Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Рифовые и шельфовые комплексы протерозойского бодайбинского прогиба и закономерности размещения золотого оруденения

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Рифовые и шельфовые комплексы протерозойского бодайбинского прогиба и закономерности размещения золотого оруденения"

ИНСТИТУТ МИНЕРАЛОГИИ, ГЕОХИМИИ И КРИСТАЛЛОХИМИИ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

На правах рукописи

СОКОЛОВ Сергей Константинович

РИФТОВЫЕ И ШЕЛЬФОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПРОТЕРОЗОЙСКОГО БОДАЙБИНСКОГО ПРОГИБА И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ

Специальность 04.00.01 - общая и региональная геология.

04.00.11 - геология, поиск и разведка рудных и нерудных месторождений. Металлогения.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов ( ИМГРЭ )

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук Г.С. Гусев

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук B.C. Федоровский доктор геолого-минералогических наук E.H. Алтухов

Ведущая организация:

Всесоюзный научно-исследовательский геологический институт ( ВСЕГЕй )

Защита диссертации состоится ¿biß 1992 г.

в 14 час. на заседании Специализированного совета Д 071.09.01 в Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов по адресу: I2I357, г.Москва, ул. Вересаева, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов.

Автореферат разослан о?-/. О </ 1992 г.

Ученый секретарь

специализированного совета В.А.Легейдо

•л

ВВЕДЕНИЕ

,ч"| |

Актуальность темы. Геологическое изучение протерозойского Бо-дайбинского шельфового прогиба, расположенного в северной части Бай-кало-Патомской складчатой области комет внести весомый вклад в освещение проблемы овобенностей развития и строения докембрийских сооружений. Повышенный интерес к исследуемому региону обусловлен вне и тем, что на его территории расположены богатейшие месторождения золота, на происхождение которых до сих пор не существует единого мнения. Применение палеогеодинамического анализа с широким использованием геохимических методов раскрывает новые возможности региональных геологических исследований и прогноза месторождений полезных ископаемых.

Цели и задачи исследований. Целью исследований явилось определение тектонической природы основных структурно-вещественных комплексов Бодайбинского прогиба и создание на этой основе геодинамической «одели и модели формирования и локализации золоторудных месторождений Зухоложскаго типа. В связи с этим были поставлены следующие задачи: [) изучение в естественных обнажениях строения разрезов и предварительное определение по геологическим критериям (структурно-текстур-1ым, формационным, петрографическим сидементологическим и др.)' геодинамической природы изученных структурно-вещественных комплексов про--иба и смежных сооружений; 2) проведение детального геологического (артирования опорных участков и определение взаимоотношений между лруктурно-вещественными комплексами; 3) детальное изучение особен-шстей химического состава осадочных и магматических пород и определив геодинамических условий формирования выделенных комплексов по ■еологическим и геохимическим параметрам; 4) разработка палеогеодина-1ических реконструкций и модели формирования и локализации золоторудных месторождений Бодайбинского прогиба.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы по-южены результаты проведенных полевыхи камеральных исследований автора 1 течении 1984-1991 г.г. Полевые исследования включали региональные ¡ересечения БадайВинского региона по дорогам Бодайбо-Перевоз и Мара-ан-Хайверга, рекам Б.Патом, Нечера, Шуя, Хомолхо, Мама, Витим, Б.Чуя геологическое картирование опорных участков (р. В.Язовая, р.Медве-евка, р.Кевакта, р.Ныгри и др.).

Особое внимание уделялось геохимическому опробованию основных илов магматических и осадочных пород. Автором собрана и системати-ирована коллекция из более чем 1000 проб и образцов пород. Обобщены

литературные и фондовые материалы по геологии региона. С целью получения петрохимических и геохимических данных было изучено около 100 проб магматических и около 150 проб осадочных пород докембрийского возраста. В каждой пробе был проведен полный силикатный анализ (аналитики Л.П.Юрченко, О.Хурчак и др.). Флюоресцентным рентгено-родио-метрическим, рентгено-спектральным, инструментальным, нейтронно-ак-тивационным методами (аналитики С.М.Ляпунов, Б.В.Ермолаев и др.) определены содержания малых и редких элементов. Кроме этого отобраны 13 монофракций пирита из осадочных пород, которые проанализированы на золото и некоторые малые элементы (С.М.Ляпунов и др.) Кроме того, более 3000 проб осадочных пород исследовались полуколичественным спектральным методом. Анализы проведены в лабораториях ИМГРЭ и опытно-методической экспедиции объединения "Центргеофизика". Методика исследований включала сравнительный анализ геологических и геохимических параметров структурно-вещественных комплексов изучаемого региона с характеристиками эталонных геодинамических обстановок, путём разработки палеогеодинамических реконструкций, а также широкого использования методов стандартного геологического картирования (составления разрезов, структурных и других исследований).

Научная новизна. В настоящей работе впервые обосновывается кон-тинентально-рифтовая природа вулканогенно-осадочных образований мед-вежевской свиты и показано возможность геохимического картирования перекрытых осадочным чехлом рифтовых трогов. В осадочном комплексе шельфовых образований пассивной окраины континента впервые выделены толщи окраинного моря и отложения континентального склона. Показано принципиальное сходство геолого-геохимических параметров докембрийс-них структурно-вещественных комплексов Бодайбинского прогиба с комплексами современных геодинамических обстановок. По результатам обобщения проведенных исследований и оригинальных геохимических данных разработана новая модель геологического развития региона, а также модель происхождения и локализации золоторудных месторождений Сухоложского типа.

Защищаемые положения.

1. Вулканогенно-осадочные образования медвежевской свиты, комаг-матичные им дайки и силлы чайского комплекса формировались в обстановке континентального рифтогенеза.

2. Шельфовый комплекс осадочного чехло Бодайбинского прогиба подразделяется на два подкомплекса: нижний, формировавшийся в обстановке

шельфа пассивной окраины континента, и впервые выделенный верхний, образовавшийся в условиях шельфа окраинного моря.

3. Вулканогенно-осадочные образования медвежевской свиты выполняют систему рифтовых трогов, погребенных под осадочным чехлом Бодай-бинского шельфового прогиба.

Осадочные шельфовые толщи, сформированные над погребенными риф-товыми трогами, по составу целого ряда элементов-индикаторов отличаются от одновозрастных толщ, формировавшихся над мехрифтовыми блоками.

4. Геохимические различия осадочных толщ, образовавшихся над погребенными рифтовыми трогами и межриФтовыми блоками, статистически значимы и достаточны для геохимической индикации погребенных рифтовых трогов как рудогенерирующих структур.

Практическая ценность. В процессе исследований получены новые исходные материалы и результаты, которые могут быть использованы в геолого-съемочных и поисковых работах: обособление в составе осадочного комплекса шельфовых толщ зон перекрывающих погребенные рифтовые троги и зон, перекрывающих нежрифтовые области, которые обладают собственной геохимической специализацией и металлогенией. Разработанная геодинамическая модель раскрывает новые аспекты металло-генического районирования и предполагает новую схему стратиграфического расчленения и корреляции докембрийских комплексов региона.

Апробация работы. Результаты работы изложены в 4-х научно-иссле-довательских отчетах, докладывались на региональном совещании "Геология и геохронология докембрия Сибирской платформы и ее обрамления" (Иркутск, 1987), 1-м Всесоюзном совещании "Тектоника литосферных плит" (Звенигород, 1987), ХУI сессии научного совета СО АН СССР по тектонике Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1988), международном совещании по тектонике плит (1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, содержит 85 страниц текста, 85 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 84 наименования. Работа выполнена в секторе Геохимии геодинамических процессов ИМГРЭ под руководством доктора г.м.наук Г.С.Гусева, которому автор приносит свою глубокую благодарность. Неоценимый в'клад в написание работы своими практическими рекомендациями и критическими замечаниями внес А/И.Песков, которого автор такме искренне благодарит. В процессе работы над диссертацией

ч.

автор постоянно пользовался консультациями и поддермкой сотрудников сектора М.В.Минца, Д.Д.Будянского, В.С.Гладких, а также А.И.Коноплевод Большой технический вклад в работу внес Р.В.Богатырев.

Существенному улучшению качества работы способствовали консультации и критические замечания Б.А.Натальина, Н.В.Бердникова, К.Авакя-на. Всем названным коллегам автор выражает глубокую признательность.

