Схема металлогенического по урану районирования Анабарского щита».
Условные обозначения: Протократонный СФК: 1) ЛИ - Далдынский блок; 2-3) АКг - Ма-ганский (2) и Хапчанский (3) блоки; 4) Троговый СФК - тектоно-флюидитные зоны длительного развития: 1-Маганская, Н-Ламуйкская, Ш-Котуйкан-Монхоолинская, 1У-Южно-Анабарская, У-Северо-Анабарская, У1-Харапская, УН-Билляхская, УШ-Салтахская. Магматические массива!: 5-метагаббро-анортозитовой формации (РИ), 6-гранит-гранодиоритовой и гранит-лейкогранитовой формаций (РИ), 7-8) габбро-диабазовой формации (Я-Т): силлы и дайки (соответственно), 9-ийолит-карбонатитовой формации (Мг). Платформенный СФК: 10-красноцветная конгломерат-песчаниковая формация (Я), 11-песчанико-аргиллитовая углерод-содержащая формация (Я); 12- 12-Песчано-доломитовая и кремнисто-песчано-доломитовая битуминозная формации (Я,), 13-сульфатно-песчано-доломитовая битуминозная формация (У), 14-терригенно-карбонатные, карбонатные формации (У-е,е), 15-глинисто-известняково-битуминозная формация (куонамский горизонт); 16-попигайская астроблема; 17-кимберлиты. Рудные объекты (рудопроявления и проявления минерализации): 18-ураноносной торий-редкоземельно-редкометалльной формации в кварц-альбит-микроклиновых метасоматитах, 19-урановой формации месторождений «типа несогласия», 20-ураноносной формации в углерод-содержащих терригенных породах, 21-ураноносной торий-редкоземельно-редкометалльной формации в карбонатитах, 22-неясной формационной принадлежности; 23) Металлогенические зоны: потенциально-урановорудные - 1. Котуйкан-Монхоолинская, 2.Северо-Анабарская, 5. Билляхская золото-ураноносная; ураноносные: 3. Усть-Ильинская, 4. Куонамская. Потенциаль-но-урановорудный район: 6- Биригиндинско-Мюнюсяхский; 24) проявления золотой минерализации; 25) административные границы: 26) главный Ааабарский разлом; 27) площади наиболее перспективные на обнаружение месторождений урана «типа несогласия: 1-Восточно-Анабарская, 2-Южно-Анабарская, З-Биллях-Северо-Анабарская, 4-Северо-Котуйканская, 5-Маганская.
Применительно к щитам древних платформ одним из основных рудофор-мирующих процессов для урана и других гетеровалентных элементов, является гидротермально-метасоматическая деятельность, которая ответственна и за формирование металлогенической зональности.
2.1. Гидротермально-метасоматические формации.
Гидротермально-метасоматические формации Алданского и Анабарского щитов имеют ограничения в пространстве и характеризуются сложным внутренним строением. Метасоматиты принимают участие в строении тек-тоно-флюидитных зон - проницаемых долгоживущих структур земной коры, в строении которых существенное значение имеют разновозрастные и разнотипные магматические, гидротермально-метасоматические и динамоме-таморфические новообразования.
2.1.1. Алданский щит. Разновозрастные метасоматиты щита слагают 18 формаций, составляющих шесть формационно-генетических рядов (ФГР). В структурно-тектоническом отношении гидротермально-метасоматические образования отчетливо тяготеют к тектоно-флюидитным зонам (ТФЗ) длительного развития и глубокого заложения. Вещественные составляющие низкотемпературных гидротермально-метасоматических формаций широко развиты в пределах региональных зон структурно-стратиграфических несогласий (ССН) предраннепротерозойского, предрифейского и предвендского возраста. В одних и тех же
структурных (ТФЗ, ССН) обстановках на различных этапах становления щита проявлялись разновозрастные гидротермально-метасоматические процессы, способствовавшие формированию разноранговых урановорудных концентраций. Как правило, в единых тектоно-флюидитных зонах наблюдается разновозрастное урановое оруденение.
Установлена временная эволюция метасоматических процессов, заключающаяся в преобладании высокотемпературных гидротермально-метасоматических формаций, являющихся начальными членами ФГР, на докембрийских этапах развития щита, а низкотемпературных формаций-конечных членов ФГР, на этапе мезозойской тектоно-магматической активизации. В этом же направлении меняется форма нахождения урана и усиливается степень промышленной ураноносности гидротермально-метасоматических формаций. .
Высокотемпературные кремне-щелочные метасоматиты докембрийских этапов развития щита характеризуются вышекларковыми, вплоть до рудных, содержаниями радиоактивных элементов. При этом установлена тенденция концентрирования урана и тория в высокотемпературных кремне-щелочных метасоматитах докембрийских этапов в последовательности: кварц-плагиоклаз-ортоклазовые метасоматиты (АЯ^ АЛг)—» кварц-альбит-микроклиновые метасоматиты Степень радиогеохимической специа-
лизации формаций отчетливо зависит от таковой субстрата, по которому они развиты. ТФЗ характеризующиеся высокой плотностью скопления жильных тел кремне-щелочных метасоматитов рассматриваются как зоны массового первичного эндогенного накопления радиоактивных элементов и могут выступать одним из реальных источников рудного вещества для последующих металлогенических эпох. В особых случаях могут рассматриваться как месторождения рассеянных, убогих руд (порфировый тип). Последнее наиболее приемлемо для рудоносных кварц-альбит-микроклиновых метасомати-тов раннего протерозоя.
На раннепротерозойском этапе впервые в истории геологического развития щита проявился полный, законченный гидротермальный цикл, вещественно зафиксированный формациями активизационного ФГР: формация кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов формация пропилитов (калиевых) формация эйситов. Специализированными на уран выступают формации кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов и эйситов. С последней связаны месторождения и рудопроявления урана как на Алданском, так и на Канадском щитах. В зависимости от уровня эрозионного среза мета-соматической колонки формации эйситов изменяется ее. продуктивность на уран. С высокотемпературной формацией карбонатитов платформенного ФГР генетически связано комплексное радиоактивно-редкоземельное оруде-нение ранга рудопроявлений - Арбарастах, Инагли и др. Гидротермально-метасоматические процессы этапа мезозойской тектоно-магматической активизации проявились на щите чрезвычайно широко и с высокой степенью проработки субстрата. Были сформированы два формаци-онно-генетических ряда: албанский - формация фенитов->формация пропилитов
—»■формация гумбеитов-»формация цеолититов, и талгыгский - формация кварц-плагиоклаз-ортоклазовых метасоматитов—»формация пропили-тов—»формация гумбеитов—»формация березитов. Характерной чертой которых, имеющей важнейшее металлогеническое значение, является отчетливое преобладание в объемном отношении вещественных составляющих конечных, низкотемпературных членов ФГР. Поля развития метасоматиче-ских формаций мезозойского этапа, также как и раннепротерозойского характеризуются повышенным радиометрическим фоном. Аномально высокими, вплоть до рудных, содержаниями урана характеризуются формации фенитов, гумбеитов, цеолититов и березитов. Наиболее ураноносными к настоящему времени являются низкотемпературные гидротермально-метасоматические формации алданского ФГР. С формацией гумбеитов генетически связаны крупные по запасам урановые и комплексные золото-урановые месторождения Эльконского урановорудного района. Перспективные урановые рудопроявления выявлены на щите в связи с формациями цеолититов и березитов.
В докембрийских зонах региональных структурно-стратиграфических несогласий щита развит широкий спектр низкотемпературных гидротер-мально-метасоматических новообразований, являющихся отчетливо специализированными на уран. Вблизи зон древних ССН широким развитием пользуются гумбеиты и березиты. В связи с низкотемпературными гидро-термально-метасоматическими формациями вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий выявлены многочисленные рудопроявле-ния и проявления урановой и комплексной золото-урановой минерализации (Темное, Топорикан, Светлое, Колибри и др.). Последнее указывает на возможность обнаружения в докембрийских зонах ССН урановых и комплексных золото-урановых месторождений мезозойского возраста.
2.1.2. Анабарский щит. В более ранних работах указывалось на наличие в пределах Анабарского щита лишь высокотемпературных метасоматиче-ских формаций: кварц-плагиоклаз-ортоклазовых и кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов, с которыми генетически связаны многочисленные проявления комплексной радиоактивно-редкоземельной минерализации (порфировый тип). В последние годы вьявлены [Молчанов и др., 2002; Румянцев, Ходжаев, Коваль и др., 2003] производные средне-, и низкотемпературных гидротермально-метасоматических процессов - формации эйситов, гумбеитов и березитов, поля развития которых характеризуются повышенными содержаниями радиоактивных элементов. Характер направленности разновозрастных гидротермально-метасоматических процессов, формационные типы метасоматических новообраюваний их пространственно-временная последовательность и радиогеохимическая специализация сходны с Алданским и Канадским щитами. После, wee позволяет надеяться и на их близкую металлогеническую специализации.
Отмечается временная эволюция метасоматических процессов, выразившаяся в преобладании их высокотемпературных метасоматитов на наиболее ранних этапах
2.5
развития щита (формации кварц-плагиоклаз-ортоклазовых и кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов) и низкотемпературных на заключительных этапах развития (формации гумбеитов и гидрослюдистых березитов). В этой же связи находится и факт исключительного преобладания проявления высокотемпературной радиоактивно-редкоземельной минерализации на архей-раннепротерозойских этапах развития щита, и появление низкотемпературной уран-халькофильной, золото-урановой минерализации на более поздних (постраннерифейских) этапах.
