Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Микродеформационные структуры пород золоторудных месторождений Восточной Якутии

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Микродеформационные структуры пород золоторудных месторождений Восточной Якутии"

На правах рукописи

Полуфунтикова Лена Идененовна

МИКРОДЕФОРМАЦИОННЬШ СТРУКТУРЫ ПОРОД ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОЙ ЯКУТИИ

Специальность 25 00 11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Якутск 2008

? / 4 П Ч "5

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Якутский государственный университет имени М К Аммосова»

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Фридовский Валерий Юрьевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор

Игнатов Петр Алексеевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор

Прокопьев Андрей Владимирович, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Ведущая организация Государственный комитет

Республики Саха (Якутия) по геологии и недропользованию

Защита состоится «21» февраля 2008 г в на заседании

диссертационного совета Д 212 121 04 при Российском государственном геолого-разведочном университете имени Серго Орджоникидзе по адресу 117997, Москва, ГСП-7, ул Миклухо-Маклая, д. 23, в аудитории 5-48

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного геолого-разведочного университета имени Серго Орджоникидзе

Автореферат разослан «/¡2у> января 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Дорожкина Л А

Актуальность работы. Северо-Восток России обладает значительным потенциалом благородных металлов Территория Восточной Якутии уникальна тем, что здесь проявлены геологические образования, сформированные в различных геодинамических обстановках, для которых характерны золоторудные месторождения различных типов (Тектоника, геодинамика, ., 2001) В настоящее время актуален комплексный подход к их изучению, предполагающий анализ взаимосвязей деформационных процессов и формирования структур месторождений За последние годы накоплен значительный массив данных о деформациях горных пород в различных тектонических зонах на территории Верхояно-Колымской орогенной области, однако изучению микродеформаций и определению микроструктурных парагенезов уделено недостаточно внимания Микротектонический анализ обладает высокой информативностью выделенные в результате исследований морфологические типы структур позволяют изучить пространственное распределение и внутреннее строение тектонических (в том числе рудоконтролирующих) структур, количественно оценить уровень деформационных преобразований, определить динамическую обстановку формирования разновозрастных структур В связи с вышесказанным актуальным является исследование микродеформационных структур золоторудных месторождений Восточной Якутии

Цель и задачи работы. Основная цель исследований - изучение микродеформационных особенностей вмещающих пород и морфологии рудных тел золоторудных месторождений, связанных с позднеюрскими-меловыми коллизионными событиями на восточной окраине и в сопряженных тектонических структурах Северо-Азиатского кратона для расшифровки закономерностей структурообразования и условий локализации золотого оруденения Для ее реализации решались следующие задачи.

а) определение морфологических особенностей тектонических микроструктур,

б) выявление закономерностей преобразования терригенных пород различных типов месторождений по структурно-текстурным признакам,

в) проведение сравнительного анализа микроструктурных парагенезов / различных типов золотого оруденения; ;

г) установление корреляционных связей микроструктурных

VI.

парагенезисов и морфологических типов рудных тел ' ч

з

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены материалы, собранные автором в период с 1999 по 2007 г. Экспедиционные работы проведены на территории Хангаласского и Юрско-Бриндакитского рудно-россыпных узлов, в пределах месторождений и рудопроявлений Двойной, Ампир, Нагорное, Юр, Некур, Фин, Герой, Map По отдельным объектам исследований использованы материалы, предоставленные сотрудниками кафедры поисков и разведки МПИ ГГИ ЯГУ Материалом для проведения микротектонического изучения пород являются ориентированные относительно кливажа (в плоскости ab и cb эллипсоида деформации) шлифы (250 шт), отобранные по структурным профилям В работе использованы литературные и фондовые материалы по исследуемым районам.

Методы исследования. Основу проведенного анализа составляют изучение парагенезов микроструктур, образованных в соответствующих динамических обстановках, и определение последовательности структурно-метаморфических изменений

Для достижения поставленной в диссертационной работе цели были проведены

-полевые наблюдения, включающие специализированный структурный анализ плоскостных и линейных деформационных элементов, исследования строения и морфологии рудных тел,

- петрографическое изучение пород,

-стрейн-аяализ определение петроструктурного коэффициента деформированности (Кд), величины сокращения (Д), определение эллипсоида деформации методом Фрая (Галкин, 1988, Fray, 1999, Кирмасов, 2002),

- исследование морфологических типов микроструктур (Чиков, 1988),

- реконструкции полей тектонических напряжений и расчет векторов главных нормальных напряжений с использованием методик статистической обработки трещиноватости (Гзовский, 1975, Шерман, Днепровский, 1989)

Научная новизна. В ходе исследований впервые на территории Восточной Якутии было проведено изучение микроструктурных парагенезов терригенных пород, вмещающих золоторудные месторождения, с применением методов стрейн-анализа Установлены пластинчато-сдвиговый, сдвигово-катакластический, катаьсластическо-сегрегационный и

сегрегационно-струйчатый морфологические типы микроструктур, определены их закономерные ряды для различных типов коллизионных

золоторудных месторождений и выявлена связь морфологических типов рудных тел со степенью деформированное™ вмещающих пород

