Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералого-геохимические особенности и условиях формирования стратиформных полиметаллических руд Ангарского рудного района (Енисейский кряж)

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Минералого-геохимические особенности и условиях формирования стратиформных полиметаллических руд Ангарского рудного района (Енисейский кряж)"

: V: Н ^ !"7

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И МИНЕРАЛОГИИ

На правах рукописи АКИМЦЕВ Владимир Андреевич

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРАТИФОРМНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД АНГАРСКОГО РУДНОГО РАЙОНА (Енисейский кряж)

04.00.11-геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук в форме научного доклада

НОВОСИБИРСК 1992

Работа выполнена в Институте геологии СО РАН

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук Э.Г.Дистанов, кандидат геолого-минералогических наук В.Г.Пономарев

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук А.С.Лапухов, кандидат геолого-минералогических наук Э.Г.Кассандров

Оппонирующая организация: Центральный научно-исследовательский геолого-разведочный институт (г.Москва)

Защита состоится ЖгоЛ^/ъ-Л/ 1992 г. в ¿б'час,

на заседании специализированного совета Д 002.50.05 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новооибирск-90, Университетский пр., 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГиМ СО РАН.

Автореферат разослан " £ " 1992 г.

Ученый секретарь специализированного /] А' совета, доктор геол.-мин. наук Л*-0* Ф;П.Леснов

. , ! ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Стратиформные полиметаллические месторождения - важнейший источник мировой добычи свинца и цинка с попутным извлечением серебра, кадмия и других элементов. В Сибири одним из высокоперспективных регионов со стратиформным свинцово-цинковым оруденением является Ангарский рудный район на Енисе-й-ском кряже, входящий в качестве западного звена втрансрегиональ-ннй Сибирский периплатформекный полиметаллический пояс. Практическая значимость Ангарского района заключается в том, что на его территории располагается пока единственное в Восточной Сибири действующее горнодобывающее предприятие цветных металлов на базе уникального Горевского месторождения. Освоение последнего вызвало интенсификацию геолого-разведочных работ в Нижнем При-ангарье с целью расширения запасов уже известных здесь многочисленных месторождений и рудопроявлений-свинца и цинка (более 100) и возможного открытия новых, как ближайшего резерва рудно-сырье-вой базы Горевского ГОКа. Успешное выполнение поставленной задачи невозможно без сравнительного изучения типовых условий локализации, размещения и формирования полиметаллических руд, выявления типоморфных минеральных и геохимических особенностей, роли метаморфизма и ряда других факторов, на которых базируются поисковые признаки и оценочные критерии, способствующие повышению эффективности локального прогноза., разведке и эксплуатации месторовдений, что и определяет важное народно-хозяйственное значение работы.

Цель исследований заключалась в создании геологических и генетических моделей образования и постдиагенетического преобразования стратиформных полиметаллических месторождений Ангарского рудного района на основе изучения закономерностей размещения, физико-химических параметров рудообразования, минералого-изотоп-но-геохимических характеристик рудных залежей и литофациальных особенностей вмещающих пород, а также выработке комплекса поисковых признаков и оценочных критериев.

Задачи исследований. Достижение поставленных целей осуществлялись путем последовательного решения следующих частных задач:

I. Обобщения на основе рудно-формационного анализа существующих данных по геологическим обстановкам размещения различного по строению и составу свинцово-цинкового оруденения. Под типовой

обстановкой понимается тот образ (описательная модель) рудного поля, месторождения, рудной залежи, который определяется характерным набором вмещающих пород и их структурно-фациальными взаимоотношениями, закономерностями локализации оруденения данного типа, особенностями их вещественного, минералого-геохимического, текстурно-структурного, изотопического и т.д. состава,

2. Исследования главных минеральных парагенезисов руд в типовых ситуациях, физико-химических параметров их образования и выявления типоморфных признаков для суждения о составе гидротермальных растворов, механизме формирования первичных рудных накоплений, последовательности их отложения и условиях преобразования.

■ 3. Обоснования поисковых признаков и оценочных критериев на базе полученных геолого-генетических моделей для прогнозирования, поиска и разведки стратиформного свинцово-цийкового оруденения как в Ангарском рудном районе, так и в других аналогичных районах Сибирского периплатформенного полиметаллического пояса.

Научная новизна. На основе рудно-формационного анализа в Ангарском рудном районе выявлены функциональные связи между выделенными минеральными типами полиметаллических руд и геологическими условиями их нахождения. Выполнены палеофациальные реконструкции. На основании соотношений урано- и торогенного возрастов рудных свинцов, изотопов серы, углерода и кислорода, редкоземельных и радиоактивных элементов сделан вывод о существенно коровом источнике рудного вещества. Текстурно-структурный анализ и электронномикроскопическое изучение микроструктурных особенностей строения рудного вещества позволили развить тезис о первично гидротермально-осадочном механизме формирования рудных концентраций. Разработан взаимосвязанный комплекс региональных и локальных поисковых признаков и оценочных критериев, который отражает особенности возникновения, формирования и преобразования рудного вещества в геологической истории и может быть использован при разработке теоретической базы прогнозирования и поисков полиметаллических руд в складчатом обрамлении Сибирокой платформы на основе экспертных систем. .

Фактическая основа работы и методы исследований. В основу руботы положены полевые и лабораторные исследования автора, проведенные в 1979-1991 гг., в составе лаборатории эндогенного ру-

дообразования Института геологии и геофизики СО АН СССР в соответствии с темой НИР - "Эволюция процессов рудообразования к разработка геолого-генетических моделей эндогенных рудных формаций" № гос.регистрации 76073749), а также по программе "Сибирь"-"Крупномасштабное прогнозирование и разведка перспективных участков для расширения полиметаллической сырьевой базы Красноярского края" и по договорным работам с Ангарской геолого-разведочной экспедицией ПГО "Красноярскгеология".

В качестве ведущего был использован метод рудно-формацконно-го анализа. Автор лично принимал участие в изучении всех главных рудных полей Ангарского района. Задокументирован и отобран для последующего изучения каменный материал из естественных обнажений и керна буровых скважин на Горевском, Рассохинском, Моряни-хинском и Меркурихинском месторождениях. Менее детально изучено около 20 рудопроявлений и точек минерализации. Описано более 800 шлифов, аншлифов и полированных штуфов руд и пород. Статистически обработаны более 400 оригинальных химических и количественных спектральных анализов, а.также все имеющиеся в литературе на 1990 год аналогичные анализы. Проведено 300 микрозондовых анализов рудных и нерудных минералов, более 400 анализов изотопного состава серы, сульфидов, около 200 анализов изотопного состава углерода и кислорода карбонатов, около 60 анализов на редкие и радиоактивные (500 проб) элементы, 30 анализов определения абсолютного возраста. Микроструктурные особенности руд изучались на электронном сканирующем микроскопе (300 образцов). Указанные выше результаты были получены с привлечением минералого-петрогра-фического, химического, спектрального, атомно-адсорбционного, нейтронно-активационного, рентгено-структурного', рентгено-фазо-вого, рентгено-спектрального, рентгено-радиометрического и других методов.

Основные защищаемые положения.

I. В Ангарском рудном районе по условиям локализации страти-формных полиметаллических месторождений и литолого-фациальным особенностям вмещающих их пород выделяются три типовые геологические обстановки, определяющие их минеральный состав и морфологию: I) небольшие по размерам, глубокие депрессионные впадины морского дна, выполненные флишоидными пелагическими терригенно-карбо-натнымп отложениями (пирротин-сфалерит-галенитовый горевский тип);

2) палеовпадины наиболее прогнутых участков дна, выполненные углеродистыми сланцевыми толщами (галенит-сфалерит-пиритовый рассо-хинский тип); 3) рифогенные биотермно-водорослевые постройки с горизонтами сингенетичных карбонатных брекчий (галенит-сфалеритовый морянихинский тип).

2. Ведущими в формировании свинцово-цинковых месторождений Ангарского рудного района являются процессы субмаринного гидротермально-осадочного рудообразования. Они проявляются в наличии седиментационных текстур руд, ритмично-слоистого характера внутреннего строения рудных залежей, латеральной сменой околорудннх фаций вмещающих пород (сидероплезит-анкерит-доломит-кальцит) и обосновываются данными электронно-микроскопического анализа микроструктур руд и вмещающих пород, изучением состава элементов-примесей, изотопного состава серы, углерода, кислорода и свинца руд и вмещающих пород, характером распределения радиоактивных, редкоземельных и других элементов.

3. Набор минеральных видов, их индивидуальный состав и мор-фоструктурные особенности сивдиагенетичного этапа гидротермально-осадочного процесса образования руд являются типоморфныш для кадцой типовой геологической обстановки и отражают физико-химические условия среды рудоотложения. Особенности метаморфического этапа (региональный, локальный динамотермальный метаморфизм) преобразования рудных залежей выражаются в перекристаллизации минеральных агрегатов руд и образовании типоморфных минералов: биотита, граната, амфибола, цельзиана, халькопирита, марказита, блеклых руд, ульманита, брейтгапутита.

4. В качестве обобщенной геолого-генетической модели механизма формирования стратиформных полиметаллических месторождений в Ангарском рудном районе принята гидротермально-осадочная модель включающая в себя: эндогенную гидротермальную систему, которая привносит в зону рудоотложения основную массу металлов и ряд пет-рогенных компонентов; зону разгрузки гидротермальных растворов в субмаринных условиях; фациальную обстановку хемогенно-осадочного механизма образования рудных минеральных ассоциаций.

Комплекс признаков обобщенной геолого-генетической модели может быть использован при разработке экспертной системы автоматизированного прогнозирования оруденения данного типа.

Практическая значимость работы. Основные выводы исследований

оперативно передавались в Ангарскую экспедицию и Горевский ГОК в виде записок, рекомендаций и рабочих материалов, которые учитывались при оценке перспектив, направлений и методики геолого-разведочных работ на свинец и цинк в Ангарском районе и на конкретных рудных объектах. Авторские разработки реализованы в сводном отчете "Геологическая съемка, масштаба 1:50 ООО (листы 0-46-67-Г, 0-46-68-Б, 0-46-80-А), геологическое доизучение (листы 0-46-55-Б, Г, 0-46-56-А.В, 0-46-67-Б, 0-46-68-А) масштаба 1:50 ООО; глубинное геологическое картирование (листы 0-46-67-Г, 0-46-68-В, 0-46-79-В, 0-46-80-А) масштаба 1:50 ООО и общие поиски полиметаллических руд в районе Горевского месторождения (Горевская площадь)", дроведенные Западной партией в 1983-90 гг. (№ гос.реги- • страции 16-93-42/35), в докладах на Всесоюзных конференциях,проводимых МГ СССР по повышению эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых и в коллективной монографии "Экспертная.система - инструмент прогнозирования ст'ратиформного полиметаллического оруденения".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены в коллективной монографии, 32 опубликованных статьях и 3 рукописных отчетах, направленных для внедрения в Ангарскую экспедицию ПГО "Красноярскгеология" и Горевский ГОК. Отдельные разделы работы докладывались на следующих Всесоюзных совещаниях и симпозиумах: "Научные основы прогноза и поисков полиметаллических-месторождений на Дальнем Востоке" (Владивосток, 1981), "Условия образования и. закономерности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов" (Фрунзе, 1985), "Геохимия в локальном металлогеническом анализе" (Новосибирск, 1980), "Повышение эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых" (Москва,I987), "Многофакторные модели рудных месторождений - основа, разработки эффективных методик, поисков, оценки и разведки" (Тбилиси, 1988), "X и ХП Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии" (Москва, 1984; 1989), "Металлогения докембрия и метаморфогенное рудообразование" (Киев, 1990), "Геодинамика, структура и металлогения складчатых сооружений юга Сибири" (Новосибирск, 1991).