Глава I. Основные особенности геологического строения Бодайбинского региона.

Территория Бодайбинского региона занимает северную часть Байкальской горной области и простирается от рек Лены и Чуй на западе и севере до реки Нары на востоке. Главными сооружениями Бодайбинского региона являются покровно-складчатые структуры внутренней части Бай-коло-Потомсной области: Бодайбинский прогиб и Тонодско-Нечерсная зона поднятий (рис.1). Они обрамляются Патомским и йуинским прогибами, входящими в состав внешней или Патомско-Жуинской зоны Байколо-Патомской области. Структуры внутренней и внешней зоны не связаны между собой постепенными переходами, как полагали ранее, а сопрягаются по крупноамплитудному Патомско-Ж'уинскому шву.

Патомско-Жуинская зона сложена главным образом осадочными толщами рифейского возраста. В ее внешней, приплатформенной части развиты также осадочные толщи венда, кембрия и ордовика.

Тонодско-Нечерская зона включает в себя Чуйское, Тонодское и Не-черское поднятия, сложенные раннедокембрийскими метаморфическими толщами и прорывающими их крупными гранитными плутонами: Витимским (Чуйское поднятие), Кевактинским и Амандракским (Тонодское поднятие), Лонг-дорским (Нечерское поднятие). Сооружения Тонодско-Нечерской зоны представляют собой крупную тектоническую пластину надвинутую по Жуинско-Патомскому шву на рифейско-вендские образования Жуинско-Патомской зоны. О шарьяжном характере Тонодско-Нечерской зоны свидетельствуют тектонические окна в центральных частях Чуйского и Нечерского поднятий. В Тонодском поднятии тектонических окон не обнаружено, но здесь также как в Чуйском и Нечерском поднятиях картируются многочисленные, погружающиеся на юго-восток, надвиги.

В долене р.Жуя, в районе Мариинской скалы, установлено, что интенсивно рассланцованные кварциты и углеродистые сланцы бугарихтинс-кой свиты надвинуты на карбонатные толщи мариинской свиты. В целом амплитуда надвигания сооружений Тонодско-Нечерской зоны на Жуинско-

Патомскую по прямым геологическим наблюдениям (тектонические окна) составляет болев 30 километров, а судя по характеру геофизических полей превышает 100 километров, возможно достигая 1,5 тысяч километров (Гусев и др., 1991).

Мамско-Бодайбинская зона располагается в центральной части рассматриваемого региона, к югу от Тонодско-Нечерской зоны. В целом это сложно дислоцированный прогиб, сложенный зонально метаморфизованными образованиями тонодско-бодайбинской серии (рис.1). Во внутренней части Мдмско-Бодайбйнской зоны обособляются с севера на юг: Хомолхинская, Кадаликанская, Маракано-Тунгусская, Хребта Кропоткина и Ожно-Бодай-бинская подзоны. В этих подзонах развиты слабометаморфизованние (в добиотитовой и биотитовой фациях) образования средней и верхней частей тонодско-бодайбинской серии. Хомолхинская, Маракано-Тунгусская и Южно-Бодайбинская подзоны представляют собой сооружения синклинорного типа. Подзоны Кадаликанская и Хребта Кропоткина - это сооружения анти-клинорного типа.

Мамско-Бодайбинская зона от смежных зон отделяется крупными разрывами - безофиолитовыми и межблоковыми швами надвигового типа. По Мамско-Нечерскому иву рассматриваемая зона граничит с Тонодско-Нечерской зоной, а по Бодайбоканскому шву - с Делюн-Уранской зоной.

Результаты последних исследований показали, что в покровно-склад-чатых сооружениях Тонодско-Нечерской и Мамско-Бодайбинской зон развиты складки нескольких генераций (Флаас, 1971; Федоровский, Кориковс-кий, 1980). По многочисленным данным на территории Бодайбинского региона в структурном отношении можно выделить две области: I) область одноактных деформаций, где распространены складки только первого этапа и, 2) область многократных деформаций, которая характеризуется сложным снладча.тым рисунком, возникшим в результате повторных складкообразований.

Складки первого этапа деформаций устанавливаются непосредственно в Бодайбинском прогибе, где линейные и плоскостные структурные элементы не обнаруживают признаков наложенных поздних деформаций (Флаас, 1971). Складки представляют собой линейные структуры, протяженность которых в пределах рассматриваемой области достигает 50-80 километров. Для складчатых структур характерно постепенное изменение положения осевых плоскостей от субвертикальных к наклонным по направлению с юга от г.Бодайбо на север с одновременным увеличением степени ассиметрии складок.

[Щ].. [ГШ.. ЕЗ-.Ш-В-ШЗ-Ш'-И"

Рис Л. Геологическая схема Бодайбинского региона

1-4 - комплексы гранитоидов: 1,2 - раннепротерозой-ского возраста, I - угольканский (уРК^ "9 ), 2 - чуйско-кодарский {уРЯ^ск ); 3,4- среднепозднепадеозойского возраста, 3 - конкудеро-иамаканский ъкт )> 4 -

иамско-оронский; 5 - архейский фундамент (АЯ); б - отложения нижней части раннего протерозоя: дори$товые образования - туюканская серия, Михайловская, алабазинская, хо-доканская, нечерская свиты не расчлененные (РЯ^); 7-10 -отложения средней части раннего протерозоя: 7 - образования континентальных рифтов - пурпольская и медвежевская свиты нерасчлененные (РН^), 8 - образования шельфа пассивной континентальной окраины - хорлухтахская, бугорих-тинская, бодайбоканская, божуихтинская, угаханская, хо-молхинская, имняхская, аунакитская, вачская и анангрскан свиты нерасчлененные ( 9 - образования шельфа ак-

тивной континентальной окраины - догалдынская и илигирс-кая свиты нерасчлененные (РЯф , 10 - образования континентального склона - маыаканская и конкудерская свиты нерасчлененные С РЯ5) • И - отложения ри^ейского возраста: усть-туюканская серия, мариинская, дхемкуканская,ба-ракунская, валюхтинская, Никольская и ченчинская свиты нерасчлененные ( "г-з); 12 - отложения вендского возраста: жербинская и тинновская свиты нерасчлененные (V ); 13 - отложения кембрийского возраста (£ ); 14 - отложения ораовижского возраста ( 0 ); 15 - отложения юрского возраста (£/ ); 16 - средне-позднепалеозойский кудули-бутуинский дайковый комплекс Цифры на

схеме: 1-3 - поднятия - I - Чуйское, 2 - Тонодское, 3 -Нечерское (Лонгдорское); 4 - Иамско-Еодайбинский прогиб. Буквы на схеме - тектонические швы: Б - Еодайбоканский, ¡<Н - Мамско-НечерсккЯ, ПХ - Патомско-Жуинский.

Складки второго и более поздних этапов распространены по периферии Бодайбинского прогиба. В области повторной складчатости легко дешифрируются складки первой генерации. Они прослеживаются сюда из области одноактной деформации.

Геометрический анализ проведенный С.А.Флаасом в пределах Чумар-койской структуры свидетельствует о том, что первичное положение осевых плоскостей складок первого зтапа и сланцеватости было субширотным. Их современная северо-восточная ориентировка - результат наложенной деформации. Субширотная ориентировка осевых плоскостей и сланцеватости складок первой генерации рассматривается нак результат тангенциального сжатия, вектор которого был ориентирован меридионально.

Изучение современного тектонического строения Бодайбинского региона указывает на покровно-чешуйчатый его характер. Реакция толщ на деформации различных этапов была не только пластичной. В регионе за-картировано ряд надвигов, по которым происходило смещение стратифицированных толщ. При этом выделяются надвиги различных этапов. Непосредственно в Бодайбинском прогибе плоскости надвигов, выходящих на дневную поверхность, конформны с осевыми поверхностями складок первого этапа деформаций и погружаются на север под теми же- углами, что и кливаж складок первой генерации. Эти надвиги прослеживаются в зоны многократных деформаций, где они деформируются точно также, как и складки первого этапа. Это позволяет предположить, что данные надвиги связаны с первым этапом деформаций.

Крупные швы надвигового характера (Мамский, Верхнепатомский, Нечерский и другие) представляют собой крупные шовные зоны мощностью в десятки метров, где интенсивно развит кливаж, дробление, милонитиза-ция и рассланцевание. Этими шовными зонами во многих местах срезаются надвиги и структуры первого этапа деформаций, что говорит о более позднем их происхождении.