Вещественные производные гидротермально-метасоматических процессов слагают 11 гидротермально-метасоматических формаций, составляющих пять формационно-генетических рядов. Наиболее масштабно и с высокой степенью проработки исходных пород разновозрастные гидротермально-метасоматические процессы проявлялись в пределах тектоно-флюидитных зон длительного развития и глубокого заложения, а также вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий; и те и другие структуры по сути являются ураноносными или потенциально-урановорудными зонами;
Низкотемпературные гидротермально-метасоматические новообразования (формации гумбеитов и березитов) широко развиты в зонах ССН пред-рифейского и предвендского возраста. В этих структурах в полях развития метасоматических новообразований установлены комплексные золото-урановые рудопроявления, сходные с месторождениями «типа несогласия» Канадского щита.
В целом проявленность сходных низкотемпературных гидротермально-метасоматических формаций Анабарского, Алданского и Канадского щитов в сходных геолого-структурных обстановках указывает на возможность обнаружения на Анабарском щите низкотемпературных урановых месторождений жильного типа в связи с формациями эйситов и гумбеитов, а также месторождений «типа несогласия» в зоне ССН предраннерифейского возраста.
2.2. Древние метам орфизованные коры выветривания.
Древние метаморфизованные коры выветривания пользуются широким развитием как на Алданском, так и Анабарском щитах Сибирской платформы. Их вещественные составляющие в той или иной степени охарактеризованы различными авторами [Смирнов 1968; Злобин и др., 1970; Веселов и др., 1986; Соломатин и др., 1999; Коршунов и др., 1999; Молчанов и др.,2000, 2002 и др.]. В настоящее время, в связи с задачей прогноза урановых месторождений «типа несогласия», сопровождаемых в регионах прототипах древними метаморфизованными корами выветривания, вопрос их обнаружения и изучения весьма важен.
2.2.1. Алданский щит. Древние метаморфизованные коры выветривания здесь наиболее широко проявлены в основании раннепротерозойского Ул-канского протовулканогена и в пределах рифейского Учуро-Уянского эпи-кратонного прогиба.
Предраннепротерозойские метаморфизованные коры выветривания установлены и изучены [Соломатин и др., 1999; Молчанов и др., 1999, 2001; Мо^сИапоу,
2003] на урановом рудопроявлении Топорикан, где среди эпигенетических новообразований отчетливо распознаются реголиты предраннепроте-розойского (предтопориканского) возраста, березиты и так называемые рыхлые коры выветривания - представляющие собой продукты глубокого гидротермально-метасоматического преобразования реголитов более поздними (Рг- Мг) эпигенетическими процессами и поверхностными водами на кайнозойском этапе развития щита. Макроскопически в строении древних метаморфизованных кор выветривания выделяются три зоны: красная, зеленая и белесая, различающиеся по минеральному и химическому составам. В общем случае для реголитов рудопроявления Топорикан отмечена отчетливая тенденция усиления роли иллита политипа Ш, как породообразующего минерала, в нижних частях профиля палеовыветривания, а политипа 2М] — в верхних. Несколько вышекларковое содержание урана отмечено лишь в белесой (верхней) зоне реголита. Наиболее высокими содержаниями урана характеризуются рыхлые коры выветривания сложного, неоднозначного генезиса. Причем наиболее высоким содержаниям урана сопутствуют повышенные концентрации Аз, Мо, Бе.
Предрифейские метаморфизованные коры выветривания повсеместно прослеживаются в основании раннерифейского Учуро-Уянского эпикратон-ного прогиба. На местности предрифейская метаморфизованная кора выветривания фиксируется благодаря яркой кирпично-красной окраске, обусловленной присутствием тончайших (пылевидных) выделений гидроокислов железа. На основе макроскопического и микроскопического изучения коры в зоне предрифейского ССН установлена практически полная ее переработка поздними субщелочными и щелочными гидротермально-метасоматическими процессами уровня калиевой пропилитизации и гумбеи-тизации. Содержание в преобразованных корах выветривания, а по сути полнопроявленных метасоматитах, КгО варьирует от 10 до 15%. Радиологический (КЬ-Бг) возраст ранней калишпатизации составляет 1670+40 млн. лет [Коршунов и др., 1999]. При этом приуроченность к данной зоне урановых и золотых проявлений связано не с процессами палеовыветривания, а с более поздними (К, Мг) гидротермально-метасоматическими процессами.
2.2.2 Анабарский щит. Метаморфизованные коры выветривания предрифейского возраста развиты по западному и восточному флангам щита. По минеральному составу выделяются зоны каолинита, гидрослюд и хлорита. На восточном фланге щита в древних метаморфизованных корах выветривания установлены высокие и аномально высокие содержания Ag, Аи, и, Аз. Здесь же отмечены процессы низкотемпературной калишпатизации кор и увеличение содержаний
Заканчивая к'раткий обзор древних метаморфизованных кор выветривания, следует подчеркнуть, что вблизи них на Алданском и Анабарском щитах известны
2В зарубежной и отечественной литературе под термином реголит исследователи месторождений «типа несогласия» понимают древние метаморфизованные коры выветривания.
рудопроявления и проявления урановой, золото-урановой минерализации. Предрифейские метаморфизованные коры выветривания подверглись в ряде районов Алданского и Анабарского щитов, интенсивным гидротермально-метасоматическим преобразованиям калиевого петрохимического профиля, по-видимому, рифейского и мезозойского возраста. По существу они представляют собой в настоящее время полнопроявленные метасоматиты.
Глава 3. УРАНОВОРУДНЫЕ И УРАНОНОСНЫЕ ФОРМАЦИИ АЛДАНСКОГО И АНАБАРСКОГО ЩИТОВ.
Третье защищаемое положение. К собственно урановорудным отнесены золото-урановорудная формация в гумбеитах и гумбеитизиро-ванных породах этапа мезозойской тектоно-магматической активизации Алданского щита. В качестве промышленно перспективных выделены фосфор-урановая формация в эйситах и эйситизированных породах и фосфор-урановая формация в цеолититах и цеолитизированных породах этапов тектоно-магматической активизации раннепротерозой-ского и мезозойского возраста.
Благоприятными геолого-структурными условиями для развития рудооб-разующих гидротермально-метасоматических процессов являются тектоно-флюидитные зоны глубокого заложения и длительного развития, узлы их пересечения и зоны структурно-стратиграфических несогласий предранне-протерозойского, предрифейского и предвендского возраста. Анализ эволюции уранового рудообразования в пределах Алданского и Анабарского щитов Сибирской платформы, с привлечением данных по ура-ноносности Канадского щита Северо-Американской платформы, позволили иаметить связи промышленно-значимых урановорудных концентраций с определенными этапами их геологического развития
Kz) и типами тектонических структур (тектоно-флюидитные зоны; зоны древних структурно-стратиграфических несогласий). Установлена приуроченность наиболее значимого уранового оруденения на щитах к блокам, характеризующимся широким развитием процессов ультраметаморфогенного гранитообразования калиевого петрохимического профиля. Причем на начальных (архейских) этапах становления этих блоков формировалась их радиогеохимическая специализация и многочисленные локальные проявления радиоактивной минерализации порфирового типа, составляющих уранонос-ные торий-редкоземельные формации в кварц-плагиоклаз-ортоклазовых ме-тасоматитах. При наложении на радиогеохимически специализированные блоки последующих (начиная с раннего протерозоя) многоэтапных процессов тектоно-магматической активизации с проявлением полных законченных гидротермальных циклов, при явном преобладании в последних низкотемпературной щелочной и субщелочной составляющей, происходило формирование промышленно-значимых урановорудных концентраций, относящихся к урановорудным и комплексным золото-урановорудным, фосфор-урановорудным формациям в эйситах (PRO, гумбеитах (Mz) и цеолититах (Mz).
го
Особое положение занимают урановорудные концентрации в древних зонах региональных структурно-стратиграфических несогласий. В отличие от эталонных месторождений «типа несогласия» Канадского шита, на щитах Сибирской платформы в зонах ССН предрифейского, предраннепротерозой-ского и предвендского возрастов в парагенезисе с урановой минерализацией, помимо глинисто-гидрослюдистых новообразований, отмечается широкое развитие метасоматических новообразований формации гумбеитов.
3.1 Ураноносные и урановорудные эпохи. Исходя из масштабности и полноты проявления в истории геологического развития Алданского и Ана-барского щитов рудоподготовительных и рудоформирующих процессов, выделены эпохи эндогенного уранового рудонакопления: ураноносные -АЯ^ АЯг, РИ^Кг (Анабарский щит), А]^ 2, К, Кг (Алданский щит) и урановорудные - РК1, Мг (Алданский щит). В последние годы получены данные [Молчанов и др., 2002; Румянцев, Ходжаев, Коваль и др., 2003; Морозова и др., 2003] согласно которым в качестве урановорудной для Анабарского щита может быть выделена рифейская эпоха.
Несмотря на то, что во временных рамках архейскихураноносных эпох не были сформированы промышленно-значимые урановые объекты, они имеют существенное металлогеническое значение. Именно в это время происходило значимое по масштабам перераспределение, дифференциация радиоактивных элементов в ходе высокотемпературных ультраметаморфоген-но-метасоматических процессов; происходило формирование радиогеохимической специализации отдельных блоков земной коры щитов и специализированных на урановое оруденение тектоно-флюидитных зон.