Работа проводилась под руководством и при постоянном содействии доктора геол.-мин. наук Э.Г.Дистанова и старшего научного сотрудника, канд.геол.-мин. наук В.Г.Пономарева, чьи ценные за-

мечания и советы способствовали ее успешному выполнению. Существенную помощь в проведении полевых исследований и сборе фактического материала оказали автору С.В.ГЛазур, Ю.А.Забиров, Н.Х.Бравд-нер, М.М.Лашшн, П.С.Козлов и другие геологи Ангарской ГРЭ. Обсуждение отдельных вопросов работы и дискуссии с В.Н.Шараповым, К.Р.Ковалевым, И.В.Гаськовым, А.А.Тычиною™, М.В.Баулиной, Л.И. Шиловым, Л.Н.Гриненко, В.В.Кузнецовым, Т.П.Кузнецовой, В.Д.Конкиным, Г.Н.Бровковым, С.В.Сараевым, Г.И.Таныгиным и другими геологами были весьма плодотворны для решения поставленных задач.Всем перечисленным товарищам автор искренне благодарен. Автор высоко ценит помощь А.М.Егорова, М.Н.Шкляевой и С.Ю.Ярошевской при оформлении работы.

Содержание работы

I. Общие сведения о геологическом строении Ангарского рудного района и его положение в структуре Енисейского кряжа

В современном плане Енисейский кряж является сложно построенным горстом (Постельников, 1980) или мегаантиклинорием (Кириченко, 1956), заложившимся на основе Енисейского перикратонного опускания, входящего в систему краевых структур Сибирской платформы. Южная часть его представляет выступ раннедокембрийского кристаллического фундамента (Ангаро-Канский синклинорий), а северная (заангарская) выделяется как'байкальская (рифейская) горно-складчатая система (Спижарский, 1961; Кириченко, 1958; Драгунов, 1959) или как особый тип - перикратонное опуокание (Косыгин, 1962; Вотах, 1968), состоящее из Исаковского, Большепитско-го, Ангаро-Питского синклинориев и Приенисейского и Центрального антиклинориев, разделенных зонами тектонических нарушений северо-западного простирания (Пономарев, Забиров, 1988). По геофизическим данным (Болдырев, 1979), составу раннедокембрийского основания (Ножкин, 1981), особенностям фациального состава и степени метаморфизма рифейских осадочных и вулканогенных отложений (Миронов, 1978; Постельников, 1980), проявлениям магматизма (Кор-нев, 1986) в строении Енисейского кряжа выделяются три продольных мегаблока. (рис. I): Западный, Центральный и Вооточный (Кор-нев и др., 1974; Постельников, 1980; Ножкин, 1981, Пономарев, Акимцев и др., 1991).

Западный - феми^еский - мегаблок пространственно совпадает с Исаковским синклиноркем и имеет меланократовое докембрийское основание амфиболит-перидотитсвого или серпентинитевого состава, представляющее собой реликты раннедокечбрийских зеленокаменных поясов (Ножкин, 1985). Перекрывающие позднепротерозойские структурно-вещественные комплексы состоят из исаковской и нижнесурни-хинской толщ. Первая представлена порода (ли эффузивной и силлово-дайковой фаций метабазальтовой ассоциации, развитыми среди глубоководных аспидных сланцев и пространственно связанными с телами альпинотипных ультрабазитов. Среди терригенно-карбонатных отложений нижнесурнлхинской толщи распространены породы металипа-рит-андезит-базальтовой ассоциации. Кислые породы проявлены незначительно. Породы метабазальтовой ассоциации по составу, пространственной связи с ультрабазитамп и низким концентрациям радиоактивных элементов сопоставимы с океаническими толеитовыми базальтами (Ножкин, 198Г). Г.'еталипашт-авдезит-базальтовая ассоциация была, сформирована на более позднем этапе развития и, по мнению А.Л.Ножкина, аналогична формациям молодых складчатых областей или1 современных островных дуг. С породами метабазальтовой ассоциации связана стратиформн&я серно-колчеданная и медно-свинцо-во-цинковая минерализация ТТилипенко, Кашин, 1978).

Центральный мегаблок включает в себя Приенисейский и Центральный антиклинории и Болыаепитский синклинорий. Его фундамент сложен слокносклэдчаты™ метаморфическими и магматическими комплекса!,ш архея и раннего протерозоя: амфиболитами, гранитизиро-ванныш: гнейсами и гранулиташ, плагиоклаз-амфиболовыми, биотит-амфиболовыми, биотитовыгли, высокоглиноземистыми кристаллическими сланцами, мраморами и кварцитами 1.Ю.А.Кузнецов, 1941). Строение, петрографический состав и геохимические свойства архейских комплексов свидетельствуют о высокой зрелости сиалической коры.

Позднепротерозойский структурно-вещественный комплекс сложен (снизу) сухопитской и тунгусикской сериями. В отл1гчии от Западного в Центральном мега.блске рифейские вулканогенные образования развиты значительно меньше и в основном картируются в северной, наиболее приподнятой, части Болыпепитского синклинория. В южной части синклинория среди отложений верхнего протерозоя-продукты вулканической деятельности практически отсутствуют.

Рис. I. Схема главных структурных элементов Енисейского кряжа и положение в них полиметаллического оруденения (Пономарев, Заби-ров, 1988).

I - синклинории: Исаковский (I), Большепитский (1У), Ангаро-11ит-ский (У1); 2 - поднятия в пределах синклинориев: Енашимское (Б); 3 - антиклинории: Приенисейский (П), Ангаро-Канский (Ш), Центральный (У); 4 - впадины: Вороговская (В), Чанско-Тейская (ЧТ), Уволжская (У), Ангаро-Питская (АП); 5 - татарский и гаревский гнейсо-гранитовые комплексы; В - ультрабазиты (сурнихинский ком-

плекс); 7 - габброиды и ультрабазиты (борисинский комплекс); 8 -татарско-аяхтинский гранитоидный комплекс; 9 - глушихинский гра-нит-лейкогранитовый к01лплекс; 10 - осевые линии продольных зон глубинных разломов: Приенисейский (П), Татарский (Т), Ишимбин-ский (И), Восточный (В); II - осевые линии зон поперечных дислокаций: Подкаменная (I), Касско-Чанская (2), Болыпепитско-Каюмбин-ская (3), Ангаро-Вилюйская (4), Казачинская (5), Нижнеканская (Р), Канская (7); 12 - зоны смятия; 13-15 - полиметаллическая минерализация: 13 - медно-колчеданная, 14 - серно-колчеданная и колчеданно-полиметаллическая, 15 - свинцово-цинковая.

Вулканические образования объединяются в три ассоциации (Миронов, Ножкин, 1978; Корнев, 1986): в сухопитской серии - метабазальто-вую (диабазы, габбро-диабазы, базальтовые и андезитовые порфири-ты и ах туфы) и металипаритовую (риолитовые и риолит-дацитовые и дацитовые порфиры и реже андезитовые и базальтовые порфириты и их туфы), а в тунгусикской серии - метаандезит-базальтовую (диабазы, базальтовые порфиры, андезитовые и авдезит-базальтовые порфириты и реже риолитовые и риолит-дацитовые порфиры). Широко развиты в Центральном мегаблоке кислые породы. В сухопитской серии размещаются массивы тейского мигматит-гранитового комплекса (950±50 млн.лет), а отложения тунгусикской серии секутся адамел-литами и диоритами татарско-аяхтинского гранитного комплекса (850±60 млн.лет). Развитые в Центральном мегаблоке вулканические породы по составу и особенностям эволюции отвечают типичным континентальным толеитовым сериям устойчивых областей.

Осадочные породы сухопитской серии в нижней части представлены существенно терригенными (кординская, горбилокская, удерей-ская и погорюйская свиты), а в верхней части карбонатными (свиты Карточки и аладыгаская). Состав тунгусикской серии терриген-но-карбонатный (потоскуйская, шунтарская, токминская и сухохреб-тинская свиты).

На состав верхнего структурно-вещественного комплекса и связанного с ним полиметаллического оруденения в Болыпепитском син-клинории заметное влияние оказывают зоны поперечных дислокаций северо-восточного простирания, которые разделяют синклинорий на три рудных района (с юга на север): Ангарский, Каменский и Воро-говский. "Амагматичные" терригенно-карбонатные породы в южной

части к.северу сменяются существенно терригенными, в которых фиксируются и вулканогенные породы. Зональное распределение имеет и полиметаллическое оруденеште. Колчеданно-полиметаллические (с медью) и серно-колчеданные руды на севере синклинория, связанные пространственно с терригенно-вулканогенными образованиями, постепенно к югу сменяются колчеданно-свинцово-цинковыми в углеродистых терригенных породах и галенит-сфалеритовыми в терригенно-кар-бонатных породах, в составе которых отсутствуют вулканогенные породы. Е этом же направлении увеличивается и количество известных точек рудной минерализации.

Посточный мегаблок (Ангаро-Питский синклинорий) более простой по тектоническому строению, сиалический, располагается в при-платформенной части Енисейского кряка. Он амагматичен и сложен в центральной части породами ослянской и тунгусикской серий, а на бортах сухопитской серией.

Ангарский рудный район располагается в южной, наиболее опущенной, части Большепитского синклинория. Он отделяется на севере поперечной Большепитско-Каюмбинской, а на юге Ангаро-Вилюйс-кой зонами глубинных разломов (рис. I). Среди магматических пород известны секущие рифейские породы дайки и небольшие интрузивные тела основного состава, а также автохтонные палингенные и па-лингенно-метасоматические интрузивы татарско-аяхтинского грани-тоидного комплекса. Среди осадочных образований на эрозионный срез выведены существенно терригенные отложения сухопитской серии и терригенно-карбонатные породы тунгусикской серии. Осадочные породы дислоцированы в структуры северо-западного простирания. Подавляющее большинство месторождений, рудопроявлений и точек минерализации с полиметаллическим оруденением локализованы в отложениях тунгусикской серии. При этом какой-либо пространственной или геохимической связи оруденения с магматическими породами не обнаруживается.

Несмотря на многочисленность точек проявления полиметаллической минерализации в Ангарском рудном районе, намечается закономерный тренд их распределения (Пономарев, Забиров, 1988). Сфале-рит-галенитовые руды тяготеют к породам с преобладанием карбонатной составляющей над терригенной, а при увеличении терригенности увеличивается доля серного колчедана (пирит, пирротин) и в существенно углеродисто-сланцевых отложениях руды становятся колче-

данно-полиметалличесгстми. Наблюдается закономерность увеличения доли цинковых руд с юга на север Ангарского района.