В настоящее время к числу наиболее дискуссионных проблем геологии Бодайбинского прогиба относятся: I) возраст и корреляция осадочных толщ; 2) природа тектонической зональности; 3) тектоническая природа структурно-вещественных комплексов.

Позднепротерозойский возраст осадочных толщ Па'\омско-11(уинской зоны,за которыми сохранено название патомской серии, доказывается широко развитыми в них остатками строматолитов и онколитов, а также налеганием на них фаунистически охарактеризованных кембрийских отложений. Отложения же внутренней Мамско-Бодайбинской зоны охарактеризованы только редкими находками онколитов. Иркутские геологи вслед

за Л.И.Салопом относят их н позднему докембрию (Т.А.Дольник и др., 1988; А.И.Иванов, 1988). С.П.Кориковский и В.С.Федоровский (1980) признавая рифейский возраст патомской серии внешней Патомско-Жуинс-кой зоны, осадочные образования внутренней зоны объединяют в самостоятельную тонодско-бодайбинскую серию раннепротерозойского возраста.

Тектоническая зональность, намеченная Л.И.Салопом (1964,1967), принимается за основу всеми исследователями. Однако, если Л.И.Салоп предполагал, что она обусловлена плавными фациальными переходами между зонами, от чего им принимается одновозрастность отложений внешней и внутренней зон, то С.П.Кориковский и В.С.Федоровский говорят о существующем стратиграфическом и метаморфическом несогласии между внутренней и внешней зонами. В настоящей работе аргументируется покровно-тектоническая природа этой зональности - тектонические зоны сочленяются между собой по линиям крупноамплитудных надвигов.

Территорию Бодайбинского региона Л.И.Салоп рассматривал как типичное геосиннлинальное сооружение, относя Майский и Бодайбинский прогибы к внутренней части миогеосинклинальной зоны, а Патомский и Жуинс-кий - к ее внешней части.

В последние годы тектоническая природа Бодайбинского региона рассматривается в основном с позиций современного мобилизма. В.С.Федоровский (1985) впервые поназал, что Бодайбинский прогиб представляет собой шельф пассивной окраины континента, формированию которого предшествовало образование системы рифтовых трогов. В кежрифтовых блоках, одновременно с рифтогенезом и шельфовым осодконакоплением, развивались пояса гранито-гнейсовых куполов. Континентальные рифты заложив-шиеся в фундаменте Бодайбинского шельфа и Главный Байкало-Витимский рифт, достигший океанической стадии развития, В.С.Федоровский сравнивает с архейскими зеленокаменными поясами.

Г.Л.Митрофанов с соавторами (1988) связывает проявление рифто-генеза на Бодайбинском шельфе пассивной окраины континента с надвиганием Сибирской платформы на Байкало-Муйский островодужный пояс, а Байкало-Витимский пояс рассматривается им кок зона сочленения древних литосферных плит. На Геодинамической карте СССР (1989) территория Бодайбинского региона показана как зона шельфа и континентального склона пассивной окраины континента.

В настоящей работе впервые рассматривается новая модель развития региона, согласно которой Бодайбинский шельфовый прогиб в протерозое провел четыре этапа развития: рифтовый, шельфа пассивной континентальной окраины, шельфа окраинного моря и тектонической коллизии.

Глава 2. Строение дори|товых комплексов (фундамента БодаИбинского прогиба).

Структурно-вещественные комплексы основания БодаИбинского прогиба вскрываются на его флангах главным образом в пределах Чуйского, Тонодского и Нечерского поднятий. К ним относятся метаморфизованные в гранулитовой фации образования архейского возраста и более умеренно метаморфизованные сланцы и гнейсы раннепротерозойского возраста (чуйск.ая, нечерская, ходоканская, туюканская, алабазинская свиты), а также гранитоиды угольканского комплекса и метадиабазы кевактинско-го комплекса. Геофизичесние и отчасти геохимические данные показывают, что образования метаморфической континентальной коры развиты и в глубокопогруженных частях БодаИбинского прогиба. По данным ГЗС (П.П.Мишенькин, С.В.Крылов, 1973, 1974; 1981-1983) устанавливается, что мощность земной коры здесь колеблется от 35 до 45 км, а скорости продольных волн составляют 6,4 км/сек, что характерно для пород гра-нито-гнейсового состава.

Гранитоиды угольканского комплекса развиты в пределах Чуйского и Нечерского поднятий. Л.И.Салоп (196.7) среди протерозойских гранито-идов выделял два комплекса: куандинский и чу.йско-кодарский. С.Д.Ше-ром и А.К.Кондратенко (Ленский 1971) также выделялось два комплекса: угольканский и чуйско-кодарский. Однако позднее Иркутские геологи стали выделять только один чуйско-кодарский комплекс раннепроте-розойских гранитоидов (Иванов, Страхова, 1989).

Результаты исследований автора свидетельствуют о том, что первоначальная точка зрения Л.И.Салопа о необходимости выделения двух комплексов раннепротерозойских гранитоидов - более древнего куандинского и более молодого чуйско-кодарского заслуживает внимания. Представляется возможным нр этой основе решение такого дискуссионного вопроса как несогласное залегание пурпольской свиты на раннепротерозойских гранитах (Головенок, 1975; Грайзер, Ильинская, 1986 и др.) и прорывание раннепротерозойскими гранитами тай же самой пурпольской свиты (Кориковский, Федоровский, 1980). Проблема двух раннепротерозойских, близких по составу гранитных комплексов вероятно заслуживает специального исследования. В связи с этим обращает на себя внимание следующее обстоятельство: немногочисленные определения абсолютного возраста показывают, что гранитоиды угольканского комплекса имеют возраст более 2 млрд. лет, а гранитоиды чуйско-кодарского комплекса возраст 19001700 млн.лет. Например гранито-гнейсы угольканского комплекса Чуйского

поднятия имеют возраст 217(1 млн.лет - калий-аргоновый метод по мусковиту (Великославский и др., 1963; Ленский, 1971). А.3.Коников с соавторами (1988) высказывают предположение о том, что вероятно эти же гранитоиды, судя по определению свинец-свинцовым термоизохронным методом, могут иметь возраст 2290-2420 млн.лет. Сходные результаты имеются и по возрасту гранитоид-ов угольканского комплекса, развитых в пределах Нечерского поднятия. Определение урон-свинцовым и калий-арго-новым методами пегматоидных гранитов в верховьях р. Амалыка колеблются в интервале 2100-2140 млн.лет (А.3.Коников и др., 1988).

Гранитоиды угольканского комплекса хотя и имеют химические составы близкие к гранитоидам чуйско-кодарского комплекса тем не менее отличаются от них более низкими содержаниями калия, пресыщенностью глиноземом, а иногда и повышенной железистостыо (Салоп, 1967; Ленский .., 1971). Геохимические исследования проведенные автором по гранитоидам угольканского комплекса Чуйского поднятия согласуются с данными Л.И.Салопа.

Кевактинский интрузивный комплекс достоверно устанавливается только в пределах Тонодского поднятия в Туюканском блоке и на южном склоне поднятия в верховьях р.Кевакта. Он представлен мощным (?00 и более метров) силлами метадиабазов, дислоцированными совместно с вмещающими их породами туюканской свиты. На рЛайверга геологами-съемщи-ками (А.И.Иванов, U.А.Шибаев и др.) в состав кевактинского комплекса включаются все силлы и дайни измененных основных пород, развитых среди метаморфических образований раннего протерозоя. Однако проведенные автором геохимические исследования показали, что силлы и дайки основных пород развитые в центральной части Тонодского поднятия среди образований алабазинской и михайловской свит в бассейне р.Кевакта, по своим геохимическим составам оказались весьма близки к метадиабазам чайского комплекса и поэтому исключены из состава кевактинского комплекса.

Химические анализы показывают, что метадиабазы кевактинского комплекса представляют собой низкокалиевые и низкотитанистые толеито-вые базиты, характеризующиеся очень низкими содержаниями рубидия (1-5 г/т), циркония U2-53 г/т), ниобия (2-5 г/т) и легких лантаноидов. По всем этим параметрам они довольно резко отличаются от сходных с нами диабазов чайского комплекса. Сравнение толеитов кевактинского комплекса показывает поразительное их сходство с толеитовыми мэтоба-зальтаыи килянской серии Байкало-Витимского зеленокаменного пояса. По большинству параметров они также весьма близки к толеита>1 TH-I из

архейских зеленокаменных поясов, а из толеитов современных обстановок к толеитам островных дуг.