Практическая значимость работы. В рамках проведения НИР по темам1 «Изучение структурных критериев размещения золотого оруденения Хангаласского рудно-россыпного узла и сопредельных территорий юго-восточного сектора Ольчан-Нерской металлогенической зоны с целью разработки научно-практических рекомендаций проведения поисковых и оценочных работ» (Госзаказ РС (Я) № 216) и «Изучение структурно-геофизических критериев размещения золотого оруденения рудно-россыпных узлов Восточной Якутии с целью разработки научно-практических рекомендаций проведения поисковых и оценочных работ» (Госзаказ РС (Я) № 111) результаты микротектонического анализа использованы для разработки структурных критериев размещения золоторудных объектов и научно-практических рекомендаций проведения поисковых работ в южном секторе Аллах-Юньской тектонической зоны и юго-восточном секторе Ольчан-Нерской металлогенической зоны (Протокол № 42 от 23.03 2006, Протокол № 2 от 11.01.2007 НТС Госкомгеологии РС(Я) Апробация работы и публикации. Защищаемые положения, обоснованные фактическим материалом, освещены в 17 публикациях Результаты исследований по теме диссертационной работы изложены в отчетах ЗН МО РФ «Новые рудогенетические концепции золоторудных систем орогенных поясов северо-востока Азии геодинамическая природа, структурные модели» (№ 25-53 ЕЗН), НТП МО РФ «Структурно-геодинамические реконструкции, режимы промышленного рудообразования и прогнозно-поисковые модели месторождений благородных металлов Северо-Востока Азии» (№ 07 01 007), «Структурная эволюция и условия формирования золоторудных месторождений тыловых зон коллизионных орогенов на примере Верхоянского складчато-надвигового пояса» (РФФИ-Дальний Восток № 06-05-96004)

Основные результаты исследований по теме диссертации освещены на конференциях молодых ученых и аспирантов (г Якутск, 2001, 2002); на XXXV Тектоническом совещании (г Москва, 2002 г), Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», (г Москва, 2003 г), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 50-летию ЯГУ «Университет XXI века цели, задачи, перспективы» (Якутск, 2006), региональной конференции «Рудогенез и металлогения Востока Азии» (Якутск); региональной научно-практической конференции «Пути решения

актуальных проблем геологии, добычи и переработки полезных ископаемых горно-добывающей промышленностью» (Якутск, 2006).

Работа выполнена на кафедре поисков и разведки МПИ ГОУ ВПО «Якутский государственный университет имени М К Аммосова» под руководством д г.-м н, профессора В Ю Фридовского, которому автор выражает глубокую признательность Автор благодарен д г -м н О В Япаскурту, д г.-м н А П Смелову, д г -м н В А Трунилиной, д г -м н А В Костину, к г -м н Ф Ф Третьякову, к г -м н В В Алпатову, к г -м н М.Р Фарберу, кг-мн OB Королевой, В Ф Тимофееву, H.H. Иванову за научные консультации, высказанные критические замечания и поддержку в работе

Объем и структура работы. Диссертация объемом 139 страниц состоит из введения, четырех глав и заключения, 71 рисунка (в том числе 40 фотографий) Список использованной литературы включает 131 наименование.

Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований, раскрыты их цель и задачи

В первой главе приводятся общие сведения о геологическом строении Восточной Якутии (Верхоянский складчато-надвиговый и Кулар-Нерский сланцевый пояса)

Во второй главе представлены сведения о современном состоянии микротектонических исследований, рассмотрены используемые классификации и приемы микротектонического анализа

В третьей главе дана геологическая характеристика месторождений раннеколлизионной структурной группы, проанализированы постседиментационные преобразования терригенных толщ, проведен стрейн-анализ динамометаморфизованных пород, рассмотрены динамические условия формирования рудных тел Выделены морфологические типы структур течения и зональность их распределения.

В четвертой главе дана геологическая характеристика месторождений позднеколлизионной структурной группы, рассмотрены динамические условия формирования рудных тел, проанализированы постседиментационные преобразования терригенных толщ, проведен стрейн-анализ слабокливажированных пород Выделены морфологические типы структур

В заключении сформулированы основные выводы по результатам проведенных исследований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Геологическое строение района исследований

Золоторудные месторождения Восточной Якутии формировались длительное время - от поздней юры до позднего мела в различных структурных и геодинамических обстановках С учетом особенностей формирования рудовмещающих структур, отношения оруденения к тектоническим деформациям и магматизму, характера рудоконтролирующих деформаций (структурных рудоносных парагенезов) структуры рудных полей и месторождений золота разделяются на раннеколлизионные, позднеколлизионные и субдукциснные (Фридовский, 1998) Формирование раннеколлизионных месторождений связано с тектонометаморфогенным преобразованием золотосодержащих осадочных пород шельфа пассивной континентальной окраины к последующим транспортом рудных компонентов в рудовмещзющие зоны скалывания чадзиговых структур Позднеколлизионные месторождения формируются р связи с рудно-магматическими системами гранитных плутонов и локализуются в надвиговых и сдвиговых зонах.