2. Геологические условия локализации, типы руд и сравнительный анализ минералого-геохимических особенностей свинцово-цинкового оруденения Ангарского рудного района

На основании детального изучения минералого-геохимических особенностей руд Ангарского рудного района и условий их локализации выделены три типовые геологические ситуации. При описании типовых геологических ситуаций локализации руд и их минералого-геохимических особенностей учтены данные В.Г.Пономарева, Г.Н. Брогкова, Н.А.Охапкина, Т.Я.Корнева. М.Л.Шермана, А.Е.Мстрошнико-ва, В.В.Кузнецова, С.В.Горбунова. и ряда других.геологов.

Первая типовая ситуация характеризует накопление рудного вещества в незначительных по размерам (3x1 км), но глубоких кон-седиментационтшх впадинах (рис. 2). Данная ситуация выделена на примере Горевского рудного поля, где руды существенно сфалерит-галенитовые (ръ:2п = 4:1) с большей долей пирротина, который резко преобладает над пиритом. Другой особенностью является присутствие в рудах значительного количества сидероплезита.

рудовмещающими породами являются отложения нижней сланцево-карбонатной толщи токминской свиты, которая перекрывается образованиями существенно карбонатной (средняя и верхняя пачки) фли-шоидной толщи. Рудовмещащая толща подразделяется на две пачки: надрудную и рудную. Надрудная сложена тонкозернистыми слоистыми известняками чередующимися со слойками углеродисто-глинистых, кварц-глинистых, кварц-известковисто-глинистых сланцев. В соста.-ве рудной пачки увеличивается доля сланцев. В целом для рудовме-щающей толщи в порядке распространенности разновидностей пород намечается ряд: известняки, углеродистые и глинистые известняки, глинистые, известковисто-глинистые и алевролито-глинистые утле-родсодержащие сланцы, доломитистые известняки и доломиты. По генетическим признакам эти отложения относятся к хемогенным тиховодным пелагическим утлерод-глинистосодержащим карбонатным образованиям, иногда со значительной долей эксгаляционного материала, формирующихся в условиях изменения режима углекислоты.

Рис. 2. Палеофациальные профили на период формирования рудных залежей.

Рудные поля: I - Горевское, П - Рассохинское, Ш - Ыорянихинское.

I - известняки; 2 - глинистые, углеродисто-глинистые, кремнистые известняки; 3 - обломочные, оползневые известняки и доломиты; 4-конгломератовидные оползневые известняки; 5 - доломиты, хемоген-ные доломиты; 6 - анкериты и кремнистые сидероплезиты; 7 - био-гермные, водорослевые доломиты; 8 - оползневые брекчии алевроли-то-глинистых и кремнисто-серидитовых сланцев; 9 - линзовидные прослои кварц-серицитовых сланцев; 10 - углеродистые филлитовид-ные глинистые сланцы с пиритом; II - глинистые, алевролито-гли-нистые сланцы; 12 - углеродисто-глинистые сланцы с хлоритоидом; 13 - алевролито-глинистые сланцы, алевролиты с градационной слоистостью; 14 - оползневые брекчии, интракластн, олигостромы; 15-сульфидные рудные тела; 16 - марганцевые руды (карбонатные).

Перекрывающая рудовмещающуга толщу известняковая (флишоидная) толща сложена алеврито-глинистыми, утлеродсодержащими глинистыми и кремнистыми известняками, доломитистыми известняками, редкими прослоями' кремнистых доломитов, глинистых сланцев, карбонатных гравелитов и гравелито-брекчий. В перекрывающей толще выделены следующие генетические типы: хемогенные тиховодные пелагические карбонатные отложения и механогенные отложения карбонатного и силикатного состава (карбонатные турбидиты, оползневые и брек-чиевые карбонатные отложения). Таким образом, отложения токмин-ской свиты относятся к терригенно-карбонатной (флишоидной) формации.

Таинственными магматическими образованиями рудного поля являются дайки основного состава, секущие как вмещающие породы, так и рудные тела.

Рудная залежь состоит из трех прострннственно сближенных рудных тел, длина, ширина и мощность которой соотносятся как 5:3:1. Рудные тела залегают в борту синклинальной структуры и смяты в изоклинальные складки более высокого порядка. Предполагается, что первоначально это была одна единая палеовпадина с неровным рельефом дна, заполненная рудными осадками. В настоящее время разные по мощности, протяженности и эрозионному срезу рудные тела имеют в целом одинаковое внутреннее строение. В едином рудном теле полиметаллические руды разделяются на ряд самостоятельных протяженных ленто-пластообразных тел, разделенных между собой линзами кремнисто-сидероплезитовых или пирротиновых руд. Если

болез детально рассматривать строение линз полиметаллических руд, то они состоят из чередования более мелких по масштабу линз, про-пластков, слойков кремнисто-полиметаллических руд, сидероплези-тов и микрокварцитов с вкрапленностью сульфидов. По простиранию рудные тела имеют постепенный переход к вмещающим породам. Со стороны висячего и лежачего боков вся рудная залежь отделена от вмещающих пород горизонтом глинисто-анкерит-доломитовых пород мощностью в несколько метров. Со стороны висячего бока Главного рудного тела и лежачего бока Западного рудного тела руды отделе- • ны от пачки глинистых известняков горизонтами углеродисто-анкерит-хлоритовых сланцев с гранатом и магнетитом.

Парагенетические и минеральные типы руд. Несмотря на широкие вариации главных рудообра-зующих минералов в составе руд Горевского месторождения, на основе детального изучения их взаимоотношения и распределения в объеме рудных тел выделяется единая устойчивая сфалерит-галенит-пирротин-кварц-сидероплезитовая с пиритом и магнетитом парагене-тическая минеральная ассоциация. По преобладании сульфидных минералов в пределах единой парагенетической ассоциации выделяются четыре крайних минеральных типа руд: галенитовый, пирротин-гале-нитовый, пирротин-галенит-сфалеритовый и пирротиновый. Они имеют зональное распределение: в Главном рудном теле от лежачего бока к висячему и по простиранию галенитовые руды сменяются га-ленит-пирротиновыми и пирротин-галенит-сфалеритовыми, а на флангах рудных тел образуются пирротиновые руды. В Западном рудном теле зональность обратная: галенитовые руды преобладают в висячем боку, доля сфалерита увеличивается в лежачем боку, а пирротиновые руды распространены на флангах рудного тела. В зоне фа-циального перехода рудных тел к вмещающим породам руды могут обогащаться пиритом и магнетитом. Фланговые части рудных тел могут в значительной степени обогащаться пиритом и магнетитом. В зависимости от степени метаморфизма может образовываться амфибол-биотит-гранат-сфалерит-пирротин-магнетитовая, а на контактах с дайками оливиновых долеритов - сфалерит-галенит-магнетитовая парагенетические ассоциации.

Структурно-текстурные особенности руд.- Среди текстур руд выделяются: ритмично-слоистые, брекчиевидные (оползневые), вкрапленные, прожилковые, массивные.

Рггшгчно-слоистая текстура обусловлена закономерным повторением пакета из трех слойков: кремнисто-сульфидного, кремнистого и си-дероплезитового. Иногда в ритме один из слойков отсутствует, и происходит чередование двух слойков. В контурах единого образца можно выделить одновременно элементы массивной, пятнистой, вкрапленной, прожилково-вкрапленной текстур. Наиболее полно прослеживается непрерывный ряд между ритмично-слоистыми и брекчиевидными текстурами, когда происходит взламывание отдельных слойков (микрокварцитов, сидероплезитов) и цементация полученных обломков кремнисто-сульфидной массой. В таком случае, если слойки сидеро-плезита и микрокварцита взламываются и остаются на месте, а трещины заполняются кремнисто-сульфидной массы - текстура прожилко-во-вкрапленная, если обломки располагаются хаотично - текстура брекчиевиднал, если присутствует несколько мелких обломков - текстура массивная. Характерной чертой брекчиевидных текстур является цементация кремнисто-сульфидной массой остроугольных, без признаков перекристаллизации краевых частей, обломков слойков сидероплезитов, микрокварцитов и реже тонкозернистых кремнисто-сульфидных руд. В обломках сидероплезитов часто присутствуют разноориентированные агрегаты пирротина или арсенопирита.

Структурные особенности руд заключаются в их тонкозернистом характере и отсутствии в них коррозионных структур, структур замещения, следов пластической деформации и катаклаза. Для сульфидов наиболее характерна аллотриаморфнозернистая структура, реже эмульсионная, колломорфная, гипидиоморфнозернистая. Во взаимоотношении с кремнистой массой эллотриаморфнозернистые сульфиды располагаются по границам и межзерновом пространстве микростяжений кварца, образуя петельчатую, пятнистую микротекстуру. При увеличении количества кремнистой матрицы увеличивается количество сульфидов с колломорфной и глобулярной структурой. Из-за тонкозернистого строения руд, возможности светового микроскопа ограничены. Поэтому изучение структур и ультраструктур руд на электронном микроскопе с микрорентгеноспектральной приставкой дает наиболее полную и интересную информацию о взаимоотношениях и качественном составе минеральных агрегатов. Изучение кремнистых руд на электронном микроскопе показало широкое распространение характерных структур течения, дегидратации и синерезиса, образующихся при раскристаллизации первичного гелеобразного кремнисто-сульфидного материала.

Химический и минеральный состав р. У Д. Изучение различных типов руд показывает, что изменение их химического состава происходит только в пределах вариации соотношений нескольких главных петрогенных и рудных компонентов: железа, свинца, цинка, кремнезема, серы и углекислоты. Доля остальных составляет обычно менее десяти процентов. Если допустить,что все количество кальция и магния в рудах осаждалось с гидротермальными продукта™ из морской воды и сравнить их соотношение с другими петрогенными элементами во вмещающих известняках, то на долю эксгалятивного материала приходится более 90% вещества, рудные тела в среднем состоят на 80% из сидероплезита и кварца, а 20% составляют сульфидные минералы: галенит, сфалерит, пирротин, пирит. Второстепенные и редкие минералы составляют не более 5% массы руды и представлены: магнетитом, арсенопиритом, булан-жеритом, штернбергитом, бурнонитом, блеклыми рудами, гудмундлтом, халькопиритом, ульманитом, брейтгауптитом, пираргиритом, самородным серебром, хлоритом, альбитом, биотитом, цельзианом и некоторыми другими. Характерной чертой минерального состава руд является преобладание в его составе моносульфидов и компенсация недостатка серы другими анионами типа сурьмы и мышьяка. В микрокварцитах обнаружены сферолитовые включения гидрооксидов свинцо-во-цинкового состава. Пирротин в рудах представлен моноклинной разновидностью со структурой 4С и отвечает по составуРе^Зд ; количество в нем изоморфного никеля преобладает над кобальтом, отмечается постоянное присутствие в нем цинка, свинца, марганца, индия, меди. Содержание железа в сфалерите в ассоциации с пирротином составляет около 7 вес.%, с пиритом - 2-4вес.$, а с магнетитом достигает Ювео.%.■Постоянно в нем присутствуют свинец, кадмий, марганец, германий, индий, медь. Галенит отвечает стехи-ометричному составу с постоянной примесью цинка, меди, серебра, кобальта и отсутствием никеля. Карбонат рудных тел отвечает по составу сидероплезиту и содержит около 8% магнезитовой, 7% ро-дохрозитовой, 1% кальцитовой молекул. На флангах рудной залежи, в зоне перехода рудных тел к вмещающим породам состав сидероплезита постепенно изменяется через анкерит, доломит до кальцита вмещающих известняков.