Раннепротерозойская металлогеническая эпоха является переломной в геологической истории, поскольку в это время на щитах древних платформ, включая Канадский и Алданский, впервые в истории развития проявился полный, законченный цикл гидротермально-метасоматических процессов и были сформированы низкотемпературные урановые месторождения (районы Биверлодж и Тырканский) фосфор-урановой формации в эйситах и эй-ситизированных породах. На Анабарском щите в последние годы также выявлены проявления ураноносных эйситов [Молчанов и др., 2002].
Рифейская металлогеническая эпоха для урана на щитах древних платформ мира занимает ведущее место. На Канадском щите были сформированы высокорентабельные урановые месторождения «типа несогласия», характеризующиеся уникальными запасами урана и исключительно высоким качеством руд. В России к настоящему времени объектов такого типа и ранга не выявлено, за исключением месторождения Карху, расположенного на южном фланге Балтийского щита. В тоже время на Алданском и Анабар-ском щитах имеются региональные предпосылки и признаки локализации месторождений вблизи региональных зон древних структурно-стратиграфических несогласий предрифейского, предраннепротерозойского и предвендского возраста.
Мезозойская металлогеническая эпоха охватывает этап мезозойской тектоно-магматической активизации и с конца шестидесятых годов прошлого столетия справедливо считается для Алданского щита урановорудной. Для эпохи ведущим рудоформирующим процессом выступает гидротер-мально-метасоматическая деятельность. На мезозойском этапе были сформированы крупные по запасам комплексные золото-урановые месторождения (Южное, Дружное, Курунг, Элькон, Эльконское плато и др.), структурно приуроченные к зонам региональных разломов [Терентьев, 1982; Терен-тьев, Казанский, 2001.; Машковцев и др., 1995,1998; Мигута и др., 1993,1997; Наумов и др., 1990,1994,1999, 2001; Беляев и др, 1983 и др.]. Исходя из предложенной формационной типизации урановорудных объектов [Беляев и др., 1983; Молчанов и др., 1995; Молчанов и др., 1999; Молчанов, 2001] эти месторождения принадлежат лишь одной субформации - в зонах региональных разрывных нарушений. Процесс же рудной гумбеитизации проявлен на Алданском щите чрезвычайно интенсивно и с высокой степенью переработки субстрата, приводившей к мобилизации, перераспределению, переотложению урана в разнообразных структурно-тектонических и благоприятных физико-химических условиях. Он способствовал формированию разноран-говых урановых, золото-урановых объектов вблизи зон региональных структурно-стратиграфических несогласий предрифейского (Учурский эпикра-тонный прогиб), предраннепротерозойского (Олдонгсинская и Угуйская грабен-синклинали) и предвендского (северное ограничение щита) возраста. В связи с чем, следует ожидать ощутимого прироста запасов урана рассматриваемой эпохи и вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий.
В мезозойскую эпоху на Алданском щите были сформированы фосфор-урановые рудопроявления, принадлежащие фосфор-урановой формации в цеолититах и цеолитизированных породах. К сожалению, исходя из объективных причин, эти рудопроявления не были до конца изучены ПГО «При-ленскгеология», хотя по ряду признаков они сходны [Молчанов, 1986] с месторождениями урана Горное и Березовое.
На Анабарском щите в мезозойскую металлогеническую эпоху формировалось комплексное радиоактивно-редкоземельное оруденение уранонос-ной торий-редкоземельно-редкометалльной формации в карбонатитах.
В зонах предрифейского ССН на востоке Анабарского щита [Молчанов и др., 2002; Румянцев, Ходжаев, Коваль и др., 2003] выявлены низкотемпературные щелочные метасоматиты (гумбеиты), характеризующиеся повышенными содержаниями урана и золота.
Кайнозойская металлогеническая эпоха проявлена на Алданском и Анабарском щитах аллювиальными скоплениями радиоактивных минералов, главным образом, монацита. Практического значения россыпные концентрации радиоактивных элементов здесь не имеют.
3.2 Урановорудные и ураноносные формации. Предложенные разными исследователями схемы формационной типизации урановорудных объектов в общих чертах сходны; различия наблюдаются лишь в определении объема отдельных формаций и в их названиях. В основу наших построений положены разработки В.М. Терентьева [Терентьев и др.. 1975; Терентьев 1982, 1990] дополненные нами [Беляев, Молчанов и др., 1983,1986; Молчанов 1985; Молчанов и др., 1995, 1999], прежде всего в аспекте связи рудных формаций с генетически (парагенетически) родственными им геологическими формациями; в более полном учете связей рудного вещества с особенностями геолого-структурных обстановок. Предлагаемая схема формационной типизации объединяет все известные к настоящему времени на Алданском и Анабарском щитах. разноранговые урановые объекты и содержит комплексные характеристики основных геолого-минералого-геохимических особенностей выделенных формаций, необходимые для решения прогнозно-поисковых задач.
Исходя из современной промышленной значимости, урановорудные формации разделены на: собственно урановорудные, промышленная значимость которых подтверждена в исследуемом регионе или мире крупными и уникальными по запасам месторождениями, пригодными для промышленной отработки; ураноносные (урансодержащие) - на современном этапе мало перспективные в промышленном отношении, но рассматривающиеся как возможный источник урана для последующих металлогенических эпох и как концентраторы бедных и убогих урановых руд. Анализ условий формирования уранового оруденения в пределах Алданского и Анабарского щитов показывает, что наиболее значимые объекты, в том числе и определяющие промышленный потенциал этих структур Сибирской платформы, принадлежат к группе эндогенных, преимущественно гидротермально-метасоматических, формаций. Формирование последних проходило на заключительных этапах соответствующих гидротермальных циклов, наиболее продуктивными из которых являлись мезозойский и раннепротерозойский. Выявленное в последние годы в пределах Анабарского щита урановое ору-денение вблизи зоны предрифейского структурно-стратиграфического несогласия, а также наличие уранового оруденения в зонах древних ССН Алданского щита позволяет с некоторой долей условности к продуктивным отнести и рифейский гидротермальный цикл.
К группе экзогенных урановых формаций принадлежат рудопроявления и проявления радиоактивной минерализации, известные в углеродсодержащих алевроаргиллитах и битумонасыщенных карбонатных, терригенно-карбонатных отложениях рифейского и венд-кембрийского возраста. Общей чертой этих формаций является отчетливая связь урана с углеродистым веществом (битумы) и сульфидами.
3.2.1. Алданский щит. Вопросы формационного анализа урановорудных объектов Алданского щита хорошо разработаны [Билибина и др., 1978; Лихачев и др.,1978; Терентьев 1982; Дитмар и др., 1983; Беляев и др., 1983; Молчанов 1985;
Молчанов и др., 1999.; Машковцев и др., 1995,1998; Мигута и др, 1990,1994]. Тем не менее, анализ полученного за последнее десятилетие фактического материала, историко-генетический анализ процессов уранового рудообразования на щите, позволил не только существенно дополнить описательную часть урановорудных и ураноносных формаций, но и прогнозировать здесь наличие урановых, золото-урановых месторождений «типа несогласия». В то же время, ввиду проявленности в пределах щита после формирования основных региональных зон ССН масштабных гидротер-мально-метасоматических процессов этапа мезозойской ТМА, следует ожидать выявление вблизи зон древних ССН урановых, золото-урановых месторождений мезозойского возраста с рудосопровождающими гидротермально-метасоматическими новообразованиями уровня формации гумбеитов. Урановый рудогенез в пределах Алданского щита проявлялся практически на всех этапах его геотектонического развития. Однако первые промышлен-но-значимые скопления урановых руд в ранге месторождений были сформированы на этапе раннепротерозойской активизации. Урановое оруденение принадлежит фосфор-урановой формации в эйситах и эйситизированных породах. В региональном структурном плане оруденение тяготеет к длительно живущим ТФЗ (Унгра-Беркакитской, Тоохтоонской, Усть-Чульманской, Тавитчакской и др.) глубокого заложения. Контроль более высокого порядка осуществляют зоны брекчирования, катаклаза и расслан-цевания. Основные минеральные типы: фторапатит-аршиновит-настурановый, гематит-настурановый, апатит-уранинитовый, торит-торианитовый. Содержание урана в рудных телах сотые-десятые доли процента, редко более. Радиологический возраст руд составляет 1740 млн.лет [Кондряков и др., 1975]. Зарубежными аналогами оруденения являются месторождения урановорудного района Биверлодж (Эйс, Фэй, Мартин и др.) Канадского щита, из которых с 1950 по 1982 было добыто 25 тыс. тонн урана [Ward, 1984].