Объектами исследования являются коллизионные золоторудные месторождения, расположенные на территории Верхоянского складчато-надвигового и Кулар-Нерского сланцевого поясс-з (рис 1)

Верхоянский складчато-надвиговый и Кулар-Нерский сланцевый пояса составляют внешнюю зону Верхояно-Колымсксй орогенной области (Тектоника, геодинамика, , 2001) Верхоянский складчато-надвиговый и Кулар-Нерский счанцевый пояса разделяются Адыча-Тарынской зоной разломов От смежных структур Охотского террейна граница Верхоянского складчато-надвигового пояса проводится по Билякчанской зоне разломов

По особенностям строения Верхоянский складчато-надвиговый пояс разделен на зону форланда (фронтальная часть) и восточную зону хинтерланда (тыловая часть). Зона форланда подразделяется (с севера на юг) на Оленекский, Западно-Верхоянский и Южно-Верхоянский секторы (Прокопьев, 2001) Объекты исследования расположены в Хараулахском сегменте Западно-Верхоянского сектора (Дьяндинско-Охоносойское рудное поле) и в Аллах-Юньской тектонической зоне Южно-Верхоянского сектора (Юрско-Бриндакитское и Маринское рудные поля) Верхоянского складчато-надвигового пояса и относятся к раннеколлизионной структурной группе месторождений.

Рис. 1. Схема тектонического строения Восточной Якутии и положение объектов исследования (Тектоника, геодинамика.....2001 с изменениями):

1 - четвертичные отложения;

2 - Сибирская платформа; 3 -Верхоянский складчато-надвиговый пояс; 4 - Кулар-Нерский слан-цевый пояс; 5 -Колымо-Омолонский супер-террейн; 6 - Охотский террейн;

буквы в кружках - сегменты Западно-Верхоянского сектора ВСНГГ. Хр Хараулахекий; Ор -Орулганский; Кр - Куранах-ский; Ер - Бараинскш; буквы в квадратах -тектонические зоны ЮжноВерхоянского сектора ВСНТТ: К - Кыллахская; СД - Сетге-

Дабанская; АЮ - Аллах-Юньская;

цифры в квадратах - районы исследований: 1 - Дьяндинско-Охоносойское рудное поле; 2 - Юрско-Бриндакитское и Маринское рудные поля; 3 - Золоторожское, Дук, Двойное рудные поля

Дьяндинско-Охоносойское рудное поле расположено на севере Хараулахского сегмента Верхоянского складчато-надвигового пояса в зоне Центрально-Верхоянского разлома. Рудное поле сложено нерасчлененными средне-верхнекаменноугольными алевролитами с пластами глинистых сланцев. Золото кварцевое месторождение Дьянди расположено в южной части рудного поля. Оруденение контролируется хрупкой зоной скалывания, сложенной деформированными блоками терригенных пород (Фридовс.кий, 1998). Юрско-Бриндакитское рудное поле прослежено в меридиональном направлении от р. Юдомы на юге до руч. Бам на севере в западном крыле Миноро-Кидерикинского разлома. Границы Юрско-Бриндакитского рудного поля отвечают выходу на поверхность рудовмещающих верхнекаменноугольных и нижнепермских отложений суркеченской и халыиньской свит. Общая мощность рудовмещающих отложений меняется в различных частях рудного поля от 1200 до 2200 м (Силичев, 1986). Оруденение приурочено к зонам скалывания, которые представляют собой относительно узкие полосы чередования различной степени

динамометаморфизированных пород Маринское рудное поле расположено севернее Юрско-Бриндакитского рудного поля На площади развиты отложения наталинской, экачанской и суркеченской свит среднего-верхнего карбона (Краснопольский, 1988) На разных уровнях наблюдается сульфидная минерализация прожилково-вкрапленного типа

По Адыча-Тарынской зоне разломов верхнепалеозойские и нижнемезозойские прибрежно-морские, дельтовые и шельфовые толхци Верхоянского складчато-надвигового пояса сменяются глубоководными отложениями того же возраста Кулар-Нерского сланцевого пояса (Парфенов, 1997) Пояс простирается в юго-восточном направлении на расстояние 1200 км от р Яны на северо-западе до р Колымы на юго-востоке. Объекты исследования расположены в пределах Нерского антиклинория юго-восточного сектора Кулар-Нерского сланцевого пояса (Золоторожское, Дук и Двойное рудные поля) и относятся к позднеколлизионной структурной группе месторождений

Золоторожское рудное поле (рудопроявление Золотой Рог) приурочено к ядру антиклинальной складки северо-западного простирания, расположенной в параавтохтоне надвига северо-западного простирания Рудопроявление Золотой Рог представлено серией сближенных кулисообразных минерализованных зон дробления и смятия Рудное поле Двойное (рудопроявления Двойное и Ампир) расположено в зоне влияния разлома Двойной, в сводовой части антиклинальной складки. Сложено разнозернистыми песчаниками, реже алевролитами среднегеоидской подсвиты позднепермского возраста. Оруденение приурочено к межпластовым отслоениям в замковых частях антиклиналей, зонам дробления и прожилкового окварцевания Главными рудоконтролирующими структурами рудного поля Дук (месторождение Нагорное) являются крутопадающие минерализованные зоны дробления северо-западного и широтного простирания

Обоснование защищаемых положений

В работе защищаются три основных положения

Первое защищаемое положение. Породы, вмещающие рудные тела коллизионных месторождений золота Восточной Якутии, претерпели разной степени тектоно-метаморфические преобразования. Для пород надвиговых зон (раннеколлизионные месторождения) выделены пластинчато-сдвиговый, сдвигово-катакластический, катакластическо-сегрегационный и сегрегационно-струйчатьш морфологические типы структур, образующие латеральные и вертикальные зональные ряды. В породах сдвиговых зон (позднеколлизионные месторождения) локально распространены микродеформационные структуры пластинчато-сдвигового и сдвигово-катакластического морфологических типов.