Геохимические особенности. В рудах

в различных количествах присутствует больной набор элементов:Си, Т1, Сг, Со, N1, Ва, Яг, КЪ, Са, Ы, В, Hg, Т1, ба, Те, Та, Н£, Йс, Бе, Ли, Се, На, Бш, Ей, Йй, ТЪ, Тт, УЪ, Ьи, и,К. Типоморфны-ми же элементами, присутствующими в вышекларковых содержаниях, являются: серебро, кадмий, мышьяк, сурьма, марганец, германий, индий. Повышенные количества серебра и сурьмы связаны с галени-товыми рудаш, а. кадмия - со сфалеритовыми. Мышьяк образует собственные минералы - арсенопирит, леллкнгит и закономерных концентраций в каком-либо типе руд не образует. При сравнительно равномерном распределении гермзния в различных типах руд его повышенные концентрации обнаружены в сфалерите, кварце, хлорите и магнетите (Вепховская и др., 1970). При постоянном присутствии в рудах индия его повышенные содержания коррелируют с увеличением количества сфалерита. Марганец является изоморфным элементом си-дероплезита и собственных шнералов не образует. Полиметаллические кремнисто-сидероплезитовые руды резко обеднены по сравнению с вмещающими их породами ураном, торием, калием. При этом в рудах увеличивается отношение урана к торию до I и более. Не происходит концентрирования в рудах бария и стронция. Накопление стронция выше Фоновых количеств наблюдается в перекрывающих породах, а бария - может происходить на фланговых частях рудных тел. При накоплении рудного вещества происходит аномальное распределение редкоземельных элементов. По сравнению с вмещающими породами уменьшается суммарное количество РЗЭ в рудах, -а нормированные к хондритам кривые распределения показывают положительную аномалию европия и отрицательную для -церия. Некоторое накопление церия, вплоть до образования положительной аномалии наблюдается в непосредственно перекрывающих рудные тела породах.

Изотопный состав серы первичных сульфидов характеризуется тяжелым и гомогенным составом составляет 18-22^.) и оста-

ется практически постоянным во всем объеме рудных тел. В частично перекристаллизованных рудах он облегчается _ Г4-17& ) и в поздних секущих кварц-сульфидных жилах наиболее легкий 10-17%.). Сера сульфидов рудных тел резко отличается от серы вмещающих пород (сР4з от -4 до'+18$«) и даек оливиновых долеритов (§343 = 1,6-3,8$«). Изотопный состав углерода и кислорода евде-роплезитов рудных тел одновременно облегчен. И в среднем 513с и £180 равно -7,1 и +15,9$.. Облегченный изотопный состав сидеро-

плезитов характерен для всего объема рудных тел. Какой-либо закономерности в их распределении не намечается, но более легкому составу углерода соответствует более легкий состав кислорода. Карбонаты вмещающих известняков практически не отличаются от нормальных морских карбонатов (513с = +0,8^, иЬ18о = +17%,). В анкеритах и доломитах из области фациального перехода рудных тел к вмещающим породам изотопный состав углерода соответствует промежуточным значениям между карбонатами руд и известняков, а кислород обогащается (Б180 = 16-22$,).

Вторая типовая обстановка отвечает накоплению рудного вещества в углеродистых сланцевых толщах локальных впадин в наиболее прогнутых частях палеодепрессий и выделяется на примере Рас-сохинского рудного поля (Линейное месторождение). Состав руд кол-чеданно-полиметаллический. Пирротин присутствует в подчиненном количестве, а. количество пирита преобладает над сфалеритом и галенитом, вплоть до образования серноколчеданных руд.

Рудовмещающими породами являются углеродисто-сланцевая толща шунтарской свиты, которая расчленяется на нижнюю пачку - углеродистую карбонатно-сланцевую и верхнюю - углеродистую сланцевую бескарбонатную. Полиметаллическое оруденение тяготеет к нижней части верхней пачки.

Нижняя пачка сложена филлитовидными алевролитами, слюдисто-известковистыми, графитисто-слюдисто-известковисТыми сланцами, углеродистыми глинистыми известняками с горизонтами конседимен-тационных брекчий. Глинистые и алевролито-глинистые породы нижней пачки характеризуются неоднородностью химического состава, что объясняется неравномерной примесью вулканогенного материала (Сараев, Таныгин, 1990). Верхняя, рудошещающая, пачка разреза состоит из филлитовидных графитистых алевролитов, углеродистых кварц-слюдистых, алевролитовых сланцев с редкими прослоями светлых серицитовых кварцитов. Одной из особенностей верхней пачки, в отличии от нижней, является ее более высокая углеродистость и насыщенность вкрапленностью пирита. В целом отложения рудовмеща-ющей пачки можно рассматривать как единый генетический тип - углеродистые пиритоносные сланцы застойных, с ограниченной циркуляцией, пелагических обстановок осадконакопления (тип глубоководного эвксинского палеобассейна) и отнести к углеродисто-извест-няково-сланцевой формации.

Магматические породы представлены секущими дайками оливино-вых долеритов.

Рудные залежи прослеживаются на значительные расстояния по простиранию и могут распадаться на ряд индивидуализированных линзо-пластообразных тел, согласных с напластованием вмещающих пород. Элементы строения рудных тел выражены в ритмичном чередовании рудных и нерудных прослоев различной мощности и, в целом, постепенном переходе от пирит-сфалеритовых и пиритовых руд к вмещающим породам. Параллельно основной продуктивной залежи во вмещающих породах могут находиться отдельные слойки и маломощные горизонты оерно-колчеданных руд.

Парагенетические ассоциации и минеральные типы руд. На основании изучения минерального состава, текстурно-структурных взаимоотношений выделяется ранняя, отвечающая синдиагенетическому этапу формирования руд, галенит-сфалерит-пирит-кварцевая парагенетическая минеральная ассоциация. Вторая парагенетическая ассоциация - галенит-сФалерит-пирротин-пиритовая, отвечает метаморфическим процессам переотложения и перекристаллизации руд. Она представлена в виде маломощных кил и прожилков в пределах рудных залежей и не имеет значительного распространения. По минеральному составу выделяется три типа руд: пиритовые, пирит-сфалеритовые и пирит-сфалерит-галенитовые. Зональность распределения минеральных типов руд: в лежачем боку распространены руды с галенитом, далее к висячему боку и по простиранию они сменяются пирит-сфалеритовыми, которые постепенно переходят в серно-колчеданные. В рудном поле, на фланговых частях рудной залежи, в известняково-сланцевой пачке вмещающих пород известны маломощные прослои марганцево-карбонатных РУД.

Структурно-текстурные особенности. Среди текстурных особенностей руд отмечается широкое распространение реликтово-слоистых, волнисто-слоистых, плойчато-слоистых и оползневых текстур, характерных для осадочных пород, с трещинами синерезиса. и следами размыва еще слабо литифициро-ванных рудных илов.

Структура]уд изменяется в зависимости от насыщенности слойка рудными минералами. В сплошных пиритовых и пирит-полиметаллических рудах распространены аллотриаморфнозернистая, ксеноморф-

ная, глобулярная структуры, часто сохраняются фрамбоидальные формы пирита. В слойках с большим количеством'нерудного материала пирит, обладающий высокой эвгедральностью, образует кристаллически-зернистые агрегаты, идиоморфные, часто зональные, кубические кристаллы,.которые при метаморфизме приобретают удлиненную форму с характерными "двориками" из кварца или хлорита. Зональность в кристаллах подчеркивается пойкилитовыми включениями нерудных минералов, сфалерита и галенита. Электронномикроскопическое изучение массивных, микрозернистых колчеданных руд показывает хорошую сохранность глобулярных, фрамбоидальных структур, структур оинерезиса, усадки и раскристаллизации гелеобразного вещества,.

Химический и минеральный состав руд. Вариации химического состава различных' типов руд обусловлены изменением соотношения железа (20-60$), свинца и цинка (020$), кремнезема (1-40$), серы (10-30$), углерода'(1-10$), а суммарное количество остальных петрогенных компонентов остается практически постоянным (5-10$), при этом содержание серы и углерода находится в прямой зависимости друг от друга. Соотношение компонентов показывает, что вариации в рудах происходят при изменении соотношения кварца и сульфидов при относительно постоянном количестве других компонентов. Учитывая эти соотношения и сравнивая их с вмещающими породами можно говорить, что количество эксгалятивного материала в рудах составляет более 80$.

Минеральный состав руд прост. Главными минералами являются пирит, пирит-мельниковит, сфалерит, галенит, кварц, а второстепенные представлены арсенопиритом, пирротином, халькопиритом, бурнонитом, серицитом, хлоритом, флогопитом, рутилом. В составе пирита постоянно присутствует до первых десятых долей-процента свинец, цинк, титан, а содержание меди и марганца на порядок меньше. Никель в рудных пиритах преобладает над кобальтом или находится в равных количествах. Пирротин представлен моноклинной разновидностью. Сфалерит в ассоциации с пиритом содержит обычно не более 4$ железа, а с пирротином его количество повышается до 7$. В качестве постоянной изоморфной примеси в сфалерите присутствует свинец, кадмий, марганец, медь, германий, индий. Галенит отвечает стехиометрическому составу. Типоморфными элементами-примесями в нем являются цинк, серебро, железо, сурьма, мышьяк-. .

Геохимические особенности. В рудах обнаружено присутствие следующих элементов: си, Мп, Т1, Сг, Со, N1, Аз, ЭЪ, Ва, Зг, ЛЬ, Сз, Ы, В, Н£, Т1, ва, Те, Та, НГ, Бо,

Бе, Аи, Се, N3, Бш, Ей, ТЪ, Тга, ГЬ, Ъи, О, №. ТиПОМОрфны-ми элементами с повышенным содержанием являются: серебро, кадмий, германий, индий. Повышенные количества серебра коррелируют с галенитом, кадмия со сфалеритом, а присутствие германия и индия характерно для всех типов руд. По сравнению с вмещающими породами содержание урана, тория, калия в рудах резко понижено, а отношение урана к торию увеличивается до 2 и выше. Барий и стронций выносятся из зоны накопления рудных концентраций и накапливаются во вмещающих породах на фланговых и перекрывающих частях рудных тел, где их содержания на порядок выше, чем фоновые для окружающих пород. Выносятся за пределы рудонакопления и марганец, который в последствии может осаждаться в окисной или карбонатной форме. Суммарное количество РЗЭ в рудах на порядок ниже, чем во вмещающих углеродистых сланцах. Аномальность выражена в положительной для европия и отрицательной для церия аномалиях на кривых распределения РЗЭ.