К ведущему промышленному типу уранового, золото-уранового оруде-нения Алданского щита [Бойцов 1989; Крупенников 1978; Казанский 1972, 1995; Терентьев 1975, 1982; Титов, 1984; Кочетков А.Я. и др., 1986; Смыслов и др., 1990; Машковцев и др.,1998; Мигута 1997; Наумов, Шумилин., 1994; Молчанов, 2001] относится золото-урановорудная формация в гумбеитах и гумбеитизированных породах, месторождения которой располагаются в пределах Эльконского горста и характеризуются крупными запасами урана, золота и молибдена. Изучение структурной позиции рудоносных гумбеитов в целом по щиту, нахождение низкотемпературного золото-уранового оруде-нения не только в региональных зонах разрывных нарушений, но и в других структурных обстановках, позволило в рамках формации выделить ряд субформаций [Беляев, Молчанов и др., 1983, 1986; Молчанов и др., 1995,1999, 2000,2001]:
- в зонах долгоживущихрегиональныхразрывных нарушений;
- в проницаемыхугленосно-терригенных толщах мезозойских депрессий;
- в тектонизированных слабо метаморфизованных терригенных отложениях докембрийских депрессионных структур вблизи зоны предранне-протерозойского ССН;
- в проницаемых слабо метаморфизованныхуглеродсодержащих терригенных породах вблизи зоны предраннепротерозойского ССН;
- в слабо метаморфизованных терригенно-карбонатных отложениях докембрийских депрессионных структур вблизи зоны предвендского структурно-стратиграфического несогласия.
Наибольшей промышленной значимостью в настоящее время обладает первая субформация, месторождения которой контролируются региональными разрывными структурами [Казанский 1972; Казанский и др. 1978, Вольфсон и др., 1978; Крупенников 1978; Готман и др., 1979; Терентьев, Казанский, 2001; Мигута 1998; Мигута и др., 1993; Машковцев и др., 2001; Наумов,1993, Наумов, Шумилин,1994; и др.] с интенсивной многоэтапной (ЛЯ.2-М/) тектоно-флюидитной подготовкой. Месторождения субформации, исходя из масштабов рудообразующих процессов, необычного состава урановорудной минерализации, специфики рудосопровождающего метасоматоза и типа рудоносных структур, занимают особое положение среди известных в мире типов урановорудных объектов и до настоящего времени на других докембрийских щитах России и Мира не выявлены. В месторождениях Эльконского урановорудного района на настоящий момент сосредоточено более 60% разведанных запасов урана страны [Годичный Доклад правительства за 2002г]. Рудные объекты субформации, заслуживающие изучения известны в пределах Дес-Эвотинской и Токкинская ТФЗ.
Рудные объекты золото-урановорудной субформации в гумбеитах и гумбеитизированных породах в проницаемых угленосно-терригенных толщах мезозойских депрессий расположены в западной части Чульманской грабен-синклинали. Приурочены к слабо дислоцированным, гумбеитизиро-ванным терригенным отложениям юрского возраста. Рудные тела линзо- и пластообразной формы протяженностью до 500 метров при мощности до 7 метров. Руды бедные, малоконтрастные. Содержание урана варьирует от 0,01 до 0,02%, редко до 0,07%.
Рудопроявления урана золото-урановорудной субформации в гумбеитах и гумбеитизированных проницаемых слабо метаморфизованных углеродсодержащих терригенных породах вблизи зоны предраннепротерозойского структурно-стратиграфического несогласия известны в Олдонгсинской грабен-синклинали Чаро-Олекминского блока, в узле пересечения тектоно-флюидитных зон диагональной ориентировки. Локальный структурный контроль осуществляют зоны дробления, брекчирования, рассланцевания, межпластовые срывы и трещинки кливажа осевых поверхностей складок среди углеродсодержащих метаосадочных отложений ханинской свиты. Форма рудных тел уплощенная. Их протяженность до 50 метров при мощности до 1,5 метров. Руды контрастные. Содержание урана варьирует от 0,05 до 0,5%, при максимальном содержании 1,07% на мощность 0,46м [Беляев и др., 1983]. По расчету палеоконцентраций содержание урана в
палеоореоле [Петько и др., 1986] составляло 1,4-4,6% (на возраст 111млн. лет.) и 6,3% (на возраст 1400млн. лет). Основной рудный минерал - настуран.
Рудные объекты золото-урановорудной субформации в гумбеитах и гум-беитизированных породах в тектонизированных слабо метаморфизованных терригенных отложениях докембрийских депрессионных структур вблизи зоны предраннепротерозойского структурно-стратиграфического несогласия наиболее широко развиты на юго-западном фланге Угуйской грабен-синклинали [Молчанов и др., 1995; Молчанов, Пуринг, 1999], где в региональном структурном плане тяготеют к зоне предраннепротерозойского ССН, располагаясь непосредственно выше последней. Локальный структурный контроль оруденения осуществляется маломощными разноориентиро-ванными зонками брекчирования и объемной трещиноватости. Рудные тела простираются на 100-ЗООм, при ширине выхода на поверхность до 20-30м. Содержание урана варьирует от 0,004 до 0,1%, золота от 1 до 6 г/т и более. Пространственно они располагаются как вблизи зоны предрифейского ССН, характеризуясь субгоризонтальным залеганием, так и вдоль зон брекчирова-ния песчаников, обладающих крутым, вплоть до вертикального, падением.
Урановое оруденение золото-урановорудная субформация в гумбеитах и гумбеитизированных породах в слабо метаморфизованных терригенно-карбонатных отложениях докембрийских депрессионных структур вблизи зоны предвендского структурно-стратиграфического несогласия известно по северному флангу Алданского щита - Эльконский (р/п Кембрийское II, Бабочка), Торгойский (Торгодур) урановорудные районы и в юго-западной части Якокутской депресии (р/п Радостное). Рудопроявления тяготеют к зоне предвендского ССН и располагаются в ореолах гумбеитизации.
Содержание урана в минерализованных известняках и доломитах рудопроявления Кембрийское-И составляет 0,011-0,066% на мощность 0,95-1,4м, в том числе 0,57% на 0,15м [Соломатин и др., 2000]. Нарудопроявлении Радостное, в основании доломитовой толщи имеется базальный горизонт песчанистых доломитов с маломощными (0,1-4,5м) линзами и прослоями песчаников и гравелитов. В базальном горизонте отмечена сульфидизация (пирит), карбонатизация, развитие битумов и кварц-адуляровых метасома-титов с урановой минерализацией. Содержание урана по скважинам достигает 0,06%. Мощность рудных интервалов 0,2-2,3 м. В разведочных выработках золотых месторождений Куранахского золоторудного поля выявлены [Бойцов и др., 1998] ураноносные глыбы гумбеитов пирит-адуляр-кварцевого состава.
Фосфор-урановая формация в цеолититах и цеолитизированных породах формировалась на заключительной стадии активизационного гидротермаль-но-метасоматичеокого цикла [Молчанов 1986, 1992; Беляев и др., 1986]. В структурном плане оруденение приурочено к ТФЗ, картируемым в радиогео-химически специализированных блоках. Тектонический контроль более высокого порядка осуществляют локальные минерализованные зоны дробления, мелкой трещиноватости
и объемного катаклаза. Выделено два минеральных типа: бетауранофан-уранотиловый и уран-фторапатитовый. Форма проявления бетауранофан-уранотиловой минерализации контрастная, прожилково-сетчатая. Содержание урана в рудных телах варьирует от 0,03% до 0,7%. Содержание урана в цеолитах незначительно и колеблется от 0,0001% до 0,001%.
Куран-фторапатитовому минеральному типу относится рудопроявле-ние Хойумканское. Рудные тела приурочены к зоне интенсивной трещино-ватости, брекчирования и объемного катаклаза прослеженной до 4 км, при мощности до 600 м (Беляев, Молчанов и др., 1986). Содержание урана достигает 0,01%. Аналогами рудных объектов формации являются урановые месторождения Горное и Березовое в Забайкалье [Молчанов, 1986, Беляев и др., 1986, Веселое и др., 1989]
3.2.2. Анабарский щит. Известные на щите разноранговые урановые, торий-урановые объекты объединены в шесть формаций, формировавшихся с позднего архея и до современной эпохи. В геолого-структурном отношении наиболее значимое оруденение приурочено к: 1) ТФЗ глубокого заложения и длительного развития (Котуйкан-Монхоолинская, Северо-Анабарская, Билляхская и др.); 2) магматическим массивам щелочно-ультраосновных пород с карбонатитами; 3) углеродсодержащим терриген-ным породам субплатформенного и платформенного этапа развития; 4) региональным зонам ССН предрифейского и предвендского возраста.
На восточном и западном флангах щита известно множество наземных и АГСМ- аномалий, рудопроявлений и проявлений урановой минерализации, тяготеющих к зонам региональных ССН предрифейского и предвенд-ского возраста. Подавляющее большинство этих объектов тяготеет к районам перекрытия терригенными красноцветными отложениями рифейского возраста тектоно-флюидитных зон, в строении которых участвуют графито-носные и графитсодержащие бластокатаклазиты, бластомилониты и брекчии. В локальных зонах брекчирования глиноземистых и графитсодержащих разностей пород отмечаются повышенные по отношению к кларку содержания меди, кобальта, цинка, свинца, молибдена, серебра, урана. В терриген-ных отложениях рифея, над древними долгоживущими тектоно-флюидитными зонами установлены литогеохимические ореолы и локальные точки повышенных содержаний серебра, цинка, свинца, кобальта, молибдена, золота. Гидротермально-метасоматические новообразования представлены глинисто-слюдистыми и хлорит-адуляровыми минеральными па-рагенезисами. Содержания урана в гидротермально-измененных терриген-ных породах вблизи зон ССН варьируют от 0,002 до 0,07%. Аномально высокие содержания [Новиков и др., 1981; Охлопков и др., 1991; Плесум и др., 1983] как в гидротермально измененных терригенных породах проявлений, так и метаморфитах характерны для меди, висмута, никеля, кобальта, ванадия, мышьяка, золота, молибдена, серебра, что весьма характерно и для урановых, комплексных (уран-никелевых) месторождений урановорудной провинции Атабаска Канадского щита.