Породы, вмещающие раннеколлизионные месторождения, представлены средне-верхнекаменноугольными алевролитами с пластами песчаников и нижнепермскими алевролитами, песчаниками и глинистыми сланцами Для всех типов пород характерны ката- и метагенетические преобразования Среди алевропесчаных пород широко распространены конформные, инкорпорационные и регенерационные структуры, возникающие вследствие внутрислойного растворения соседних зерен под давлением и переотложением растворенного вещества в поровом пространстве В песчаных породах с невысокой степенью отсортированное™ довольно часто встречаются структуры инкорпорации - глубокого внедрения одного зерна в другое, менее устойчивое Широко распространены процессы рекристаллизации, действию которых подвергаются зерна кварца и плагиоклаза, вокруг которых образуются сплошные или прерывистые каемки новообразованного минерала В результате постседиментационных преобразований происходит существенная трансформация цемента с образованием серицита, хлорита, кварца, альбита Серицит интенсивно корродирует с поверхности и по трещинам обломочные полевошпатовые зерна, формируя лепидобластические и гранобластические структуры В песчаных породах, содержащих первичный глинистый цемент, широко распространены шиповидные структуры, структуры врастания и дифференциального скольжения

Породы обладают сложным и неоднородным характером постседиментационных преобразований (Ивенсен и др, 1975, Япаскурт, 1992) Отмечаются породы, преобразование которых находится в стадии

позднего катагенеза, широко распространены процессы метагенеза (рекристаллизация, образование шиловидных и гранобластических структур) и метаморфизма зеленосланцевой фации (минеральная ассоциация, серицит-хлорит-биотит-эпидот) Важную роль в преобразовании пород играют дислокационные события, которые сопровождаются развитием кливажа различного типа, структур ротации и транспозиции

В песчаных породах развит кливаж агрегатного типа, при котором магистральные кливажные зоны делят породу на отдельные блоки Внутри блоков развивается межзерновой кливаж В алевропелитовых породах развит, главным образом, межзерновой кливаж Микролитоны межзернового кливажа представлены двумя типами. I тип - линзовидаые, ориентированные по направлению течения породы обломочные зерна, П тип - изометричные зерна, в тыльных сторонах которых наблюдаются бороды нарастания, в частности, регенерационного кварца. Если же состав обломочной составляющей породы, в основном, кварцевый, то состав и строение кливажных зон более разнообразны Кливажные зоны сложены глинистым и углистым веществом, слюдами, рудными минералами Слюдистые лейсты обладают большой пластичностью и реагируют на различные внешние нагрузки, подчеркивая извилистый рисунок кливажной зоны

Выделены четыре группы динамометаморфических пород Первая группа характеризует начальный этап деформации породы, развит кливаж агрегатного типа, коэффициент деформированное™ отдельных зерен - Кд от 1,0 до 2,0 (пластинчато-сдвиговый морфологический тип структур течения) На микроуровне видны угловатые обломки, имеющие неправильную форму Закономерная ориентировка почти отсутствует Вторая группа соответствует сдвигово-катакластическому морфологическому типу (Кд от 2,0 до 3,0) В шлифах отмечаются бластез обломочных зерен кварца с удлинением их по сланцеватости с образованием «бород» регенерированного кварца, а также процессы хлоритизации и серицитизации Характерны сочетание кливажа агрегатного типа и межзернового кливажа, директивная ориентировка минеральных зерен со структурами обтекания Группа пород с коэффициентом деформированости - Кд от 3,0 до 4,5 отличается широким распространением зерен породообразующих минералов линзовидно-эллиптической формы в тонкокристаллическом матриксе и развитием межзернового кливажа (катакластическо-сегрегационный морфологический тип) В породах четвертой группы наблюдаются линзовидные сегрегации кварца и полевого шпата в интенсивно линеаризованной милонитовой

п

основной ткани. Заметно появление магистральных зонок и выравнивание поверхностей сланцеватости (сегрегационно-струйчатый морфологический тип структур течения).

В результате анализа латерального распределения различных морфологических типов структур на месторождении Дьянди (рис. 2), отмечена зональная смена пластинчато-сдвигового (Кд=1,0-2,0) и сдвигово-катакластического (Кд=2,0-3,0) типов структур в направлении к осевой части надвиговой зоны. На микроуровне наблюдаются удлинение формы зерен, их поворот, развитие кливажных зон.

В*--3

Рис. 2. Латеральная зональность морфологических типов структур (месторождение Дьянди).