На диаграммах Ni-Co, Ti/Cr-Ni, Ti-Zr, Y-Zr, Ci-y толеитовые мета-базиты кевактинского комплекса тяготеют к полям островодужных обстановок, а на диаграмме распределения РЗЭ располагаются вблизи линии распределения РЗЭ в толеитах современных островодужных обстановок. Таким образом с одной стороны геохимические параметры свидетельствуют о самостоятельности кевактинского комплекса, а с другой стороны указывают на возможность формирования их в островодужных обстановках. Вместе с тем составы вмещающих пород туюканской свиты и близких к ней образований алабазинской и Михайловской свит (кварц-полевошпатовые и граувваковые породы, ровная слоистость, отсутствие типичных флишевых текстур) заставляет склониться к тому, что формирование осадочных толщ и вмещаемых ими пластовых тел кевактинского комплекса происходило не в пределах вулканической дуги, а в обстановке окраинного моря.

Глава 3. Рифтовый комплекс.

Глава посвящена обоснованию первого защищаемого положения: вулканогенно-осадочные образования медвежевской свиты и комагматичные им дайки и силлы чайского комплекса формировались в обстановке континентального рифтогенеза.

Рифтовый этап развития подразделяется на две стадии - предрифто-вую, соответствующую образованию существенно кварцитовой пурпольской свиты, и собственно рифтовую, соответствующую формированию эффузивно-осадочных и олистостромовых образований медвежевской свиты.

Строение разрезов. Выходы пурпольской свиты известны в пределах Тонодско-Нечерской зоны на Чуйском, Тонодском и Нечерском поднятиях. Строение свиты отличается устойчивостью по всей территории района. В ее составе выделяется три подсвиты: нижние кварциты (30-50 м), дис-теновые и дистен-хлоритоидныв сланцы (60-80 м) и верхние кварциты (60-100 м) (Ленский .., 1971 и др.). Суммарная мощность пурпольской свиты 100-400 метров. На Чуйском поднятии кварциты пурпольской свиты залегают на размытой поверхности раннепротерозойских гранито-гнейсов и гранитов (Головенок, 1976; Грайзер, Ильинская, 1986 и др.). Исследованиями автора в этом районе получены аналогичные результаты.

На Тонодском. поднятии по данным автора в одном случае кварциты пурпольской свиты надвинуты на интенсивно рассланцованные граниты раннепротерозойского Кевактинского массива, в другом - между выше-

названными гранитами и породами пурпольсной и медвежевской свит картируется.интрузивный контакт.

На Лонгдорском поднятии пурпольская свита залегает на раннепро-терозойских гранитоидах, имея в нижней части базальный горизонт из подстилающих гранитоидов (Грайзер и др., 1986). На территории этого же поднятия пурпольская свита несогласно налегает на породы ходоканс-кой и нечерской свит, относимых разными исследователями к нижнепротерозойским образованиям.

Медвежевская свита согласно залегает на пурпольской и резко отличается от нее по составу. Медвежевская свита имевт двучленное строение - в нижней части развиты миндалекаменные метабазальты, в верхней -зеленые сланцы, песчаники и горизонты гравитационных олистостром. Мощность свиты колеблется от 200 до более чем 2000 метров.

Метабазальты медвежевской свиты представляют собой серовато-зеленые породы различных оттенков. Тенстура их массивная, иногда сланцеватая. В массивных метабазальтах как правило встречаются миндалины, выполненные кальцитом и эпидотом.

Интрузивные породы чайского комплекса представлены дайками и Биллами габброидов. Геохимические параметры метабазитов медвежевской свиты и чайского комплекса оказались практически идентичными, что позволило сделать вывод об их комагматичности.

Геохимический анализ. Метабазальты медвежевской свиты и габброиды чайского комплекса по составу соответствуют толеитовым базальтам. Вариации индекса магнезиальности в метабазитах Бодайбинского региона, за исключением габброидов чайского комплекса на р. Верхняя Язовая, незначительны, что говорит о слабом проявлении процессов дифференциации исходной магмы. Рассмотрение диаграмм зависимости коэффициента магнезиальности от содержаний хрома, окиси титана, окиси магния, гафния, циркония, никеля и суммарного железа показали, что метабазальты медвежевской свиты и габброиды чайского комплекса имеют единые тренды дифференциации.

Необходимо отметить, что практически во всех разрезах Бодайбинского региона, метабазальты медвежевской свиты имеют примерно одинаковые содержания высокозарядных элементов: иттрия, циркония, ниобия, гафния, титана. Такое же постоянство обнаруживается в распределении никеля, кобальта, ванадия и хрома. Разброс значений наблюдается лишь среди группы щелочных элементов: рубидия, стронция и бария. По-видимому это объясняется их высокой подвижностью при метаморфических процессах. Содержание всех проанализированных редкоземельных элементов в

13.

исследуемых базальтах медвежевской свиты довольно устойчиво. По всем базальтам наблюдается от 20 до 50 кратного обогащения лантаном по сравнению с хондритами. Все как один, метабазальты медвежевской свиты характеризуются обогащенными трендами (Ьл/*ъ - 2-4).

Сопоставление с базальтами современных и древних геодинамичесних обстановок. При рассмотрении содержаний наиболее информативных и устойчивых РЗЭ обнаружилось, что похожими трендами могут обладать базальты трех типовых серий различных геодинамических обстановок: I) известково-щелочные базальты островных дуг; 2) обогащенные океанические базальты Е-типа; 3) контитентальные внутриплитные базальты. При рассмотрении вспомогательных диаграмм У-Сг, Т1-гг, гг-и-Зг, гг-п-У и дискриминационных- функций, однозначного ответа о принадлежности базальтов медвежевской свиты к той или иной геодинамической обстановке получить также не удалось. Поэтому был тщательно проведен сравнительный анализ с конкретными геохимическими составами различных серий.

На диаграмме *вм метабазальты медвежевской свиты четко группируются в поле толеитовых базальтов, не давая известково-щелочного фенне-ровского тренда. Далее, метабазальты медвежевской свиты в сравнении с составами известково-щелочкых островодужных базальтов обнаруживают явное несоответствие по содержанию таких элементов как Эг, Ва, Сг, N1, Со, ль, кг. В образцах метабазальтов медвежевской свиты с содержанием магния, равными содержанию его в известково-щелочных базальтах островных дуг, содержание М1, Со и Сг заметно выше, то есть отличия содержаний этих и других элементов не связано с явлениями кристаллизационной дифференциации.

Имея похожие тренды распределения РЗЭ с обогащенными океаническими базальтами, медвежевские метабазальты обнаруживают резкое отличие от них по всей группе высокозарядных элементов:КЪ, ш, у, Т1. При одинаковых содержаниях в обеих группах базальтов магния и совместимых элементов - Сг, Со, N1, V - этот факт не может быть объяснен явлением кристаллизационной дифференциации.

Сравнивая геохимические составы медвежевских метабазальтов и современных внутриплитных базальтов можно видеть, что Эти типы базальтов обнаруживают несомненное сходство. По графикам распределения средних содержаний компонентов медвежевские метабазальты идентифицируются с континентальными толеитовыми базальтами. Наибольшее сходство по геохимическим параметрам метабазальты медвежевской свиты обнаруживают с

низкокалиевыми толеитовыми базальтами фанерозойских трапповых провинций: Норильского района Сибирской платформы, Воронежской антеклизы Восточно-Европейской платформы, юго-восточной Гренландии, Фарерских, Гебридских островов, Декана (табл.1).

Габброиды чайского комплекса обладают такими же геохимическими характеристиками, что и метабазальты медвежевской свиты и по графикам распределения РЗЭ и многоэлементным диаграммам обнаруживают континентальные тренды, что лишний раз подтверждает их принадлежность к риф-товым образованиям. Вероятнее всего это были сопутствующие рифтингу межпластовые тела и дайки, а также подводящие каналы.

Суммируя приведенные выше геологичесние и геохимические данные, автор делает вывод о континентальнорифтовой природе базальтов медвежевской свиты и габброидов чайского комплекса Бодайбинского региона.