Наиболее перспективными в промышленном отношении являются урановые объекты, выявленные вблизи зоны предрифейского ССН [Пономаренко и др., 1966; Молчанов и др., 2002; Румянцев, Ходжаев, Коваль и др., 2003; Морозова и др., 2003]. Наиболее изученным рудопрявлением «типа несогласия» в пределах Анабарского щита представляется рудопроявление Бири-гиндинское. Рудовмещающей является минерализованная зона дробления, сложенная тектоническими брекчиями и прослеженная на два километра. Однако, судя по геолого-структурным признакам, она протягивается не менее чем на 10км. Содержание урана варьирует от тысячных долей процента до 0,07%; иттрия от 0,01 до 1,5%; никеля от 0,01 до 0,2%; кобальта (до 1%); висмута до 0,005%, золота до 1,6г/т. Собственно урановые минералы к настоящему времени в пределах рудопроявления не установлены. В приповерхностной части разреза, представляющей собой зону окисления, уран, по-видимому, сорбирован гидроокислами железа. В составе редких земель на рудопроявлении в основном присутствуют элементами иттриевой подгруппы. По данным гидрохимического опробования [Пономаренко и др., 1966] грунтовых вод из горных выработок рудоносной зоны, установлена их слабокислая реакция (рН=5-6). По ионно-солевому составу они сульфатные магнезиво-калышевые. По-данным спектрального анализа сухого остатка, отмечено повышенное содержание /и, N1, Си, Ag. Слабо кислая среда грунтовых вод, способствует выщелачиванию урана, иттрия и других редкоземельных элементов иттриевой подгруппы, никеля, кобальта из рудоносной зоны. На глубине, где рудные тела находятся вне влияния подобных процессов, содержание урана и редких земель, вероятно, будет значительно выше.
На изученной территории, по-видимому, представлена зона окисления рудных тел, сформированная за счет частичного переотложения полезных компонентов в ходе развития гидротермально-метасоматических процессов мезозойского возраста из первичных более древних залежей, расположенных собственно в зоне предрифейского ССН и не вскрытых эрозией. На такой вывод в частности указывает тип гидротермально-метасоматических новообразований, их зональность, резко повышенное содержание радиоактивных элементов собственно в зоне предрифейского ССН, весьма специфичный набор химических элементов, сопутствующих урану и присущих месторождениям «типа несогласия» Канадского щита.
Глава 4. МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКОЕ ПО УРАНУ РАЙОНИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА АЛДАНСКОГО И АНАБАРСКОГО ЩИТОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
Четвертое защищаемое положение. На основе анализа пространственно-временных и генетических взаимоотношений уранового оруденения выявлены условия его локализации н осуществлено металлогеническое по урану районирование Алданского и Анабарского щитов. Выделены металлогенические области и зоны, урановорудные и потенциально урановорудные районы и узлы, Определетг^^ЩЩ^рдн^' на выявление уранового —
и золото-уранового оруденения "типа несогласия" и других типов уранового оруденения, первоочередными из которых являются участки Тимптоно-Учурского, Чаро-Олекминского и Алдано-Тимптонского блоков Алданского щита; западная и восточная краевые части Анабар-ского щита.
Анализ основных закономерностей пространственного распределения урановых объектов на Алданском и Анабарском щитах свидетельствует об их отчетливом тяготении к интенсивно и многократно гранитизированным блокам земной коры, обладающим радиогеохимической специализацией. Существенная роль в контроле уранового оруденения осуществляют текто-но-флюидитные зоны длительного развития и зоны древних структурно-стратиграфических несогласий.
Сочетание геологических процессов, приводящих к формированию месторождений урана, свидетельствует о длительности рудогенеза. При этом благоприятное сочетание рудоподготовительных и собственно рудоформи-рующих процессов может быть разорвано во времени. Так для формирования крупных по запасам урановых месторождений Эльконского ураново-рудного района на Алданском щите, имеющих мезозойский возраст основного оруденения, рудоподготовительные процессы - ультраметаморфизм, высокотемпературный кремне-щелочной метасоматоз, проявлялись на архейском и раннепротерозойском этапах развития.
В пределах обоих щитов имеются перспективы обнаружения не только традиционных для них типов уранового оруденения, но и месторождений "типа несогласия", характеризующихся на Канадском щите высококачественными комплексными рудами и уникальными запасами урана.
Металлогеническое по урану районирование Алданского и Анабарского щитов проводилось при последовательном переходе от крупных металлотек-тов к более мелким: металлогеническая провинция, металлогеническая область, зона; рудный район, узел. В экономическом аспекте металлогениче-ские таксоны, в пределах которых выявлены промышленные месторождения урана, определены как урановорудные, а с прямыми признаками наличия руд — потенциально-урановорудные; к ураноносным отнесены металлогениче-ские таксоны заключающие в своем составе незначительное по масштабам урановое оруденение и не представляющее в настоящее время интерес для промышленности. Кроме того, выделены площади за пределами металлоге-нических таксонов, но являющиеся перспективными на обнаружение про-мышленно-значимого уранового оруденения.
Прогнозная оценка и металлогеническое (на уран) районирование Алданского и Анабарского щитов проведено на основе составления прогноз-но-металлогенических карт масштаба 1:500 000.
В пределах Алданского щита выделено три ярко выраженные зоны древних ССН - предраннепротерозойского, предрифейского и предвендского возраста, к каждой из которых приурочены разноранговые урановорудные и комплексные золото-урановорудные объекты. В вещественном выражении зоны ССН предраннепротерозойского и предрифейского возраста трассируются древними метамор-
физованными корами выветривания [Молчанов и др., 1998, 1999; Наумов и др., 1996]. Следует, однако, отметить, что Алданский щит характеризуется интенсивнейшим проявлением процессов мезозойской тектоно-магматической активизации, имевших место после формирования зон ССН предраннепротерозойского, предрифейского и предвендского возраста. В связи с этим, в пределах этих зон структурно-стратиграфических несогласий следует ожидать не только, а может быть даже и не столько, полных аналогов месторождений "типа несогласия", известных в урановорудной провинции Атабаска, но и молодых (мезозойских) урановых, золото-урановых месторождений вблизи древних зон структурно-стратиграфических несогласий. Так на протяжении последних 20 лет в пределах предраннепротерозойской зоны ССН выявлены, но не оценены, комплексные золото-урановые рудопроявления (Темное, Гросс, Олдонгсо, Колибри и др.), в формировании которых существенную роль играли процессы мезозойской ТМА и, прежде всего, процессы гумбеитизации. В предвенд-ской зоне ССН, непосредственно выше которой в платформенном чехле залегает маломощный горизонт кварцевых песчаников, также известны рудопроявления комплексной золото-урановой минерализации - Бабочка, Колибри и др., имеющие мезозойский возраст.
При прогнозной на уран оценке Алданского и Анабарского щитов учитывались как геологические предпосылки формирования и поисковые признаки урановых месторождений "типа несогласия", так и положения разработанной полихронной гидротермально-метасоматической модели. Согласно модели для формирования урановых месторождений вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий является необходимым сочетание в едином геологическом пространстве следующих факторов: 1) наличие зоны регионального структурно-стратиграфического несогласия, отделяющей толщи пород с резко различными физико-механическими свойствами и разной степенью дислоцированности, при существовании хорошо проницаемого горизонта конгломератов, гравелито-конгломератов непосредственно выше зоны несогласия; благоприятным фактором является наличие ниже зоны несогласия графитсодержащих и графитоносных тектонизиро-ванных геологических образований, участвующих в строении тектоно-флюидитных зон длительного развития; 2) широкое проявление в регионе разновозрастных ультраметаморфогенно-магматогенных процессов; разновозрастных и разноформационных типов гидротермально-метасоматических процессов (комплементарных на формационном и фациальном уровнях) как на ранних этапах становления региона, приводящих к формированию радио-геохимически специализированного субстрата, так и после формирования зоны структурно-стратиграфического несогласия, способствующих широкомасштабной мобилизации, перераспределению рудогенных элементов из пород основания, а на собственно рудном этапе их промышленно-значимому накоплению в благоприятных структурных (гидродинамических) и геохимических (восстановительных, щелочно-кислотных) обстанов-ках; 3) наличие в регионе
( в зависимости от масштаба исследования) радиогеохимических и урано-ворудных таксонов (структур) - провинция, область, зона, район, узел, с радиогеохимически специализированным дорифейским (до платформенным) фундаментом, большая часть урана в объеме которого находится в легко подвижной форме.
В пределах Алданского щита, представляющего собой золото-урановорудную провинцию [Терентьев 1982; Попов и др., 1999 и др.], выделены урановорудные и потенциально-урановорудные металлотекты уровня областей, районов и узлов (рис.1). Намечены площади, заслуживающие проведения поисковых и прогнозно-металлогенических работ, прежде всего на месторождения "типа несогласия". В ранге областей выделены Центрально-Алданская урановорудная, Улкано-Учурская и Чаро-Олекминская потенциально-урановорудные, характеризующиеся
неоднократным проявлением в их пределах широкого спектра разновозрастных рудоподготавливающих и рудоформирующих процессов.