1 - алевролиты; 2 - песчаники; 3 - милоииты; 4 - сланцеватость; 5 - кливаж; 6 -надвиги

В золоторудных месторождениях на примере южного сектора Аллах -Юньской тектонической зоны установлена зависимость интенсивности деформации пород от расстояния до горизонта скольжения, выделяемого в основании хатынахской свиты (C3ht) верхоянского терригенного комплекса (рис. 3). На месторождении Юр в породах суркеченской свиты (C3sr) (расстояние до горизонта скольжения - 1650-1850 м) коэффициент деформированности (Кд) не превышает 2,0-2,5, а на рудопроявлении Map в породах натальинской свиты (C3nt) (расстояние до горизонта скольжения 680-810 м) Кд в алевропелитовых породах достигает 3,5-4,0. Породы относятся к катакластическо-сегрегационному и сегрегационно-струйчатому морфологическим типам структур течения и характеризуются увеличением интенсивности деформации по мере приближения к горизонту скольжения.

В юго-восточном секторе Кулар-Нерского сланцевого пояса терригенные породы, вмещающие позднеколлизионные золоторудные месторождения, представлены пермскими и триасовыми отложениями.

Пермские отложения сложены толщами глинистых сланцев, переслаиванием песчаников, туфов основного состава, алевролитов и аргиллитов. Отложения триаса сложены алевролитами, песчаниками, аргиллитами. Обломочная часть пород представлена угловато-окатанными зернами кварца и плагиоклаза. Прослойки аргиллита характеризуются раскристаллизованной глинистой массой, присутствием терригенного мусковита и микросланцевой текстурой. Наблюдается коррозия и замещение кальцитом обломочных зерен. Границы зерен извилистые, часто мелкозазубренные, формируют различные конформные структуры и структуры гравитационный коррозии, что является одним из признаков стадии умеренного - начала глубокого катагенеза.

Свищ Лмтомпм

"tK"1__породы_

М-иие Юр M-ние Пестр

Руд-ние Map

Эллипс деформации

Н! -/¡...-А ди^г-jp

И : ёв *

¡¡¡§ цш

;

Верхлекамешюутсшьные отложения C.sr - суркеченская свита; CpejiieKaMeiuioyj олыше отложения; С;ск - жачаискам сын it. C3nt - паталышская свита; Chi - халынпская свита

Гориянп Ltj ii +i'min' (MapitlICKIlR liuutlir)

- песчаники

- алевролиты

Рис. 3. Зависимость величины деформации вмещающих пород от расстояния до горизонта скольжения (Юрско-Бриндакитский и Маринский рудные поля)

Цемент порово-пленочный серицитовый, местами известковистый и известковисто-хлоритовый, слабокоррозионный Содержание цемента до 1520% Присутствует рассеянная примесь железистого карбоната (анкерита) и растительного детрита Развит порово-пленочный цемент, сформированный в несколько этапов Вокруг первоначально полуокатанной поверхности обломочных зерен наблюдаются железисто-хлоритовые каемки, сформировавшиеся на стадии позднего диагенеза

Динамометаморфизм имеет локальный характер и контролируется региональными разломами второго этапа деформаций (Фридовский, Полуфунтикова, 2006) В крыльях рудоконтролирующих разломов наблюдаются развитие структур начальной транспозиции и зарождающийся межзерновой кливаж В зоне влияния Чай-Юреинского разлома на структуры глубокого катагенеза наложены структуры дифференциального скольжения. Как для песчаников, так и для алевролитов характерен проникающий слабоволнисшй межзерновой кливаж Кливажные зоны выполнены мелкозернистым углистым веществом и новообразованными минералами (серицитом) Микротекстура глинистой массы часто субориентирована Выделены пластинчато-сдвиговый и сдвигово-катакластический морфологические типы структур течения

Второе защищаемое положение. Наиболее интенсивные микротектонические преобразования развиты во вмещающих породах золоторудных месторождений надвиговых зон. Им отвечают максимальные значения коэффициента деформированности (Кд=4,5), величины сокращения объема пород более 50% и эллипсоид деформации типа трехосного сплющивания. Для вмещающих пород месторождений сдвиговых зон значения коэффициента деформированности не превышают Кд=2,13, величина сокращения менее 20% и установлен эллипсоид типа плоской деформации.

Для установления степени деформированности определялись значения петроструктурного коэффициента деформированности (Кд=—) и величины X — X

сокращения - Д=-100%, где X - длинная ось, Ъ - короткая ось, в

X

плоскости, ортогональной кливажу В анализе использованы данные, полученные по отдельным зернам, и усредненные значения коэффициента

деформированности, вычисленные по эллипсоиду деформации, построенному методом Фрая (Fry, 1999) (рис. 4).

Кдср.=1,9; Дср=44%

Рис. 4. Стрейн-анализ песчаников (рудопроявление Дьянди). Николи _L.