Возраст рифтового номплексо. В настоящее время не существует неоспоримых данных о возрасте тепторгинской (по Л.И.Салопу) серии Бодайбинского региона, включающей образования медвежевской и пурпольской свит. Традиционно возраст серии определяется как среднепротерозойский на основании того, что она залегает на раннепротерозойских гранитои-дах чуйско-кодарского комплекса и перекрывается осадочными отложениями верхнего докембрия, возраст которых определен опосредовано. Автором получены данные, которые позволяют отнести тепторгинскую серию к образованиям нижнего протерозоя. На Тонодскоы поднятии (р. Б.Патом, напротив устья руч. Шумный и ниже по течению) гранитоиды Кевактинского массива, как это впервые было установлено В.С.Федоровским, прорывают отложения пурпольской свиты, а по нашим данным и отложения медвежевской свиты. В районе контакта кварциты пурпольской свиты гранитизированы, обнаруживаются сильные проявления биотизации, мусковитизации, окварце-вания. Ниндалекаменныв метабазальты медвежевской свиты превращены в амфиболиты с сохранившейся миндалекаменной текстурой. Геохимические составы амфиболитов и слабоизмененных базальтов медвежевской свиты характеризуются одинаковыми параметрами, за исключением повышенного содержания в амфиболитах калия, натрия и рубидия. При остающихся постоянными содержаниями фосфора, РЗЭ, циркония, ниобия и других элементов этот факт можно объяснить только привносом щелочей из гранитного расплава.

На основании приведенных выше данных можно сделать заключение о факте прорывания кевактинскими гранитами, имеющими возраст 1750-1850 млн.лет, образований пурпольской и медвежевской свит, из чего следует, что возраст континентального рифтогенеза в Бодайбинском регионе должен

Таблица I. 15.

СРЕДНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПЕТРОГЕННЫХ ОКИСЛОВ (мас.Х) И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (г/т) В ТОЛЕИТОВЫХ МЕТАБАЗАЛЬТАХ МЕДВЕЖЕВСКОЙ СВИТЫ В СРАВНЕНИИ СО СРЕДНИМИ СОСТАВАМИ НИЗКОКАЛИЕВЫХ БАЗАЛЬТОВ НЕКОТОРЫХ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ СЕРИЙ

комп. I 2 3 4 5 6 7

о2 ♦8,55 49,26 49,11 48,88 48,78 47,40 47,13

т:о2 1,23 1,24 1,85 2,58 2,24 1,40 1,58

А12°з 14,90 15,77 14,37 13,70 14,92 14,80 16,10

Ре203 6,52 2,06 5,16 5,23 15,46 4,10 3,66

РеО 5,43 10,39 7,64 8,69 8,60 9,09

М,0 0,17 0,19 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20

м8о 7,44 7,03 7,46 6,56 6,25 9,60 9,05

СаО 8,33 11,39 11,60 11,25 10,39 11,80 10,02

Ио20 3,28 2,16 2,30 2,33 2,35 1,80 2,73

к2о 0,28 0,18 0,17 0,27 0,19 0,30 0,25

пр2°5 0,10 0,17 0,20 0,28 0,19 - 0,15

Йв 7,1 4,2 3,9 2,9 4 - 3,9

Ва 92,3 93,1 84 69 •71 20 71

8г 255 236 321 289 217 150 328

гг 89,3 97 78 153 133 ПО Пб

и< 2,7 3,3 2,5 - - - -

N8 4,6 3,9 2,8 10,4 10 1,7

V 24,6 25,1 28 32 35 - 23

Ьа 9,6 7,5 6,6 - - 5,2 _

Се 21 16,7 16,6 _ _

Бт 3,6 3,4 3,5 - _ 3,8

Ей 1,1 1,0 1,4 - - 1,3 -

Те 0,77 0,66 0,74 - - 0,93

Ув 2,2 2,5 2,3 - _ 2,5 _

1,и 0,3 - - _ _ _

Бс *5,5 45 56 - . _

ы; 93 92 93 78 85 2ба 165

Со 50 48 48 46 - 60 57

Сг 241 102 119 148 - 430 288

V 320 366 340 338 - 2 90 318

п 19 88 22 23 28 23 7

I - толеитовые метабазальты медвежевской свиты, 2-7 - низкоколиевие то.леиты: 2 - Норильского района, 3 - Воронежской автеклизы, 4-Пго-Восточной Грен-

16.

датироваться ранним протерозоем.

Палеогеодинамические условия Формирования. Изучение петрографического состава пород, текстурных особенностей, характера изменения мощностей однозначно свидетельствует о том, что кварцитовые и высокоглиноземистые толщи пурпольской свиты представляют собой остаточные и переотложенные коры глубокого химического выветривания. Эти образования формировались в пределах пологой, озерно-аллювиальной равнины платформенного типа, которая южнее возможно переходила в опресненный бассейн (Головенок, 1976). Очевидно отложения пурпольской свиты, как это характерно для современных обстановок образования кор выветривания, формировались в пределах пологого сводового поднятия предшествовавшего этапу рифтогенеза.

Для медвежевской свиты характерно наличие мощных горизонтов гравитационных олистостром, и резкие изменения мощностей. Это говорит о том, что формирование осадочных толщ происходило в условиях резко дифференцированного рельефа. Выше названные геологические особенности указывают на возможность формирования осадочных толщ медвежевской свиты в трогах континентальных рифтов (Гусев, Соколов, 1987; Гусев и др., 1989; Иванов, 1988).

Анализы геохимических составов метабазальтов медвежевской свиты дают дополнительные критерии для идентификации обстановок их формирования. Сравнивая геохимические составы иедвежевских базальтов с составами современных внутриплитных базальтов и некоторыми сериями древних внутриплитных базальтов, можно видеть, что эти типы базальтов наиболее схожи между собой. Медвежевские метабазальты характеризуются трендами сходными с трендами толеитовых базальтов континентальных рифтов и резко отличаются от кривых распределения элементов в базальтах срединно-океаничесних хребтов и островных дуг.

Геологические и геохимические особенности медвежевской свиты свидетельствуют о формировании осадочно-вулканогенных толщ в рифтовую стадию. Фрагменты крупных рифтовых трогов распознаются в бассейне р. Верхняя Язовая, где мощности медвежевской свиты достигают 2-3 км. В других частях Чуйского, Тонодского и Нечерского поднятий А.И.Ивановым (1988) выделяются отдельные грабены и горсты ограниченные разломами северо-западного и северо-восточного простирания. Однако, возможно, что области развития медвежевской свиты на Чуйском, Тонодском и Нечерском поднятиях представляют собой толъко фрагменты фланговых частей крупных рифтовых долин, сами же рифтовые долины скрыты чехлом

осадочных толщ тонодско-бодайбинской серии. В.С.Федоровским (1985) было высказано предположение о том, что в осадочном чехле Мамско-Бо-дайбинской зоны, рифтовые троги маркируются в современной структуре мульдами крупных синклиналей.

Глава 4. Шельфовый комплекс Бодайбинского прогиба.

Глава посвящена обоснованию второго защищаемого положения: шельфовый комплекс осадочного чехла Бодайбинского прогиба подразделяется на два подкомплекса - нижний, формировавшийся в обстановке шельфа пассивной окраины континента, и впервые выделенный верхний, образовавшийся в условиях шельфа окраинного чоря.

Шельфовый комплекс Бодайбинского прогиба расчленяется на следующие свиты залегающие согласно (снизу вверх): хорлухтахскуга, хайвергинскую, бугарихтинскую, бодайбоканскую, божуихтинсную, уга-ханскую, хомолхинскую, имняхскую, аунакитскую, вачскую, анангрскую, догалдынскую и илигирскую.

Строение разрезов. Разрез шельфового комплекса начинается с хорлухтахской свиты, которая согласно залегает на медвежевской свите. В составе хорлухтахской свиты развиты углисто-глинистые сланцы, алевролиты, метагравелиты, песчаники и метапесчаники. Мощность свиты 900-1200 метров.

Хайвергинскоя свита отличается преобладанием в ее составе тонкообломочных пород. В основном это темные глинистые, часто углеродистые сланцы с редкими пластами метапесчаников, известняков. Мощность свиты 350-1000 метров.

Бугорихтинская свита сложена метагравелитами, метапесчаниками, алевролитами, шелковистыми сланцами с биотитом, гранатом и ставролитом в зонах повышенного метаморфизма. Мощность свиты варьирует от 350 метров в северной части прогиба и до 2500 метров в южной части прогиба.