Анабарский щит входит в состав слабо изученной Анабаро-Оленекской комплексной потенциально урановорудной-редкометалльно-
благороднометалльной провинции и рассматривается как потенциально зо-лото-урановорудная область. В пределах последней выделены (рис.2) по-тенциально-урановорудные (Котуйкан-Монхоолинская, Северо-Анабарская, Билляхская), ураноносные (Усть-Ильинская, Куонамская) зоны, а также по-тенциально-золото-урановорудный район (Биригиндинско-Мюнюсяхский). Намечены площади, заслуживающие постановки средне-, крупномасштабных прогнозно-поисковых работ на урановое оруденение, в том числе «типа несогласия».
Заключение
Сравнительный анализ основных особенностей истории геологического развития Алданского и Анабарского щитов Сибирской платформы, Канадского щита Северо-Американской платформы, а также пространственно-временных закономерностей размещения урановых месторождений в их пределах, позволил установить черты их сходства и различия, имеющие важное значение для оценки перспектив ураноносности. На докембрийских этапах развития этих щитов формировались близкие по генетическому типу и формационной принадлежности месторождения урана. В тоже время на Канадском щите в зоне структурно-стратиграфического несогласия предри-фейского возраста известны уникальные по масштабам и качеству руд урановые месторождения «типа несогласия». На Алданском и Анабарском щитах в подобной структурной обстановке выявлены урановые и золото-урановые рудопроявления, заслуживающие проведения в районах их развития средне-крупномасштабных поисковых и поисково-оценочных работ.
Существенной отличительной чертой Алданского щита, по отношению к Анабарскому и Канадскому, является проявление на мезозойском этапе его развития интенсивнейших процессов тектоно-магматической активизации, сыгравших важнейшую роль в металлогении урана данной структуры земной коры Сибирской платформы. На том этапе были сформированы крупные по запасам гидротермальные месторождения урана золото-урановорудной формации в гум-беитах и
гумбеитизированных породах (Эльконский урановорудный район), не имеющие зарубежных аналогов, а также рудопроявлений фосфор-урановой формации в цеолититах и цеолитизированных породах, которые по геолого-структурной позиции оруденения, типу эпигенетических новообразований, набору основных рудных минералов, сходны с месторождениями Горное и Березовое (Забайкалье). Рудоносные низкотемпературные гидротермально-метасоматические новообразования формации гумбеитов на Алданском щите широко проявлены и в региональных зонах структурно-стратиграфических несогласий предраннепротерозойского, предрифейского и предвендского возраста.
Анализ основных закономерностей пространственного распределения урановорудных объектов в пределах щитов, в том числе и вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий, свидетельствует об их отчетливом тяготении к интенсивно и многократно гранитизированным блокам земной коры, характеризующимся радиогеохимической специализацией. Разновозрастные рудоподготовительные и рудоформирующие процессы, достаточно часто, имели место в пределах одних и тех же блоков (Черчилл, Алдано-Тимптонский, Чаро-Олекминский и др.) и тектоно-флюидитных зон (Билляхская, Котуйкан-Монхоолинская, Токкинская, Тыркандинская и др.), что обеспечивало благоприятные условия для энергичной мобилизации, перераспределения и миграции урана, происходивших в эндогенных (гидро-термально-метасоматических) процессах с последующей его высадкой в благоприятных физико-химических и структурных обстановках.
Во временных рамках каждого из этапов геологического развития щитов проявлялись рудоподготовительные (ультраметаморфизм, магматизм, высокотемпературный кремне-щелочной метасоматоз и др.) и рудоформирующие (низкотемпературная гидротермально-метасоматическая деятельность) процессы. В связи с масштабностью и полнотой их проявления выделены эпохи эндогенного уранового рудонакопления: ураноносные - АЯг, РИ.|, И. (Ана-барский щит), АК.1,2, Я (Алданский щит) и урановорудные - РИ.], Мг (Алданский щит). Выявление уранового, золото-уранового оруденения вблизи предрифейской зоны структурно-стратиграфического несогласия восточного обрамления Анабарского щита, Чаро-Олекминского и Тимптоно-Учурского блоков Алданского щита позволяет в качестве урановорудной обозначить и рифейскую эпоху.
Главными концентраторами рудных и резко вышекларковых содержаний урана выступают высокотемпературные кремне-щелочные и щелочные (кварц-плагиоклаз-ортоклазовые, кварц-альбит-микроклиновые метасомати-ты, карбонатиты, фениты), низкотемпературные щелочные (эйситы, гумбеи-ты) и субщелочные (цеолититы, березиты) гидротермально-метасоматические формации. Первые га них наиболее характерны для ранних этапов геотектонического развития фундамента Сибирской платформы (АЯ^ АИ.^, РИ.|) и начальных стадий разновозрастных гидротермальных циклов, а вторые для поздних этапов развития и заключительных стадий гидротермальных циклов.
В структурно-пространственном распределении разноранговых и разно-формационных типов урановорудных объектов Алданского и Анабарского щитов определяющую роль играют тектоно-флюидитные зоны длительного развития, узлы их пересечения с интенсивным проявлением тектоно-флюидитной активности в AR2, PRi, R, Mz, а также зоны древних струк-турно-стратиграфическихнесогласий.
В пределах Алданского и Анабарского щитов имеются высокие перспективы обнаружения не только традиционных для них типов уранового оруденения, но и месторождений «типа несогласия», характеризующихся на Канадском щите высококачественными комплексными рудами и уникальными запасами урана. В пределах Алданского щита наибольшими перспективами в этом плане обладают Улкано-Учурская и Чаро-Олекминская по-тенциально-урановорудные области, а также Амгинская и Северо-Эльконская минерализованные площади Центрально-Алданской урановорудной области (рис.1). Однако, исходя из специфики геотектонического развития Алданского щита и особенностей эволюции урановорудных процессов, помимо месторождений «типа несогласия» собственно канадского подтипа, здесь следует ожидать высококонтрастное богатое по запасам золото-урановое оруденение вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий (предрифейского, предраннепротерозой-ского, предвендского возраста), имеющее мезозойский возраст руд. Напротив, Анабарский щит обладает высокими перспективами обнаружения классических месторождений «типа несогласия». Наиболее важными в прогнозном плане являются участки предрифейской зоны ССН, картируемые над длительноживущими тектоно-флюидитными зонами (рис. 2) — Билляхской, Котуйкан-Монхоолинской, Маганской, Северо-Анабарской. Кроме того, в пределах собственно Котуйкан-Монхоолинской и Билляхской тектоно-флюидитных зон имеются высокие перспективы обнаружения ура-новорудных объектов жильного типа в связи с низкотемпературными гид-ротермально-метасоматическими формациями эйситов и гумбеитов.
Систематизация и анализ фактического материала по ураноносности Алданского и Анабарского щитов Сибирской платформы, выполненные на принципах регионального металлогенического анализа, позволили составить прогнозно-металлогенические (на уран) карты этих структур масштаба 1:500 000. Выделено несколько иерархических категорий металлогениче-ских на уран таксонов: металлогенические области, зоны, рудные районы и узлы (рис 1, 2), а также площади, наиболее благоприятные на выявление высокорентабельного уранового и комплексного золото-уранового орудене-ния «типа несогласия», заслуживающие постановки средне-, крупномасштабных прогнозно-поисковых и поисково-разведочных работ на уран.
Дальнейшее развитие научного направления, связанного с региональным металлогеническим анализом докембрийских щитов, должно основываться на углубленном изучении (включая изотопно-геохимические, геохронологические,
термо-барометрические) различных урановорудных процессов режимов активизации, проявляющихся вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий; разработке объемных геологических, физико-геологических моделей формирования высокорентабельных типов оруде-нения применительно к металлогеническим таксонам различного иерархического уровня.
Основные публикации по теме диссертации
1. Молчанов А.В., Веселов A.M., Беляев Г.М. О зональности «пластовых» метасоматитов в Чульманской впадине (Южная Якутия). // Метасоматизм и рудообразование. Л., Недра, 1982
2. Молчанов А.В., Давыдова Г.Е. О новом типе урановой минерализации на Алданском щите. // Материалы по геологии урановых месторождений, М., ВИМС, №81, 1983. (депонировано)
3. Беляев Г.М., Терентьев В.М., Веселов A.M., Молчанов А.В. и др. Геологическое строение и ураноносность региона Байкало-Амурской магистрали. // Ежегодник кратких сообщений о результатах НИР ВИМС', ВСЕГЕИ, ИГЕ-Ма за 1983г. М., 1984
4. Молчанов А.В., Веселов A.M. Метасоматические формации, их рудонос-ность и положение в структурах юго-западной части Алданского щита. // Использование новейших достижений геолого-минерагенических исследований в изучении складчатых областей, Л., Недра, 1986.