Изотопный состав серы сульфидов рудных тел изменяется в широких пределах (Ь^ от -22 до +18$»). При таких вариациях намечается общая закономерность в распределении: утяжеление серы происходит с увеличением в рудах содержания свинца и цинка.Так, средний изотопный состав серы пиритов в различных типах руд характеризуется следующими величинами 5 : в серноколчеданных ( РЪ+гп < 2$) —12$.; в сфалерит-пиритовых ( РЬ+гп < 10$) --1,2$»; в галенит-сфалерит-пиритовых ( РЪ+гп > . 10$) - +11,7$.. В этом же направлении изменяется и состав серы сфалерита и галенита. Сера вкрапленного пирита в углеродистых сланцах, как и в серноколчеданных рудах, облегченная и значенияимеют минусовые значения. Изучение карбонатов из подрудных известково-глини-стых оланцев и карбонатно-глинистых пород с вкрапленностью пирита и сфалерита выявило облегченный в них состав углерода от -2 до -7$.) и кислорода (X18о от 15 до 18$,) по сравнению с нормальными морскими известняками.

Третья типовая обстановка свойственна накоплению рудного вещества, в отложениях карбонатно(рифогенно)-терригенной толщи и выделена на примере Меркурихо-Морянихинского рудного поля. Раз-

мещение пирит-галенит-сфалеритовых руд контролируется биогерм-ными и рифогенными постройкаш и горизонтами сингенетичных карбонатных брекчий.

Подстилающими рудные горизонты породами являются пачка переслаивающихся мевду собой глинистых и алевролито-известково-глинистых сланцев, кварцитовидннх алевролитов и реже мелкозернистых песчаников.

^удовмещающая толща характеризуется большим разнообразием слагающих пород и резкой фациальной их изменчивостью. В разрезе толщи выделяются следующие пачки (снизу вверх): гравелитов, хемогенних железистых доломитов и известняков; доломитовых и известняковых интракластов; биогермно-биостромовых водорослевых доломитов; карбонатных седиментационных брекчий. Мевду пачкой водорослевых доломитов и пачкой карбонатных седимента,-ционных брекчий может присутствовать горизонт алеврито-глини-стых и алевролитовых сланцев с градационной слоистостью, относимых к турбидитам. Они являются инъекционным элементом разреза и лишь на незначительное время меняли общий характер осадко-накопления. Пачка карбонатных седиментационных брекчий (конгло-мератовидных известняков) состоит из округло-вытянутых обломков известняков, доломитов, реже карбонатных силицитов, заключенных в карбонатно-глинистую матрицу. Количество обломков изменяется в широком интервале, а средний размер составляет 10-15 см. Цементирующая масса представляет собой кварц-хлорит-серицит-карбонатную массу, в составе которой отмечается наличие измененного пеплового материала. Анализ распространенности фациальных разновидностей оползневых отложений указывает на то, что оползанию подвергались отложения склонов локальных подводных поднятий и биогермно-рифогенных построек.

В рудном поле присутствуют маломощные дайки оливиновых до-леритов, секущие руды и вмещающие породы.

Основная масса руд сосредоточена в пачке карбонатных седиментационных брекчий и в водорослевых железистых доломитах. В рудовмещающем разрезе выделяется несколько рудных тел линзо-видной формы, залегающих согласно с напластованием пород. Вся толща заражена рудными минералами. Поэтому контакты рудных тел с вмещающими породами не резкие, постепенные. Горизонт со свин-цово-цинковым оруденением распространен на значительной площади и прослежен на первые десятки километров.

Парагенетические ассоциации и минеральные типы руд. На основании изучения минерального состава и текстурно-структурных взаимоотношений выделяется галенит-сфалерит-гшрит-кварц-анкеритовая парагенетиче-ская минеральная ассоциация, отвечающая гидротермально-осадочному этапу. Поздняя кварц-карбонат-сульфидная жильная ассоциация чаще наблюдается в тектонически нарушенных зонах. В жилах кроме сфалерита, галенита и пирита в значительных количествах могут присутствовать халькопирит, сульФосоли свинца и блеклые руды. По минералогическому составу выделяются галенитовые, га-ленит-сфалеритовые, галенит-сфалерит-пиритовые типы руд. Менее отчетлива, чем в других геологических обстановках, проявлена вертикальная и горизонтальная зональность, проявляющаяся в смене галенитовых руд галенит-сФалеритовыми и сфалерит-галенитовы-ми рудами.

Текстурно-структурные особенности. Руды большей частью коррелируют с сингенетичными брекчированными доломитами и конгломератовидными породами, в которых округлые обломки представлены глинистыми известняками, доломитами и карбонатизированными силицитами с вкрапленностью пирита, сфалерита, и галенита. Среди текстурных типов руд преобладают прожилково-вкрапленные, пятнистые и вкрапленные. Более редки полосчатые и массивные текстуры. Среди обломков известняков и силицитов с вкрапленностью галенита и сфалерита встречаются обломки руд с тонкозернистой массивной и слоистой текстурой.

Раскристаллизованность рудных минералов выше, чем в других обстановках. Преобладают гипидиоморфнозернистая, гранобласто-вая, порфиробластовая структуры. В обломках тонкозернистых и вкрапленных типах руд сохраняются колломорфно-глобулярные структуры. Изучение структурных особенностей руд на электронном микроскопе указывает на гелеобразное первичное состояние рудного вещества, но сохранность таких структурных элементов низка.

Химический и минеральный состав руд. Анализ химического состава руд показывает, что, по сравнению с другими типовыми обстановкамп, они отличаются не только колебаниями содержаний свинца, цинка, железа, кремнезема, углекислоты, серы, но и других петрогенннх компонентов ше-

щающих пород (кальция, магния, аллгоминия). При общей повышенной кремнистости рудовмещающих пород, ее корреляции с содержанием свинца и цинка в рудах не наблюдается. Сравнивая соотношение петрогенных компонентов в рудовмещающих породах и рудах можно говорить, что количество эксгалятивного материала в рудных телах резко изменяется в широких пределах.

Главными.минералами руд являются: пирит, сфалерит, галенит, кварц, анкерит. В качестве второстепенных минералов присутствуют: пирротин, халькопирит, бурнонит, блеклые руды, буланжерит, рутил, мусковит, хлорит. Пирит независимо от ассоциации постоянно содержит до десятых долей процента свинец, цинк, титан, а меди и марганца - на порядок меньше. По сравнению с другими об-становками содержание кобальта и никеля повышается до нескольких сотых долей процента, а отношение никеля к кобальту остается обычно выше I. Встречающийся в незначительном количестве пирротин представлен моноклинной разновидностью. Сфалерит в рудах маложелезистый, содержание железа составляет около 2-3$ и повышается до 5-0$ в жильных образованиях. В качестве изоморфной примеси в нем присутствуют свинец, кадмий, марганец, германий, медь, индий. Для галенита типоморФными элементами-примесями являются цинк, медь, серебро, железо, сурьма. Карбонаты рудных тел представлены анкеритами и железистыми доломитами. Количество железа, в карбонате зависит от ассоциации с полиметаллическим оруденением. В безрудных прослойках содержание сидеритовой молекулы колеблется около 10$, а родохрозитовой - около 0,5$. В ассоциации с галенитом и сфалеритом содержание сидеритовой молекулы увеличивается до 20-25$ редко до 75$, а родохрозитовой -до 2$.

Геохимические особенности. В рудах присутствуют следующие элементы: си, тз., Сг, Со, ш, Аз, ¡зъ, Ва, Бг, Ш), Са, Ы, В, Нй, Т1, ва, Те, Та, Н£, 5о, Бе, Се, М, Бт, Ей, ва, тъ, Тт, уъ, Ъи, и, Т1г, к, Ьа. Типоморфными элементами-примесями в рудах являются кадмий, германий, серебро, индий. Серебро коррелирует со свинцом, кадмий и индий с цинком, германий характерен для всех типов руд. Содержание урана, тория, калия в рудных телах резко понижено по сравнению с вмещающими породами. В пределах рудного тела содержания этих элементов колеблются в зависимости от доли эксгалятивного материала: чем выше модуль Страхова., тем ниже содержание данных элементов. Низкие

содержания радиоактивных элементов фиксируются и в рудовмещающей пачке водорослевых доломитов. При этом отношение урана к торию в ней выше I. Распределение РЗЭ также зависит от соотношения чисто осадочного и эксгалятивного материала. При высоких значениях модуля Страхова, увеличенном содержании сидеритовой и ро-дохрозитовой молекул в карбонате, увеличенной кремнистости в рудах на. кривой распределения РЗЭ имеется отрицательная цериевая и положительная европиевая аномалии. При снижении доли эксгалятивного материала аномалии на. кривой распределения выполаживают-ся и они преобретают вид кривой распределения, характерной для вмещающих пород. Марганец является характерным элементом для руд и он концентрируется в карбонатах. Барий и стронций в рудных телах отсутствуют или обнаруживаются в резко пониженных количествах.

Сульфиды пирит-сфалерит-галенитовой ассоциации имеют тяжелый гомогенный изотопный состав серы (В34^ изменяется от +18 до +21%,), а в поздних кварц-карбонат-сульфидных жилах - облегченный (5 34б +5 - +15&,). По простиранию и падению рудных тел изотопный состав серы практически не изменяется. Состав серы вкрапленных пиритов из рудовмещающих толщ изменяется в более широких пределах (З3^ +6 - +21$,). Изотопный состав углерода и кислорода одновременно облегчается с ростом в них содержания железа и марганца и характеризуется усредненными величинами51Зс = -2,4 и 518о = +14,5$.. В безсульсбидных рудовмещающих горизонтах углерод характеризуется величиной 513с = -0,.75$., а кислород -'величиной 518о = +17, 4%,.

Изотопный состав свинца. Для всех трех обстановок накопления рудного вещества в контурах Ангарского района отмечается значительная униформноеть среднего изотопного состава свинца. Отношения 20бръ/204тъ изменяются от 17,06 до 17,40; 207ръ/204ръ - от 15,31 до 15,59; 208ръ/204тъ- от 37,01 до 37,29 с постепенными перехода™ мевду этими значениями. Среднее отношение 206ръ/204ръ равное 17,20 указывает на незначительное содержание радиогенных изотопов свинца в этих залежах. Для разных обстановок проявления гидротермально-осадочного процесса характерно накопление некоторого избытка 208ръ (торогенного) и недостаток 20?ръ (ураногенного).

На диаграмме, построенной Л.И.Шиловым на большом фактичес-

ком материале, такие овинцы располагаются в секторе с коровым источником металла. Совпадение значений изотопного состава свинца из различных обстановок позволяет предполагать генетическое единство и сходность геохимических черт его источника.