8 составе бодайбоканской свиты преобладают известняки. Мощность от 100-130 метров на севере до 500-1600 метров на юге.

Выше располагается божуихтинская свита представленная известко-во-кворцевыми и кварцевыми песчаниками, алевролитами и филлитовыми сланцами. Мощность 600-900 метров.

Угаханская свита в нижней части сложена кальцит-доломит-кварцевыми графитсодержащими мраморами, а в верхней цоизит-биотит-мус-ковит-хлорит-онкерит-кальцит-кварцевыми графитсодержащими сланцами. Мощность свиты возрастает с севера на юг от 500 до 800 метров.

Хомолхинская свита содержит филлитовые сланцы и алевролиты, слюдисто-кварцевые и углеродистые кварцевые песчаники. Мощность 250-1500 метров.

В составе имняхской свиты развиты мрамора и мраморизованные известняки, мергели, слюдисто-карбонатные и двуслюдяные сланцы. Мощность 300-1500 метров.

Аунакитская свита представлена слюдистыми, нередко известковис-тыми кварцитами, кварц-серицитовыми сланцами с редкими прослоями песчанистых мраморов. Количество нварца в породах свиты достигает 60-90Х. Мощность свиты колеблется от 200 до 1500 метров.

Вачская свита завершает разрез нижнего теригенно-карбонатного комплекса, и вцелом состоит, из пород существенно кварцевого состава с примесью анкерита, сульфидов и большим количеством пылевидного графита. Мощность изменяется от 50-300 метров на севере до 500-700 метров на юге.

С анангрской свиты начинается верхний туфогенно-теригенно-кар-бонатный комплекс в составе которого в шельфовых образованиях появляется туфогенный материал. В нижней части свита сложена кварцитами, полевоапат-кварцевыми метапесчаниками, выше которых развиты прослои и линзы доломитовых метапесчаников и метаморфизованных туфопесчани-ков и туфоалевролитов. Туфопесчаники содержат до 30-50% обломков эпидота и амфибола. Песчаники полимиктовые с примесью обломков микрокварцитов, измененных эффузивов основного и среднего составов, пла-гиогранитов. Мощность свиты возрастает с севера на юг от 600 до 1800 метров.

На анангрской свите залегает догалдынская, мало отличающаяся от нее по составу. Она представлена метапесчаниками, полимиктовыми или эпидотовыми метаалевролитами, серицит-хлоритовыми метааргиллитами. Песчаники кварц-полевошпатовые и относятся к группе граувваковых ар-козов и полевошпат-кварцевых грауввак. В составе обломочной части кварц - 20-50Х, плагиоклаз - 5-ЗОХ, карбонаты, обломки альбитофиров, микро и - плагиогранитов с примесью обломочных слюд, амфибола, эпидота, порфиробласт пирита. Цемент песчаников серицит-хлоритовый или карбонатно-серицит-хлоритовый.

Илигирская свита завершает разрез верхнего туфогенно-тёриген-но-карбонатного комплекса и всего Бодайбинского шельфа. В составе свиты развиты известковистые и кварц-плагиоклазовые метапесчаники, известковистые серицит-хлоритовые сланцы, линзы кварц-доломитового состава. Цемент песчаников слюдисто-кварц-карбонатный, обломочная

часть представлена кварцем, альбитом и альбитизированным плагиоклазом, нальцитом. Мощность свиты 800-1800 метров.

В пределах Бодайбинского прогиба с севера на юг устанавливается закономерное увеличение признаков мористости: возрастает доля глинистых пород, уменьшается зернистость песчаников и увеличивается мощность разрезов. В направлении палеоберега (Чуйско-Тонодско-Нечерской дуги поднятий) мощность разрезов уменьшается, обломочные породы становятся более грубозернистыми, вплоть до появления гравелитов и конгломератов, появляются косослоистые текстуры и трещины усыхания. Это указывает на накопление этих толщ в прибрежных условиях (Неелов и ДР., 1973)..

Геохимический анализ. Как отмечалось выше, в разрезе осадочных толщ, начиная с анангрской свиты появляется туфогенный материал, что позволяет утверждать о появлении новой питающей провинции. Петрографическое изучение пород туфогенно-теригенно-карбонатного комплекса показало, что максимальное содержание туфогенного материала приурочено к южным частям разреза, то есть новая питающая провинция располагалась на юге (в современных координатах). Различие в минеральном составе песчаников нижнего и верхнего комплексов определялось различными геодинамическими обстановками в регионе, что наало отражение в их химическом составе. При рассмотрении специальных диаграмм оказалось, что песчанини нижнего теригенно-карбонатного комплекса попадают в поле кварцевых и олигомиктовых песчаников и соответствуют по химическому составу монокиктово-кварцевым песчаникам Русской платформы и Приуралья, олигомиктовым пескам рек и калиевым аркозам Русской платформы, Карелии и Кольского полуострова (по А.Г.Коссовской, и.И.Тучковой, 1988). Песчаники аунакитской свиты четко разделяются на две группы, одно из которой соответствует по химическому составу нижнему комплексу, а вторая верхнему, то есть попадает в поле как кварцевых и олигомиктовых так и в поле полимиктовых и вулканокластитовых песчаников. И, наконец, песчаники догалдынской и илигирской свит четко определяются полями только полимиктовых и вулканокластитовых песчаников и наиболее соответствуют по составу андезитовым туфам Исландии и Курильских островов и вулканокластитам Восточной Атлантики.

Песчанини нижнего и верхнего комплексов отличаются также по содержанию редкоземельных элементов. Отношение Св/гь в песчаниках нижнего комплекса гораздо выше чем в песчаниках верхнего комплекса.

Палеогеодинсмические реконструкции. Но дискриминационной диаграмме Дж.Пирса песчаники нижнего комплекса расположились в поле пассивной окраины континента, песчаники анангрской свиты оказались как в поле пассивной окраины так и в поле океанической островной дуги и, наконец, песчаники верхнего комплекса оказались только в поле океанической, островной дуги.

Приведенные выше геологические и геохимические материалы позволяют говорить о том, что песчаники нижнего - хайвергинско-вачского комплекса и верхнего - анангрско-илигирского комплекса формировались в различных геодинамических обстановках. Нижний комплекс формировался на шельфе пассивной континентальной окраины, накопление верхнего туфоген-но-теригенно-карбонатного компленса происходило на шельфе окраинного моря.

Развитие Бодайбинского прогиба коррелируется с развитием смежного Байкало-Витииского зеленокаменногй пояса: этап развития шельфа пассивной окраины соответствует этапу развития молодого океана Байкало-Ви-тимского пояса - источник сноса на континенте, формирование зрелых осадков на шельфе пассивной окраины. Этап развития шельфа окраинного моря соответствует формированию в Байкало-Витимском поясе островных дуг, что обусловило не только появление для Бодайбинского прогиба новой питающей провинции, но и коренное изменение обстановки осадконакоп-ления в условиях шельфа новообразованного окраинного моря.

Глава 5. Прикладные следствия геолого-геохимических исследований рифтовых и шельфовых образований Бодайбинского шельфового прогиба.

Глава посвящена обоснованию третьего защищаемого положения: вулка-ногенно-осадочные образования медвежевской свиты выполняют систему риф-товых трогов, погребенных под осадочным чехлом Бодайбинского прогиба; осадочные шельфовые толщи, сформированные над погребенными рифтовыми трогами, по составу целого ряда элементов-индикаторов отличаются от одновозрастных толщ, формировавшихся над межрифтовыми блоками. Глава посвящена также обоснованию четвертого защищаемого положения: геохимические различия осадочных толщ, образовавшихся над погребенными рифтовыми трогами и межрифтовыми блоками, статистически значимы и достаточны для геохимической индикации погребенных рифтовых трогов как рудо-генерирующих структур.

Геохимические индикаторы погребенных рифтовых структур Бодайбинс-ного прогиба. Как было показано выше, Бодайбинский вельфовый прогиб прошел четыре этапа развития, характеризующихся различными геодинамическими обстановками: рифтовый, шельфа пассивной континентальной окраины, шельфа окраинного моря и два этапа тектонического раздавливания. На протяжении этих этапов произошло формирование главных структурных элементов региона: рифтовых трогов и разделяющих им межрифтовых блоков. Рифтовые троги в осадочном чехле выражены крупными сложнопост-роенными синклинорными прогибами (Южно-Бодайбинским, Маракано-Тунгус-ским, Хомолхинским, Саталахско-Язовским и Туюканским),а разделяющие их межрифтовые блоки линейными и купольными антиклинорными поднятиями (Хребта Кропоткина, Кадаликанским, Чипикетским и другими).