5. Молчанов А.В., Румянцев Н.Н. Металлогеническая специализация текто-но-метасоматических зон юго-западного обрамления Сибирской платформы. // Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов. Иркутск, 1988
6. Румянцев Н.Н., Молчанов А.В. О возможности обнаружения месторождений несогласия в юго-западном обрамлении Сибирской платформы. // Геология месторождений урана, редких и редкоземельных металлов. Информационный сборник. М., ВИМС, вып. 125, 1990
7. Афанасов М.Н., Дитмар Г.В, Молчанов А.В. и др. Рифейские несогласия Забайкалья. // Советская геология, №8, 1992
8. Молчанов А.В. Фосфор-урановая формация в цеолититах и цеолитизиро-ванных породах Алданского щита. // Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов, вып. 134, 1992
9. Молчанов А.В. , Монахов С.А Перспективы обнаружения месторождений типа несогласия в Чаро- Олекминском блоке Алданского щита. // Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов, вып. 134, 1992
10. Молчанов А.В., Румянцев Н.Н. Геохимические и металлогенические особенности гидротермально-метасоматических образований Чаро-Олекминского блока (Алданский щит ). // Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов, вып. 138, 1994
11. Moltchanov А.У. Ore-bearing hydrothermal-metasomatic formations of the Aldan shield // The 9th symposium of international association on the genesis of ore deposits, vol. 1,1994, Beijing, China.
12 . Молчанов А.В., Давыдова Г.Е. Цеолититовая формация Алданского щита. // Региональная геология и металлогения, №3,1994
13. Терентьев В.М., Смыслов А.А., Дворцова К.И., Клюев Н.К., Молчанов А.В. и др. Прогнозная оценка территории России на возможность выявления богатых комплексных урановых руд в зонах структурно-стратиграфических несогласий и других обстановках // Научные и методические вопросы прогноза и поисков месторождений высокорентабельных урановых руд на территории России, СПб, ВСЕГЕИ, 1995.
14. Молчанов А.В., Пуринг В.В. Золото-урановое оруденение Угуйско-Олдонгсинской площади (западная часть Алданского щита). // Научные и методические вопросы прогноза и поисков месторождений высокорентабельных урановых руд на территории России, С-Пб, ВСЕГЕИ, 1995
15. Moltchanov A.V. Gold-uranium deposits of the Uguisk and Oldongsinsk graben -synclines (Aldan shield) // 30 International Geological Congress., Abstracts., vol. 2of 3,1996, Beijing, China
16. Moltchanov A.V. Gold-uranium deposits of the Precambrian graben-synclines. // European Union of Geosciences EUG 9, Abstracts, Strasbourg, 1997
17. Moltchanov A.V. Gold-uranium mineralization in the low temperature hydro-thermal-metasomatic formation of the Aldan shield. // Geofluids-97, Belfast, Northen Ireland, 1997
18. Молчанов А.В., Пуринг В.В. Реголиты Алданского щита (на примере уранового рудопроявления Топорикан). // Закономерности строения и эволюции геосфер, Хабаровск, 1998
19. Moltchanov A.V. The Toporican uranium deposit - geology, alteration, geochemistry. // Mineral Deposits: Processes to Processing, London, 1999
20. Молчанов А.В. Эпохи эндогенного уранового рудонакопления в истории геологического развития Сибирской платформы (на примере Алданского, Ана-барского щитов и Енисейского кряжа). // Полезные ископаемые: формирование, прогноз, ресурсы. С-Пб, Госуниверситет, 1999
21. Молчанов А.В., Пуринг В.В. Урановое рудопроявление Топорикан. (Хабаровский край, Россия)-геологические и минералого-геохимические аспекты модели месторождений типа несогласия. // Модели вулканогенно-осадочных рудообразующих систем. С-Пб., 1999
22. Молчанов А.В., Пуринг В.В. Геолого-геофизические аспекты перспектив промышленной ураноносности Чаро-Олекминского блока Алданского щита. // Российский геофизический журнал., № 15-16, 1999
23. Молчанов А.В., Михайлов В.А., Ефимов С.А., и др. Научное обоснование и прогнозная оценка перспективных структур щитов России для поисков месторождений
богатых урановых и комплексных руд на основе составления среднемас-штабных прогнозно-металл огенических карт. // Ежегодник ВСЕГЕИ за 1999г
24. Молчанов А.В., Пуринг В.В. Золото-урановое оруденение Угуйско-Олдонгсинской площади (западная часть Алданского щита). // Материалы по геологии урановых месторождений, М., №141, 2000г
25. Поликарпов В.И., Молчанов А.В. Месторождение Карку - новый тип уранового оруденения в Карелии. // Материалы по геологии урановых месторождений, М., №141, 2000г
26. Молчанов А.В. Эволюция уранового рудообразования на Сибирской платформе и ее складчатом обрамлении (на примере Алданского, Анабар-ского щитов и Енисейского кряжа). // Тезисы докладов на Съезде геологов России. Том 1. Региональная геология, глубинное строение и металлогения. 2001г
27. Молчанов А.В., Михайлов В.А., Ефимов С.А. и др. Научное обоснование и прогнозная оценка перспективных структур щитов России для поисков месторождений богатых урановых и комплексных руд на основе составления среднемасштабных (1:500 000 - 1:200 000) прогнозно-металлогенических карт. // Сборник Трудов КНТС ВИМС, М., №142, 2000г
28. Молчанов А.В., Терентьев В.М., Ефимов С.А. Перспективы ураноносно-сти Анабарского щита. // Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов. №143, 2001 г
29. Молчанов А.В. Металлогения урана щитов Сибирской платформы. // Региональная геология и металлогения, С-Пб, 2001 г, №13-14
30. Молчанов А.В. Минерагения урана Алданского щита. // IV Международный симпозиум "Геологическая и минерагеническая корреляция в сопредельных районах России, Китая и Монголии" (16-20октября 2001 г, г.Чита), Тезисы докладов.
31. Молчанов А.В. Металлогения урана Алданского и Анабарского щитов. // Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов. М. №144, 2002
32. Молчанов А.В., Толстов А.В. Урановый рудогенез на щитах Сибирской платформы (в связи с прогнозированием высокорентабельных месторождений). // "Южно-Якутская комплексная экспедиция: 50 лет поисков и открытий". Нерюнгри, 2001
33. Moltchanov A.V. Major unconformities on the Siberian platform and their uranium potential: Example from the Aldan and Anabar shields. // Saskatoon 2002, Abstracts Volume 27, 76.
34. Молчанов А.В., Клюев Н.К. Месторождения "типа несогласия" и возможность их обнаружения на древних щитах Сибирской платформы. // Вестник СПбГУ. Сер.7,2002, вып.2(№16)
35. Moltchanov A.V. Metallogeny of uranium of the Aldan and Anabar shields. // International conference URANIUM GEOCHEMISTRY 2003, Nancy-France 13-16 april 2003.
HZ
36. Moltchanov A.V. The Toporican uranium deposit (Aldan shield, Russia) -geological and mineral - geochemical aspects of the model unconformity type-deposit. // International conference URANIUM GEOCHEMISTRY 2003, NancyFrance 13-16 april 2003.
37. Молчанов А.В., Толстое А.В., Ефимов С.А. Металлогения урана древних щитов. // Материалы региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы геологической отрасли АК «АЛРОСА» и научно-методическое обеспечение их решений, посвященной 35-летию ЯНИГП ЦНИГ-РИ АК «АЛРОСА»., 2003, Воронежский ГУ
38. Молчанов А.В., Ефимов С.А., Клюев Н.К. Металлогеническое районирование и прогнозная оценка на уран Анабарского щита. Природные Ресурсы Таймыра. 2004. (в печати) -
39. Молчанов А.В.' Основные пространственно-временные закономерности размещения уранового оруденения на Анабарском щите. // Материалы юбилейной научной сессии к 100-летию Н.Г. Судовикова «Метаморфизм, гранитообра-зование и рудогенез», С-Пб, 2003.
63 2 6
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Металлогения урана Алданского и Анабарского щитов"
В настоящее время уран является одним из важнейших энергоносителей. Рост энергопроизводства, необходимый для экономического развития России, в ближайшие десятилетия будет обеспечиваться, главным образом, за счет атомной энергетики, что обусловлено чрезвычайной растянутостью транспортных коммуникацийны и удаленностью источников энергии от центров энергопотребления [Атлас «Уран России» 2000;]. Однако, в силу ряда обстоятельств объективного и субъективного плана, Россия на рубеже веков осталась с острой проблемой дефицита урана.
Стратегическая задача урановой геологии в настоящее время заключается в улучшении экономической структуры минерально-сырьевой базы урана России, что позволит обеспечить растущие потребности атомной энергетики на среднесрочную и более отдаленную перспективу [Шумилин 2002, Машковцев 2002]. Одним из путей решения этой задачи является выявление и вовлечение в промышленное освоение крупномасштабных урановых и комплексных (и, Аи, М, Со,) месторождений с богатыми высокорентабельными рудами, по запасам и качеству сопоставимых с месторождениями «типа несогласия»1 урановоруд-ной провинции Атабаска Канадского щита. В этом аспекте урановорудный потенциал Алданского и Анабарского щитов Сибирской платформы заслуживает самого тщательного изучения и промышленной оценки. Главное внимание при этом в пределах щитов и их ближайшего окружения должно быть уделено прогнозированию и поискам высокорентабельных типов урановых и комплексных золото-урановых месторождений вблизи зон древних региональных структурно-стратиграфических несогласий.