3. Гидротермально-осадочная модель образования полиметаллических руд Ангарского рудного района

Вопрос о генезисе свинцово-цинковых руд Ангарского рудного района долгое время продолжает оставаться предметом оживленной дискуссии. На раннем этапе изучения месторождении (1956-1969гг.) господствующую роль играла постскладчатая гидротермально-мета-соматическая гипотеза сформирования руд за счет отделения от магмы рудных флюидов (Аладышкин, 1969; Вьщрин, Груздев, 1965; Вровков, Охапкин и др., 1976; Просняков, Володин, 1962; Шерман, 1968, 1971). В вопросе об источнике металлов суждения были крайне разноречивы: назывался трапповый палеозойский или позднери-йейский гранитоидный магматизм, субвулканические Фации спилито-вого вулканизма верхнего риФея или верхнерифейский же самостоятельный комплекс даек оливиновых долеритов, секущих рудные тела. В статье В.М.Попова (1969) по Горевскому месторождению впервые приводятся аргументы в пользу его осадочного происхождения. Суждения о первоначальном эксгаляционно-осадочном происхоудении колчеданного оруденения Енисейского кряжа и его генетической связи с глубинными магматическими очагами позднерифейского вулканизма несколько позднее были высказаны Т.Я.Корневым, С.В.Горбуновым, з.Г.Дистановым, Г.Н.Бровковым и другамп. В.Г.Пономаревым (1974) поставлен вопрос о необходимости выделения особого типа гидротермально-осадочных колчеданных месторождений в чер-носланцевых сульфидсодержащих толщах и гидротермально-осадочном генезисе Горевского месторождения (Дистанов, Пономарев, 1980). Таким образом, к настоящему времени по вопросу происхождения полиметаллических руд Енисейского кряжа четко определились следующие точки зрения (Пономарев, Акимцев и др., 1991): I) эпигенетическая - руды - результат воздействия гидротермально-метасома тических процессов на литифицированные карбонатные и силикатные породы; 2) сингенетичная - формирование рудных залежей осуществлялось на стадии седиментации в процессе поступления гидротермальных растворов на дно морских водоемов и 3) сингенетич-

но-эпигенетическая - образование руд - результат наложения свин-цово-цинковой глинерализации на ранее образованные сингенетичные тела серно-колчеданных руд.

Автором, на основе генетической интерпретации геологических обстановок локализации рудных залежей, вещественного и минерального состава рудных тел, текстурно-структурных, изотопно-геохимических особенностей и других признаков построена гидротермально-осадочная модель формирования свинцово-цинковых месторождений Ангарского рудного района, включающая эндогенную и экзогенную подсистемы. Эта модель базируется на анализе: геодинамической обстановки; потенциального источника металла для гидротермальных растворов; их состава и способа переноса до физико-химического , барьера разгрузки; механизма локализации; поетеедиментационных преобразованиях и т.д.

Геодинамическая обстановка. Ангарский рудный район является частью протяженного перикратонного прогиба с сиалическим архейско-нижнепротерозойским фундаментом, перекрытым верхнепротерозойским структурно-вещественным комплексом, представленным преимущественно терригенно-карбонатными формациями и характеризующим зоны, развивающиеся в условиях окраин-но-шельфовых палеобассейнов на стыке океанических июнтинентапь-ных плит с ограниченным.проявлением процессов вулканогенного и гранитоидного магматизма. Фундамент имеет четко выраженное блоковое строение.

Магматизм. Вулканогенные породы имеют резко подчиг-ненное распространение и отвечают типичным континентальным толе-итам устойчивых областей. Рифейские.осадочные формации секутся породами гранитного комплекса (850±60 млн.лет).

Структурно-тектонический фактор. Участки локализации стратиформного полиметаллического ору-денения определяются узлами пересечения разноориентированных проницаемых зон нарушений глубокого заложения на склонах палео-депрессий (палеовпадин). Консидементационными разломами, по которым фильтровались гидротермальные растворы, могли быть тектонические границы блоков фундамента, отчетливо фиксируемые по геофизическим данным.

Палеофациальная обстановка. Обстановки накопления пород, вмещающих стратиформные руды, как прави-

ло, характеризуют переходную зону от мелководных шельфовых.фаций с биогермно-водорослевыми постройками и'оползневыми брекчиями к хемогенным тиховодным пелагическим углерод-глинистосодер-ясащим карботтным фациям и фациям углеродистых пиритоносных глинистых осадков, характерных для глубоководных депрессий с застойным рекимом эвксинского типа.

Возраст оруденения. Подавляющее количество известных проявлений свинца и цинка локализовано в отложениях тунгусикской серии и лишь незначительная часть - в породах верхней части сухопитской серии верхнего рифея. Модельный возраст рудных и породных свинцов, расчитанный по двухстадийной модели Стейси и Крамерса, составляет 750-850 млн.лет.

Источники тепла и гидротермальных растворов. Это положение наименее проработано, дискуссионно и требует дополнительных доказательств. Исходя из того, что Ангарский рудный район находится в пределах мобильной зоны, развивающейся на стыке <?кеанической и континентальной плит, испытывающих процессы растяжения и деструкции, последующего сжатия и окучивания, предполагается, что источником тепла могли быть глубинные флюиды.

Источник металлов. Изучение вещественного состава руд, геохимических особенностей изотопов серы, углерода, кислорода и свинца, содержаний и распределения РЗЭ позволяет предполагать генетическое единство и сходность геохимических черт источника металлов для единой рудообразующей системы Ангарского района и указывает на их коровое происхождение. Таким источником могли служить породы сиалического фундамента прогнутого блока земной коры.

Состав гидротермальных растворов. Текстурно-структурный анализ взаимоотношений главных рудных и нерудных минералов приводит- к выводу об одноактном, без последующего дополнительного привноса и отложения вещества, геологически кратком формировании рудных залежей. В составе гидротермальных растворов в бассейн, разгрузки привносились железо, цинк, свинец,марганец, кремнезем, сера, углекислота и в виде примесных количеств серебро, кадмий, медь, германий. Тяжелый гомогенный состав серы сульфидов свинцово-цинковых руд в карбо-натно-терригенных породах, галенита и сфалерита в колчеданно-полиметаллических рудах и равномерный характер распределения ее

изотопов в рудных телах говорит о том, что сера присутствовала в гидротермальных растворах в восстановленной форме и сульфиды образовывались непосредственно в зоне разгрузки гидротерм. С учетом данных по современным гидротермальным растворам, из которых происходит.отложение сульфидов непосредственно в местах разгрузки (Von Damm et all,I9B5), можно предполагать существование высокоминерализованных гидротермальных' систем, в которых свинец, цинк и железо переносились в виде сложных хлоридно-гидросульфид-ных комплексов. По экспериментальным данным (Смит, 1968) перенос металлов в форме гидросульфидных комплексов возможен в слабокислых растворах, если отношение металла и сульфид-иона не выше 10:1. Наличие глобулярно-колломорфных форм выделения кварца в рудах свидетельствует в пользу того, что кремнезем из гидротермальных растворов отлагался в гелеобразной форме. Облегченный изотопный состав углерода в сидероплезитах, отсутствие следов его фракционирования (образование карбоната с тяжелым составом углерода), постепенный латеральный переход к изотопному составу карбонатов вмещающих пород говорит о привносе углекислоты в составе гидротермальных растворов. На этот же вывод указывает и резкое изменение изотопного состава углерода в чередующихся слойках (мощностью около I см) сидероплезита. и известняка.

Температура -растворов. По изотопной геотермометрин сосуществующих сульфидов в рудах горевского и морянкхинского типов температура оценивается 140-200°С. Для рас-сохинского типа температурный интервал оценивается от 50 доЖЯс. Верхние пределы температур устойчивости для некоторых минералов, встречающихся в первой типоеой обстановке, следующие: гудмундит-280°С; штернбергит - I50ÖC. Для пирротина., широко распространенного в рудах Горевского и в меньшей степени в рудах Линейного месторождений, представленного моноклинной разновидностью со структурой 4С,верхней температурой устойчивости является 251°С, а для троилита в ассоциации с таким пирротином - 140°С (Воган, 1981). На диаграмме состав-температура для системы мышьяк-железо-сера (Скотт, 1984) по составу арсенопирита (около 30$ат. мышьяка), находящемуся в ассоциации с леллингитом и пирротином оценки температур составляют менее 200°С.' Таким образом, температура растворов.из которых происходило отложение сульфидов, оценивается для первой и третьей типовых обстановок ниже 200°С, а для второй - ниже Ю0°С.

Механизм формирования рудных концентраций Ангарского рудного района сходен с механизмом концентрации металлоносных осадков во впадине Атлантис-П в Красном море. Зона гидротермальной разгрузки находится под экранирующим от морской воды слоем горячих рассолов. В такой зоне образуются слоистые сульфидно-окисные рудные илы. Это подтверждается широким распространением (Горевское и Рассохинское рудные поля) слоистых кремнисто-сульфидных руд и структур, типичных для отложения вещества в гелеобразном состоянии. При непосредственной разгрузке гидротермальных растворов в морскую воду (срединно-океанические хребты) образуются холмы и конические постройки непосредственно у их выхода, что здесь не наблюдается. Наличие в первой типовой обстановке ритмичного повторения пакета из трех слойков (кремнисто-сульфидного, кремнистого и сиде-роплезитового)'говорит о ритмичном характере рудонакошения. Первой непосредственно из растворов в зоне разгрузки выпадала в виде гелеобразного состояния кремнисто-сульфидная смесь, которая сразу при осаждении из придонного слоя могла под воздействием гравитационного фактора разделяться на два слойка: нижний - кремнисто-сульфидный и верхний - существенно кремнистый. В сульфидной форме из раствора осаддался свинец, цинк и часть железа. Основная же масса железа и поступившая из раствора в придонный слой углекислота осаддались хемогенным путем в виде сидероплезита в твердом состоянии на гелеобразную массу. В начальный и последующие этапы по мере распространения рудных илов в палеовпадине, при хемогенном осавдении сидероплезита,опережающим фронтом по латерали, формировалась переходная к вмещающим породам зона анкерит-доломитового состава, которая при развитии процесса постепенно перекрывалась рудным веществом. При пульса-ционном поступлении гидротермальных растворов или ритмичном изменении физико-химических условий формировался "слоеный пирог", состоящий из чередующихся слойков подвижного кремнисто-сульфидного геля и твердого сидероплезитового. Под тяжестью неоднородной по мощности перекрывающей пачки ритмично чередующихся слойков, наклонном залегании и по другим причинам кремнисто-сульфидная масса отдельных слойков могла отжиматься из одного места и нагнетаться в другие, при этом взламывая твердые слойки сидеро-

плезита, что приводило к возникновению оползневых процессов и формированию характерных для Горевского месторождения брекчие-видных текстур, иногда напоминающие текстуры будинажа: разноори-ентированные обломки сидероплезитов без признаков перекристаллизации оцементированы кремнисто-сульфидной массой. При значительной массе оползших руд может проявиться гравитационное разделение: в нижней части будет скапливаться более тяжелая сульфидная составляющая, а гель кремнезема и обломки сидероплезитов всплывать и скапливаться в верхней части.■В этом случае при рас-кристаллизации сульфидного геля в нижней части, более долгожи-вущий кремнистый гель отжимается и стягивается в микроконкреции, тем самым закладывая первичную основу "шариковых" текстур, которые характерны для наиболее крупных полиметаллических объектов мира. Описанный механизм формирования рудной залежи подтверждается и зональным распределением текстур: в непосредственной близости от области разгрузки гидротермальных растворов осаждаются галенитовые руды (с наибольшим сродством металла к сере, лежачий бок Глазного рудного тела), тогда ка!с в брекчиевид-ных рудах преобладают обломки (10-20 см) сидероплезита. По мере удаления по латерали увеличивается доля сфалеритовых руд, в брекчиевидных рудах уменьшается размер обломков и увеличивается кремнистость. Далее в рудах увеличивается доля пирротина, а руды приобретают брекчиевидно-слоистый и ритмично-слоистый тип рисунка. В наиболее удаленных от выхода гидротермальных растворов участках (Северо-Западное рудное тело) в рудной залежи преобладают реликтово-слоистые и мелкообломочные брекчиевидные текстуры, а парагенезис минералов дополняется участием окисных форм железа.