Чем больше коэффициент Кд, тем выше степень деформированности пород. Однако в этом случае надо учитывать влияние объемных эффектов при формировании кливажа. Если при деформации обеспечивается постоянство объема (т.е. растворенное вещество переоткладывается в тыльных частях зерен), то можно считать, что эллипс деформации характеризует величину укорочения-удлинения, если же при деформационных перестройках часть вещества растворяется в кливажных зонах, то отношение осей эллипсоида будет характеризовать деформацию укорочения. Параметры эллипсоида деформации могут косвенно свидетельствовать об объемных эффектах при образовании кливажа.

Трехмерная деформация определяется формой эллипсоида, который может иметь вид «сплющенного диска» или «сигары» с промежуточными типами, переходящими в плоскую деформацию. В зависимости от соотношений осей эллипсоида конечных деформаций (X > Y > Z) выделяются следующие типы эллипсоидов: одноосного и трехосного сплющивания, плоской деформации, одноосного и трехосного обжатия. Для определения используется диаграмма Флинна (Николя, 1992).

Стрейн-анализ динамометаморфизованных вмещающих пород коллизионных месторождений показал, что для пород раннеколлизионных месторождений значения коэффициента деформированности соответствуют значениям от 1,2 до 4,3. Для месторождений Дьянди и Юр Кд не превышает значения 2,5, что типично для пластинчато-сдвигового и сдвигово-катакластического типов структур течения. На рудопроявлении Map

проявлены все выделенные нами морфологические типы, причем породы катакластическо-сегрегационного типа с Кд от 3,0 до 4,5 развиты наиболее широко (рис 5).

Раннекоплизионные месторождения

Сегрегационно-струйчатый морфологический тип

Катакластаческо-сегрегационный ^ морфологический тип

Сдвиговое

катаклаетический 4-морфологический тип

Пластинчато-сдвиговый морфологический тип*"

г5

Кд

2,4

%24

я

з-

2,5

1>2,

Позднеколлизионные месторождения

$—

1,4

4,3

Т,9

1,3

г

ч

35

<

I

§ я

а я

3

О О

В 6к

ь £

Рис 5 Значения петрострукгурного коэффициента деформированности кливажированных пород золоторудных проявлений Восточной Якутии

(Кд)

Для пород месторождений позднеколлизионной структурной группы характерен небольшой диапазон изменения коэффициента деформированности (Кд=1,3-1,7) Максимальные значения Кд=2,08-2,13 отмечаются на контактах с минерализованными зонами дробления Для пород характерен пластинчато-сдвиговый морфологический тип, сдвигово-катакластический морфологический тип структур развит локально

В результате построений трехосного эллипсоцца деформации установлено, что для слабокливажированных пород месторождений позднеколлизионной группы типична одноосная деформация в плоскости, ортогональной кливажу (рис 6) Для вмещающих пород раннеколлизионных месторождений, подвергшихся более интенсивным изменениям, характерны эллипсоиды деформации одноосного и трехосного сплющивания

А

Раннеколлизионные месторождения ♦ Кд=2,73; Д=58%;

О

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 D-Y/Z К=0

Позднеколлизионные месторождения о Кд=2,03; Д=!8%;

Рис. 6. Характер трехосной деформации в злевропесчаниках. А - раннеколлизионные месторождения (рудопроявленис Map); Б -позднеколлизионные месторождения (месторождение Нагорное); В - диаграмма Флинна и типы эллипсоидов деформации (Кирмасов, 2002)

Третье защищаемое положение. Установлена зависимость морфологии рудных тел месторождений золота надвиговых зон от степени преобразования вмещающих пород. Межпластовые жилы характерны для пород пластинчато-сдвигового морфологического типа; в породах сдвигово-кятакластического морфологического тина образуются пластово-штекверковые рудные тела; в связи с развитием катиклистическо-сегрегационного и сегрегационно-струйчатого морфологических типов структур формируются штокверки неправильной формы.

Рудные тела на месторождении Юр (Юрско-Бриндакитское рудное поле) представлены межпластовыми протяженными (до 1100 м) кварцевыми жилами небольшой мощности, сложенными белым полосчатым (реже массивным) кварцем и малопротяженными секущими (пластово-лестничными) жилами молочно-белого кварца массивной текстуры. Жилы приурочены к грубозернистым горизонтам основания стратиграфических

ритмов (Яновский, 1990) Их обогащенные участки тяготеют к ядрам мелких складок высоких порядков и сопровождаются зонами окварцевания, карбонатизации и хлоритизации, а обогащенные золотом участки рудных тел - вкрапленным ореолом ромбовидно-призматического арсенопирита

Металлоносность месторождения Некур (Юрско-Бриндакитское рудное поле) связана с пластовыми рудными телами, сопровождающимися секущими прожилками (пластово-штокверковый тип) Максимальное развитие оруденение получило на западном фланге месторождения Контакты рудных тел с вмещающими породами сложены серым полосчатым кварцем, для которого характерны максимальные концентрации золота. Центральные части рудных тел сложены массивным и брекчиевым кварцем молочно-белого цвета Мощность рудных тел составляет до 5-6 м. Жилы и минерализованные зоны скалывания сопровождаются ореолами арсенопиритизации и серицитизации

Наблюдения за строением рудных зон на рудопроявлении Map (Маринское рудное поле) показали, что золотое оруденение представлено штокверками неправильной формы Оруденение контролируется зонами надвигов в пределах развития отложений наталинской свиты Рассеянная сульфидная минерализация представлена, главным образом, пиритом, реже арсенопиритом Установлены две системы кварцевых прожилков широтного и меридионального простирания.