Проведено геохимическое изучение коренных осадочных пород различных структурных зон Бодайбинского прогиба по трем опорным профилям. Содержание элементов в осадочных породах определялось полуколичественным, количественным, рентгено-радиометричесним, радиохимическим, нейт-ронно-активационным и силикатным видами анализов. Сравнительный анализ проводился как по всей призме пород в целом, так и по отдельным свитам и их разностям.

Выяснилось, что в надрифтовых зонах осадочные породы заметно обогащены никелем, кобальтом, марганцем, медью, натрием, титаном, иногда хромом. В породах перекрывающих межрифтовые блоки сильно увеличены содержания бария, бора, рубидия, иногда церия. Осадочные породы, перекрывающие переходные зоны, как правило, имеют промежуточные содержания. Такая закономерность наблюдается как по всей призме осадочных пород, так и по отдельным свитам и их литологическим разностям. Более резко отличие в содержании элементов проявилось при вычислении мультипликативных индикаторных отношений: величина мультипликативного коэффициента в осадочных породах, развитых над рифтовыми трогами на 2-3 порядка выше чем в толщах, над межрифтовыми блоками.

Колебания содержаний элементов в осадочных породах Бодайбинского шельфа проявляется вне зависимости от степени метаморфических преобразований. При изучении поведения и перераспределения элементов при метаморфизме Б.В.Петров и В.А.Макрыгина (1975) показали, что для данного района только кобальт, никель и медь мигрируют при метаморфических процессах, но миграция происходит из низших фаций (зелено-сланцевая) к зонам более высоких фамиЯ (эпидот-амфиболитовая, амфиболитовая), тогда как над погребенными оифтовыми трогами породы четаморфизованы слабее чем в сопряженных с н.«и межрифтовых блоках (Кориковский, Федоровский,

1980). То есть механизм обогащения пород надрифтовых зон этими элементами был настолько значителен, что даже отток их из надрифтовых зон при метаморфических процессах не смог оказать на это влияния.

Первоначальное обогащение сидерофильными элементами осадочных пород происходило, вероятно, в процессе рециклинга, когда из более прогретых пород рифтовых зон морской водой, проникающей в них по трещинам растяжения, вымывались полезные .компоненты. Поступление литофильных элементов в породы межрифтовых зон, вероятно, происходило, в коллизионный этап, когда существовали условия для подплавления фундамента и роста гранито-гнейсовых куполов, что оказывало влияние проработкой кислыми и щелочными растворами пород чехла. Набор вышеперечисленных элементов-индикаторов мотет быть использован для нартирования погребенных рифтовых трогов и разделяющих их межрифтовых блоков.

Новые дополнения к существующим моделям формирования и локализации золоторудных месторождений в Бодайбинсном прогибе. Для рассматриваемого региона разработано две модели формирования золоторудных месторождений: интрузивно- гидротермальная и метаморфогенно-гидротермальная.

Интрхз}1вяо^г^д£оте£мадьн£я_м£дель.. Модель впервые была предложена В.А.Обручевым, который связывал образование золоторудных месторождений с пневматолитовыми и гидротермальными процессами, происходившими в связи с внедрением гранитоидных интрузий. В дальнейшем эта модель разрабатывалась в работах С.Д.Шера (1978), В.Н.Шарова с соавторами (1978), А.Л.Александрова и др. (1978), А.А.Кондратенко (1977). Слабой стороной интрузивно-гидротермальной модели являются пространственно-возрастные соотношения гранитоидного магматизма и золоторудных поясов. Исследованиями В.А.Буряка (1975) и И.В.Коновалова (1985) показано, что рудоносные зоны Бодайбинского прогиба являются более древними, чем известные гранитоидные массивы. Гранитоидные массивы и ареалы их контактового метаморфизма "срезают" все известные золотоносные зоны.

£ета£оаф£Г£нн.о-ги/Ёрте£.мд.ль.на.я_м£Д£Л1. С помощью этой модели сделана попытка ответить на следующие вопросы: I) об источниках золота, а также других компонентов - серы, галогенидов и воды, без которых не могло происходить экстрагирование золота из золотогенерирукщих пород;

2) о механизме концентрации полезных компонентов в рудных телах;

3) об условиях аккумуляции и локализации рудного вещества.

Золото в Бодайбинском прогибе содержат черносланцевые толщи и пири-ты осадочного чехла, которые характеризуются повышенными относительно кларка содержаниями золота (Буряк, 1975; Гапон, Гапевва, 1960, Коновалов, 1985; Коткин, 1973; Поликарпочкин и др., 1969, 1977; Шергин, 1973

и другие работы).

Образование месторождений золота вероятнее всего происходило в два этапа: I- поступление золота и образование повышенных его концентраций в углеродистых толпах шельфа в рифтовую и пострифтовую стадии; 2 - перераспределение золота и образование месторождений и рудопрояв-лений в коллизионную стадию в условиях общего сжатия.

Первичную обогащенность золотом осадочных толщ, по-видимому, следует связывать с тремя механизмами: а) поступлением кластогенного золота из областей размыва путем механического переноса вместе с обломочным материалом (Салоп, 1967); б) накоплением золота в виде золото-органических соединений; в) в связи с рециклинговым механизмом гидротермальных систем.

Накопление золота в черносланцевых толщах в виде золотооргани-ческих соединений и самородного золота доказывается наличием корреляционных связей между содержаниями золота и органического углерода (Шергин, 1973; Буряк, 1985). Механизм такого обогащения был экспериментально исследован Ф.Д^Овчаренко с соавторами (1985).

Механизм обогащения золотом шельфовых толщ расположенных над погребенными рифтовыми трогами в результате функционирования гидротермальных конвективных систем (рециклинговых систем), по-видимому, должен иметь одинаковый характер с механизмом рециклинговых гидротермальных систем срединно-онеанических хребтов. На это указывает обогащенность осадочных толщ Бодайбинского прогиба, перекрывающих рифтовые троги, практически тем же набором элементов, что и гидротермальные образования рециклинговых систем срединно-океанических хребтов: медью, натрием, никелем, кобальтом, марганцем, золотом (Лисицин, 1987; Овчинников, 1987).

Все известные рудопроявления в Бодайбинском шельфовом прогибе располагаются в осадочных толщах, перекрывающих рифтовые троги. Геохимические исследования на месторождении Сухой Лог показали, что песчаниковые и сланцевые толщи над рудной зоной сильно обогащены медью, марганцем, никелем, кобальтом, цинком, а также серебром, титаном, литием, хромом, свинцом, золотом. Это подтвердило полученные ронее выводы В.В.Поликарпочкина с соавторами (1975) в которых он указывает, что рудная зона обогащена серебром, марганцем, золотом, сурьмой, лантаном, мышьяном, а такие элементы как медь, кобальт, никель, цинк, молибден и свинец образуют ореолы повышенной концентрации. Приведенный набор элементов практически повторяет набор элементов-индикаторов обнаруживающих повышенные содержания в осадочных породах-Бодайбинского шельфа, пере-

крывающих рифтовые троги.

Подавляющая масса золота концентрируется в пиритах черносланцевых толщ. Исследования монофракций пирита Бодайбинского прогиба методом нейтронной активации на содержание в них золота, кобальта, мышьяка, хрома и сурьмы показали, что максимальные содержания золота и кобальта приурочены к надрифтовым областям, минимальные - к межрифтовым блокам. Пириты из переходных зон обладают промежуточными содержаниями. Для мышьяка, хрома и сурьмы такой закономерности не обнаружилось. Это объясняется тем, что пириты Бодайбинского шельфового прогиба являются основными концентраторами золота, никеля и кобальта, но не являются тоновыми для мышьяка, хрома и сурьмы (Петров, Макрыгина, 1975).

Приведенные данные свидетельствуют в пользу того, что наибольшее обогащение золотом осадочных толщ Бодайбинского прогиба происходило в пределах рифтовых зон, которые продолжали оставаться зонами тектонического растяжения благоприятными для подъема из мантии флюидов, обогащенных кроме золота такими мантийными элементами .как никель, кобальт, титан и др.