Заканчивается процесс формирования рудной залежи резкой сменой восстановительной среды рудоотложения на более окислительную и низкотемпературную - отложением углеродисто-кремнисто-хлоритовых сланцев с оксидами железа. Это связано, возможно, с затуханием гидротермальной активности, а более предпочтительно, с полным заполнением палеовпадины и разгрузкой системы непосредственно в морскую воду, так как следы рассеяния гидротермальной деятельности отмечаются далеко за пределами рудной залежи в форме оксидно-сульфидной минерализации. Разбавление гидротермально-осадочного вещества в рудных телах осадочным материалом составляет не более 10%.

Во второй типовой обстановке (Рассохинское рудное поле) разгрузка растворов происходила также под слоем рассолов, но в наиболее прогнутых участках дна палеобассейна, превышающих глубину образования карбонатов. Из поступающих растворов в виде сульфидно-кремнистого геля осаждались кремний, свинец, цинк и часть железа. Так как основной массе железа осаждаться в виде карбоната препятствовала большая глубина, оно, возможно, отлагалось в виде гидроокислов, а марганец в восстановительной-обстановке отделялся и его осаждение происходило за пределами рудоконцентрирую-щей впадины в карбонатной или окисной форме. Накапливающиеся в рудных илах окисные формы железа постепенно переводились в сульфидную форму сероводородом, возникающим при восстановлении сульфатов морской воды сулъфатредуцирующими бактериями, что подтверждается изотопными данными. Формирование рудных залежей заканчивается постепенно. 1^дные тела выделяются по бортовому содержанию свинца и цинка, а горизонты сильно пиритизированных углеродистых сланцев распространены более широко. Разбавление гидро-термалыго-осадочного вещества, в рудных телах составляет не более 10$.

Формирование рудных концентраций в третьей типовой обстановке существешго отличается от первых двух случаев. Биогермно-во-дорослевые постройки являются трассерами глубинных разломов в мелководной обстановке, по которым происходит подток тепла и микроэлементов, необходимых для бурного развития жизнедеятельности организмов и, возможно, рудогенерирующих гидротермальных систем. При фильтрации гидротермального раствора часть материала осавда-лась в поровом пространстве водорослевых доломитов, а другая часть изливалась непосредственно в морскую воду, формируя небольшие по масштабу выходы массивных сульфидных руд. Так как водорослевые постройки образуются выше базиса волнения, в этой обстановке широко проявлены оползневые процессы и инъекционные турбидитовые потоки. Образующиеся на склонах рудные концентрации разрушаются и совместно с осадочным материалом аккумулируются в пониженных участках рельефа дна. палеобассейна. Разбавление руд осадочным материалом при оползневых процессах может превышать 80$.

Литификация рудных осадков. В диа-генетический этап отделяется большая часть лорового раствора,

продолжаются процессы раскристаллизации сложнокомпонентных ге-леобразных рудных илов. При этом в равномерной тонкозернистой массе могут образовываться более крупные порфиробласты минералов с более высокой кристаллизационной способностью (пирит, арсенопи-рит в сфалерит-галенит-кремнистой массе). Б процессе обезвоживания кремнисто-сульфидной массы происходит значительное сокращение ее объема, появляются трещины усадки и их заполнение местной, еще подвижной,рудной массой. Образуются характерные диагенетические прояилковые текстуры, которые впоследствии трудно отличимы от ме-таморфогенных. Процесс формирования руд заканчивается практически полным удалением воды, так как слагающие их основные минеральные форш (сульфиды, кварц, карбонат) безводны.

Метаморфическое преобразование. Степень метаморфических преобразований руд при равных температурах и давлениях зависит от'ряда причин: химического состава, пористости, трещиноватости, количества водосодержащих минералов и т.д. Поэтому при региональном метаморфизме фации зеленых сланцев в Ангарском рудном районе при стечении благоприятных факторов могут локально образовываться и более высокотемпературные минеральные ассоциации - биотит-гранат-магнетитовые сланцы с амфиболом. Наиболее полно процесс перекристаллизации затронул руды, содержащие в повышенном количестве глинистые минералы и трещиноватые руды в зонах повышенного дислокационного метаморфизма. Плотные, нлзкопористые кремнисто-сульфидные образования подвергались в меньшей степени воздействию метаморфогенных растворов, поэтому в них в наибольшей степени сохранились первичный состав и структурные особенности раскристаллизации гелеобразного вещества. На регрессивном этапе метаморфизма образовывались поздние кварц-карбонат-сульфидные жилы в рудных телах и частично околорудном пространстве. В процессе складчатости некоторые рудные залежи и вмещающие их породы сминаются в складки, в них возникают послойные срывы, в ядрах складок проявляются будинаж, брекчирование, плойчатость. При внедрении даек оливиновых долеритов на контакте с рудами образуются маломощные зонки перекристаллизации, а сидерит диссоциирует с образованием магнетита. В целом для Ангарского рудного района характерно, что переотложения рудного вещества. в значительном количестве за пределы рудных тел при метаморфизме не происходило.

4. Основы прогнозирования месторождений цветных металлов в Ангарском рудном районе

В основу прогнозирования положены методические разработки по составлению прогнозно-поисковых комплексов,выполненные.в ЦНИГРИ (Прогнозно-поисковые комплексы, вып. 1-ХХ1, 1982-1987). Они основаны на принципе последовательного приближения и по своему содержанию, сочетанию методов и очередности их постановки соответствуют принятой стадийности геолого-разведочного процесса. Принцип соответствия означает, что каждой стадии прогноза (региональный, крупномасштабной и локальной) должны соответствовать определенные категории металлогенических единиц (рудный район, рудное поле, месторождение). При прогнозе рудного района (стадия I) используются геодинамические, палеотектонические, формационные и другие региональные признаки. Прогноз рудного поля (стадия 2) требует комплекс более детальных факторов: фациальные, литологические, структурные, минералогические и ряд других. Локальный прогноз на уровне месторождения (стадия 3) требует уже детальных знаний о минералах и минеральных парагенезисах, зональности, геохимии и так далее.

В качестве признакового пространства берется геологическая (статическая) модель реального объекта, по возможности, исключая генетические интерпретации, поскольку они часто дискуссионны и не имеют у разных пользователей однозначной оценки. При составлении комплекса признаков требуется соблюдать правило: их количество должно быть минимально-необходимым, чтобы избежать информационного шума.

Комплекс признаков гидротермально-осадочного свинцово-цинко-вого оруденения Ангарского рудного района приведен в таблице.На основе этих признаков создан вариант базы данных для автоматизированной экспертной системы, которая может быть использована для прогноза стратиформного полиметаллического оруденения в терриген-но-карбонатных породах в перикратонных краевых структурах.

Заключение

Предлагаемое решение актуальной проблемы в металлогенических исследованиях, прогнозной оценки территории, определение типовых

Типовые многофакторные геологические (статические) модели свинцово-цинкового оруденения Ангарского рудного района

со сл

Главные факторы Рудное поле

Горевское Рассохинское Морянлхо-Меркурихинское

I 2 3 4

Геодинамическая обстановка Формационный комплекс Геологические формации (субформации)

Стратиграфические .Цитологические

Фациальные

Рудовмещающая палеоструктура

Магматические Общие геохимические

Форма рудных тел

Наиболее прогнутые части перикратонннх опусканий Терригенно-карбонат.ный Флишоидная, глинис- Глубоководная,вул- Шельфовая, вулканогенно-то-карбонатная- каногенно-известко- карбонатно-терригенная во-утлеродисто- (биогермная доломитовая) сланцевая Тунгусикская серия (верхний рифей)

Токминская (горев-екая) свита Углеродисто-глинистые известняки и алевролито-глинис-тые сланцы

Пелагические, фли-шоидные терригенно-карбонатные фации

Локальные впадины флишоидного бассейна

ая (рассо-хинская; свита Углеродистые из-вес тково-але врито-глинистые сланцы

Глубоководные Фации углеродистых сланцев с застойным (эвксинским) режимом осадкона-копления

Прогнутые, глубоководные палеодеп-рессии

Джурская (морянихинская) свита

Водорослевые и железистые

Мелководные.шельфовые фации, водорослевые и био-гермные постройки

Локальные изолированные участки мелководного шельфа

ность свинца, цинка, меди и других элементов на. стратиграфических уровнях оруденения во вмещающих породах Линзо-пластообразные залежи субсогласные с вмещающими породами

Продолжение таблицы

Количество рудо£онтро-лирующих уровней Минеральный-состав рудных тел: Главные

Второстепенные

Минеральная ассоциация РУД

ы Зональность рудных тел

сл

Текстуры: первичные вторичные Структуры: первичные

вторичные

Примеси в-главных минералах

Изотопы свинца:

206/204, 207/204, 208/204

Одно, возможно многоярусное расположение рудных тел

Пирротин (40%), сфале- Пирит (50-90$),гале- Пирит (5-20$), сфалерит, галенит, кварц, нит, сфалерит, кварц, рит, галенит, кварц, сидероплезит углеродистое вещество анкерит

Пирит, магнетит, булан- Пирротин, бурнонит, Пирротин, буланжерит, жерит, арсенопирит, арсенопирит, слюды бурнонит, блеклые ру-бурнонит, анкерит, ды, арсенопирит,

хлорит халькопирит

Пирротин-с&алерит-га.- Галенит-сфалерит- Галенит-сфалерит-ленит-кварц-сидеропле- пирит-кварцевая пирит-кварц-анкери-

зитовая товая

Вертикальная и латеральная - повышенное содержание галенита в лежачем боку и центшльных частях, увеличение доли сфалерита, а потом сульфидов железа в висячем боку и по латерали

Ритмично-слоистые (ритмиты), подводно-оползневые.брекчиевцдные Прожилковые, сланцеватые, кливажирования, складки изгиба

Синерезиса, колломорфные, фрамбовдальные, глобулярные, кристалло-морфные, биоморфные, аллотриаморфно-зернистые Кристаллически-зернистые: удлиненно-, изометрично-, гипидиоморфно-зернистые

Пирит (пирротин) - цинк, свинец, медь, кобальт, никель, мышьяк,

сурьма, титан, марганец, хром Сфалерит - железо, кадмий, марганец, германий, свинец, медь, индий, кобальт

Галенит - мышьяк, сурьма, серебро, медь, цинк, железо, таллий, кобальт

17,19; 15,40; 37,20

17,33; 15,38; 37,12 17,33; 15,78; 37,05

^ -

¡>к<с\г «+м <£> I + ми I от + юо ^ 1н • • сО!>с\л>т I - + м I ОСТ) + I М*Ы Ен ^

с- + р) я -

»ко

Е-> Ш Э + 15 К ф

со

СЧ КГ)

•см -

СМ I 1-1

с\г 1 I

гм_ - оо

н с\г

I

ГО

Ей й о Ч й ^ ао .