В результате изучения особенностей оруденения раннеколлизионных месторождений выявлена зависимость морфологии рудных тел от степени деформированности терригенных толщ (рис 7) В породах с широким развитием кливажа агрегатного типа формируются межпластовые рудные тела (месторождение Юр) Дальнейшее развитие кливажа является благоприятным для образования внутрипластовых и секущих штокверкоподобных рудных тел (месторождения Некур, Дьянди) В городах, подвергшихся максимальным динамометаморфическим преобразованиям, в зоне развития преимущественно пластических деформаций проявляется оруденение, представленное штокверками неправильной формы (рудопроявление Map)

Пластинчато-сдвиговый морфологический тип

Сдвигово-кэтакластический морфологический тип

Штокверки неправильной

формы

Катакластическо-сегрегационный, сегрегационно-струйчатый морфологический тип_

Межпластовые, рудные тела

Ппастово-штокверковыв рудные тепа

Рис. 7. Зависимость морфологии рудных тел месторождений золота надвиговых зон листрического типа (раннеколлизионные месторождения) от степени преобразования вмещающих пород

Оруденение в позднеколлизионных месторождениях размещается в минерализованных зонах дробления и оперяющих структурах. Кварцевые жилы характеризуются межпластовой, седловидной, секущей формами и их комбинациями. Наиболее крупные из них ориентированы обычно вдоль складчатых структур. Зоны окварцевания представлены густой сетью кварцевых прожилков, часто сопровождающих крупную кварцевую жилу, и минерализованными тектоническими брекчиями, сцементированными кварцем. Мощность зон окварцевания 1-5 м, реже до 50-40 м, протяженность от 1 до 5 км, чаще же не превышает 100-200 м. Жильные тела сложены кварцем, меньше - карбонатом с примесью хлорита, пирита, арсенопирита, сфалерита, галенита. Длина жил 100-200 м, иногда достигает 1000 м, мощность 0,1-1,5 м, редко 5-8 м (Сорокин. 1999),

На месторождении Нагорное (рудное поле Двойное) прослежено о жил, локализующихся в межпластовых зонах дробления. Мощность рудных тел не выдержана, встречаются раздувы до 1,4 м, пережимы, выклинивания (Сорокин, 1999). По контактам жил и при выклинивании наблюдаются зоны катаклазитов и прожилкового окварцевания. Вмещающие породы на контакте с жилами обохрены. Кварц белый - от мелкозернистого в приконтактовых частях до крупнозернистого - в центре тела, иногда серый халцедоновидный. Текстуры - массивная, брекчиевая, полосчатая. Анализ

структурно-морфологических особенностей рудных тел на рудопроявлении Золотой Рог (Золоторожское рудное поле) показал, что основными морфологическими типами рудных тел являются кварцевые жилы, в местах сгущения которых образуются линейные и пластовые штокверковые зоны (Фридовский, Полуфунтикова, 2001)

Заключение

Проведенные исследования показали, что

1. Постседиментационные преобразования пород, вмещающих раннеколлизионные месторождения, достигают стадии глубокого катагенеза и начального метагенеза с повсеместным развитием инкорпорационных и регенерационных структур. Во вмещающих толщах позднеколлизионных месторождений развиты конформные и коррозионные структуры, характерные для стадии умеренного - глубокого катагенеза.

2 В зоне влияния складчато-разрывных структур терригенные толщи претерпели разной степени динамометаморфические преобразования Для пород позднеколлизионной группы характерно локальное распространение микродеформационных структур В непосредственной близости от рудокотролирующих разломов наблюдаются развитие структур начальной транспозиции, зарождающиеся пластинчато-сдвиговые текстуры и межзерновой кливаж В породах месторождений раннеколлизионной структурной группы установлены кливаж течения, структуры обтекания и ротации, кливаж плойчатости, что свидетельствует о более интенсивных деформациях

3. Выделены следующие морфологические типы структур-1) пластинчато-сдвиговый морфологический тип, отвечающий начальному этапу деформации породы (Кд = 1,0-2,0) и проявлению кливажа агрегатного типа, 2) сдвигово-катакластический морфологический тип (Кд = 2,0-3,0), характеризуется развитием разной интенсивности межзернового кливажа, 3) катакластическо-сегрегационный морфологический тип (Кд = 3 0-4 5), 4) сегрегационно-струйчатый морфологический тип, где линзовидные сегрегации кварца и полевого шпата располагаются в интенсивно линеаризованной милонитовой основной ткани. В породах раннеколлизионных месторождений наблюдаются различные морфологические типы структур течения Для позднеколлизионных месторождений выделены породы со структурами пластинчато-сдвигового морфологического типа.