Актуальность проблемы связана с необходимостью расширения минерально-сырьевой базы атомной энергетики и улучшения качества сырьевых ресурсов России, главным образом, за счет выявления богатых и уникальных по запасам и качеству руд месторождений «типа несогласия»; комплексного обоснования и совершенствования, имеющихся к настоящему времени региональных и локальных критериев выявления новых потенциально-урановорудных зон, районов и площадей, перспективных на выявление месторождений «типа несогласия», и новых для России промышленных типов уранового оруденения; повышения эффективности научных прогнозов. Поскольку щиты Сибирской платформы к настоящему времени являются одними из наиболее вероятных структур земной коры, где могут быть выявлены богатые по запасам урановые месторож
1 Под месторождениями "типа несогласия" автором понимаются рудные объекты, располагающиеся вблизи поверхности сфуктурно-стратиграфического несогласия между архейско-раннепротерозойским кристаллическим основанием древних платформ и перекрывающими его пологозалегающими рифейскими слабо дислоцированными, континентальными неметаморфгоованными красноцветными толщами. дения «типа несогласия», решение указанных важных научных и прикладных задач возможно на основе всестороннего анализа пространственно-временных закономерностей размещения оруденения и формирования урановых руд в пределах Алданского, Анабар-ского щитов и их ближайшего обрамления.
Цель исследований заключается в научном обосновании перспектив промышленной ураноносности и прогнозно-металлогенической на уран оценке Алданского и Анабарекого щитов на основе комплексного анализа имеющегося геолого-металлогенического материала с выделением металлогенических таксонов и конкретных площадей, перспективных на обнаружение урановых и комплексных золото-урановых месторождений «типа несогласия»; в выяснении пространственно-временных закономерностей формирования и размещения в пределах Алданского и Анабарекого щитов промышленно-перспективных типов уранового оруденения.
Основные задачи работы
- изучение основных особенностей истории геологического развития Алданского, Анабарекого и Канадского щитов с определением ведущих рудоподготовительных и рудо-формирующих процессов, а также геологических структур, благоприятных для локализации разновозрастного и разнотипного в формационном отношении уранового оруденения, в том числе и месторождений «типа несогласия»;
- проведение формационного анализа гидротермально-метасоматических новообразований и урановорудных объектов;
- выделение обстанобок, благоприятных для концентрации в промышленных количествах урана в составе новых типов высоко рентабельных для освоения урановых месторождений, и прогнозирование областей их возможного проявления;
- разработка новых и совершенствование известных региональных и локальных критериев прогнозирования уранового оруденения «типа несогласия» и других промышленно перспективных типов уранового оруденения;
- создание модели формирования уранового оруденения вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий;
- выявление основных закономерностей размещения уранового оруденения и на этой основе проведение металлогенического на уран районирования Алданского и Анабарекого щитов с составлением прогнозно-металлогенических на уран карт масштаба 1:500 ООО;
- выделение конкретных металлогенических таксонов и площадей, перспективных на выявления месторождений вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий;
Научная новизна и практическая значимость работы.
На основе проведенного металлогенического анализа и формационной типизации гид-ротермально-метасоматических и урановорудных образований в пределах Алданского и Анабарского щитов выделены металлогенические таксоны уровня областей, зон и районов. На Анабарском щите впервые выделен Биригиндинско-Мюнюсяхский потенциаль-но-урановорудный район, перспективный на выявление месторождений «типа несогласия», в пределах которого обнаружены рудопроявления и проявления комплексной уран-золото-редкоземельной минерализации вблизи предрифейской зоны структурно-стратиграфического несогласия. Для каждого таксона проанализированы основные черты их геологического развития, определяющие особенности локализации уранового орудене-ния.
Составлены прогнозно-металлогенические на уран карты щитов Сибирской платформы масштаба 1:500 ООО; установлены таксоны и площади, благоприятные для обнаружения высокорентабельных типов уранового оруденения, в том числе и «типа несогласия», заслуживающие постановки крупномасштабных прогнозно-поисковых работ. Выделены металлогенические эпохи.
На Анабарском и Алданском щитах установлены основные рудолокализующие структуры: тектоно-флюидитные зоны длительного развития и глубокого заложения; зоны древних структурно-стратиграфических несогласий предраннепротерозойского, предри-фейского и предвендского возраста.
Предложены уточненные региональные и локальные критерии прогнозирования уранового оруденения «типа несогласия» и полихронная гидротермально-метасоматическая модель формирования уранового оруденения вблизи зон древних структурно-стратиграфических несогласий. Обосновывается возможность обнаружения в зонах древних ССН месторождений урана с рудами мезозойского возраста.
Настоящая работа представляет собою дальнейшее развитие важного научного направления, связанного с комплексным металлогеническим анализом щитов древних платформ и способствует решению важной народно-хозяйственной проблемы, по расширению минерально-сырьевой базы урана России и качественного улучшения структуры ее запасов.
Фактический материал.
Диссертация базируется на результатах двадцатипятилетних исследований автора по геологии, гидротермально-метасоматическим процессам, тектонике и металлогении урана Алданского, Анабарского щитов Сибирской платформы; данных обобщающих работ, охватывающих территорию России, стран ближнего зарубежья, а также Северо
Американского, Австралийского и Европейского континентов. Автор принимал непосредственное участие в изучении и решении вопросов металлогении урана зоны БАМ, Алданского, Анабарского щитов и Енисейского кряжа, являясь ответственным исполнителем и научным руководителем при разработке ряда научных тем, в том числе и договорных с АК «АЛРОСА», в рамках которых составлялись прогнозно-металлогенические карты масштаба 1:200 ООО, 1:500 ООО, 1:1 500 000. В процессе выполнения этих работ и их обобщении осуществлялся комплексный анализ новейших материалов по геологии, геофизике и геохимии с использованием современных методов обработки информации и учетом новых идей в области металлогении. Автор участвовал в полевых прогнозно-металлогенических исследованиях Алданского щита (1980-1985гг; 1989-1995гг), Заангар-ской части Енисейского кряжа (1986-1988гг), Анабарского щита (2000-2003гг); в 1994 году проходил стажировку во Франции, в институте КРЕГЮ (г.Нанси) по геолого-генетическим, геолого-структурным особенностям месторождений «типа несогласия» и методике их поисков, где изучал образцы горных пород и руд месторождений ураново-рудной провинции Атабаска и Арнемленд.
Апробация результатов работы и публикации. Материалы диссертации опубликованы в 61 статье и 23 фондовых отчётах по урановой тематике. Автор принимал участие в подготовке геохимической карты региона БАМ масштаба 1:3 000 000 и Государственной карты полезных ископаемых масштаба 1:1000000 по листам 0-(50),51.
Научные положения диссертации в разные годы докладывались на Годичных сессиях Ученого Совета ВСЕГЕИ, на секции Ученого Совета ВИМСа по геологии радиоактивных, редких металлов и прикладной геоэкологии; на научных совещаниях СПбГУ, на научных заседаниях отдела геологии урановых месторождений и радиоэкологии, отдела металлогении и геологии месторождений полезных ископаемых ВСЕГЕИ; на НТС11II «Прилен-скгеология», «Березовгеология», «Таежгеология», Амакинской ГРЭ АК «АЛРОСА», на Всесоюзных, Всероссийских и Международных совещаниях, конференциях и симпозиумах, наиболее важными из которых являются Всесоюзное совещание «Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов» (г.Иркутск, 1989г.), 9-й симпозиум международной ассоциации по генезису рудных месторождений (Пекин,1994), Совещание-семинар: «Научные и методические вопросы прогноза и поисков месторождений высокорентабельных урановых руд на территории России» (Санкт-Петербург, 1995г.), Международный геологический конгресс (Пекин, 1996г.), Совещание «Геофлюиды-97» (Белфаст, 1997г.), 9-й Международный симпозиум Европейского союза геологических наук (Страсбург, 1997г.), 10-й Международный симпозиум Европейского союза геологических наук (Страсбург, 1999г.), Международная конференция «Полезные ископаемые: формирование, прогноз, ресурсы» (Санкт Петербург, 1999г.), Международный симпозиум по геологии урана «Уран на рубеже веков: Природные ресурсы, производство, потребление» (Москва, 2000), Научно-практическая конференция: Состояние и перспектива развития минерально-сырьевого комплекса республики Саха (Якутск, 2001 г), IV Международный симпозиум «Геологическая и минерагеническая корреляция в сопредельных районах России, Китая и Монголии (г.Чита, 2001г.), Международная конференция «Полярные области Земли: Геология, тектоника, ресурсное значение, природная среда» (Санкт-Петербург, 2001г.), Всероссийская конференция: «Проблемы выявления и оценки месторождений типа несогласия на территории России» (Санкт-Петербург, 2001г.), Совещание Геологической и Минералогической ассоциаций Канады (Саскатун, 2002г.), Международная конференция «Геохимия урана 2003» (Нанси, 2003г.), Научно-практическая конференция «Актуальные проблемы геологической отрасли АК «AJ1POCA» и научно-методическое обеспечение их решений» (Мирный, 2003г.).
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы (307наименований). Главы диссертации раскрывают сформулированные защищаемые положения.
Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Молчанов, Анатолий Васильевич
Заключение 325-327
-
Молчанов, Анатолий Васильевич
-
доктора геолого-минералогических наук
-
Санкт-Петербург, 2004
-
ВАК 25.00.11
- Рудоносность гидротермально-метасоматических образований Эльконского золото-урановорудного узла
- Мезозойские рудоносные магматогенные системы Алдано-Станового щита
- Архейский эндербитовый комплекс Сутамского блока, юг Алданского щита
- Закономерности образования и размещения главных рудоносных формаций северной части Сибирской платформы
- Глубинное строение и рудоконтролирующие структуры Алдано-Становой и Верхояно-Черской золотоносных провинций