со ^

5 И яц -<в со ст г

Я

чо — <и 6н «о о со.

ац

о

ю —

соыН -г- нч

I

азы Ен М !> С- + В! Я - -

аксч' 6н <ц К I М МЧО! +

0,3 ч

сос\>

- -<\г оосо -1-11—10

I I +ю

чзаэ I -

- -сосо счгсо н—I счгсчсо I

см + +С\! I ю + со со к я

I к К ян н

СО Я Р,К I +

оо о,« а> &,аЗ к

еорч

: т ! о

обстановок проявления оруденения Ангарского рудного района основано на рудно-формационном анализе. Такой подход обогащает историко-генетическое направление, внося принципиально ноше представления о моделях рудоконцентрации. Это, в свою очередь, локализует поисковые работы в пределах строго определенных структурно-вещественных комплексов. Из выше изложенного можно сделать следующие выводы:

1. Геотектонически Ангарский рудный район приурочен к перикра-тонному опусканию на краю Сибирской платформы, заложившемуся в позднем протерозое на сиалической коре на границе океанической и континентальной плит.

2. Среди типовых геологических обстановок проявления геолого-промышленных типов рудного района выделены три основные.Для каждой из них рассмотрены геологические и генетические особенности формирования свинцово-цин-ковых месторождений.

3. Основанием для предположения о сингенетичном рудообра-зовании служат следующие данные:

а) Изотопно-геохронологическое изучение свинцов вмещающих пород и руд свидетельствует о синхронности накопления рудо-вмещающих пород и руд и указывает на гомогенный, существенно ко-ровый, источник рудообразующих металлов.

б) Изотопный состав серы сульфидов железа, цинка и свинца указывает на два ее источника: I) генерация серы сульфат-редуци-руюцими бактериями сульфата морской воды в условиях с застойным режимом водообмена и 2) абиогенное восстановление сульфатной серы в гидротермальных растворах.

в) Наличие реликтовых тонкослоистых текстур и хорошая сохранность В кремнистых рудах глобулярных и колломорфных структур пирита, сфалерита, галенита, пирротина и кварца, несомненно, свидетельствуют о гидротермально-осадочном механизме их накопления.

г) Промышленные залежи сульфидных руд приурочены к локальным палеодепрессиям морокого дна на участках фациальной неоднородности осадо„чных пород.

д) Согласное расположение рудных залежей в разрезе и их ли-толого-стратиграфический контроль, при отсутствии признаков околорудных изменений.

4. На основе генетической интерпретации геологических обста-новок нахождения цветных металлов и комплекса статических признаков (минералогического и вещественного состава, геохимических особенностей и т.д.) построена гидротермально-осадочная модель образования полиметаллических руд.

5. Проявленные в рудном районе различные процессы метаморфизма выражены в перекристаллизации и частичном переотложении вещества в контурах рудных залежей без дополнительного привноса рудогенных металлов.

в. Выявленные в процессе изучения признаки гидротермально-осадочного полиметаллического оруденения Ангарского рудного района использованы при разработке и создании экспертной системы для автоматизированного прогнозирования месторождений данного типа.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Акимцев В.А. Геохимические критерии рудоносности углеродистых толщ докембрия Енисейского кряжа // Полиметаллические месторождения Дальнего Востока: Тез.докл.Всесоюз.науч.сем. - Владивосток, 1981. С. 37-38.

2. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Литология, геохимия и рудо-

носкость углеродистых верхнепротерозойских отложений // Литология и осадочная геология докембрия: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Алма-Ата, 1981. С. 80-81

3. Акимцев В.А., Степин A.C., Сметанников В.В. Определение индия в сфалерите инструментальным нейтронно-активационным анализом // Полупроводниковая спектроскопия в геологии и геохимии. -Новосибирск, 1983. С. 130-133.

4. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Бобров В.А. и др. Радиоактивные и редкоземельные элементы в рудах и вмещающих породах Го-ревского месторождения // Генетическая минералогия и геохимия рудных месторождений. - Новосибирск: Наука, 1984. С. II3-I33.

5. Акимцев В.А. Распределение индия в сфалеритах колчеданно-полиметаллическнх и полиметаллических месторождений Енисейского кряжа // Генетическая минералогия и геохимия рудных месторождений. - Новосибирск: Наука, 1984. С. 133-137.

6. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Доильницын Е.Ф. Изотопные

-T-Q ТО ТО

отношения С/С и 0/0 в карбонатах Горевского полиметаллического . месторождения на Енисейском кряже // X Всесоюз.симпозиум по стабильным изотопам в геохимии: Тез.докл. - М., 1984. С.87.

7. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Гаськов И.В. Докембрийские углеродистые формации с полиметаллическим оруденением Енисейского кряжа и Северного Прибайкалья // Ассоциация микроэлементов с органическим веществом, в осадочных толщах Сибири. - Новосибирск, 1984. С. 122-134.

8. Акимцев В.А. Типоморфные особенности сульфидов желейа стратиформных колчеданно-полиметаллических и полиметаллических руд (Енисейский кряж) // Условия образования и закономерности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Фрунзе, 1985. C.I23-124.

9. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Поисковые критерии страти-формного свинцово-цинкового оруденения в докембрии складчатого обрамления Сибирской платформы // Стратиформные месторождения цветных металлов: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Алма-Ата, 1985.

С. II7-II9.

10. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Модельные построения формирования стратиформного свинцово-цинкового оруденения в докембрии Енисейского кряжа // Генетические модели эндогенных рудных фор-

маций: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Новосибирск: Наука, 1985. С. 61-62.

11. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Оценка роли седиментогенеза, диагенеза, катагенеза и метаморфизма в формировании промышленных концентраций свинца и цинка стратиформных месторождений // Мета-морфогенное рудообразование низких фаций метаморфизма складчатых областей фанерозоя: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Львов, 1986. С.42-44.

12. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Бобров В.А. и др. Использование естественных радиоактивных и редкоземельных элементов для локального прогноза стратиформного полиметаллического оруде-нения в осадочных толщах докембрия Енисейского кряжа // Геохимия в локальном металлогеническом анализе: Тез.докл.Всесоюз.совещ. -Новосибирск, 1986. С. 85-87.

13. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Забиров Ю.А., Сараев C.B. Методика локального прогноза стратиформного свинцово-цинкового оруденения Енисейского кряжа // Повышение эффективности научного обоснования локального прогноза месторождений рудных полезных ископаемых: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - M., 1987. С. 163-164.

14. Акимцев В.А., Пономарев В.Г. Использование минералого-геохимических данных для целей локального прогноза стратиформного свинцово-цинкового оруденения Приангарского рудного района// Геология и полезные ископаемые Енисейского кряжа: Тез.докл.науч. конф. - Красноярск, 1987. С. 34-35.

15. Забиров Ю.А., Акимцев В.А., Пономарев В.Г. и др. О положении полиметаллического оруденения в разрезе верхнерифейских отложений Большепитской зоны Енисейского кряжа // Геология и полезные ископаемые Енисейского кряжа: Тез.докл.науч.конфер. -Красноярск, 1987. С. 32-34.

16. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Принципы и методы построения многофакторной модели стратиформного свинцово-цинкового оруденения Енисейского кряжа // Многофакторные модели рудных месторождений - основа, разработки эффективных методик, поисков, оценки и разведки: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Тбилиси, 1988. С. 103104.

17. Сараев C.B., Акимцев В.А., Пономарев В.Г., Таныгин Г.И. Морские отложения докембрия Енисейского кряжа и связанное с ними стратиформное полиметаллическое оруденение // Геология морей и

океанов: Тез.докл. 8 Всесоюз. школы. - M., 1988. С. I2I-I22.

18. Соколова Л.С., Акимцев В.А. Теплопроводность горных пород Морянихинского рудопроявления Енисейского кряжа // Геол. и геофи. - 1989. - И 3. С. 126-130.

19. Акимцев В.А., Пономарев В.Г. Изотопный состав свинца,серы,. кислорода и углерода Ангарского полиметаллического рудного района. // ХП Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии: Тез.докл. - ГЛ., 1989. С. 347-348.

20. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Докембрийская металлогения свинца и цинка складчатого обрамления Сибирской платформы // Металлогения докембрия и метаморсбогеиное рудообразование: Тез.докл. Всесоюз.совещ. - Киев, Г990. С. 177-178.

21. Кузнецов В.В.,- Пономарев В.Г., Акимцев В.А. и др. Горев-ское цинково-свинцовое месторождение // Геология рудных месторождений. - 1990. - №. 5. С. 3-18.

22. Пономарев В.Г., Акимцев В.А. Геологические обстановки и модели концентрации металлов стратиформных свинцово-цинковых руд Сибирского периплатформенного полиметаллического пояса. // Проблемы стратиформных месторождений: Тез.докл.науч.конф. - Чита, 1990. С. 77-78.

23. Акимцев В.А., Пономарев В.Г. Палеофациальные обстановки накопления рудного вещества Ангарского полиметаллического рудного района // Геология морей и океанов: Тез.докл.Всесоюз. школы.-ГЛ., 1990. С. 86-87.

24. Забиров Ю.А., Акимцев В.А., Бранцнер Н.Х. и др. Структурно-вещественное направление в развитии формационного анализа при крупномасштабных геолого-съемочных работах (Западная струк-турно-формационная подзона Енисейского кряжа) // .Цитологические методы при детальном расчленении и корреляции осадочных толщ. -Новосибирск: Наука, 1991. С. 90-97.

25. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Сараев C.B., Доилъницын Е.Ф. Изотопно-геохимические индикаторы стратиформного свинцово-щшкового оруденешгя Ангарского рудного района на Енисейском кр же// Изотопные исследования процессов рудообразования. - Новоси бирск: Наука, 1991. С. 56-83.

26. Пономарев В.Г., Акимцев В.А., Забиров Ю.А., Сараев C.B. Методологические принципы моделирования стратиформных свинцово-цинковых проявлений в терригенно-карбонатных толщах (Ангарский

рудный район, Енисейский кряж) // Генетические модели стратиформ-ных месторождений свинца и цинка. - Новосибирск: Наука, 1991. С. 13-41.

27. Пономарев В.Г., Дистанов Э.Г., Акимцев В.А. Сибирский периплатформенный полиметаллический пояс (проблемы геодинамики и металлогении) // Геодинамика, структура, и металлогения складчатых сооружений юга Сибири: Тез.докл.Всесоюз.совещ. - Новосибирск, 1991. С. 128-130.

28. Сараев C.B., Акимцев В.Л., Пономарев В.Г. Углеродсодер-жащие отложения рифея Енисейского кряжа и полиметаллическое ору-денение // Бассейны черносланцевой седиментации и связанные с ними полезные ископаемые: Тез.докл.Мевдунар.совещ. - Новосибирск, 1991. С. 128-129.

29. Пономарев В.Г., Вострокнутов Е.П., Акимцев В.А. Экспертная система. - инструмент прогнозирования стратиформного свинцо-во-цинкового оруденения. - Новосибирск: Изд. ОИГГиМ СО РАН,1991. 120 с.