Таким образом, источником золота и сопровождающих его компонентов в рассматриваемых рециклинговых системах являлись мантийные флюиды рифтовых зон, а источником воды, серы и галогенидов'- мощных реагентов по выщелачиванию и переносу золота и других компонентов, была морская вода шельфовых бассейнов.

Механизм концентрации золота в рудные тела в Бодайбинском прогибе связан с метаморфогенно-гидротермальными процессами (Буряк, 1975; Коновалов, 1985). Механизм метаморфогенно-гидротермального перераспределения золота экспериментально был исследован Д.С.Глюком (1986). Он показал, что из изначально обогащенных горизонтов золото извлекается и переносится высокотемпературными хлоридными растворами. Достигнув геохимических барьеров, представленных карбонатными пачками, кислые хлоридные растворы нейтрализуются и преобразуются в щелочно-карбонат-ные, что приводит к осаждению золота. Щелочно-карбонатные растворы агрессивны по отношению к кремнезему, что вызывает его перераспределение и образование мономинеральных кварцевых жил.

Оптимальные условия функционирования мощных метаморфогенно-гидро-термальных систем создаются в коллизионные этапы развития (образование покровно-складчатых сооружений), когда реализуются условия для формирования крупных объемов палингенных магм гранитоидов, являющихся источником тепла, а также гидротермальных флюидных потоков. Однако

основная часть флюидных потоков связана с отматием поровых вод и миграцией их по формирующимся плоскостям гидроразрывов, представленных кливажными трещинами. Источником хлоридов в этих системах являются га-логениды захороненных морских вод и минеральных масс.

Условия локализации золоторудных месторождений в Бодайбинском регионе связаны с литологическими и структурными факторами.

Литологические факторы. Наиболее благоприятным местом для локализации золотого оруденения, как показано нашими исследованиями, являются толщи, подстилаемые карбонатными породами и перекрываемые пели-товыми пачками. Карбонатные породы играют роль геохимического барьера (см.выше), а пелитовые пачки являются экраном для флюидов, несущих золото, и сопровождающие его компоненты. Именно таким условиям отвечают отложения верхнехомолхинской подсвиты, которые располагаются выше карбонатных пачек угаханской свиты и перекрываются пелитовыми пачками ниж-неимняхской подсвиты (содержание пелитов в нижнеимняхской подсвите сц-мое высокое в разрезе - до 75Х). Пелитовым энраном также может служить верхнедогалдынская подсвита, в которой содержание пелитов достигает 50Х. Как известно именно в хомолхинской и догалдынской свитах локализуются золоторудные проявления в Бодайбинском прогибе. Повышенные содержания в них таких элементов как никель, кобальт, марганец, свинец и др. подтверждает предположение о том, что пелитовые горизонты оказывают определенный рудоэкранирующий эффект.

локализации месторождений связаны с приуроченностью золотоносных поясов Бодайбинского прогиба к тем тектоническим зонам, в основании- ноторых располагаются погребенные рифтовые троги. Внутри этих поясов золоторудные месторождения локализованы в зонах крупных разрывных нарушений. В зонах разломов реализовывались условия для наибольшей концентрации золотоносных флюидных потоков, разгрузка которых осуществлялась на геохимических барьерах представленных карбонатными пачками, и, далее, в условиях сильного бокового давления, обусловленного тангенциальным сжатием, достигнув пелитовых экранов в сводовых частях антиклинальных структур происходило образование рудных тел.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе рассмотрены геология, вещественный состав и палеогеоди-намические условия формирования докембрийских осадочных, вулканогенно-осадочных и плутонических комплексов Бодайбинского региона.

В результате проведенных геологических и геохимических исследований впервые обосновано континентально-рифтовое происхождение вулкано-генно-олистостромовой медвежевской свиты. Лавовые толщи медвежевской свиты представлены единственным петрохимическим типом - низкокаливвы-ми толеитовыми базальтами геохимически однотипными с мезозойскими траппами Сибирской платформы. Их интрузивным аналогом являются силлы и дайки габбро-диабазов чайского комплекса. В работе показано резкое геохимическое отличие габбро-диабазов чайского комплекса от более древних габброидов кевак.тинского интрузивного комплекса.

Осадочный чехол Бодайбинского прогиба, плащеобразно перекрывающий рифтовые троги, состоит из двух частей. Нижняя, основная часть разреза от хорултахской до вачской свит включительно, мощностью до 8 км, представлена терригенно-карбонатными толщами. Их характерной особенностью является высокая углеродистость и высокая зрелось обломочных пород, представленных Карцевыми и аркозовыми песчаниками. Это ровно-слоистые породы мощность которых постепенно увеличивается с севера на юг. Седиментологические, петрологические и геохимические особенности пород указывают на формирование нижней части разреза Бодойбинского прогиба в условиях шельфа пассивной окраины континента.

Верхняя чость розреза Бодайбинсного прогиба характеризуется развитием, главным образом, терригенных граувакковых пород. В южной части прогиба заметную роль играют туфы среднего и кислого состава, присутствуют отдельные пласты углеродистых сланцев и карбонатных пород. Это образования анангрсной, догалдынской и илигирской свит (мощность 2-4 км.). Седиментологические, петрографические и геохимические особенности указывают на формирование осадочных толщ верхней части разреза Бодайбинского прогиба в условиях шельфа окраинного моря, сопряженного, по-видимому, с расположенными южнее островными дугами Муйского и Мама-кансного сегментов Байкало-Витимского пояса.

Проведенными в пределах Бодайбинского прогиба профильными геохимическими исследованиями впервые обнаружена литеральная зональность в распределении целого ряда малых элементов. Оказалось, что осадочные породы залегающие над погребенными рифтовыми трогами характеризуются повышенными концентрациями никеля, кобальта, марганца и меди. Породы

toro же возраста и состава, залегающие над межрифтовыми блоками отличаются пониженными концентрациями вышеназванных элементов, но повышенными содержаниями бария, рубидия, бора, церия. Указанные геохимические особенности позволяют предполагать существование разного глубинного флюидного режима в надрифтовых и межрифтовых зонах, что имеет важное значение для познания процессов формирования и локализации золоторудных месторождений, а также для картирования погребенных рифтовых трогов.

На основании новых геохимических и геологических данных предложена новая модель формирования и локализации золоторудных месторождений, которая предполагает новый подход к оценке перспектив рудоносности района.

Список работ по теме диссертации:

1. Геодинамические обстановки формирования Бодайбинского прогиба.-В кн.: Геология, тектоника, петрография и рудоносность докембрия Сибирской платформы и ее обрамления. Геохронология. (Тез. докл.), Иркутск, 1987, с. 168-169 (соавторы Г.С.Гусев).

2. Геохимические индикаторы палеогеодинамических обстановок Бодайбинского прогиба. - В кн.: Геология и геофизика активизированных областей Восточной Сибири.(Тез.докл. конф. молодых научн. сотрудников) Иркутск, 1988, с. 17-18.

3. Палеогеодинамика нижнепротерозойских сооружений севера Байкальской горной области. - В кн.: Тектоника и минеральные ресурсы докембрия Сибири и Дальнего Востона (Тез. докл. ХУI сессии Научного Совета СО АН СССР по тектонике Сибири и Дальнего Востока), Иркутск, 1988, с. 20-22 (соавторы Г.С.Гусев, А.И.Песков).

4. Докембрийские рифтогенные структуры Бодайбинского прогиба и их геохимическая специализация. - 8 кн.: Тектоника и минеральные ресурсы докембрия Сибири и Дальнего Востока. (Тез.донл. ХУ1 сессии Научного Совета СО АН СССР по тектонике Сибири и Дальнего Востока), Иркутск, 1988, с.140 (соавторы Г.С.Гусев, А.Юесков, А.И.Коноплев).

5. Геодинамика Байкало-Патомского региона в докембрии и палеозое. - В кн: Геодинамика, структура и металлогения складчатых сооружений юга Сибири (Тез. докл. Всесоюзного совещания 13-15 авт., 1991г.) Новосибирск, 1991, с. 51-53.

6. Палеогеодинамика Муйского сегмента протерозойского Байкало-Витимского пояса: Геотектоника, РЕ, 1992, стр. I03-II7 (соавторы: Г.С. Гусев, А.И.Песков).