4 На примере раннеколлизионного месторождения Дьянди установлено латеральное распределение различных морфологических типов структур в надвиговых зонах По мере приближения к осевой части надвиговой зоны наблюдается последовательный ряд структур - от седиментационных, без видимого влияния дислокационных процессов, до структур тектонического течения

5 На ряде объектов южного сектора Аллах-Юньской тектонической зоны выявлена зависимость интенсивности деформации пород от расстояния до горизонта скольжения, выделяемого в основании верхоянского терригенного комплекса На месторождении Юр в породах суркеченской свиты (расстояние до горизонта скольжения - 1650-1850 м) коэффициент деформированности (Кд) не превышает 2,0-2,5, а на рудопроявлении Map в породах натальинской свиты (расстояние до горизонта скольжения - 680810 м) Кд в алевропелитовых породах достигает 3,5-4,0

6 Для месторождений раннеколлизионной структурной группы установлена связь морфологии рудных тел со степенью деформированности терригенных толщ, т.е с морфологическим типом структур

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Полуфунтикова ЛИ Метаморфизм Юрско-Бриндакитского рудного поля // Геология и геодинамика Евразии Материалы конф Иркутск, 1999 -С 31

2 Фридовский ВЮ, Полуфунтикова ЛИ Микроструктурные преобразования пород Юрско-Бриндакитского рудного поля "Магматизм и метаморфизм Северо-Востока Азии Материалы IV Per совещания Магадан, 2000 - С. 72-74

3 Фридовский В.Ю., Полуфунтикова Л.И Структурно-метаморфические преобразования пород в зонах скалывания // Изв вузов "Геология и разведка" 2000. №2 - С 16-20

4 Полуфунтикова ЛИ Микроструктуры вмещающих пород месторождения Дьянди // Лаврентьевкие чтения Тез довел научной конф студентов и молодых ученых PC (Я) Якутск, 2000 - С 51-53

5 Фридовский ВЮ, Полуфунтикова ЛИ, Соловьев ЕЭ Тектоно-метаморфогенные золоторудные месторождения орогенных областей // // Новые идеи в науках о Земле Тез. докл Международной конф М, 2001 - С 281

6 Полуфунтикова ЛИ Стресс-метаморфизм и золотое орудеяение Ольчано-Нерской металлогенической зоны // Тез докл научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ЯГУ Якутск 2001 -С 85-86

7 Фридовский ВЮ, Полуфунтикова ЛИ., Соловьев ЕЭ Транспрессионные структуры восточной окраины Северо-Азиатского кратона // Тектоника и геофизика литосферы Материалы докл XXXV тектонического совещания М., 2002 - С 277-279

8. Полуфунтикова ЛИ Зональный метаморфизм зон скалывания Дьяндинско-Охоносойского рудного поля // Материалы конф молодых ученых и аспирантов, посвященной 370-летию г Якутска Якутск 2002. - С. 50-54.

9 Фридовский В Ю, Полуфунтикова Л.И. Структурно-геодинамическая зональность и оруденение складчато-надвиговых поясов И Новые идеи в науках о Земле Тез докл Международной конф М, 2003 - С 123

10 Полуфунтикова ЛИ Постседиментационные преобразования пород юго-восточного сектора Чаркы-Ивдигирского надвига // Проблемы геологии и географии Сибири Тез докл конференции Томск, 2003 -С.136-138

11 Фридовский ВЮ, Соловьев ЕЭ, Полуфунтикова ЛИ Динамика формирования и структуры юго-восточного сектора Адыча-Нерской металлогенической зоны // Отечественная геология 2003 № 4 - С 16-21

12 Полуфунтикова ЛИ Зоны скалывания Верхоянского складчато-надвигового пояса микродеформации, рудоконтролирующая роль Н Золото Сибири и Дальнего Востока- Тез докл. Ш Всероссийского симпозиума Улан-Удэ, 2004 - С 167-168

13 Полуфунтикова ЛИ Парагенезы микроструктур зон скалывания Хараулахского сегмента Верхоянского складчато-надвигового пояса // Отечественная геология 2004 №6 -С 71-74

14 Полуфунтикова ЛИ Структурные парагенезы динамометамор-физированных пород II Материалы Международного петрографии-ческогосовещания Апатиты,2005 -С.212-214

15. Фридовский В Ю, Полуфунтикова ЛИ Деформационные структуры Верхне-Индигирского района в связи с процессами высокопродуктивной рудогенерации Н Рудогенез и металлогения Востока Азии. Материалы конф Якутск, 2006 - С 102-104

16 Фридовский ВЮ, Полуфунтикова ЛИ, Соловьев ЕЭ Применение структурно-геофизических исследований при поисках и прогнозировании золоторудных месторождений // Университет XXI века цели, задачи, перспективы Всерос научно-практическая конф, посвященная 50-летию ЯГУ. Якутск, 2006 - С. 50-53

17 Фридовский В Ю, Полуфунтикова ЛИ Микродеформационные структуры аккреционно-коллизионных золоторудных месторождений (на примере Восточной Якутии) // Вестник ЯГУ 2007 Т 4 №1 - С 50-53

Подписано в печать 17 01 2008 Формат бОх 84/16 Бумага тип №2 Гарнитура «Тайме» Печать офсетная Печ л 1,4 Уч-изд л 1,75 Тираж 100 экз Заказ / 9/ Издательство ЯГУ, 677891, г Якутск, ул Белинского, 58

Отпечатано в типографии издательства ЯГУ